近30 a黑河流域中游临泽县地下水变化趋势

基于黑河流域中游临泽县1984-2010年地下水埋深的监测资料,结合GS⁺、ArcGIS软件和地统计方法,对1986、1991、1996、2001、2006年和2010年的地下水埋深分别进行了半变异函数分析、理论模型选取以及空间插值分析。结果表明：受地形和土地利用变化等因素的影响,临泽县各灌区地下水埋深整体上呈逐年下降趋势。从不同的景观带来看,戈壁荒漠、河岸湿地地下水埋深年内波动很小,绿洲内部农田生态系统、绿洲边缘和绿洲-荒漠过渡带地下水埋深年内基本呈双峰型波动,两个峰值分别出现在5月和12月。地下水埋深的理论模型是指数模型,其空间变异主要是由气候、地形、地质等结构性因素引起的,且埋深变化没有显著的区域分异。地下水埋深空间分布特征为南北深,中间浅;小于4 m的区域1986-2010年面积减少了337.01 km²,占全县的12.58%,缩小趋势明显;而大于6 m的区域逐渐扩大到了全县面积的近2/3。     

汾河流域土地利用变化及生态环境效应

选取汾河流域为研究区，采用土地利用动态度、地学信息图谱、生态价值指数和植被覆盖度综合分析研究区2000年、2005年、2010年、2015年及2018年土地利用变化及生态环境影响效应问题。结果表明：（1）2000—2018年，流域建设用地、林地呈现增长趋势，增长面积分别为1350.90 km²、85.50 km²，增长率分别为92.83%、0.96%；耕地、草地出现小幅下降趋势，缩减面积分别为729 km²、674.10 km²，缩减率分别为-5.02%、-7.63%；水域及未利用土地维持多年平均水平，平均面积为297 km²、7.92 km²。空间格局呈现建设用地、耕地集中于流域核心区，草地、林地集中于边缘区的分异特征。（2）各时序综合土地利用动态度、土地转移图谱、土地利用涨落势变化近似，显著变化区主要位于流域盆地及其与山地过渡区，多年综合土地利用动态度为4.34%，单一土地利用动态度及土地利用涨势幅度最高的是建设用地及林地。（3）基于不同的主导土地利用...     

奇台县绿洲农田土壤盐渍化影响因素及逆向演替特征研究

在奇台县绿洲中部平原区和绿洲沙漠交错带选择不同耕种时间的农田,分析其剖面土壤可溶性总盐、pH值含量随耕种时间的变化。探讨在地下水埋深不断下降的过程中,不同发展阶段农田土壤盐渍化的时空变化规律。研究表明:奇台县绿洲地下水埋深已低于影响地表盐渍化的地下水埋深临界值(5m),地下水矿化度低于3g/L,研究区整体处于有利于土壤盐渍化逆向演替的环境。土壤含盐量与地下水埋深关系最为密切,地下水埋深在3-5m时,土壤脱盐速度最快,大于5m时,含盐量减少的速率明显降低。土壤盐渍化逆向演替具有时空特征。时间特征表现在,无论农田在绿洲的什么位置,耕种时间越长,土壤含盐量越低,盐渍化逆向发展的越好。当农田耕种时间和地下水埋深低于临界值的时间超过20年时,盐渍土基本可以自然恢复为非盐渍土。空间特征表现在,由绿洲下部向上部,土壤盐渍化逆向演替阶段逐渐向高级过渡。     

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。     

密怀顺研究区地下水NO3--N时空变化分析

密怀顺地区是北京市重要的水源涵养区,直接影响着主城区的供水安全。2014年南水北调盈余水量通过潮白河河道回补地下水,地下水位不断抬升,使常年积累在耕地土壤中NO₃^--N对地下水环境风险不断增加。通过对地下水中NO₃^--N和耕地属性地块研究。结果表明:1)2015-2018年研究区地下水NO₃^--N浓度有升高趋势;2)2015-2018年研究区水质稳定区面积达到164.26km²,占比33.78%;其次为水质略变差区和水质变差区,面积分别为136.76km²和112.74km²,占比分别为28.12%和23.18%。3)耕地属性不变的7个有监测地块地下水NO₃^--N浓度均有不同程度升高,MW-3和MW-1地块超过地下水Ⅲ类水质标准;4)地下水NO₃^--N含量变化与地下水回补有一定关联。     

塔里木盆地南缘绿洲土地覆盖变化及驱动力

以塔里木盆地南缘的策勒绿洲为研究区,基于4期土地利用和遥感影像、以及气象、水文和社会经济数据,分析了 1990-2018年策勒绿洲土地利用/覆被变化特征.结果表明:(1)策勒绿洲各土地利用类型发生明显转变,农田面积向四周扩增,林地分布区域发生大幅度转移,不同覆盖程度的草地之间转化频繁.(2)绿洲共有138.41 km2...     

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。     

河套灌区地下水埋深与土壤盐分对增强型植被指数的联合影响

为研究干旱半干旱地区地下水埋深与土壤盐分对作物生长的联合影响，以河套灌区解放闸灌域主要种植作物(小麦、玉米、葵花)为研究对象，利用遥感影像提取增强型植被指数，野外试验获取0～20、0～40 cm土层土壤含盐量及地下水埋深数据，构建双因素坐标系确定地下水埋深和土壤含盐量对植被指数的联合响应，统计得出适宜作物生长的土壤含盐量及地下水埋深范围，研究结果表明：(1)5—6月小麦生长地下水埋深最适宜的范围分别为0.99～2.01、1.03～1.54 m,其对应的土壤含盐量分别为1.00～1.30、1.53～2.02 g·kg^-1;(2)6—8月玉米生长地下水埋深最适宜的范围分别为1.56～1.80、1.82～2.00、1.43～2.31 m;其对应的土壤含盐量分别为1.24～1.68、1.25～1.55、0.98～1.40 g·kg^-1;(3)7—8月葵花生长地下水埋深最适宜的范围分别为0.75～1.70、1.20～1.61 m,其对应的土壤含盐量分别为1.46～1.70、5.55～5.84 g·kg^-1。     

额济纳三角洲地下水位年内动态变化特征分类分析

选取额济纳三角洲14口自动观测井日尺度的地下水位埋深观测值(2010.4-2011.4)作为数据基础,运用SPSS 18.0软件中的描述性分析,趋势分析和K-means聚类分析模块,对额济纳三角洲地下水位年内动态变化特征进行了分类分析。结果表明:研究区地下水位年内动态变化空间上存在着较大的差异性,其地下水位动态可分为四种波动类型。其中,类型Ⅰ主要分布在远离河道的荒漠地带,地下水位动态变化较为稳定;类型Ⅱ的观测井靠近东西河,地下水与河水不断的发生交换,多次的抬升下降是该类型地下水位动态变化的典型特征。类型Ⅲ主要分布于东河下游绿洲区,地下水位动态变化主要受人为调控的地表径流影响,地下水位剧升后缓慢下降是该波动类型的典型特征;类型Ⅳ分布在远离河道的绿洲区周边地带,其地下水位动态变化呈显著的下降趋势,地下水位缓慢下降是此波动类型的典型特征,这与地下水不断以蒸散发形式排泄,且得不到补给有关。     

基于MODIS数据的近期新疆主要湖泊水面变化分析

湖泊的水面积变化是气候变化和人类活动的指示器。利用2000-2011年的MODIS影像,提取新疆水面面积大于100 km²的11个湖泊信息,分析其变化特征。结果表明：11个湖泊总的水面积年变化大,其中最低值出现在2001年,约为4 585 km²,峰值在2003年,水面积为52 77 km²,湖面变幅大且频繁,而近几年湖泊面积总体呈增加趋势。从海拔和地域上分析,阿雅克库木湖等青藏高原型湖泊呈现持续扩张态势,山地湖泊如赛里木湖等湖泊面积基本保持稳定,而出山口绿洲湖泊如博斯腾湖水面积逐渐萎缩,尤其是平原湖泊艾比湖和玛纳斯湖等湖泊水面年变化幅度大,且极不稳定。新疆地区不同海拔和区域主要湖泊水面积变化存在明显的差异,体现了不同区域气候和人类活动的影响特征,但近期湖泊变化的总体趋势与气候变化一致,主要受气候变化的影响。      

陇东黄土高原土地利用、覆盖变化及驱动力分析

从土地利用和土地覆被的角度出发，利用RS和GIS技术，分析了20世纪最后15a该区土地利用和土地覆被变化在数量、结构和类型上的特点，并进一步分析了该区土地利用／土地覆被变化的驱动力，得出以下结论。15a间除建设用地和草地面积增加外，其他土地利用类型都呈现出不同程度减少。其中耕地减少了20691hm^2，主要转变为建设用地，且减少的耕地多为位置相对优越。产量较高的优质良田；林地减少了12269hm^2，主要转变为草地、早地和建设用地；草地的面积增加了33488hm^2，主要源自干林地和耕地的变化；交通建设用地高速增长，15a间增加了9278．8hm^2。该区土地利用和土地覆被变化的驱动力主要为自然因素、人口压力、经济因素及宏观政策等。     

呼伦贝尔盟草原植被覆盖状况时空演变特征分析

以呼伦贝尔盟草原为研究对象,基于1998～2008年4～10月的SPOT_VGT数据、2000年土地利用数据,利用时间序列植被指数(NDVI)动态变化监测方法,分析了研究区植被覆盖的时空演变特征。结果表明:1998至2008年期间,呼伦贝尔盟草原以草地为主的地区、草地-耕地过渡区、草地-林地过渡区的草地覆盖状况呈现先减后增趋势,但草地-耕地、草地-林地过渡区的林地覆盖状况变化不大,研究区2008年植被覆盖要小于1998年;同时,低植被覆盖区域面积不断扩大。说明研究区存在大范围、严重的退化现象,尤以西部的新巴尔虎右旗、新巴尔虎左旗最为严重,研究区沙化面积增大,生态系统恶化,生态系统脆弱性更加突出。     

Temporal and spatial variations of net primary productivity and its response to groundwater of a typical oasis in the Tarim Basin,China

Net primary productivity (NPP) of the vegetation in an oasis can reflect the productivity capacity of a plant community under natural environmental conditions. Owing to the extreme arid climate conditions and scarce precipitation in the arid oasis regions, groundwater plays a key role in restricting the development of the vegetation. The Qira Oasis is located on the southern margin of the Taklimakan Desert (Tarim Basin, China) that is one of the most vulnerable regions regarding vegetation growth and water scarcity in the world. Based on remote sensing images of the Qira Oasis and daily meteorological data measured by the ground stations during the period 2006-2019, this study analyzed the temporal and spatial patterns of NPP in the oasis as well as its relation with the variation of groundwater depth using a modified Carnegie Ames Stanford Approach (CASA) model. At the spatial scale, NPP of the vegetation decreased from the interior of the Qira Oasis to the margin; at the temporal scale, NPP of the vegetation in the oasis fluctuated significantly (ranging from 29.80 to 50.07 g C/(m²•month)) but generally showed an increasing trend, with the average increase rate of 0.07 g C/(m²•month). The regions with decreasing NPP occupied 64% of the total area of the oasis. During the study period, NPP of both farmland and grassland showed an increasing trend, while that of forest showed a decreasing trend. The depth of groundwater was deep in the south of the oasis and shallow in the north, showing a gradual increasing trend from south to north. Groundwater, as one of the key factors in the surface change and evolution of the arid oasis, determines the succession direction of the vegetation in the Qira Oasis. With the increase of groundwater depth, grassland coverage and vegetation NPP decreased. During the period 2008-2015, with the recovery of groundwater level, NPP values of all types of vegetation with different coverages increased. This study will provide a scientific basis for the rational utilization and sustainable management of groundwater resources in the oasis.     

黄土高原森林草原区退耕还林还草土壤保持效应评估

黄土高原地处生态过渡带和环境脆弱区,区内大范围的土壤侵蚀严重影响了当地的生态环境。以黄土高原森林草原区为研究对象,应用修正通用土壤流失方程,根据2000、2005、2010年气象数据及土地利用等数据,从不同坡度、植被覆盖度、土地利用类型评估了黄土高原森林草原区退耕还林还草工程的土壤保持效应。结果表明,(1)随着退耕还林还草工程的实施,林地和草地面积明显增加,分别增加2 219.41 km~2、2 205.27 km~2,研究区植被覆盖度逐渐改善。(2)2000—2010年土壤保持量增加2.41亿t,单位面积土壤保持量由3 033.15 t·km~(-2)·a~(-1)增加至5 114.86 t·km~(-2)·a~(-1),土壤保持效应显著提升。(3)研究区土壤保持效应与植被覆盖度呈正相关关系,在不同土地利用类型中,林地、草地和耕地具有较高的土壤保持效应,单位面积土壤保持量分别为5 405.57、3 598.41、3 078.81 t·km~(-2)·a~(-1)。退耕还林还草工程的实施提升了区域的土壤保持效应,但是,区内东北部由于矿产资源开采导致的植被破坏、地表塌陷以及土壤侵蚀问题亟待解决。     

窟野河地区基于小流域尺度的土地利用动态变化研究

在3S技术的支持下,以内蒙古伊克昭盟窟野河流域2002和2006年的LandsatTM影像为信息源,对比分析2002~2006年窟野河流域中的高皂依小流域,奎洞小流域(非沙区水土保持治理区)以及泊尔洞小流域,圪丑沟小流域(沙区水土保持治理区)水土保持治理前后的土地利用变化及其差异。结果表明:二者5年的土地利用均发生了不同程度的变化:1)从土地利用结构的总体变化趋势来看:前者主要表现为低覆盖度草地显著减少,中、高覆盖度草地面积增加;后者主要表现为沙地的大幅度下降,中覆盖度草地增加,高覆盖度草地及有林地面积增加。2)从土地利用类型转化速度来看:前者以中覆盖度草地及耕地这两种土地利用类型变化速度最小,高覆盖度草地和疏林地变化速度最大;后者以沙地变化速度最快,呈急剧下降态势,中覆盖度草地增加速率较其它类型快。3)从土地利用类型之间的转化来看:前者以中、低覆盖度草地转化为有林地,中、低覆盖度草地之间的相互转化为主。后者以沙地向低覆盖度草地、疏林地和中覆盖度草地转化为主。研究区土地利用动态变化情况表明在该区实施的各项水土保持工程效果良好。     

坝上高原林草地表层土壤含水量对比研究

以地处半干旱坝上高原沽源县为例,对比分析不同自然区域内林地、草地距地表约25cm处土壤含水量。结果表明:人工乔木林地土壤含水量最少,灌木林地次之,草地最多,尤其是天然草地。结合当地农户走访和野外踏查,得出结论:草地或灌木林地能够较好地保持土壤水分,乔木林地则相对较差。建议遵循当地自然地带性规律,充分考虑水分条件,林草植被建设以生态耗水量少的草、灌为主,乔木为辅。     

土地利用对陕北水土流失区土壤有机碳、水分的影响

通过实地调查和采样,结合室内分析,研究了当地四种土地利用方式(果园、林地、草地、坡耕地)下土壤有机碳分布特征.结果表明:流域内所有土样土壤有机碳(SOC)含量的均值为13.13g·kg-1.其中,坡耕地的土壤有机碳均倩为12.93g·kg-1,与坡耕地相比,果园土壤有机碳均值(12.97g·kg-1)略有升高;草地和林...     

基于遥感的陕蒙交界地区土地利用变化研究

选取陕蒙交界典型地区,利用1989、1999、2001、2002年4期遥感数据,通过土地利用类型变化量和变化率研究该地区土地利用类型变化的空间差异与影响。结果表明:该地区土地利用变化表现为湖泊和林草地/耕地面积减少,沼泽、沙丘稀灌和沙丘面积增加。湖泊和林草地/耕地面积减少了29.20km2和256.75km2,分别减少32%和16%;沼泽、沙丘稀灌和沙丘面积增加了20.60km2、131.89km2和129.7km2,分别增加了70%、7%和28%。影响因素分析表明,近20年来该地区气候变化呈暖干化的趋势,气温上升、降雨量下降;同时,陕蒙交界地区近20年来总人口增加了一万多,羊只数增加了3倍多,农业和畜牧业发展迅速,对当地的土地利用格局变化产生重要影响。     

南疆典型绿洲土地利用空间格局变化特征分析——以疏勒县为例

利用新疆疏勒县三期遥感影像解译得到的数据,对疏勒县土地利用空间格局变化进行深入分析。分析结果表明:(1)研究区内耕地、林地、草地和建设用地四者之和面积占该区总面积的52.97%,盐碱地和沙地等未利用地占44.35%。1990～2006年间,林地、草地、建设用地面积大幅度增加;盐碱地和沙地面积大幅度减少。其充分说明人类活动对土地利用/覆被类型变化影响越来越强烈。(2)研究区土地利用/覆被类型转移的主要方向是耕地转化为林地和草地,草地和沙地转化为耕地,耕地和草地转化为建设用地,草地转化为沙地。土地利用变化经历了"显著变化-缓慢变化-显著变化"的过程。(3)景观格局分析表明,在人类活动的影响下,研究区景观破碎度、多样性增大,优势度减小。驱动力分析表明,人口增长和经济发展因素是研究区土地利用/覆被变化的最直接驱动力,同时还受产业结构和政策因素及人类干扰强度的影响。     

干旱地区生态移民土地利用变化生态风险 ——以宁夏红寺堡区为例

以全国最大的移民安置中心——红寺堡区为研究对象,基于1995、2000、2005、2010年和2015年五期遥感数据,采用RS和GIS技术,选取土地利用程度、耕地垦殖指数、景观多样性指数和景观破碎度等指数构建生态风险指数模型,并运用生态风险模型和空间分析方法对红寺堡区1995—2015年的土地利用变化及其生态风险的时空分布特征进行分析。结果显示：研究时段内草地面积下降明显,共减少29 494 hm²,耕地、林地、水域和建设用地面积呈上升趋势,其中建设用地面积增幅最大,而未利用地面积虽波动明显,但研究时段始末变化不大;1995—2015年研究区生态风险不断下降,生态风险指数由1995年0.3972下降至2015年的0.3235;红寺堡生态移民安置区各乡镇生态风险空间分布变化较大,不同类型区间均有转换,且不具有规律性,1995—2005年间以最高风险区和较高风险区为主,2005—2015年间以中等风险区和较低风险区为主。通过地理探测器对影响红寺堡生态移民安置区生态风险因子进行探测发现,林地、草地和植被覆盖度等指标因子对安置区生态风险具有较大影响,因此在通过扬黄灌溉工程和基本农田建设,增强农田生产能力,保障生态移民安置区经济发展和生态安全的同时,应注重安置区生态用地面积的增加与建设,以此来增加安置区植被覆盖度和降低其生态风险程度;生态保护、摆脱贫困和经济发展是生态移民的主要方向,因此红寺堡安置区在发展过程中在追求经济实力提升的同时,也要注重生态安全的保障,将生态安全放在全区发展的重要位置。