中国西北干旱区生态地下水埋深适宜深度的确定

干旱区影响天然植被生长的土壤水分和盐分,都和地下水埋深密切相关。地下水埋藏浅,在强烈的蒸发作用下,溶解于地下水中的盐分沿毛管上升水流于地表聚集,使土壤发生盐渍化,产生盐胁迫。地下水埋深过低,毛管上升水流不能到达植物根系层,植物生长受到水分胁迫,发生荒漠化。因此,确定既不会使土壤发生盐渍化和荒漠化的地下水埋深十分重要。本文根据地下水、土壤水及植物生长状况综合研究,把适宜的地下水埋深界定为在温带荒漠区1.5—4m,暖温带荒漠区2.0~4.0(4.5)m,即在潜水的强烈蒸发深度以下和蒸发极限深度之上的区间,为防治土地盐渍化、荒漠化和估算生态用水提供了科学依据。     

西北内陆盆地地下水功能特征及地下水可持续利用

在地下水功能评价和区划的基础上,详细总结了我国西北内陆盆地地下水资源功能-生态功能-地质环境功能的区域分布与组合特征,提出了西北内陆盆地地下水功能宏观分布模式,划分出山前洪积扇地下水功能区、细土平原绿洲带地下水功能区和下游荒漠带地下水功能区,针对不同分区地下水功能组合和脆弱性特征提出了地下水可持续利用方略。     

生态输水对孔雀河地下水埋深及植被的影响

为了解生态输水后地下水埋深和植被的变化,采用统计方法和遥感影像数据分析输水后孔雀河地下水埋深时空变化特征、地下水埋深和累积输水量的关系以及输水后NDVI和植被覆盖度的变化.结果表明:从时间变化来看,生态输水后孔雀河地下水埋深呈现稳步抬升趋势,年内地下水埋深变化主要受人类农业生产活动影响;从空间变化来看,垂直于河道方向上...     

鄂尔多斯高原地下水浅埋区植被与地下水埋深关系

采用植被样方实地调查结合浅井揭露地下水埋深的方法,建立鄂尔多斯高原苏贝淖周边滩地植被群落总盖度、单物种盖度及物种空间演替与地下水埋深的定量关系。研究表明,群落总盖度与水位埋深在1.6m内有明显相关关系;苔草、碱蓬、芦苇、马兰和芨芨草等低湿地物种存在适生水位,分别为0.4m、0.6m、0.8m、0.8m和1.6m;物种演替与水位埋深关系表明,水位埋深小于0.6m地带,为湿生、盐生植被优势区;大于3.2m地带为旱生、沙生植被优势区。同时,1.6m为生态交错带临界水位,该区域湿生、中生、旱生和沙生等植被类型均有分布,物种数量最多,物种多样性最大。不同水位埋深下的植被分布和演替规律可为预测地下水开发后植被变化演替提供重要科学依据。     

塔里木河下游耕地扩张与天然植被退化的定量关系初探

近年来塔里木河下游水土开发将大片天然植被开垦为耕地,打破了生态系统原有平衡状态,然而关于耕地扩张导致天然植被退化的定量关系至今没有明确结论。本文利用塔里木河下游14次生态输水量和地下水埋深数据,结合遥感影像及社会经济统计资料,分析了地下水埋深对生态输水的响应特点,构建了生态输水量与地下水埋深二者之间的定量关系模型,提出了耕地扩张导致天然植被退化在面积上的转变比值,进而计算了天然植被转变为耕地后的生态经济价值损益量。结果表明:(1)若1亿m3水用于耕地扩张,将导致河道两侧地下水位平均下降1.01 m,距离河道280~640 m的50.40 km2胡杨由正常生长变为逐渐衰败,距离河道1 760~1 800 m的5.60 km~2胡杨由逐渐衰败变为逐渐枯死;(2)耕地扩张和胡杨林逐渐枯死和衰败的面积比分别为:1∶3.6和1∶32.7;(3)虽然单位面积产值耕地(136.91×104元·km~(-2))高于林、草地(114.20×10~4元·km~(-2)),但总产值林、草地(34.70×10~8元)高于耕地(11.44×10~8元),消耗等量水林、草地(2.85元·m~(-3))产出经济价值高于耕地(2.11元·m~(-3)),从可持续发展来看林、草地的价值高于耕地,生态系统的服务性功能大于生产性功能,耕地无序扩张应被严格限制。本研究为研究区遏制无序开荒提供理论依据。     

干旱区地下水埋深空间分布对天然植被覆盖度影响研究—以塔里木河下游为例

以塔里木河下游输水河畔的植被覆盖度和地下水埋深为研究对象,建立遥感反演模型获取研究区植被覆盖度的空间分布,建立地下水数值模型模拟与覆盖度同时段的埋深空间分布,采用空间分析方法对覆盖度和埋深的空间分布数据进行分析,获取不同埋深区间所对应的植被覆盖度,并得出以下结论：研究区植被覆盖度在地下水0～20m的埋深区间上呈阶梯状分...     

西北内陆盆地环境变化对水资源影响分析

本文按照西北地区内陆盆地水资源系统特征,系统分析了全球气候环境变化对山区地表径流的影响,人类活动引起的水文环境的变化对流域水资源分配、流域水资源功能等方面的影响。提出气候环境变化对出山地表径流量的影响程度取决于河流的补给类型,并分析了不同补给类型河流受气候环境变化的特征;人们过度采伐山地森林,使流域上游涵养调蓄地表径流的功能降低,人们修建水利设施改变了地下水与地表水的相互转化关系,使流域上、中、下游之间的水资源分配发生了很大变化,从而造成中游水土资源功能退化,下游生态功能减弱。     

灰色BP神经网络模型在民勤盆地地下水埋深动态预测中的应用

先建立等维新患GM(1,1)模型和BP神经网络模型相耦合的灰色BP神经网络组合模型,再以民勤盆地64、65和84号井为代表,运用此模型模拟和预报石羊河下游民勤盆地的地下水埋深动态.模型精度检验表明,64、65和84号井预测值的平均相对误差分别为0.45%,0.93%,0.62%,均小于1%,符合精度要求.相比GM(1,...     

天山北坡井灌区地下水埋深动态变化的驱动力及预测模型研究

以新疆奇台县地下水监测点的多年水位和相关资料为基础,探讨了地下水水位动态变化的驱动力及其预测模型。结果表明:地下水埋深的年际动态变化与地下水开采量、粮食产量、小麦价格等驱动力均有极其显著的相关关系。相关系数分别为0.9511、0.7519、0.8576。地下水年内埋深变化与农业季节性开采地下水同步,相关性显著。3月地下水位最高,7月份最低。若考虑地下水埋深变化与机井抽水之间的滞后性,其相关系数可达0.8496。人文驱动力对地下水位变化的影响远大于自然驱动力。建立的地下水埋深变化多元回归模型,模拟值精度较高,不仅能较好的反映地下水位的动态变化,也较好地显示了各自然、人文因子与地下水埋深之间的相关关系。     

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。     

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.     

干涸盐湖地下水和土壤化学属性对自然植被分布的控制作用

我国西北地区湖泊萎缩、干涸,大面积裸露湖床成为化学粉尘的释放源。湖床植被能有效抑制粉尘排放,提高干涸湖床植被覆盖度成为生态治理的重要举措之一。本研究以内蒙古北部边缘典型现代干涸盐湖--巴拉嘎斯湖为研究区,通过野外调查,样带选择,实地采样分析和实验室统计分析,研究了干涸湖床地下水及土壤化学属性对湖区自然植被分布的控制作用。结果表明:在地下水和土壤化学属性影响下,湖区植被从干涸湖床至湖滨依次呈现芦苇群落、盐爪爪群落、芨芨草群落、红砂群落和小针茅群落的环状分布。湖区自然植被分布主要受地下水水位、地下水总溶解性固体(TDS)与土壤有效磷含量的控制。地下水埋深由湖床至湖滨逐渐增加,地下水TDS逐渐减小,当地下水埋深为4 m左右且TDS较低(<10 g·L^-1)时,植被群落呈现最大生物量及最大覆盖度。土壤有效磷对植被分布影响最大,其次是土壤中SO4^2-。当土壤含盐量能满足原生自然植被正常生存的条件时,地下水与土壤有效磷含量应是人工恢复植被优先考虑的因素。     

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。     

基于遥感方法的银川盆地植被发育与地下水关系研究

干旱区的水文地质及生态地质环境研究一直是水文地质学的研究热点。从流域尺度上研究地下水变化的生态效应问题已经引起了广泛的关注。银川盆地地处干旱地区,自然生态环境十分脆弱,植被的发育与地下水有着极为密切的关系。由于遥感技术在大尺度问题的研究方面具有极大的优越性,因此,本文将遥感技术与地下水数据相结合,引入条件植被覆盖率的概念,对银川盆地适宜于植被生长的地下水位埋深进行了研究,并对适宜水位埋深范围内,水质矿化度的影响进行了探讨。结果表明:银川盆地适宜于植被生长的地下水位埋深范围为2-4m,在此埋深范围内,矿化度小于2.5g/L时,地下水水质利于植被发育。     

中国干旱区地下水资源及开发潜力分析

中国干旱区地下水资源是在国土资源部"新一轮全国地下水资源评价"(截至1999年)的基础上,利用2006年的最新资料进行修正计算获得。经修正计算,新疆地下水天然补给资源量为578.53×108m3/a,其中南疆7地州(含吐鲁番—哈密盆地)为326.96×108m3/a,北疆8地州为251.56×108m3/a。平原区地下水可开采资源全疆为230.39×108m3/a,其中南疆为152.32×108m3/a,北疆为78.07×108m3/a。2006年全疆地下水开发利用量为58.93×108m3/a,尚有162.02×108m3/a的开发潜力,其中南疆为117.75×108m3/a,北疆为44.27×108m3/a。河西走廊地区地下水天然补给资源量为51.80×108m3/a,平原区地下水可开采资源量为25.70×108m3/a,2006年开采利用量为21.51×108m3/a,尚有4.20×108m3/a的开发潜力。     

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。     

中国西北地区夏季降水的气候特征

利用西北地区119个气象站1961-2000年夏季降水资料,分析其空间分布特征和时间变化规律.选择典型多雨与少雨年,对美国NCEP/NCAR高空流、地气系统射出的长波辐射(OLR)场、赤道北太平洋海温(SST)与西北夏季降水的关系进行对比分析.结果表明:西北地区夏季降水具有明显的空间差异,最少的是新疆的吐鲁番气象站,为6.7 mm,最多的是陕西的佛坪气象站,为446.9 mm.多雨年北半球500 hPa极涡明显浅,西太平洋副热带高压强,700 hPa矢量风距平场中国西北地区为辐合区,700 hPa比湿距平中心位于中国西北地区,OLR主要负距平中心在西北地区,SST负距平主要在赤道太平洋东部.少雨年500 hPa极涡深,西太平洋副热带高压很弱,700 hPa矢量风距平场中国西北地区为辐散区,700 hPa比湿距正中心位于孟加拉湾西部,OLR主要正距平中心在西北地区;SST正距平主要在赤道太平洋东部.     

石羊河中下游河岸带植被对地下水位变化的响应

通过对石羊河中下游河岸带的地下水位定位观测及植被和土壤水盐含量调查发现：河岸带地下水位与河床横向间距呈正相关;在长流水河段的河岸带,以植被类型、物种丰富度和植被盖度与河床间距的关系,判断河流影响地下水位距河床的范围约为130 m,但对于河岸带植被作用距河床横向间距可达500 m。在断流河段,距古河床0~200 m区间内分布河岸植物种。虽然石羊河下游断流,但河流地貌影响地下水位,有利于植物生长。调查区域内有5个植被型,12个群系和29个群丛,河岸带发育隐域植被类型。当地下水位≤2 m时,沼泽草甸发育;当地下水位3~6 m时,以芦苇、赖草和骆驼蓬为建群种的盐化草甸发育;地下水位≤14 m时,则柽柳灌丛繁茂。石羊河的径流量丰欠影响河岸带地下水位变化,河岸带植被组成、结构和分布响应地下水位埋深。
     

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。