玛纳斯河流域绿洲沙尘暴趋势及其与气候因子的关系

利用玛纳斯河流域绿洲区3个气象站1959-2007年的气象资料,借助小波分析、混沌理论、R/S分析和非参数检验等方法,分析沙尘暴频数的趋势、周期、混沌特性以及气候因子对沙尘暴的影响。结果表明：玛纳斯河流域绿洲沙尘暴频数呈减少趋势,并集中于春、夏两季;该流域绿洲沙尘暴频数存在明显的4年和17年周期性变化;根据R/S分析,...     

克里雅河流域1990-2010年土地利用/覆被变化及其生态环境状况评价

通过GIS技术,以及1990年、2000年、2010年克里雅河流域Landsat-TM影像数据和中巴资源卫星数据,分析了克里雅河流域近20a土地利用/覆被变化并对其生态环境状况进行评价,结果显示:(1)克里雅河1990—2010年的20a里各土地利用类型变化显著,其中耕地、水域湿地、建设用地和林地呈不断增加趋势,变化幅度分别为29.62%,16.64%,11.28%,2.9%。草地、沙地和未利用地面积不断减少,变化幅度为-3.65%,-0.6%,-0.33%;(2)1990—2010年流域新增耕地主要由3.11%的草地、0.3%的沙地和0.35%的未利用地转移而来,新增水域湿地主要由0.15%的沙地和0.29%的草地转移而来,新增建设用地主要由0.02%的沙地和0.15%的耕地转移而来,新增林地则主要由0.18%的沙地和0.03%的草地转移而来;(3)对流域生态环境状况进行评价可知在近20a里克里雅河流域生态环境状况无明显变化,但是流域耕地面积的不断扩张对流域生态环境良性发展产生一定隐患,因此合理利用流域水土资源对流域生态环境安全十分重要。     

玛纳斯河流域土地利用与土壤类型空间分布的关系

玛纳斯河流域土壤类型的空间分布在一定程度影响土地利用的空间分布格局和变化过程.随着人类活动的日益加强,土地利用的变化导致土壤类型发生变化.将地理信息系统与景观生态学分析方法相结合,运用ArcGIS、Fragstats软件,以玛纳斯河流域为例,研究了土地利用与土壤类型空间分布之间的相互关系.结果表明：地形对土地利用分布结构的影响明显,导致土地利用在局部空间聚集特征的形成.人为干扰较少的其他用地主要分布在Ⅲ1和Ⅲ2,裸露地主要在Ⅰ1分布,草地主要分布在Ⅰ1和Ⅰ2,林地主要分布在Ⅰ1和Ⅲ1,人文景观如居民点与特殊用地以Ⅱ2、Ⅱ4和Ⅱ1分布最多,耕地主要分布在Ⅱ3和Ⅱ4.土壤以草甸土面积最大,分布在Ⅰ1和Ⅲ2,其次是风沙土,分布在Ⅲ2和Ⅲ1,盐土分布在Ⅲ3和Ⅱ2,棕钙土分布在Ⅰ2,栗钙土分布在Ⅰ2和Ⅰ1.耕地主要分布在栗钙土和灰漠土,林地主要分布在灰漠土和草甸土,草地主要分布在草甸土和棕钙土.草甸土以居民点与特殊用地所占比例最多,风沙土和盐土以其他用地的面积最大,棕钙土的草地面积占98.09％,灌淤土分布的土地利用类型最复杂.土地利用与土壤类型存在一定的相关性,其平均斑块面积与其多样性指数呈负相关,而区总面积与多样性指数之间的相关性较差,但土壤的多样性指数与区总面积的相关性要比土地利用类型的好.在土地利用类型与土壤之间,类型面积与平均斑块面积、多样性指数存在相关性.     

塔里木河流域水资源安全利用问题探析及应对策略

水资源安全利用是关系到新疆繁荣稳定的最为重要的问题之一.以塔里木河流域为研究对象,分析了水资源安全利用现状及存在的问题,揭示了制约水资源安全的核心问题,提出了保障水资源可持续利用的有效措施.上述研究为塔里木河流域实现生态保护与经济社会的协调发展提供科学决策依据.     

新疆石河子地区降水量变化特征分析

根据石河子地区4个区域(石河子市,莫索湾垦区,下野地垦区,安集海垦区)1959-2006年的年均降水量资料,利用Mann-Kendall秩次相关检验和时间序列的线性趋势检验得到:石河子地区的年际降水量总体呈上升趋势,但该趋势在0.05水平上不显著;通过Morlet小波变换对石河子地区降水量进行了多时间尺度的周期性变化分析和趋势预测,结果表明:石河子市,安集海,下野地,莫索湾垦区分别在15a,16a,14a,16a的中心时间尺度上存在约4个主周期,6a,5a,6a,6a的时间尺度上存在约9个次周期;2006年后的一段时间内石河子地区降水量可能呈下降趋势,经过2a左右以后该区将进入降水量的偏少期,并将有5年左右的持续时间。     

塔里木河“九源一干”可承载最大灌溉面积探讨

基于已实施的水资源分配方案和近10 a的生态输水实践,以水量平衡为依据,探讨塔里木河"九源一干"农业灌溉面积是否超载及超载程度:1 1990—2010年耕地面积显著增加,尤其在叶尔羌河、开-孔河和阿克苏河增速最快;2 2010年灌溉面积超载29.1%;3 2020年若是平水年,仅有和田河、阿克苏河、迪娜河、克里雅河、车尔臣河5个子流域灌溉面积不超载;若是枯水年,各子流域均超载,平均生态水保证率为61.4%;若是特枯水年,各子流域平均生态用水保证率仅为44.2%;4规划年(2020年)超载面积较2010年减少54.1%。因此,为了实现规划年不超载的目标,实施退耕势在必行:在考虑流域稳定、环境改善和持续发展的基础上,循序渐进地实施退耕退水,减少农业用水以保障生态用水,加强生态补偿制度建设,妥善安置被退耕的农户,促进经济与环境协调发展。     

塔里木河河床渗透系数及其渗漏水量分析

为明晰塔里木河的水文过程,实现水资源的优化配置,采用颗粒分析法,分析塔里木河上中游河床沉积物渗透系数的时空变化特点,并借助达西定律确定了不同来水情景下4个河段的渗漏水量。结果表明:1塔里木河河床沉积物土壤颗粒的粒径0.000 5~0.5 mm,砂类土的比重为83%,因此,Sauerbrei公式用于该河流河道渗透系数的计算。2河床沉积物渗透系数与水温的变化具有一致性,段2、段4、段1和段3的年均渗透系数分别为115.3m·d~(-1)、74.5 m·d~(-1)、71.4 m·d~(-1)、45.2 m·d~(-1),呈逐渐减小趋势。3在12.5%、50%和87.5%的3个来水频率下,河段耗水量、渗漏水量及单位河长渗漏水量均呈现递减趋势;上中游总渗漏水量分别为10.85×108m3、9.94×108m3、9.13×108m3,水量渗漏集中在5—10月。4在同一来水频率下,河段渗漏水量依次为:段1段4段2段3,而单位河长渗漏水量为:段1段4段3段2。验证结果表明,渗漏水量计算结果与定量分离结果误差仅为2%,故渗漏水量及渗透系数计算结果合理。该研究可为实现塔里木河生态引水工程的合理布局和生态保护提供科学依据和技术支撑。     

和田河流域土地生态系统服务价值变化及敏感性研究

为了探究和田河流域综合治理项目的生态效益,基于和田河流域1990年、2000年、2010年的遥感解译数据,并选取符合干旱区特点的Constanza价值系数,依据研究区的实际情况进行修正,分析了1990—2010年的土地类型面积变化、生态服务价值变化,探讨了服务价值对系数变动的敏感性。结果表明:(1)1990—2010年林地面积增加29.33%,变化幅度最大;草地、耕地、湿地的面积分别减少7.42%,17.45%,7.1%,变化幅度相对较小;河湖与荒漠面积的减少幅度均在1%以下;(2)和田河流域生态系统服务总价值在1990年、2000年、2010年分别为380.62亿元、341.82亿元、350.83亿元,2000年比1990年减少了10.19%,2010年比1990年减少了7.83%;(3)经敏感性分析验证,估算结果对生态服务价值系数的敏感性指数均在0.35以下,所选价值系数合理,研究结果可信。     

2000-2014年塔里木河干流的植被覆盖与蒸散发时空变化及其关系

[目的]掌握塔里木河生态恢复的耗水规律,为生态水的合理规划和配置提供相应参考。[方法]利用MODIS的蒸散发（ET）和NDVI数据,及Mann-Kendall检验与Theil-Sen median趋势分析方法,选择阿拉尔-大西海子段作为代表区域,对塔里木河干流植被覆盖和蒸散发（ET）时空变化及其关系进行分析。[结果]①塔里木河干流阿拉尔-大西海子段,NDVI及ET多年平均值分别为0.33,118.41 mm,ET及NDVI空间分异总体一致,ET分布受植被覆盖控制,总体表现为上段（阿拉尔-十四团） > 下段（恰拉-大西海子） > 中段（十四团-恰拉）。②年际变化上,NDVI与ET年时空变化差异明显,两者总体变化趋势相反,NDVI显著增加（Z_C>1.96）,ET非显著下降（-1.96 < Z_C < 0）;空间上,全区48.83%区域的NDVI发生降低,主要集中在中段,而ET的该比例则高达70.57%,广泛分布于中段及下段。③相对于NDVI,径流及水汽压,ET的年际变化与气温和降水相关性更好。[结论]塔里木河干流ET空间分布虽受植被覆盖所控制,但两者时空变化却差异明显。     

塔里木河下游耕地扩张与天然植被退化的定量关系初探

近年来塔里木河下游水土开发将大片天然植被开垦为耕地,打破了生态系统原有平衡状态,然而关于耕地扩张导致天然植被退化的定量关系至今没有明确结论。本文利用塔里木河下游14次生态输水量和地下水埋深数据,结合遥感影像及社会经济统计资料,分析了地下水埋深对生态输水的响应特点,构建了生态输水量与地下水埋深二者之间的定量关系模型,提出了耕地扩张导致天然植被退化在面积上的转变比值,进而计算了天然植被转变为耕地后的生态经济价值损益量。结果表明:(1)若1亿m3水用于耕地扩张,将导致河道两侧地下水位平均下降1.01 m,距离河道280~640 m的50.40 km2胡杨由正常生长变为逐渐衰败,距离河道1 760~1 800 m的5.60 km~2胡杨由逐渐衰败变为逐渐枯死;(2)耕地扩张和胡杨林逐渐枯死和衰败的面积比分别为:1∶3.6和1∶32.7;(3)虽然单位面积产值耕地(136.91×104元·km~(-2))高于林、草地(114.20×10~4元·km~(-2)),但总产值林、草地(34.70×10~8元)高于耕地(11.44×10~8元),消耗等量水林、草地(2.85元·m~(-3))产出经济价值高于耕地(2.11元·m~(-3)),从可持续发展来看林、草地的价值高于耕地,生态系统的服务性功能大于生产性功能,耕地无序扩张应被严格限制。本研究为研究区遏制无序开荒提供理论依据。