地下水生态学简述

石油及矿产资源的不断开采,地下水的过量抽取造成了地下水生态系统的破坏。目前,我国对于地下水生态学的研究还处在起步阶段。介绍了地下水生态学的相关背景以及研究内容,以地下水生态系统的三个基本要素(生物基础、水文条件和地质环境)为基点,分析现状研究水平下,各要素间的相互联系及相互制约关系,总结了影响地下水生态系统的自然因素和人类活动的人为因素,提出了四点保护意见,为我国水文学地质学和生物学相关领域的研究提供有利的参考,以促进地下水资源的可持续开发利用、管理和保护。     

典型草原区河谷带地下水位对水均衡要素变化的响应

近几年锡林河流域开始进入降水偏丰周期,但地下水“入不敷出”的情况愈加明显,过量的地下水开采需求只能通过消耗地下水储蓄量来实现。基于水均衡原理和统计学方法分析锡林河平原区地下水位对降水量和开采量间的响应程度。研究结果表明,各个观测井对降水时序变化的响应差异较大,其中饲草料基地井与农场三队井地下水位变幅对降水较为敏感;水位埋深与开采量之间存在明显的正相关关系,从水位-开采量关系曲线变化趋势来看,随着地下水开采量增加,农场三队、饲草料基地和奶牛场的水位响应最明显;农作物大棚种植区地下水位主要受降水量与开采量共同作用,响应程度为51.16%,而饲草料基地受开采量影响最大,达到60.71%,压减灌溉饲草料地规模、调整集中连片布局为分散式利用是缓解农灌区地下水超采、促进农牧业安全发展的主要途径。     

干旱牧区草地植被生态质量现状及需水研究

总结了我国干旱牧区草地植被分类及分布情况,采用退化程度、植被盖度、产草量3个指标综合评价干旱牧区草原植被生态现状.以鄂尔多斯高原的毛乌素沙地荒漠化草原区进行的试验为例,研究了干旱牧区地下水埋深与天然草地植被生长状态的关系,研究结果表明地下水位在一定程度上直接影响表层土壤含水率的大小;随着地下水埋深的增加,天然植被的盖度、密度、种群丰富度等出现递减的趋势;在植被适宜地下水埋深附近,植被生长发育相对良好,出现频率和盖度高;天然植被的最适宜地下水埋深是2.0～4.0m.     

典型草原区水资源承载能力评价方法研究

水资源承载能力评价是典型草原区生态系统得以维持的关键因素,也是牧区社会经济可持续发展的必要保障。该文提出了基于模糊评价的指标体系法、承载能力计算模型、GIS方法三种典型草原区水资源承载能力评价方法,以达茂旗为研究区域,对2009年水资源承载能力进行了评价与分析。在指标体系法中,因为人口密度较低、人口增长得到有效控制,故全旗水资源社会承载能力较强;北部的巴音花镇及满都拉镇因工业较少,其水资源承载能力经济层为承载一般的状态;在承载能力计算模型中,人口、工农业分布密集的百灵庙镇人口与经济均存在超载的情况,全旗只有巴音花镇和满都拉镇生态承载能力有富余;在基于GIS的水资源承载能力评价中,达茂旗中南部的百灵庙镇、乌克镇、石宝镇等地水资源承载能力均处于较弱甚至弱的状态,北部的巴音花镇、满都拉镇水资源承载能力则较强。三种方法的评价结果均表明达茂旗水资源承载能力较弱。     

基于证据理论的灌溉工程方案优选

灌溉工程方案的优选受到自然资源、技术水平、环境影响、社会经济等因素的制约,是一个包含有众多不确定性的复杂过程。在分析鄂尔多斯市现状水资源开发利用程度和考虑节水灌溉研究成果的基础上,选取技术、资源、环境、经济、社会5个一级指标及其下属的28个二级指标,建立灌溉工程方案优选模型,接着确定各指标影响下不同决策的合适程度,并建立相应的知识矩阵,最后采用DS合成规则融合各知识矩阵的基本概率分布,研究结果表明,鄂尔多斯市灌溉工程方案最优程度由高至低依次是卷盘式喷灌、大型时针式喷灌、移动式喷灌、低压管道灌溉。     

包头市节水型社会建设对地下水流场的影响

包头市是一座社会经济快速发展的工业城市,同时也是一座水资源紧缺城市,建立节水型社会成为解决水资源供需矛盾的唯一出路.地下水资源作为包头市社会经济发展的重要支撑,其流场变化与节水型社会建设效果密切相关,对此,采用地统计学分析现状年地下水位埋深的空间相关项,结果表明工农业开采井集中区域的地下水位埋藏较深,水位下降较快;接着以节水型社会建设内容为依据建立地下水调控方案,模拟结果表明,节水型社会建设有效减缓了地下水超采情况,在未来几年内,逐步加强污水处理回用能力和雨洪资源利用能力将是推进和深化节水型社会有效保障.     

锡林河流域地下水位管理阈值研究

地下水资源是维系锡林河流域社会经济发展和生态环境稳定的关键因子。立足于地下水位这一关键性指标,采用地下水可持续性评价和数值模拟模型相结合的方法,探讨地下水安全利用方式。结果表明:现状年河谷平原的地下水可持续性较强,而开采集中的城市规划区及毛登牧场可持续性一般或较差;丰沛的降水及富水性较强的含水层增强了地下水资源可持续性,但农牧业快速发展和农灌集中开采,破坏了城市规划区周边及毛登牧场的地下水均衡关系,通过设置和对比不同开采方案,限制灌溉规模成为未来解决这一危机的首要途径,即2020年应减少903.23×104m3开采量,其管理地下水位阈值为0.13~0.55 m。     

干旱区灌溉饲草料地载畜量计算方法

水分是制约干旱区荒漠草原草畜平衡管理的最关键因子,解决这一问题的关键在于如何合理实现"以水定草,以草定畜,实现水草畜平衡"的思路。鉴于传统理论载畜量计算方法在产草量估测和牲畜采食量计算中存在较大误差,该文从水量平衡角度出发,提出了基于水草畜平衡的理论载畜量计算方法,以内蒙古中部达尔罕茂明安联合旗为研究区域,根据不同降水量和灌溉水量条件下的水分生产率曲线,对1 a生优质牧草青贮玉米进行估产,在分析不同体质量下绵羊采食和饮水规律的基础上,分别计算出草量载畜量和水量载畜量,以此确定理论载畜量。计算结果表明,在丰水年情景,该文方法比传统方法多6只羊/万m2,有利于提高畜牧业的经济效益;在枯水年情景,该文方法比传统方法少7只羊/万m2,有利于保护草原生态,避免草原退化。该文提出的载畜量计算方法适用于达茂旗荒漠草原,对牧区畜牧业的可持续发展和草原生态环境保护具有重要的指导作用。     

气候变化与人类活动对包头市地下水位的影响

为了进一步缓解包头市地下水超采的严重形势，促进地下水资源的可持续开发利用，对气候变化和人类活动影响下地下水位的响应进行研究。研究表明：丰沛的降雨量缓解了包头市地下水位的下降；而在枯水年情景中，在哈德门沟中前部、昆都仑河中部、黄河冲积平原农业灌溉区等地出现多个较大面积的降落漏斗。在人类活动干扰下，对潜水位影响最大的是毛灌溉需水量，其次是生活取水量和万元工业产值取水量；而在承压水位变化中，影响最大的是生活取水量，其次是毛灌溉需水量和万元工业产值取水量。气候变化与人类活动干扰不同情景下的耦合模拟结果表明，无论是丰水年还是枯水年，由降雨变化导致的补给项改变对地下水位降幅变化影响非常大，在降水较少时，人类开采活动对地下水位的干扰愈加明显。