新疆渭干河——库车河三角洲绿洲天然植被生态需水研究

新疆渭干河—库车河三角洲绿洲深居内陆,属于典型的大陆性干旱气候区,水资源缺乏,生态与环境脆弱,平原非灌区天然植被主要依靠汲取浅层地下水来满足其对水分的需求。本文利用遥感技术、水文地质调查等手段查明了研究区内的浅层地下水埋深和天然植被分布面积,应用GIS技术划定计算单元,利用典型地下水均衡试验场潜水蒸发和蒸腾试验成果确定各计算单元的潜水蒸发系数和植被系数,进而计算出现状条件下研究区域天然植被生态需水量为5.37×108m3,其中林灌地生态需水量为0.95×108m3,占17.71%,草地生态需水量为4.42×108m3,占82.29%。     

层次分析法在新疆平原灌区土壤盐渍化研究中的应用

本文结合新疆平原灌区土壤盐渍化形成、治理以及现状,利用层次分析法,探讨了灌区内部土壤盐渍化的发生原因和治理措施的有效性。结果表明:干旱荒漠化气候和土壤历史积留盐分是灌区内土壤盐渍化的主导因子,贡献率达69.3%;地下水水位过高是引起土壤盐渍化的重要原因,贡献率11.1%;不完善的排水系统和不合理的灌溉方式也是土壤盐渍化的重要因素。各个治理措施组合权重的分配格局相对均衡,其中建立现代化的排水系统和通过平整土地、植树造林治理土壤盐渍化的效益较高,组合权重达31%。层次分析法可为灌区土地资源的管理、土壤盐渍化的治理提供定量依据。     

新疆平原绿洲环境变化与生态维护

干旱区陆地生态系统的稳定性主要受控于水分因素,绿洲环境变化既相互联系,又互相制约,但都有自身的生态系统特点和对人类服务的功能。对新疆平原地区绿洲环境的变化进行分析发现,人工绿洲扩大和发展、城镇绿洲兴起和开拓、天然绿洲缩小和维护的总趋势。因此,需要在以流域或盆地为单元,以水为纽带并受水资源条件的限制,对流域或盆地内的所有农业绿洲、城镇绿洲和天然绿洲等生态系统与荒漠生态系统进行总体的水资源消耗平衡与生态平衡规划,科学配置水资源,才能维护相互的依存关系,并使各类绿洲得到生态维护。     

气候变化对新疆自然植被净第一性生产力的影响

利用新疆 101 个气象台站1961-2008年的逐月气温和降水量资料,采用气候倾向率、Mann-Kendall 突变检测、Morlet 小波、相关分析和 Kriging 插值技术等方法,分析了新疆近 48 年平均气温、降水量时空变化特征及其对NPP(自然植被净第一性生产力)的影响,并对未来不同的气候变化情景下,新疆 NPP 对气候变化的可能响应进行预估.结果表明:①近48年,新疆气候总体呈较明显的"暖湿化"趋势,并且年平均气温和年降水量分别于1972年和1978年发生了突变性的上升.但气候变化具有区域性差异,表现为北疆气温上升倾向率普遍大于南疆和天山山区;北疆大部和天山山区年降水量增多倾向率普遍高于南疆.新疆年平均气温和降水量还存在准4,9,11,16 年和 23 年等不同时间尺度的振荡周期.②受气温、降水时空变化的综合影响,新疆的 NPP 在空间上表现为,天山山区>北疆>南疆的分布格局;在时间上,近48年新疆 NPP 平均以0.118t/(hm2·10 a)的倾向率增长,并于 1978年以来发生了突变性的增大.新疆 NPP 也存在 34,68,11年和16年的振荡周期.③未来气候变湿将对新疆NPP 产生积极影响,但气候变暖对 NPP 将产生不利影响,平均而言,在其他条件不变的前提下,年降水量每增多10%,NPP 将增加20%,年平均气温每升高1℃,NPP 将减少4%6%.但全疆各地 NPP 对气候变化的响应具有明显的区域性差异.     

荒漠植被自然建群现象与绿洲界外区的生态复原

<正> 绿洲界外区是在干旱区开发过程中,与绿洲并行发生而异向发展所形成的实体,是开发造成一系列严重生态环境问题的症结所在,它紧紧包围绿洲而外接未受开发影响的自然荒漠,但不同于自然绿洲与荒漠间的过渡带,它不是作为两带间相互转变的场所,而是两者间的裂谷或生态断裂带。它是开发过程资源被过度利用而导致生态系统濒临瓦解,它的     

额济纳平原植被分布与地下水关系的研究

本文在分析论述额济纳平原植被类型和分布规律 ,区域地下水基本特征的基础上 ,阐述了额济纳平原的植被分布及演化与地下水的关系 ,提出了根据区域地下水特点 ,进行植被恢复与保护的措施。     

高寒草甸植被耗水量及生物量积累与气象因子的关系

分析高寒草甸植被生育期耗水量及植被生物量积累与气象因子的关系,结果表明植被生育期耗水量呈单峰型变化过程,7月耗水量最大。初期营养生长阶段的5月耗水量、植被生物量均较低,水分影响着植物的初期营养生长但不甚显著;植物旺盛生长的6～7月,耗水量高,而生物量波动明显,温度和水分均影响到生物量的提高,且水分是影响植被生长的关键因素;植物生长末期的8～9月,耗水量及植被阶段累积生物量均较低,水分条件充足,并非是植物生长的限制因素。海北高寒草甸地区植被年地上净初级生产量、地下净初级生产量、净初级生产量与植被耗水量关系不明显。而与相应的温度具有较显著的正相关关系。表明高寒草甸地区植被净初级生产量受温度条件限制的影响比水分条件更为明显。     

基于RS 和GIS 分析干旱区土地利用／覆盖变化对陆地植被碳储量的影响—— 以新疆鄯善县绿洲为例

土地利用/覆被变化是影响陆地碳循环的一个重要因子.依据鄯善平原绿洲群1990、1999两年9月TM与SPOT4(P)的融合影像以及2004年9月SPOT5(XS/XI)影像数据,采用混合分类法对研究区土地覆被进行分类,估算其变化面积以及林地与各土地覆被类型的面积转换.结果显示:1990～1999年、1999～2004年研究区林地面积年变化率分别为+4.59%、-1.70%,植被碳库1999年比1990年增加了264.13×103 t,2004年较之1999年减少了70.75×103 t,但2004年植被碳储量较1990年上升212.04×103 t,研究区总体上为一小的净碳汇.15 a间天然草地的植被碳储量一直下降,并在后期呈现更为严峻的态势.说明在极端干旱区,生态系统的稳定仍面临极大挑战.如何实现丰富矿产资源的开采与人居生存环境相协调,做好土地、水资源管理与生态环境保护工作,仍需更为深入、审慎的研究.     

关于新疆人居环境自然适宜性评价的讨论

对国家人口发展功能区划工作中新疆人居环境自然适宜性评价存在的一些问题进行了讨论。认为所依据的评价模型在权重和分级阈值的设置以及某些参评指数的设计和选择上尚存在不合理之处,因而导致评价结果与一些实际情况不符。文章最后给出了一些改进建议,并特别指出评价应增加考虑生态环境保护以及自然灾害情况。     

秦岭太白山植被的生态服务价值测评

生态系统服务功能的定量评价是当前生态学与生态经济学研究的热点课题。根据太白山植被类型及覆盖度的分布,利用生态经济学方法,定量测定各类植被的生态服务价值。结果表明:太白山区植被生态系统服务功能的总价值为12.52×108元/a,单位面积的生态服务价值平均为22041.09元/hm2.a。其中有机质生产价值为1.63×108元/a,涵养水源价值量为2.35×108元/a,植被保持土壤的经济价值为0.63×108元/a,固定CO2价值为2.99×108元/a,释放O2价值为3.18×108元/a,净化空气价值为1.74×108元/a。其中植被的固碳释氧价值最高,占总价值的49.3%,其次是涵养水源的价值,占18.8%。     

恢复生态地下水位的需水量及恢复方案研究——以额济纳盆地天然植被为例

在综合分析有关研究文献的基础上,确定了额济纳天然植被恢复的合理生态地下水位是2～4 m.给出恢复生态地下水位的需水量计算方法,并计算了恢复到合理生态地下水位的需水量为32.57×1O8～20.44×108m3.还通过对地下水不同补给途径的分析,计算出地下水的补给量共计8.45×108m3/a.按照黑河流域调水方案,要将不同现状地下水位恢复到合理生态地下水位还有一定难度.因此,考虑在不同恢复期限内,按不同恢复程度逐步恢复的方案.经分析论证后,最后提出了5年80%恢复生态地下水位到4 m和5年50%恢复生态地下水位到2 m作为规划方案.2种方案的实施均可使额济纳退化的天然植被得到有效恢复.     

西北干旱区水资源利用与生态环境重建研究

西北干旱地区是我国西部大开发战略的重点建设区域之一。但是长期以来，由于气候干旱以及在市场经济利益驱动下所形成的人类对水产 过度开发利用，导致了一系列阻碍区域经济发展的严重生态环境问题。水资源的合理利用是干旱区振兴流域经济的主要保证，也是促使生态经济系统向良性方向发展的关键因素。本文从分析西北干旱区内陆河流域水资源系统特征、开发利用现状以及主要的水环境问题出发，得出干旱区生态恢复与重建必须以水资源的合理利用为核心的结论，同时提出了干旱区水资源利用优化途径与生态重建的基本对策。     

塔里木盆地南缘诸河水资源利用的生态意义

水资源利用的本质是人类对天然河流、湖泊等进行开发利用的活动 ,它一开始就定位于对流域内河流、湖泊水量在时间和空间上的重新分配。由于这种活动 ,流域内的水系统及其相适应的生态系统 ,自 2 0世纪 5 0年代以后发生了巨大变化 ,并引起了不可忽视的生态和社会问题。以塔里木盆地南缘诸河流域为例 ,从生态学角度分析了流域的水资源利用对生态系统的影响 ,尝试性地提出干旱区流域生态需水量在水资源利用中的定位和基本生态水量的确定方式 ,并对新疆目前开展的一些生态建设项目提出了自己的认识。     

干旱区水利的生态观

根据干旱区流域水资源管理、江河流域规划管理的实践,提出水利的本质是一种生态系统生存权的再分配。水利工作者应从系统的角度客观正视水利对生态系统带来的负面影响,以最小干扰的积极态度认识生态保护。干旱区水利应以需水管理控制国民经济总用水量,并在水资源配置的技术决策方面引入更多的行业和专业论证决策机制。     

基于RS与GIS的兰州河谷型城市边缘区土地可持续利用研究——以西固区为例

兰州河谷型城市边缘区土地利用性质、地域空间结构及地理景观等方面表现为从城市向农村过度 ,从城市土地利用类型向农村土地利用类型过度 ,特定的地形地貌持征和区位条件使其土地利用具有复杂的演变模式和较快的演变速度 ,使土地利用规划管理变得十分复杂。本文以兰州市西固区为例 ,利用 RS与 GIS技术 ,在对西固区土地利用特征、土地利用变化规律及其空间结构分析研究的基础上 ,探讨了兰州河谷型城市边缘区土地可持续利用的开发模式及其管制措施     

塔里木河下游天然植被恢复的生态学机制

在分析塔里木河下游植被退化的基础上,系统阐述了塔里木河下游植被恢复的生态学机制。封闭的内陆盆地和干旱少雨的自然环境是塔里木河下游生态系统极度脆弱的内在因素,而人为干扰是塔里木河下游植被退化的主要驱动力。塔里木河下游植被的恢复,必须遵循干旱区植物的生态学性质,密切结合植被发生所需的环境条件,特别是干旱区植被分布格局与地下水的关系。2000年5月以来的生态输水使近河道地段地下水响应明显,横向于河道一定宽度范围内植被恢复明显,但这种恢复是有限的。     

新疆奎屯河流域平原区生态需水研究

新疆奎屯河流域地处我国西北干旱区,随着人口增加和经济发展,国民经济需水与生态需水已成为流域水资源开发利用和生态环境保护的主要矛盾。因此,为了实现奎屯河流域水资源的可持续利用及国民经济的可持续发展,急需对生态需水进行研究。本文以流域社会经济与生态环境协调发展为目标,分析了奎屯河流域存在的主要生态环境问题,在干旱区生态需水概念与分类的基础上,给出了奎屯河流域生态需水的界定范围。在此前提下,从流域生态环境现状及未来需求出发,采用不同的计算方法,对流域生态需水进行了计算,可为流域水资源优化配置及生态环境建设提供科学的依据。结果表明:奎屯河流域生态需水达5.65×108m3,占流域水资源总量16.98×108m3的33.3%,占径流总量15.41×108m3的36.7%。其中天然绿洲生态需水为2.41×108m3,占生态需水的43%;人工绿洲生态需水达3.24×108m3,占生态需水的57%。     

新疆水资源生态足迹核算与预测

根据水资源生态足迹的基本原理和计算模型,引入水资源负载指数,对新疆2005—2014年水资源生态足迹、水资源生态承载力进行计算,并运用灰色预测模型GM(1,1)对2015—2025年的生态赤字/盈余趋势进行预测。结果表明:(1)新疆历年水资源生态足迹大于水资源承载力,处于生态赤字状态,从2005年的-7.83×10~7hm~2下降至2013年的-9.06×10~7hm~2,水资源开发率很低;(2)2005—2014年新疆水资源生态足迹和承载力均呈上升趋势,人均生态足迹和人均承载力呈上下波动状态,生产用水生态足迹在三个水资源账户中比例最大,远远超出其它两部分,占总水资源足迹的95.86%;(3)水资源负载指数总体呈上升趋势,表明水资源的利用程度逐渐加强,2005—2012年负载指数在2~5之间,表明新疆水资源利用程度中等;2013—2014年负载指数在5~10之间,表明新疆水资源利用程度高,开发条件困难;(4)新疆水资源存在分布不均匀的状态,南疆、北疆、东疆差异较大,南疆、北疆水资源生态足迹、水资源承载力均大于东疆,而南、北疆万元GDP水资源生态足迹则小于东疆;(5)对2015—2025年水资源进行预测,新疆水资源一直处于生态赤字状态,而且水资源生态赤字呈逐年减小的趋势,水资源生态赤字越来越严重,今后的形势越来越严峻,在利用中提高节水意识。     

近50年新疆水土开发及引发的生态环境问题

新疆土地面积占国土面积1/6,具有很大的资源开发和空间发展优势。在当前新疆经济快速发展、大规模调水工程逐步实施、新的水土开发正在或即将进行时,本文总结近50年来新疆荒漠水土开发引发的环境问题,强调要深刻认识新疆荒漠生态环境的脆弱性,合理开发利用水土资源,高度重视生态环境的保护和建设,防患于未然。