生态输水干扰下塔里木河下游阿拉干断面幼龄胡杨树高变化分析

[目的]评估塔里木河下游10次应急输水对荒漠河岸林的效益程度.[方法]根据近5年在塔河下游阿拉干断面河道两岸设立的胡杨长势指标数据,对比河道附近区域内幼龄胡杨树高增长量的变化.[结果]应急输水后河道两边地下水位抬升,对离河道距离近区内幼龄胡杨树高增长有了一定的促进作用,2005年,距离河道50 m以内幼龄胡杨平均树高为2.02m,到2010年增至2.66m;距离河道50 m以内幼龄胡杨树高增长量与离河道距离之间的相关性显著,相关系数R2为0.362 8;虽然应急输水量不断增加,但幼龄胡杨树高年增长量呈下降的趋势.[结论]该研究为塔里木河下游荒漠河岸林的恢复提供了理论依据.     

人工输水影响下塔里木河下游阿拉干断面幼龄胡杨胸径变化

以塔里木河下游12次人工输水的生态效益评估为长远目标,利用阿拉干断面2005、2010年的胡杨（ Populus euphratica）荒漠河岸林生态调查数据,分析了距河道50 m以内的345棵幼龄胡杨（胸径≤4 cm）的生长量和株数在不同时间和空间尺度上的变化,探讨了幼龄胡杨株数增减原因和胸径生长对人工输水的响应。结果表明：2005年实测幼龄胡杨株数为345棵,到2010年,其中42．61％的胡杨胸径增长明显,36．23％的胡杨胸径增长不明显,14．20％的幼龄胡杨在河道疏通工程中消失,6．96％的幼龄胡杨由于缺水而枯死。2005年的幼龄胡杨株数占总胡杨的比例为16．91％,2010年比例增加到31．17％。在时间尺度上,随着应急输水次数和累计输水量的增加,幼龄胡杨胸径生长量和株数显著增多。在空间尺度上,随着距河道距离的增加,幼龄胡杨的胸径生长量和株数呈现递减趋势,胸径生长量与距河道距离之间的对数相关性较高（R2＝0．7281）,幼龄胡杨株数和距河道距离的多项式相关系数为0．7531。     

生态输水对塔里木河下游地下水变化的影响分析

文章以塔里木河下游12次应急生态榆水资料为背景,以塔里木河下游英苏、阿拉干、依干不及麻3个断面为例,根据实地观测得到的地下水资料,对3个断面的地下水埋深的变化、地下水矿化度和pH值等水质指标的变化进行了分析。结果表明：随着输水次数的增加,地下水埋深有抬升的趋势;地下水矿化度与输水量的多少有密切的关系,输水量越多矿化度越低,且地下水矿化度随着离河道距离的增加而增大;地下水pH值的变化与输水次数与输水量成正比。     

胡杨冠幅对塔里木河下游应急生态输水的响应

以塔里木河下游10次生态输水的效果为背景,根据近5a在塔里木河下游阿拉干断面的大量野外调查数据,分析了胡杨冠幅对应急生态输水的响应.结果显示:随着输水次数的增加,胡杨冠幅呈梯度变化的趋势,输水对增加胡杨叶量和活枝有一定的促进作用,不同冠幅级的胡杨主要分布在距河道200 m的范围,且其分布都与离河道距离呈显著负相关关系,...     

胡杨树冠疏失度对塔里木河下游应急生态输水的响应

[目的]向塔里木河下游应急生态输水,恢复和自然更新胡杨为主体的荒漠河岸植被.[方法]以塔里木河下游阿拉干断面设立的长期监测样地内的胡杨为研究对象,采用野外调查实测与室内数据分析相结合的方法,研究胡杨树冠疏失度对应急生态输水的响应.[结果]应急生态输水后地下水位的抬升对胡杨树冠疏失度的降低产生一定的作用;总体上,胡杨的树冠疏失度随着离河道距离的增加逐步增大,而且离河道越远,疏失度增加的程度就越大;树冠疏失度小于10;的旺盛胡杨主要分布在离河道100 m之内,其中多以疏失度少于50;的长势较好的胡杨为主.在离河道200～400 m,树冠疏失度为50;～75;长势较差的过熟林、衰老林比例开始增多.距河道400 m以外,胡杨密度开始急剧下降,树冠疏失度也明显增大.[结论]目前胡杨生长对生态输水的响应范围主要在距离河道400 m之内.     

塔里木河下游胡杨样枝生长特征分析

借助树木水文学的方法,文章以对塔里木河下游主要建群植物胡杨年轮的生长量变化进行深入分析。结果显示:塔里木河下游生态输水后,胡杨样枝年轮生长量变化明显,说明输水对胡杨生长量的影响是显著的和积极的;输水后,胡杨年轮生长量表现出明显的时空动态变化规律。胡杨样枝的中部和底部年轮径向生长量之间的相关性很大,主枝顶部和侧枝顶部以及主枝中部和侧枝中部之间的相关性也很大。随着输水时间的延续,样枝胡杨主枝和侧枝径向生长量呈上升趋势;而且胡杨样枝不同部位径向生长量年际变化规律呈上升趋势,这充分说明塔里木河下游实施的生态输水工程对胡杨生长量的影响是显著的和积极的。     

基于动态规划的塔里木河下游水量配置研究

以塔里木河5次输水观测资料为基础,以动态规划理论为指导,以大系统优化理论为手段,研究了塔里木河下游5次输水后河道两岸地下水位上升值与单位河长耗水量、不同地下水位埋深对应的高程与生态改善面积等之间的关系,建立了塔里木河下游输水量在各研究区合理配置的数学模型,并求解出各研究区合理配置的水量．     

胡杨年轮对非确定性输水的响应特征——以塔里木河下游喀尔达依断面为例

[目的]确定塔里木河下游胡杨一级枝年轮与材积生长对非确定性输水的响应特征.[方法]垂直河道,在不同离河距离,采集胡杨一级枝年轮样本,绘制年轮宽度及材积生长量曲线,根据曲线形状,对不同地下水埋深条件下的响应特征进行分析.[结果](1) 2000年输水后,胡杨年轮生长量于2004年达峰值,2008年起,输水前后胡杨年轮宽度生长量差异不显著.(2)输水后胡杨一级枝材积生长量明显高于输水前,2008年达峰值,输水后各年、不同离河距离,材积生长量与输水前的均有显著差异.(3)输水后,河畔地下水埋深迅速抬升,2002年达峰值,随后逐年缓慢下降,胡杨材积生长量与地下水埋深变化相对应,呈“增-减-略增”型.[结论]胡杨年轮宽度生长量可以测度对输水的响应时间及范围,而胡杨材积生长量可测度对输水的响应程度及持续性,地下水埋深变化是决定胡杨材积生长量大小的关键因素.     

生态输水对塔里木河下游地下水时空分布特征的影响

为了研究塔里木河下游实施生态输水工程以来,地下水位的动态变化及空间分布状况,以大西海子水库为起点,沿塔里木河下游输水河道布设英苏、喀尔达依、阿拉干、依干不及麻、库尔干5个生态监测断面共29个遥测站(井),定期采集数据。结果表明:从2001~2011年,塔河下游年平均地下水位趋势系数为0.039,呈现明显上升趋势;2011年,库尔干断面以下地段地下水位在-2~-6m,基本能够满足主要建群植被胡杨和柽柳恢复的要求;历次输水量与各遥测井输水后出现的最高地下水位平均值呈现较为显著的正相关(R2=0.748)。本研究结果可为塔里木河下游实施生态输水工程过程中调整合理输水量、适宜的输水时段,以及采取生态治理植被保护和恢复措施,提供可供参考的理论依据。     

塔里木河下游断流区胡杨密度调查与分析

根据塔里木河下游不同断面、离河岸不同距离胡杨的现地调查数据，得出随着离河岸距离增加胡杨林密度降低、株间距加大的规律。以推断塔河下游断流30年问，地下水对胡杨的支撑极限和胡杨对干旱的耐受极限，为塔河下游生态治理以及应急输水方案的调整提供依据。     

干旱胁迫输水后胡杨测树因子特征及相关分析

为研究塔里木河下游长期干旱胁迫输水后胡杨主要测树因子的响应特征及相互关系,对不同地下水埋深条件下胡杨胸径、冠幅、树高进行了实地调查。结果表明,随离河距离增加（地下水埋深下降）,胡杨冠幅、树高逐渐减小,但胸径变化没有规律性。将调查数据按径阶进行冠幅与胸径、胸径与树高间的相关分析,结果表明其显著相关。用胡杨胸径与树高模型预测树高的平均精度为90.08%,随着地下水埋深下降,模型拟合精度逐渐降低;用胡杨冠幅与胸径模型预测胸径的平均精度为81.37%,模型拟合精度随地下水埋深变化的规律性不明显,这是胡杨经历长期干旱胁迫输水后地下水埋深条件不一致的客观表征。      

人为输水干扰下不同树高级胡杨个体的分布特征研究——以塔里木河下游为例

自2000年实施的向塔里木河下游8次应急输水对以胡杨为主体的荒漠河岸林产生了一定的恢复作用.为了定量评估胡杨对人为输水的响应程度,采用"面"上宏观调查与" 点"上典型研究相结合的方法,以塔里木河下游阿拉干断面设立的长期监测样地内的胡杨为研究对象,分析与研究了树高及其分布特征.结果表明:不同树高级的胡杨分布具有一定规律性;随着离河距离的增加,胡杨株数呈递减趋势;特别是在距河50 m范围内人为输水干扰对胡杨幼苗更新具有显著作用.     

塔里木河下游植物群落空间分布及影响因素分析

为探究塔里木河下游植物群落空间分布及其影响因素,以实地调查的36个样地及植物种的重要值,运用双向指示种分析方法（TWINSPAN）对植物群落数量进行分类,通过除趋势对应分析法（DCA）、典范对应分析法（CCA）、除趋势典范对应分析法（DCCA）分析植物群落分布与影响因素关系。结果表明：①在所调查的所有样地中,多枝柽柳出现的频度最高,占总样地数的86.11%;其次是胡杨,占总样地数的41.67%;扁蓄、盐穗木、囊果薹草、薄翅猪毛菜、地肤出现频度最低,均占样地总数的2.78%。②TWINSPAN等级分类将塔里木河下游所有样点划分为9种植物群丛,其空间分布规律表现为,离河50 m范围内主要分布着以乔木植物胡杨、灌木植物多枝柽柳、草本植物芦苇为优势种的群丛;离河150—500 m范围内主要分布着以乔木植物胡杨和灌木植物骆驼刺、铃铛刺、多枝柽柳及草本植物芦苇为优势种的群丛;离河500—1 050 m范围内,主要分布着以乔木植物胡杨或灌木多枝柽柳为优势种的群丛。③CCA、DCCA两种排序结果的前2轴对环境因素的累计解释率均大于50%,各因素解释率及显著性分析结果表明总盐、地下水埋深对植物群落空间分布影响较大。因此,影响塔里木河下游植物群落空间分布的主要因素是总盐,其次是地下水埋深。塔里木河下游植物群落空间分布及影响因素分析对于揭示塔里木河下生植物群落数量特征和植被保护及生态修复具有重要的意义。     

不同生境胡杨种群径级结构与格局动态研究

应用"相邻格子法"对塔里木河中游不同生境下胡杨种群进行每木调查,获得野外资料。采用空间代替时间的方法与5种聚集度指标,研究了不同生境胡杨种群径级结构和空间格局及其动态。结果表明:河漫滩生境胡杨种群径级结构呈金字塔型,幼龄储备丰富,种群呈增长趋势;沙地生境种群结构呈纺锤型,幼苗严重不足,种群呈衰退趋势。胡杨种群的格局规模为25m2。不同生境下胡杨种群空间格局有所差异,分别表现为集群分布与随机分布;在胡杨种群生长过程中,空间格局呈现由集群分布至随机分布的扩散趋势;胡杨种群结构和空间格局主要受塔里木河洪水与其自身生物学特性的影响。     

塔里木河下游植被空间分布特征及其用水策略

采用点位监测和取样测定的方法对塔里木河下游植被空间分布和影响因素进行了研究。定点监测选取了柽柳样地和胡杨样地各一个，取样测定选取了16个断面共计67个样点。结果表明:地下水位和植被盖度随着离河道距离增加分别呈显著性对数和指数下降关系。不同质地土壤的持水性有显著差异，粉壤土的田间持水量(0.32 g/g)为沙土田间持水量(0.10 g/g)的3倍以上，前者的有效含水量约为后者的1.6倍。植被盖度受地下水位和土壤含水量的共同影响。胡杨和柽柳均具有适应极端干旱环境的能力，但二者的用水策略不同。胡杨根系可以直接吸收地下水和土壤水，且在生长季有明显的水力提升现象；柽柳根系主要吸收地下水和近地下水位饱和土壤水。      

基于Quick Bird数据的胡杨、柽柳种群格局分析

[目的]对塔里木河下游主要木本植物胡杨、柽柳的树冠进行解译.根据解译结果,使用修正后最近邻体法分析胡杨、柽柳的格局分布.[方法]基于Quick bird数据,采用人机对话目视解译方法.[结果]胡杨和柽柳在不同离河距离均为聚集分布,格局强度胡杨随离河距离加大(地下水埋深降低)而增加,到离河1 500m又减小;柽柳灌丛格局强度总体上呈随离河距离增加而降低的趋势.运用高分辨遥感数据确定胡杨、柽柳群落分布格局,取得了与传统地面调查相同的结果,用遥感方法从定量角度验证了干旱区荒漠区胡杨、柽柳群落大都为聚集分布的定性结论.[结论]在植被稀疏的干旱荒漠区使用高分辨遥感数据可以定量分析木本植物建群种的分布格局特征.