中国西北干旱区生态地下水埋深适宜深度的确定

干旱区影响天然植被生长的土壤水分和盐分,都和地下水埋深密切相关。地下水埋藏浅,在强烈的蒸发作用下,溶解于地下水中的盐分沿毛管上升水流于地表聚集,使土壤发生盐渍化,产生盐胁迫。地下水埋深过低,毛管上升水流不能到达植物根系层,植物生长受到水分胁迫,发生荒漠化。因此,确定既不会使土壤发生盐渍化和荒漠化的地下水埋深十分重要。本文根据地下水、土壤水及植物生长状况综合研究,把适宜的地下水埋深界定为在温带荒漠区1.5—4m,暖温带荒漠区2.0~4.0(4.5)m,即在潜水的强烈蒸发深度以下和蒸发极限深度之上的区间,为防治土地盐渍化、荒漠化和估算生态用水提供了科学依据。     

浑善达克沙地杨树水分利用特征

为探究浑善达克沙地杨树的水分利用特征。本文利用氢和氧同位素示踪技术,测定了降雨、土壤水与地下水的δ18O值,利用多元线性混合模型定量计算了杨树对不同土层土壤水分的利用比例。结果表明:①浑善达克沙地大气降雨方程线为:δDLWML=7.84δ^18OLWML+9.12,斜率比全国降雨方程偏小,体现了研究区降雨少,蒸发大的气候特征;②土壤含水量与地下水位埋深、降雨量、植物生长期的变化有着显著的相关关系。降雨量较大与地下水位埋深较浅的时期,土壤含水量明显增大,在植物生长前期和中期,土壤含水量明显较低;③杨树在雨季,利用了大量的浅层土壤水(0~40 cm),在较为干旱的旱季,利用了大量的深层土壤(160~200 cm)水与少量的地下水。     

民勤绿洲地下水对人工梭梭林生长的影响

为分析地下水对民勤绿洲人工梭梭林生长的影响,本研究选取10年龄左右的人工梭梭林,分析地下水埋深和土壤含水率对梭梭生长的影响,结果表明:1)梭梭当年新枝生长量与地下水埋深之间呈显著负相关,与20-80cm层土壤含水率呈显著正相关。地下水埋深小于10m时,20-80cm层土壤含水率高于2%,梭梭生长旺盛,且当年新枝生长量随着地下水埋深的不断增大而逐渐减少,不同地下水埋深间当年新枝生长量差异显著,地下水是梭梭生长的关键因子;当地下水埋深超过10m时,20-80cm层土壤含水率随之小于2%,当年新枝生长量急剧减少,且不同地下水埋深间当年新枝生长量差异不显著,地下水对梭梭生长的影响非常小,梭梭基本处于生长不良或停滞状态。2)地下水埋深和土壤含水率对梭梭冠幅大小的影响趋势总体和当年新枝的生长量基本相同,但影响程度较当年新枝生长量轻,以地下水埋深10m为分界点,10m以内梭梭冠幅相对较大,不同地下水埋深间冠幅大小差异不显著;大于10m时梭梭冠幅较小,与小于10m的各分布区差异显著。同时梭梭冠幅的大小受生境等多种因素的影响。     

基于遥感方法的银川盆地植被发育与地下水关系研究

干旱区的水文地质及生态地质环境研究一直是水文地质学的研究热点。从流域尺度上研究地下水变化的生态效应问题已经引起了广泛的关注。银川盆地地处干旱地区,自然生态环境十分脆弱,植被的发育与地下水有着极为密切的关系。由于遥感技术在大尺度问题的研究方面具有极大的优越性,因此,本文将遥感技术与地下水数据相结合,引入条件植被覆盖率的概念,对银川盆地适宜于植被生长的地下水位埋深进行了研究,并对适宜水位埋深范围内,水质矿化度的影响进行了探讨。结果表明:银川盆地适宜于植被生长的地下水位埋深范围为2-4m,在此埋深范围内,矿化度小于2.5g/L时,地下水水质利于植被发育。     

新疆克里雅河下游植被与地下水埋深关系初探

于2018年选取克里雅河下游为研究靶区布置监测断面,设置2条监测带,纵向沿河方向1条样带(共11个监测断面),横向选取3个典型断面,距河道不同距离布点(共8个监测点),获取乔灌草植被长势及每个断面地下水埋深数据。通过对研究区植物生长状况、群落分布情况的分析,讨论了植被长势与地下水埋深的关系,得出:①沿河道方向,地下水位影响植物群落的分布,监测断面1～6地下水埋深较浅,主要为芦苇(Phragmites australis)群落;断面7～11地下水埋深不断下降,则以胡杨(Populus euphratica)群落为主。②在垂直于河道500 m范围内,越往荒漠方向植被盖度越小,地下水埋深越深,各长势指标分别在距离河道150 m、200 m、300 m、400 m、500 m处差异显著(P 0. 01);③不同植物的生长对于地下水埋深的要求不同,骆驼刺(Alhagi sparsifolia)、甘草(Glycyrrhiza uralensis)等浅根植物更容易在浅水位下生长,胡杨、柽柳等深根植物在深水位更占优势。在地下水位较深断面(7～11)与较浅断面(1～6)植物平均高度分别为100. 50 cm和149. 38 cm,后者较前者高出48. 64%。     

科尔沁沙地典型人工植被区土壤水分动态研究

半干旱沙区土壤水分对植物的成活与持续生长具有重要作用.通过对不同植物种类区土壤水分的动态监测分析表明,不同植物种类对土壤水分的影响存在显著差别;不同地下水位埋深对植被区的土壤水分状况产生重要影响,地下水埋深浅的区土壤水分长期维持较高的状态,能够满足植物生长的需求;沙丘区地下水位深,土壤水分主要依靠降水的补充,固沙植物的生长明显降低了有效土壤水分供给量,多数植物受到水分胁迫的影响.在半干旱沙丘区建立人工植被过程中,应该依照土壤水分状况配置植物种类和栽植密度,以土壤水分状况决定植物分布.地下水位较高区可栽植密度大的乔木或草本植物,而在沙丘区则一定依照降水量栽植适宜的植物和合理的栽植密度,以保证植物的长期稳定生存生长.     

伊犁绿洲土壤盐渍化与浅层地下水水化学特征分析

根据2009年伊犁河流域土壤盐分与地下水条件的监测和取样分析资料,运用相关分析法与主成分分析法,对伊犁河流域土壤盐分与地下水埋深、矿化度、电导率、p H值与主要离子之间的关系进行了分析。结果表明:1研究区土壤盐分垂直分布呈现强烈表聚性;研究区内58.18%地下水样为淡水,40.00%为微咸水,1.82%为咸水,地下水矿化度平均值为2.50 g·L-1左右,属于微咸水;研究区地下水矿化度、电导率与主要离子组成呈现强烈的空间变异性。2研究区垂直河道方向的各采样线土壤盐分与地下水矿化度的变化趋势基本相似;地下水埋深与矿化度受到灌区农业活动的影响,导致研究区土壤次生盐渍化。3主成分分析结果表明,影响研究区土壤含盐量的地下水环境因子可以归纳为地下水矿化度、EC、Cl-、Mg2+、Na+与地下水埋深。     

策勒西部荒漠-绿洲过渡带地下水特征及生态影响分析

荒漠-绿洲过渡带属于典型的干旱区生态环境脆弱带,在这交错带上植被的生长与分布受地下水环境状况(地下水埋深、水质)制约,显示出地下水重要的生态调控作用。通过对过渡带的观测井数据资料进行分析,结果表明:地下水埋深的年内变化趋势与地表径流变化联系紧密,埋深最高一般发生在1~3月,埋深最低一般发生7~9月,最大变幅在0.23~2.25m之间;地下水中对矿化度起主要作用的阳离子是(Na++K+),Mg2+次之,Ca2+最小,阴离子是C l-、SO42-,HCO3-次之,CO32-在其中的比重最小,几乎为零;矿化度小于5g/L,植被生长不会受到抑制,植被生长与分布主要取决地下水埋深。     

生态输水对孔雀河地下水埋深及植被的影响

为了解生态输水后地下水埋深和植被的变化,采用统计方法和遥感影像数据分析输水后孔雀河地下水埋深时空变化特征、地下水埋深和累积输水量的关系以及输水后NDVI和植被覆盖度的变化。结果表明:从时间变化来看,生态输水后孔雀河地下水埋深呈现稳步抬升趋势,年内地下水埋深变化主要受人类农业生产活动影响;从空间变化来看,垂直于河道方向上各断面地下水埋深的抬升幅度随距离的增加而减小,沿河道方向上,中游断面埋深抬升变化量最大;地下水埋深与累积生态输水量呈负相关,中游断面相关性最显著;2016—2019年上游和中游断面所在的研究河段NDVI分别增长了64.28%和100%,下游河段NDVI值稳定在0.05,距河道2 km范围内植被覆盖度呈增长趋势。生态输水对孔雀河流域地下水埋深和植被已产生积极作用,建议在未来的生态输水过程中保持合理输水量的同时,加强地下水监管力度,保护生态安全。     

放牧破坏地表植被对典型草原地区土壤湿度的影响

本文研究了放牧对土壤含水量的影响。结果表明 :放牧破坏地表植被后 ,表土层水分入渗速度增加 ,表土层和心土层的土壤温度的变化加剧。使土壤表层 (0 - 2 0 cm)的含水量下降。在地下水位较高的土壤上 ,放牧破坏地表植被后 ,各层土壤的含水量都低于植被未受破坏的土壤 ;但无地下水补给的土壤 ,地表植被破坏后其深层 (30 cm以下 )土壤的含水量则高于植被未受破坏的土壤。说明在无地下水的草原地区 ,植被对表土层 (0 - 2 0 cm)起保水作用 ,对深层则起耗水作用 ,这在土壤水与地上生物量之间的相关分析中也得到证明。这一点在牧草混播时值得注意。     

新疆平原非灌区自然植被生态耗水量的计算

本文以新疆平原非灌区为研究区域,该区域自然植被主要依靠汲取浅层地下水来满足其对水分的需求。通过TM卫星影像处理、水文地质调查手段查明了研究区域内各流域的包气带岩性、浅层地下水埋深和自然植被分布面积及覆盖率,应用GIS技术划定计算单元,利用典型地下水均衡试验场潜水蒸发蒸腾试验资料确定各计算单元的潜水蒸发系数和植被系数,进而计算出现状条件下研究区域自然植被生态耗水量为63.7762×108m3/a。     

云水资源的生态和环境功探讨及其应用

为探讨云水资源优化配置的理论依据,文章以二元水循环规律为理论基础,通过对空中水、地表水、土壤水和地下水四水转化的关系和着陆后云水资源存在形式的分析,提出生态和环境功的概念并给出云水资源生态和环境功的计算模型,来描述云水资源的生态环境利用效率。以研究区为例进行应用研究,在雨季末期人工降水20mm时,用此模型计算了研究区三个子区域生态和环境功。应用得到两点主要结论:1)云水资源生态和环境功以地表径流水量生态和环境功为主。2)受水区得到云水资源转化的土壤水和地下水水量受到其初始土壤含水率和初始地下水位限制。应用结果表明云水资源生态和环境功模型函数可以作为云水资源优化配置的理论依据。     

塔克拉玛干沙漠植被的生态学性质和持续发展

塔克拉玛干沙漠生态环境十分亚酷，植物多样性的组成有限。大多数植物的生存与一定的浅层地下水相联系，是一些中生、盐生和耐盐的种类，典型的沙生和旱生植物不多，由它们所形成的大多数植物群落也是中生性的。其分布格局明显受沙漠中水分状况的支配，表现为隐域分布性质。其中，荒漠河岸林的兴衰和更新，与荒漠河流水文特征适应，使其种群得以持续繁衍，保证了这一古老的第三纪落叶阔叶林，在沙漠中各大河流沿岸整体上的相对稳定性     

Responses of root growth of Alhagi sparsifolia Shap. (Fabaceae) to different simulated groundwater depths in the southern fringe of the Taklimakan Desert,China

Alhagi sparsifolia Shap. (Fabaceae) is a spiny, perennial herb. The species grows in the salinized, arid regions in North China. This study investigated the response characteristics of the root growth and the distribution of one-year-old A. sparsifolia seedlings to different groundwater depths in controlled plots. The ecological adaptability of the root systems of A. sparsifolia seedlings was examined using the artificial digging method. Results showed that: (1) A. sparsifolia seedlings adapted to an increase in groundwater depth mainly through increasing the penetration depth and growth rate of vertical roots. The vertical roots grew rapidly when soil moisture content reached 3%-9%, but slowly when soil moisture content was 13%-20%. The vertical roots stopped growing when soil moisture content reached 30% (the critical soil moisture point). (2) The morphological plasticity of roots is an important strategy used by A. sparsifolia seedlings to obtain water and adapt to dry soil conditions. When the groundwater table was shallow, horizontal roots quickly expanded and tillering increased in order to compete for light resources, whereas when the groundwater table was deeper, vertical roots developed quickly to exploit space in the deeper soil layers. (3) The decrease in groundwater depth was probably responsible for the root distribution in the shallow soil layers. Root biomass and surface area both decreased with soil depth. One strategy of A. sparsifolia seedlings in dealing with the increase in groundwater depth is to increase root biomass in the deep soil layers. The relationship between the root growth/distribution of A. sparsifolia and the depth of groundwater table can be used as guidance for harvesting A. sparsifolia biomass and managing water resources for forage grasses. It is also of ecological significance as it reveals how desert plants adapt to arid environments.     

中国西北地区内陆河流域面向生态环境的水资源开发模式研究

天然条件下的长期干旱化趋势使中国西北地区内陆河流域生态环境十分脆弱 ;水资源的无序利用则导致其生态环境进一步恶化。合理的水资源开发模式要以水资源与生态环境的耦合研究为基础 ,将水资源开发作为水资源系统的输入 ,其输出作为生态地质环境系统的输入 ,分析其响应 ,即生态环境的变化 ,对水资源开发方案的生态环境效应进行预测评价。水资源系统的滞后与延迟效应、地表植被的习性及水因子的涨落特点是研究中的关键问题。     

人类活动对新疆阿拉尔灌区地下水的影响分析

本文分析了新疆地下水的转化规律,特别是平原区地下水的补给关系。对塔里木盆地阿拉尔地区开垦后的地下水变化特征和人类活动对地下水的影响做了重点分析。结果表明人类活动改变了水资源的分布状况,使绿洲内部地下水位上升,水质改善;但绿洲以外地下水位下降,河流由于接纳了绿洲排水,水质变差。