额济纳绿洲生态环境变化及其恢复

黑河下游额济纳绿洲是我国西部干旱区具有重要生态防护功能的绿洲,近年来,在人类活动和气候变化的双重作用下,绿洲生态环境发生了一系列变化:1)由于黑河上中游用水量的增加,导致下游额济纳绿洲的入境水量逐年减少,并且地下水位不断下降,水质恶化。2)以胡杨林、柽柳、梭梭林为主的天然林大面积减少;草地生态系统呈现以草场面积减少,牧草产量下降,草地荒漠化和载畜能力降低等为特征的持续退化趋势。3)土地沙漠化和盐碱化现象在该区表现明显。为了使额济纳绿洲的生态环境向着良性循环方向发展,本文从水资源、植被及土地生态系统等方面对额济纳绿洲提出了生态恢复对策。     

黑河下游地区土地荒漠化及其治理

<正> 黑河下游亦称额济纳河,古名弱水,地处内蒙古额济纳旗境内,属极端干旱的温带荒漠地区,是自古至今的交通要道,仰赖于南部祁连山水源湿润,发育着丰美的额济纳绿洲。近年来由于上游用水量增加,绿洲水源减少,土地荒漠化(退化)发展迅速,以至将导致这个绿洲有可能消失的危险。     

额济纳绿洲的生态退化过程与生态保育对策分析

利用长期的统计、水文和遥感数据对额济纳绿洲生态系统退化的驱动因素及环境影响、植被恢复过程等进行了综合分析,并对干旱绿洲的生态保育对策进行了探讨。结果表明：额济纳绿洲生态退化的主要原因之一是黑河流域水土资源的过度开发利用,调水对额济纳绿洲的恢复起到了决定性作用。统筹流域内的水土资源开发利用是干旱绿洲生态保育的必要途径。     

黑河流域水资源开发与生态保护中的几个问题探讨

分析了黑河流域水资源形成和演化特点、开发利用状况以及开发利用中引起的生态和环境问题.对流域水资源开发利用模式和下游额济纳绿洲影响进行了初步探讨.基本结论是:中游地区地表水和地下水联合开发利用,是解决经济发展和生态保护矛盾的有效途径;修建山区水库是提高水资源利用效率的理想方式;下游地区的生态移民安置工程是有效的基本措施;同时需要充分论证正义峡水库和输水渠道生态保护工程,工程的效果保护了额济纳绿洲核心地带生态,而带来外围天然植被的退化,需要进行大时空尺度的生态影响分析论证.     

基于生态需水配置的额济纳绿洲恢复方案

在简要分析额济纳地区水分-绿洲驱动演变的基础上,分析了额济纳地区未来供水条件,并从生态系统的需水机理出发,提出了基于生态功能考虑的干旱区生态需水量计算方法。以《黑河流域近期治理规划》提出的分水指标和生态恢复水平为依据,综合考虑绿洲规模和生态功能之间的竞争关系,以生态需水为主要配制指标,提出了近期2010年额济纳绿洲的恢复方案。     

黑河中下游水资源开发中出现的环境地质问题

黑河中游是河西走廊主要的商品粮基地,下游地区是内蒙古阿拉善高原的主要天然草场.近半个世纪特别是进入90年代以来,由于中游地区工农业经济持续发展引起的用水量的不断增加和人类活动的加剧及全球气候干旱化趋势的影响,进入下游的河川径流量逐步减少,在中游地区出现区域性地下水位持续下降、泉水资源不断衰减、土壤盐渍化等环境地质问题的同时,使下游地区原本就已十分脆弱的生态环境急剧恶化,全面引发了湖泊干涸、水质恶化、绿洲萎缩、草场载畜量下降、土地荒漠化等一系列生态环境问题,已到了生存与消亡的十字路口,如果不采取果断而又坚决的措施,黑河下游的额济纳绿洲将重蹈石羊河下游民勤地区生态环境恶化的覆辙,再现"罗布泊"和"楼兰国"的悲剧.     

黑河下游胡杨林耗水规律研究

2003年5-10月,对黑河下游额济纳绿洲中一块25年生的胡杨林耗水进行了研究,结果表明通过标准木的标准比导率和树木胸径和边材面积的相关模型,可以比较准确地推算出林分的蒸腾耗水量。胡杨林的蒸腾耗水量具有明显的季节差异;胡杨幼林在生长季节耗水量为213.4mm。林分的生长状况主要受地下水位和土壤含水量的影响。     

2000-2004年黑河流域生态调水

黑河流域是河西走廊和内蒙古高原西部著名的粮仓和绿洲。随着气候和人类活动等各种因素的影响,特别是中下游地区水资源配置严重失衡,导致下游荒漠化和沙漠化日趋严重,生态环境急剧恶化,下游额济纳地区已成为我国北方地区沙尘暴的沙源地之一,危害之广,波及西北、华北,乃至更广大地区。对此,党中央、国务院十分重视,多次指示加强管理,治理黑河。从2000年开始一场以水资源合理配置为核心的黑河干流水量统一调度以及流域综合治理全面启动,本文主要阐述2000-2004年水量调度情况,对中下游地区调度前后水文、气象资料作对比分析,以期引起社会各界了解、重视,进一步做好黑河水量统一调度工作和水文监督、监测工作。     

额济纳绿洲柽柳灌丛辐射特征与热量平衡研究

根据黑河下游额济纳绿洲柽柳灌丛波文比-能量平衡法的实测资料,分析了该地区的辐射特征,研究了热量平衡各分量的变化特征及热量平衡规律。在绿洲内部,其太阳辐射、净辐射具有明显的日进程和季节变化规律;太阳辐射月总量最大值(2133325.0kW.m-2)出现在6月份,最小值(133325.0kW.m-2)出现在10月份;在柽柳灌丛生态系统的热量平衡中潜热通量占能量支出量的62.85%,感热通量占32.85%,土壤热通量占4.44%。在日变化中,潜热在上午大于感热,在下午,由于湍流加剧,感热交换大于潜热。     

黑河分水后下游地下水位和可开采储量的变化

黑河向东西居延海分水后,下游地下水位和开采储量的变化引人关注。以1990-1999年的平均地下水位代表分水前状况,以2004年代表分水后的地下水位水平,选择典型区域对狼心山以下额济纳三角洲地下水位的变化进行分析。结果表明:分水后下游三角洲的地下水位有不同程度的上升,范围在0.2~0.4 m;相应地地下水可开采储量增加约0.17×108m3,分析得出,这部分增加的可开采水储量主要由当年分水所增加的入境水量转化而来。由于黑河下游三角洲特殊的地理环境背景,决定了黑河分水是一项长期而艰巨的任务。     

黑河中游用水与流域水资源利用的博弈分析

水资源问题一直是影响西北干旱区经济、生态、社会持续发展的限制性因素.黑河流域随着人口增长和社会发展,中游水资源的供需矛盾和下游地区生态恶化的问题呈加剧趋势.通过对影响流域水资源因素的博弈分析,解决中游和下游用水的矛盾.从流域内理性行为主体看,需要借助外界力量的引导,处理好区域经济发展与流域水资源利用和保护的关系;从中游与流域关系看,需要水资源管理部门的介入和中游地区的合作,协调好局部与整体的关系;从政府在流域水资源管理的作用看,政府可以通过制定法律法规、行政管理、改进节水技术和宣传教育等手段来协调流域水资源的供需矛盾,提高水资源利用效率,促进流域水资源的可持续利用.     

基于水资源和气候系统影响下的黑河流域生态环境变迁研究

分析了黑河流域生态环境恶化的现状和主要特征,主要表现为沙化加剧,绿洲萎缩;河水断流,湖泊干涸;地下水位下降,水质恶化等。在此基础上分析认为;水分条件是导致生态系统状态变化的主要驱动力,但气候变化在一定程度上加剧了生态环境恶化的进程和严重程度。因此,保护黑河流域本已非常脆弱的生态环境主要从研究水问题入手。除了调整种植业结构,大力发展节水农业;加强水资源管理以及普及节水意识等方面外,更重要的是要创新水问题研究思路,实行虚拟水战略。     

干旱区流域绿洲时空变化及其景观响应

基于1973年的MSS、1980年的航片以及1990年、1999年、2009年的Landsat TM/ETM+等多源遥感影像,结合实地调查进行解译分类和验证,利用GIS、Fragstats和相关统计方法,对北大河流域中下游地区绿洲时空变化和景观响应进行分析。研究表明：① 近40 a来,北大河流域绿洲呈阶段性变化,在整个研究时段绿洲变化表现为扩张与萎缩并存,且以扩张为主。绿洲面积从1973年1 705.55 km² 增长到2009年1 990.60 km²,增长幅度为16.71%。② 绿洲变化在空间和时间尺度上不平衡。绿洲空间变化剧烈区主要集中在流域下游金塔绿洲;绿洲扩张主要表现为绿洲内部“填充式”和边缘“侵吞式”;绿洲萎缩变化主要发生在绿洲-荒漠交错带的生态脆弱区,且区域空间变化不稳定;1973-1990年,绿洲以萎缩为主,1990-2009年绿洲以扩张为主,且在近10 a动态度达到最大值。③ 绿洲面积的增加,促使绿洲景观的不稳定性增强,集中表现为下游和绿洲边缘区绿洲斑块密度、斑块数目和最大斑块指数的不稳定性变化,绿洲破碎化增加,生态脆弱性降低,这不利于维持干旱区内陆河流域生态系统稳定性和可持续发展。     

黑河流域生态环境变化及其影响因素分析

对黑河流域水土资源开发利用现状、生态环境恶化状况及其成因进行了深入地分析 ,并着重研究了流域水文条件与水资源对生态环境的制约与影响 .结果表明 ,土地沙漠化和盐碱化是该流域最为严重的生态环境问题 ,植被的退化贯穿于其中 ,其结果不仅直接威胁下游天然绿洲的存亡 ,而且制约中下游人工灌溉绿洲的稳定与发展 .此外 ,水体污染在局部地带也是十分严重的环境问题 .所有这些问题都是以水资源为核心要素的生态问题 ,是由于水资源总量不足而且分配不均衡所导致的负面效应。由于事关民族稳定和发展及国防建设等重大问题 ,流域的生态环境保护尤其是下游绿洲的维护显得更为重要和迫切。据此 ,提出了若干改善黑河流域生态环境的建议与对策。     

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。     

黑河流域不同生育期生态用水量变化分析

根据不同农作物、森林等植被的生物学特性,采用张掖和额济纳旗的气象资料,估算了3~10月各旬平均的作物生态需水量,分析了张掖人工绿洲近20 a来主要农作物的种植面积和灌溉面积、作物以及下游天然绿洲的生态需水量的生育期变化。结果表明,绿洲产业结构调整的结果是,经济作物种植面积有所增加,粮食作物种植面积下降了26.6%。通过对黑河流域中游人工绿洲和下游天然绿洲逐旬生态需水量的估算发现,人工绿洲的主要粮食作物小麦、玉米与下游天然绿洲的生态需水量在生育期上不同步,小麦、玉米需水高峰分别在6月中旬和8月中旬,用水量分别为6.14 mm/d和8.6 mm/d;天然绿洲的需水高峰出现在8月下旬,为8 mm/d。张掖人工绿洲的区域平均生态需水量高峰在6月中旬,为6.37 mm/d,天然绿洲的需水高峰在8月下旬,区域最大需水量为6.06mm/d。对于整个流域,最大需水量高峰在6月中下旬,为6.03 mm/d。中游人工绿洲与下游天然绿洲生态用水的时间差,为水资源的合理调配提供科学依据。     

维持黑河生命健康的初步探讨

21世纪实施黑河中下游分水方案,尽管恢复了下游东居延海积水,但黑河的生命仍存在着许多病患。从黑河流域水资源开发利用现状出发,提出黑河综合治理和管理的目标:以河道输水不断线、河水污染不超标、下游绿洲生态不退化和河流服务功能不打折为方向,逐步实现黑河生命健康。具体措施:控制人口增长,减小人口压力;切实加强宣传教育,普及河流生命健康知识;坚持科学发展观,实现全流域综合管理;实施全流域节水和人工影响天气工程;加大资金投入力度,加强基础理论研究。     

黑河中游临泽地区夏季露水的生成

对于降雨稀少的内陆干旱区,露水具有重要的生态学意义.在黑河中游的张掖市临泽县平川镇,于2008年6～9月利用人造面板法对露水进行了连续90d的观测,发现:①只有当露水收集板的温度低于露点时,露水才能生成;②观测期间河岸带共生成露水52次,总生成量为4.26 nn,绿洲内共生成34次,总生成量为1.52 mm,戈壁共生成...