民勤绿洲灌区地下水水化学特征及其演化驱动机理

通过分析民勤绿洲灌区55个地下水样的相关水化学指标,探讨该区地下水水化学特征及其演化驱动机理。结果表明:研究区地下水阳离子以Na~+和Mg~(2+)为主,阴离子以SO_4~(2-)和Cl~-为主;其中K~+、Na~+、Mg~(2+)、CO_3~(2-)、Cl~-、SO_4~(2-)表现为强变异性,而Ca~(2+)和HCO_3~-则表现为中等变异。研究区地下水水化学类型以SO_4-Mg型、Cl-Mg型、SO_4-Na型和Cl-Na型为主,沿着地下水流方向(坝区→泉山区→湖区),阳离子中Na~+逐渐取代了Mg~(2+)的主导地位,而阴离子中SO_4~(2-)一直占主导地位,但Cl~-的比重在不断增加。研究区地下水水化学组分主要来自岩盐、石膏等蒸发岩、碳酸盐矿物以及硅铝酸盐矿物的风化溶解。地下水水化学演化是由蒸发浓缩、阳离子交换和溶滤共同作用的结果。该研究结果可为民勤绿洲地下水资源评价、合理利用及其保护提供科学依据与决策指导。     

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。     

民勤绿洲土地荒漠化动态监测

解译1998年和2003年的卫星影像数据表明:5年间,民勤绿洲荒漠化土地面积从337126.71hm2增加到341221.21hm2,增加了4094.50hm2。其中风蚀荒漠化土地增加了5857.24hm2,盐渍荒漠化土地减少了1762.74hm2。风蚀荒漠化土地中沙化耕地的面积增加了11035.49hm2,而沙化林地、沙化草地分别减少了2749.12hm2、2556.82hm2。其荒漠化程度正在由中轻度向重度和极重度逐步加剧发展。民勤绿洲荒漠化发展变化集中表现为在原有耕地和新开荒的弃耕以及有林地、沙化林地、沙化草地、盐渍化土地被无序的开荒而转变为沙化耕地。造成民勤绿洲荒漠化目前形式的原因主要有两点:一是石羊河上游来水量持续减少和地下水持续超采造成的绿洲水资源环境的逐步恶化,地下水持续下降,造成其天然植被退化消亡;二是随着人口压力的增加,人为过度开荒和弃耕造成的地表植被无法恢复,引起的土地荒漠化。     

民勤绿洲灌区表层土壤盐分空间变异性研究

土壤盐渍化是干旱半干旱区土地退化的主要原因之一,揭示土壤盐渍化程度与空间分布特征是区域盐渍化防治与治理的重要依据。文中以民勤灌区表层土壤盐分数据为基础,结合经典统计学与地统计学方法,研究该区土壤全盐及盐基离子的空间变异特征和分布规律。结果表明:该区表层土壤总体上偏碱性,阳离子以Na~+为主,阴离子以SO_4~(2-)为主,Cl~-和HCO_3~-离子呈中等变异性,而全盐和K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、SO_4~(2-)离子则呈强变异性。全盐和各盐分离子均表现出强烈的空间相关性,空间自相关距离为4.62-11.13km,表明全盐及各离子在空间自相关范围内具有很大的相似性。Ca~(2+)、Mg~(2+)、SO_4~(2-)和Cl~-离子与全盐的空间分布具有较高的一致性,低值区集中在灌区西南部和北部中心地区,高值区主要分布于灌区中部、北部偏东和偏西的一些区域。     

民勤绿洲枣树、杨树林带胁地规律对比研究

通过对枣树和杨树两种林带根系空间分布、林带下土壤含水率动态变化、近林带区作物产量因子空间变化的调查研究认为 :枣树林带相对杨树林带根系发育弱 ,分布范围小 ,且近林带区农田土壤含水率相对较高 ,对作物生长及产量的影响范围较小、程度低。枣树的胁地范围是 2 4 m,胁地范围内平均减产 9.1— 1 7.3%。杨树的胁地范围是 30 m,胁地范围内平均减产 1 0 .0— 2 3.1 %。     

干旱区绿洲合理生态用水量研究——以民勤绿洲为例

在水资源极其紧张的条件下,绿洲生态系统的保护和修复要有一个过程,只有逐步、合理地协调生态用水和经济用水之间的关系,才能真正地实现生态环境保护与经济可持续发展的双赢。因此,在社会经济发展的不同阶段寻求适合研究区域特定时空背景的合理的生态用水量十分重要。生态环境需水各相关类型与社会经济系统中的各用水部门一样,根据其作用的大小和重要程度,具有相应的用水优先次序,这种排序结果是建立符合区域实际情况的生态合理用水模式的基础。通过民勤绿洲生态需水实例研究,基于生态合理用水模式的生态环境用水量计算结果对水资源短缺的干旱区绿洲生态用水的合理配置具有重要的现实意义。     

近40年来民勤绿洲空间变化研究

绿洲是一种独特的地理景观 ,如何合理、协调、持续地利用和开发绿洲是当今干旱、半干旱地区一项具有重大理论与现实意义的研究课题。以遥感及GIS为工具 ,借助地学信息图谱技术 ,以不同时相、不同尺度的数据源为基础 ,编制出 1 960～ 2 0 0 1年民勤绿洲分布图 6幅 ,在GIS中通过空间分析获得民勤绿洲空间变化图 5幅。研究发现民勤绿洲的空间变化可分为三个阶段 :1 960～ 1 973年绿洲扩展 ;1 973～ 1 994年绿洲稳定 ;1 994～ 2 0 0 1年绿洲迁移和不稳定时期。民勤绿洲演变是上游来水量的逐年减少、地下水的超量开采、人口的增加以及政策因素综合作用的结果。     

民勤绿洲生态气候资源及其利用

民勤绿洲边缘 ,光照丰富、温差大 ,有利于农产品质量的提高。但是水资源缺乏 ,地下水位急剧下降和土地沙化是民勤绿洲农业生产的首要问题。如何充分利用现有生态资源 ,并充分提高其利用率是摆在我们面前的一个主要课题。只有通过引进优良品种 ,调整农业种植结构 ,大力推广节水灌溉技术 ,才是解决上述问题的有效途径     

民勤绿洲水资源状况与生态建设研究

利用实地调查资料和多年定位观测资料,分析民勤绿洲水资源状况,结果表明：民勤绿洲可用水资源日益减少,状况不容乐观,不仅制约了经济发展,而且制约了生态建设;在民勤绿洲,水资源的无效损耗量很大,主要是水面蒸发和裸地表蒸发。另外,对民勤绿洲的节水措施进行了分析。     

甘肃民勤绿洲荒漠化防治研究

民勤是河西走廊东段石羊河流域的尾闾绿洲区,它位于腾格里和巴丹吉林沙漠中间,不仅是阻挡两大沙漠合并的重要廊道,而且是我国东部地区重要的生态屏障。它阻挡着西来的沙尘暴对东部地区,尤其是华北的入侵,护卫着北京的生态安全,具有重要的生态战略地位。民勤绿洲区属温带干旱气候,降水稀少,本地无地表径流产生,生产、生活用水完全依赖于石羊河流域的地表水资源。受气候变化和人类活动双重因素的综合作用,特别是人类活动的影响,导致民勤绿洲生态与环境危机,引起国家和广大学者的关注,并从不同角度提出了许多对策。民勤生态与环境问题的根源在于水资源危机的加剧。通过对民勤50多年发展的综合分析和评价,建议尽快实施"民勤绿洲荒漠化综合治理生态工程"。恢复民勤的生态系统——绿洲荒漠生态系统,是一个复杂的工程体系,需要全社会协同合作。     

综合治理前后民勤绿洲景观格局时空演变特征

根据1999年、2006年和2013年的Landsat/TM影像数据,利用GIS技术和Fragstats,分别从景观和类型2个水平上对比研究了综合治理前后民勤绿洲的景观格局及其时空格局演变,结果表明:石羊河流域综合治理前(1999—2006年),绿洲内以牺牲林地、草地为代价的盲目开垦现象与绿洲沙漠化趋势同时并存,民勤绿洲景观的复杂程度和连通性不断提高,而其景观异质性在降低,绿洲呈破碎化发展趋势;综合治理后(2006—2013年),民勤绿洲景观斑块形状复杂程度在提高,破碎化程度和斑块连通程度均在下降,而其景观异质性在增加。绿洲景观破碎化程度的下降主要是受湖区绿洲景观破碎化程度变化的影响,该时期,退耕后的生态恢复已初见成效,但泉山区土地沙化和湖区土地盐碱化现象依然严峻。景观指数变化在绿洲尺度和各景观分区尺度上表现出明显差异,说明景观指数存在明显的尺度效应。石羊河流域综合治理措施的实施,改变了民勤绿洲土地利用景观时空格局特征,从而对绿洲生态系统的结构和功能产生影响。     

民勤绿洲水资源利用分析

民勤绿洲面临的生态危机已经受到人们的普遍关注.民勤绿洲出现生态危机的根源在于水资源危机,且危机还在进一步加剧.研究认为:民勤绿洲的地表来水量已经接近或达到最小极限,在今后的一段时间内将维持现有水平;地下水开采量超过原先的估计,但也会在较高的水平上保持稳定;地下水水质会进一步恶化,生态危机将会加剧.     

民勤绿洲物候季节划分及景观季相特征

本文根据甘肃民勤沙生植物园 1 974- 2 0 0 2年的物候观测资料 ,应用“植物物候频率分布型法”对民勤绿洲物候季节和季相特征进行了研究 ,通过分析 ,民勤绿洲物候季节可分为 4个大季段和 1 2个小季段 ,春、夏、秋、冬四大季段中冬长秋短 ,春夏居中 ,每个季段都具有明显的指示物候、典型的植物物候形态组合以及独特的季相特征。这一研究结果客观地反映了该地区自然季节更替的规律和景观季相的演变特点。     

民勤绿洲湖区复合生态系统优化建设研究

民勤绿洲因水资源缺乏,导致了一系列生态环境以及经济、社会等问题,处于民勤北部的湖区这些问题更为突出。通过对民勤湖区生态环境恶化原因的分析,探讨了生态环境保护与重建和经济可持续发展模式,提出了民勤湖区生态与经济双赢的互动模式,旨在构建一个和谐长远发展的复合生态系统,重建民勤绿洲的生态、经济和社会平衡体系。     

基于MODIS的民勤绿洲植被覆盖变化定量分析

以典型沙漠绿洲-民勤绿洲为研究区,利用MODIS陆地3级标准数据产品MOD13,通过改进的植被覆盖度估算模型对2000～2010年7月的植被覆盖度进行了估算,并对其进行分级,通过空间叠置定量分析了不同级别植被覆盖度的分布特征及动态变化。研究发现,从2000～2010年11年间,民勤绿洲轮廓变化明显,绿洲面积明显缩小,荒漠进一步扩张,极低覆盖度植被面积增加1106.01km2,相当于研究区总面积26.95%,中高覆盖度和高覆盖度植被面积分别减少133.63km2和54.75km2,各占研究区总面积的3.26%和1.33%;研究表明,11年来民勤绿洲面积萎缩明显,岛状绿洲大量消失,其中以西北部最为严重。     

民勤人工绿洲的形成、演变及其可持续性探讨

民勤绿洲已经有2 000多年的历史,自20世纪50年代以来已经逐渐变为一个人工绿洲。目前民勤绿洲面临极大的危机,水资源减少是关键原因。水资源危机主要表现为地下水位下降和地表入境水量减少。同时,人口和经济发展的压力也持续加大。民勤绿洲退化的自然因素:①气候变暖;②蒸发强烈。人为因素:①农业开发是引起水资源相对减少的关键;②国营农场、林场加重了流域内水土资源的负担;③人工渠系的建成减少了水资源的无效消耗,但影响了地下水位的可持续供给能力,从而导致绿洲生态系统的退化。民勤绿洲的退化给人们以诸多的启示。解决民勤绿洲危机的措施:①确立"以保护水资源为中心"的指导思想;②撤销石羊河流域的国营农场、林场;③对农业用水实行累计进价管理;④调整产业结构,推广节水技术,种植低耗水的作物。     

奇台绿洲地下水开采及其对地表生态环境作用分析

奇台绿洲地处我国内陆干旱区 ,其绿洲农业以开垦荒地、扩大灌溉面积来满足其自身发展的需要。随着社会经济的发展 ,农业灌溉用水中地下水超采现象导致一系列地表生态问题。本文通过分析奇台绿洲地下水资源的开采现状 ,阐明在干旱区绿洲人类对地下水的开采已对地表生态系统已构成极为不利的影响     

基于数字遥感图象的民勤绿洲20年变化研究

对1973年MSS、1987和1994年TM数字图象进行目视判读，以人机交互的方式勾绘了三个典型年代民勤石羊河下游的绿洲分布图，利用GIS软件进行了面积量算，并对三个年代的绿洲分布图进行迭加覆盖处理，获得绿洲分布变化图和面积变化数据。结果表明，20年来绿洲面积经历了选缩小后回升的变化过程；绿洲的空间分布有从下游向上游方向迁移的趋势；绿洲内部结构由受自然-人工渠（河）道控制向受人工渠道-井位控制转变；绿洲质量在下游明显恶化。     

黑河中游绿洲土地利用对地下水的影响分析

随着社会经济的发展,土地利用对地下水系统的影响问题越来越受到人们的关注。地下水是西北干旱区水资源的重要组成部分,对绿洲的土地利用有着制约作用。本文阐述了土地利用方式对地下水资源及其环境的影响;分析了土地利用对地下水的影响机制;提出了保证地下水可持续利用的途径和措施。