塔里木河下游绿洲演变及其原因分析

[目的]以典型干旱区塔里木河下游为例,研究古绿洲的兴盛,其衰落、废弃,以及天然绿洲向人工绿洲转化,缩小、后退,一些下游人工绿洲的废弃、迁移的原因,总结变迁规律,为今后绿洲更好地发展提供科学参考.[方法]基于野外考察、文献查阅、历史比较法,参考考古与统计资料,分析各环境要素、考古信息数据、考古资料.[结果]塔里木河下游地区天然绿洲的存在,为该地区人类的生存提供了最原始的栖息场所与生存条件;随着时间的推移,天然绿洲在不同程度上为人类所利用和改造,随着社会经济的发展和人类生产活动的影响形成了大规模的人工绿洲.下游绿洲生态系统的脆弱性,出现了一些生态环境问题,其中绿洲的稳定性是最为核心和关键的.绿洲的稳定性受自然因素和人类活动的影响.由于自然和人类因素的影响,塔里木河下游绿洲从兴盛、废弃古城、古绿洲到近代以天然绿洲向人工绿洲转化、缩小、后退.[结论]如果不平衡的发展大大超出了自然可承载的范围,会导致毁灭性的后果.研究对于今后开发自然环境较为脆弱的塔里木河流域地区,坚持可持续发展,有着重要的借鉴意义.     

塔里木河下游尉犁县景观格局变化分析

[目的]分析塔里木河中下游尉犁县1990～2005年的生态格局变化.[方法]以景观生态学的理论和方法为指导,借助现代3S技术和数理统计软件、图形处理软件,以多时相的遥感影像矢量化图为基础,利用GIS的数据输入、输出、管理和空间叠加分析等功能.[结果]可以看出自1990年以来,尉犁县以荒漠为基质,以农田和草地为主要嵌块体的景观分布格局基本未发生改变.[结论]景观多样性指数、均匀度指数减少,景观的异质性程度下降,优势度指数增加,景观愈来愈由少数景观斑块类型所控制.     

塔里木河下游胡杨林生态效益评价及其保护对策

胡杨是塔里木河流域唯一的成林树种,也是世界上古老而珍贵的植物.通过不同角度对塔里木河下游胡杨林的生态效益进行了研究分析,结果表明:塔里木河下游胡杨林具有防风固沙、保持水土、调节气候的作用,甚至在人类和社会的健康及可持续发展中也发挥着巨大功能.但是由于近50年来人类活动的干扰,塔里木河下游胡杨林面积日益减少,处于濒危状态,因此,应该适时生态输水、退耕还林并制定相应的政策和法规来保护下游日益萎缩的胡杨林,保持下游绿色走廊生态系统的可持续性.     

塔里木河下游自然景观生态系统敏感性区划

研究以1959、1973、1989、2000和2008年航空和卫星遥感影像为数据源,结合地面调查,运用GIS技术、景观生态学原理对塔里木河下游进行景观分类并生成景观分类图。最后使5期景观分类图转换成灰阶图像进行叠加分析,在此基础上,辨识出了景观生态敏感区域。结果表明：极度敏感区占研究区10.18%;敏感区占研究区17.95%。塔里木河下游自然景观生态系统在抗风沙、盐碱和干旱能力方面优于人为景观生态系统,研究区划自然景观生态系统敏感性地带,不仅为制定预防和治理生态环境问题的区域政策提供科学根据,而且将有利于人们确定不同区域的生态环境问题的治理重点,提出区域生态环境整治对策。     

于田绿洲沙漠化驱动因素的定量研究

以于田绿洲为研究对象,选择该区1949～2011年的9个人为因子和1960～2011年的5个自然因子的统计数据,利用主成分分析法和相关分析法,对于田绿洲沙漠化过程中的自然与人为因素作用强度进行了定量分析。结果表明,在于田绿洲沙漠化发展过程当中,人为因素的贡献率为50.08%,自然因素的贡献率为6.53%,自然与人为因素共同作用的贡献率为31.98%。人为因子(F1)、人为和自然因子的共同作用(F2、F3)、自然因子(F4)对于田绿洲沙漠化影响的综合作用力的定量表达式为F=0.500 8F1+0.183 1F2+0.1367F3+0.065 3F4。近60多年来,于田绿洲沙漠化的发生及扩展的最主要的因素是人为因素,人为因素的影响逐年增加;但人为因素对沙漠化的作用具有双重性,既可以加速沙漠化过程,同时也可以使其逆转。     

塔里木河下游斑块类型动态变化遥感监测

研究以1959年、1973年、1989年、2000年和2008年航空和卫星遥感影像为数据源,结合地面调查,运用GIS技术、景观生态学原理和景观分析软件FARAGSTATS3.3,分析塔里木河下游断流段：断流前—断流期—输水后的这3个时间段近50年斑块类型景观格局变化。从斑块类型景观格局变化来定量评价各类型近50年变化动态,为丰富干旱区生态恢复研究理论和方法作出贡献。     

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.     

塔里木河上游典型绿洲土地利用时空格局分析

【目的】分析塔里木河上游典型绿洲土地利用类型的分布特征,为塔里木河上游合理规划绿洲土地资源利用、促进区域可持续发展及生态环境保护提供科学依据,同时也为全球变化及陆表过程模拟提供有价值的小尺度空间信息数据。【方法】基于RS和GIS技术,以位于塔里木河上游的阿克苏绿洲为研究对象,以1990,2002,2008,2017年4期遥感影像为数据源,系统分析了研究区4个时期6种土地利用类型的变化及其景观格局演变。【结果】1990-2017年阿克苏绿洲耕地和建设用地面积逐年增加,草地和未利用地面积逐年递减,林地面积呈先减少后增加趋势,水域面积呈先增加后减少趋势。土地利用类型单一动态度由大到小依次为建设用地耕地林地未利用地水域草地。1990-2017年,研究区土地利用类型均呈现不同程度的相互转化,其中耕地面积增幅最大,且主要由林地和草地转化而来;建设用地增幅次之,主要由未利用地转化而来。通过空间重心转移分析发现,重心迁移距离依次为耕地、林地、未利用地、草地、建设用地、水域。1990-2017年,阿克苏绿洲斑块个数、斑块密度、边缘密度、景观形状指数、蔓延度指数、香农均匀度指数总体呈下降趋势;聚合度指数、最大斑块指数、香农多样性指数总体则呈上升趋势。【结论】1990-2017年阿克苏绿洲耕地和建设用地面积呈增加趋势,其中耕地面积增幅最大且重心迁移距离最大,其他土地利用类型趋势与之相反;总体而言阿克苏绿洲景观格局的破碎化程度降低。     

塔里木河下游水域环境变化及机理研究

结合实地考察和塔里木河流域近50年水文、气象和社会统计等资料,运用数理统计方法,分析了塔里木河下游地区水环境变化及其原因.结果表明,自20世纪50年代以来,塔里木河下游来水量减少,地下水位埋深加大,地下水矿化度升高,尾闾湖泊出现干涸和枯竭状态.导致这种变化的主要原因,一方面是下游地区气候呈暖干趋势,降水少,蒸发量大,河流水量减少速度快;另一方面,主要是人类活动的干预,如上中游人口的快速增加,对粮食的需求增大,耕地面积的扩张,出现了水资源的分配和消耗极不均匀的现象.因此,塔里木河在今后的水资源利用和治理中,要更加关注人类活动的影响.     

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.     

塔里木河下游植物群落空间分布及影响因素分析

为探究塔里木河下游植物群落空间分布及其影响因素,以实地调查的36个样地及植物种的重要值,运用双向指示种分析方法（TWINSPAN）对植物群落数量进行分类,通过除趋势对应分析法（DCA）、典范对应分析法（CCA）、除趋势典范对应分析法（DCCA）分析植物群落分布与影响因素关系。结果表明：①在所调查的所有样地中,多枝柽柳出现的频度最高,占总样地数的86.11%;其次是胡杨,占总样地数的41.67%;扁蓄、盐穗木、囊果薹草、薄翅猪毛菜、地肤出现频度最低,均占样地总数的2.78%。②TWINSPAN等级分类将塔里木河下游所有样点划分为9种植物群丛,其空间分布规律表现为,离河50 m范围内主要分布着以乔木植物胡杨、灌木植物多枝柽柳、草本植物芦苇为优势种的群丛;离河150—500 m范围内主要分布着以乔木植物胡杨和灌木植物骆驼刺、铃铛刺、多枝柽柳及草本植物芦苇为优势种的群丛;离河500—1 050 m范围内,主要分布着以乔木植物胡杨或灌木多枝柽柳为优势种的群丛。③CCA、DCCA两种排序结果的前2轴对环境因素的累计解释率均大于50%,各因素解释率及显著性分析结果表明总盐、地下水埋深对植物群落空间分布影响较大。因此,影响塔里木河下游植物群落空间分布的主要因素是总盐,其次是地下水埋深。塔里木河下游植物群落空间分布及影响因素分析对于揭示塔里木河下生植物群落数量特征和植被保护及生态修复具有重要的意义。     

应急输水干扰下塔里木河下游荒漠植被的变化

根据5年来在塔里木河下游的监测结果,结合实测数据和历史资料,对输水前后地下水位以及荒漠植被的变化进行对比分析.结果表明:随着应急输水工程的继续和扩大,离河道一定范围内地下水位升高明显.相应地,下游植被对输水干扰的生态响应也很显著,沿河岸及古河道附近多种草本植物又重新出现;随着生境的改善,一些耐旱乔、灌木长势也出现明显好转,主要表现在植被盖度的提高,种类的增加,胡杨冠幅、郁闭度和基部萌生枝的增加以及胡杨次生苗、实生苗的出现.     

胡杨树冠疏失度对塔里木河下游应急生态输水的响应

[目的]向塔里木河下游应急生态输水,恢复和自然更新胡杨为主体的荒漠河岸植被.[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,采用野外调查实测与室内数据分析相结合的方法,研究胡杨树冠疏失度对应急生态输水的响应.[结果]应急生态输水后地下水位的抬升对胡杨树冠疏失度的降低产生一定的作用;总体上,胡杨的树冠疏失度随着离河道距离的增加逐步增大,而且离河道越远,疏失度增加的程度就越大;树冠疏失度小于10;的旺盛胡杨主要分布在离河道100 m之内,其中多以疏失度少于50;的长势较好的胡杨为主.在离河道200～400 m,树冠疏失度为50;～75;长势较差的过熟林、衰老林比例开始增多.距河道400 m以外,胡杨密度开始急剧下降,树冠疏失度也明显增大.[结论]目前胡杨生长对生态输水的响应范围主要在距离河道400 m之内.     

塔里木河中下游地区农用地可持续利用研究——以尉犁县为例

根据遥感和相关统计数据,运用生态足迹模型和GIS分析方法对塔里木河中下游地区尉犁县农用地的生态足迹、生态承载力和生态足迹变化程度进行了分析。结果表明,1990～2007年,除耕地以外,其他农用地均处于不可持续状态,表现为生态赤字,其中以牧草地的生态赤字最大;农用地总体的生态赤字逐年减小,生态环境有恢复的趋势;1990～2000年,生态足迹的决定因素是牧草地,而2000～2007年,决定因素变为耕地。