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。     

输水前后塔里木河下游物种多样性与水因子的关系

为检验连续7a的输水对塔里木河下游生态系统稳定性的影响,根据2006年与2010年塔里木河下游地下水埋深、地下水质以及植被调查资料,分析了2006到2010年间物种多样性、地下水位和水质变化状况,利用非参数相关和RDA排序对输水间歇物种多样性与地下水位、水质关系变化作了探讨,结果发现:塔里木河下游输水停止后地下水位不断下降,地下水矿化度也有小幅度增加;物种多样性Shannon-Weiner指数、Simpson指数、Margalef指数、Patrick指数以及Cody指数都以下降为主,表明塔里木河下游受损生态系统尚不具备自维持能力;物种多样性与地下水埋深和地下水矿化度的关系为,地下水平均埋深为5 m左右时,物种多样性主要受地下水质状况的影响,而当地下水平均埋深大于6.5m时,物种多样性的制约因子则为地下水位.因此,从物种多样性角度看,塔里木河下游的合理水位应在5 m左右,大于6.5m则是物种多样性的胁迫水位.     

塔里木河下游生态输水对环境的动态影响与防治对策

近几十年来,塔里木河下游河道断流,地下水水位剧烈下降,天然植被衰退,为恢复和重建塔里木河下游严重受损的生态系统,从2001～2006年,先后进行了8次生态应急输水.在实地考察和前人研究的资料基础上,对塔里木河下游生态输水的背景进行介绍,通过对生态输水后地下水位恢复情况、地下水矿化度变化、植被对生态输水的响应以及生态输水对土地沙漠化情况影响的分析,由此反映生态输水的效益,从而对塔河下游生态输水中存在的问题进行探讨.     

塔里木河下游生态退化成因分析

塔里木河下游是生态环境脆弱区,属红色生态区.近几十年来,由于人类对水资源不合理的开发利用,造成了塔里木河下游大西海子水库以下河道断流近30年,地下水位大幅度降低,水质不断恶化,植被大量枯死,尤其是胡杨大量死亡,"绿色走廊"濒临衰亡,土地沙漠化不断加剧,塔里木河下游的生态环境出现了严重的退化.研究总结了输水前下游生态退化的状况,分析得出了造成其生态退化的主要成因是自然和人为活动,并提出了生态保护与建设的对策.     

塔里木河下游应急输水典型断面地下水流模拟分析

依据塔里木河下游英苏监测断面第一次输水前与第五次输水后地表水与地下水的监测资料。利用Modflow和PMPATH建立了该断面地下水剖面二维流运动的数值模型，分析了输水后地下水位的变化趋势及恢复水量，结果表明：线状输水在英苏断面的影响区域在距河2km以内，距河1km内则是显著影响区域。     

塔里木河下游多枝柽柳茎直径生长对水环境时空变化的响应

通过对塔里木河下游输水河畔10个采样区多枝柽柳茎杆年轮宽度测量与统计分析,结果表明,2000年应急输水前,塔里木河下游各采样区多枝柽柳茎直径连年生长量逐年变小并趋于接近,各采样区水环境状况趋于一致,并有逐年恶化的趋势;应急输水之后不同采样区受水强度不同,多枝柽柳茎直径连年生长量出现不同程度的增大;应急输水对多枝柽柳茎直径生长生态作用效果的显著性由输水前其所受干旱胁迫程度和受水量共同决定。     

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,...     

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.     

输水影响下胡杨胸径生长量时空变化

以塔里木河下游14次人工输水对荒漠河岸林修复过程的生态效益评估为长期目标,利用近10 a在塔里木河下游阿拉干断面的大量野外调查数据,探讨了胡杨胸径在不同时间和空间尺度上对人工输水的响应。结果显示,随着输水次数和输水量的稳步增加,河道两边地下水位逐渐抬升,胡杨胸径生长量明显增大;但是,由于不同年间输水次数、输水季节和输水量有差异,各年间胡杨胸径生长量呈现出不同的增加趋势,胸径生长量与河道输水量大小相互对应,累计输水量与胸径生长量成正比,两者之间的指数函数模型拟合度为0.928。随着离河道距离的增加,地下水位抬升不明显,胡杨胸径生长量也逐渐变小,胸径生长量与离河道距离之间的回归模型拟合度为0.965,离河道距离与胸径生长量成反比。离河道距离与不同胸径级胡杨胸径生长量之间的回归模型拟合度(以胸径级增大的趋势)分别为0.876,0.879,0.849和0.837;与胸径级增大的趋势耦合。由此得出,胸径级大的胡杨胸径生长量随离河道距离的变化差异没有比胸径级小的胡杨大,说明胡杨胸径级越大(即胡杨进入老龄阶段),其胸径生长量与地下水埋深之间的关系则不明显。     

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.     

黑河上游林区冻土的水文功能

黑河上游冻土面积(6 500 km2)约占流域面积的45%,对水资源形成和稳定性有重要影响,多年冻土在世纪千年以上限制活动层的地下水系统,导致活动层土壤水分饱和,有利于提高植物蒸发对水的利用效率;同时多年冻土抑制水分向深层土壤的下渗,增加了径流深度和蒸腾发强度.由于多年冻土和季节冻土的影响黑河上游河川径流年内水文活动可分为三个时期,多年冻土区最大径流产生于融雪径流期.     

农业技术对绿洲棉田生产力增长贡献率的估算及分析

采用改进的柯布-道格拉斯生产函数定量测算农业技术对新疆玛纳斯河流域绿洲棉田生产力增长的贡献率.结果表明,绿洲棉田生产的规模报酬呈递减趋势,机电排灌面积扩大有利于增产,且化肥的增产效果明显,但是农药投入不经济.因此,提倡科学种田,经济合理地使用农业生产资料,把减少农药投入和强化生物防治结合起来;同时,合理利用水资源是棉花种植面积持续增长的主要因素.     

石羊河流域地质灾害特征及成因分析

利用河西走廊石羊河流域的矿产分布情况、岩性特征、地质构造和地下水分布特征等资料,分析了该区主要地质灾害的特点和成因。结果表明,该流域南部山区主要地质灾害以地面塌陷、滑坡、崩塌、泥石流、地裂缝等为主,主要原因是不合理开采矿山以及不稳定地质结构和软弱岩性在强降水等触发作用下形成的;北部民勤主要地质灾害以荒漠化、水土流失和盐渍化等为主,主要原因是该区三面被沙漠包围,沙化区面积和沙层厚度较大,地下水埋深浅、矿化度高,沙尘暴频繁,自然植被遭到破坏,超量开采地下水,利用高矿化度水灌溉等,并根据不同灾害形成机制和特点,提出了减少地质灾害发生的综合治理措施。     

通辽地区水资源系统输入、输出信息的确定

本文基于动态发展的观点，确立了通辽地区水资源系统有限元模拟模型中各单元逐时段系统输入输出信息的计算模型，诸如降雨入汉补给量，潜水蒸发量，河渠和水库引放水渠渗漏量，地下水净开采量及灌溉回归水量等信息都综合考虑了降雨量大小，潜水蒸发强度，河渠流量大小，开采量（或灌溉量）大小和地下水埋深的关系。还考虑了其随时间，空间位置的变化关系。     

黄河水沙调控研究综述

从水沙调控的理论研究进展、调控模型及算法研究进展、已取得的治沙成果等方面对黄河干流水沙调控进行了总结性梳理,围绕黄河中下游取得的调水调沙成果,论述了黄河水沙调控目前存在的问题及对策,构建了黄河全流域水沙联合调控体系,旨在补充和完善黄河干流水沙调控理论,并为黄河全流域的水沙联合调控体系的最终建立提供参考。     

基于信息熵的用水系统结构演化研究

将熵的概念引入水资源系统中,构造了水资源利用结构特征的信息熵和均衡度定量计算公式,用其来表征水资源开发利用的合理性,结合熵变理论给出了水资源系统结构演化的判别标准,并在渭河流域关中地区进行应用。使用结果表明:渭河流域水资源开发利用结构正向着更加合理、均衡的方向演化。该结果表明信息熵能为人类水资源利用规划调控提供依据。     

厦门湾海域营养盐时空分布与富营养化状况分析

根据2010年8月厦门湾海水水质监测资料,阐述氮磷营养盐的变化趋势及其相互关系,并探讨厦门湾海域富营养化程度。结果表明,厦门湾表层COD、DIN和 PO4-P分布趋势大致从厦门西海域、马銮湾和九龙江口向湾外递减;相关性分析说明调查海域COD、DIN和PO4-P主要来源是厦门湾沿岸陆源排放和九龙江河流营养盐的输入;COD、PO4-P与N H4-N的来源可能相同,有着相似的生物地球化学过程,而NO3-N可能主要来源于九龙江。厦门湾的N/P值变化范围为2.26～117.30,其中九龙江口、东南部海域和大嶝海域的大部分地区的 N/P均大于16,从N/P值来看,营养盐结构为磷限制。而西海域北部、同安湾和马銮湾则属于氮限制海域。厦门湾海域富营养化指数（E ）范围为0.013～118.168,马銮湾、西海域北部和高集海堤附近海域的富营养化指数较高。     

秸秆处理方式及灌溉水源对冬小麦根际土壤酶活性动态变化的影响

[目的]研究"秸秆还田或不还田"与"地下水或黄河水灌溉"对小麦各生育期土壤酶活性动态变化的影响。[方法]以冬小麦济麦22号为试验材料,采用大田种植试验,研究"秸秆还田或不还田"与"地下水或黄河水灌溉"对冬小麦各生育期根际土壤酶活性的动态变化的影响。[结果]随着生育期的推进,各处理的小麦根际脲酶活性总体呈"上升-下降-上升"的折线变化趋势,转化酶活性和磷酸酶活性总体均成先上升后下降的变化趋势。秸秆还田处理在4个生育期均不同程度的提高了小麦根际脲酶活,同时,除灌浆期外,地下水灌溉比黄河水灌溉更利于小麦根际酶活性的提高。各处理对小麦转化酶活性影响不明显。生育前期,各处理对小麦根际磷酸酶活性的影响较大,在拔节期,秸秆还田处理和地下水灌溉处理能显著提高2种磷酸酶的活性,促进植物和微生物对磷素的吸收和转运;孕穗期地-还处理下土壤酸性磷酸酶的活性显著高于另外3种处理方式。[结论]该研究结果为分析土壤酶活性与作物生长及土壤根际微生物之间存在的动态变化关系奠定了基础。     

秸秆处理方式及灌溉水源对冬小麦根际土壤酶活性动态变化的影响(英文)

[目的]研究"秸秆还田或不还田"与"地下水或黄河水灌溉"对小麦各生育期土壤酶活性动态变化的影响。[方法]以冬小麦济麦22号为试验材料,采用大田种植试验,研究"秸秆还田或不还田"与"地下水或黄河水灌溉"对冬小麦各生育期根际土壤酶活性的动态变化的影响。[结果]随着生育期的推进,各处理的小麦根际脲酶活性总体呈"上升-下降-上升"的折线变化趋势,转化酶活性和磷酸酶活性总体均成先上升后下降的变化趋势。秸秆还田处理在4个生育期均不同程度的提高了小麦根际脲酶活,同时,除灌浆期外,地下水灌溉比黄河水灌溉更利于小麦根际酶活性的提高。各处理对小麦转化酶活性影响不明显。生育前期,各处理对小麦根际磷酸酶活性的影响较大,在拔节期,秸秆还田处理和地下水灌溉处理能显著提高2种磷酸酶的活性,促进植物和微生物对磷素的吸收和转运;孕穗期地-还处理下土壤酸性磷酸酶的活性显著高于另外3种处理方式。[结论]该研究结果为分析土壤酶活性与作物生长及土壤根际微生物之间存在的动态变化关系奠定了基础。     

中国棉花生产资源配置效率及结构优化策略研究

采用非参数方法双产出模型研究中国棉花流通体制市场化改革以来,棉花生产资源配置效率区域差异及结构优化策略。分析结果表明,规模效率是制约长江与黄河流域棉花生产效率的主要因素;政策含义:中央政府应进一步加快农业剩余劳动力转移,提高耕地资源利用效率,加大力度消除制约中国棉花生产效率的主要因素,并根据转型期中国棉花生产所表现出来的区域特征,稳定塔里木河流域棉花生产效率,改善长江流域棉花生产资源配置效率,有效消除黄河流域棉花低效生产状况。