塔里木河上游典型绿洲土壤水盐空间分异特征

结合传统统计学与地统计学方法,以塔里木河上游典型绿洲阿拉尔垦区为研究区,根据64个样点的试验数据,分析样区表层(0-10cm)和亚表层(10-20cm)土壤水盐空间分异特征。结果表明,土壤水分、pH值、电导率和全盐具有明显的空间变异性。样区土壤盐碱化程度较高,土壤水分表现为中等变异性,pH值为弱变异性,电导率、全盐及大部分离子含量为强变异性,盐分呈现强烈的表聚性特性。土壤水分和表层pH值的半方差理论模型较符合指数模型,亚表层pH值、电导率和全盐较符合球状模型。各指标块金值/基台值在0.122～0.316之间,且表层小于亚表层,空间自相关性较高,变异更多受结构性因素影响,空间结构较为复杂。指标的空间分布与区域环境密切相关,各层土壤水分、电导率和全盐均为西北高于东南,即沿河岸-绿洲-荒漠方向递减,而pH值表现为相反的规律。研究区棉田的长期连作,使得水盐运动在多年耕作棉区较为活跃,中小尺度下水盐空间分布的异质性增强。     

塔里木河上游典型绿洲连作棉田土壤酶活性与其理化性质的相关性分析

以新疆塔里木河上游阿拉尔垦区连作棉田为典型样区,采集了0—20cm表层的不同年限连作棉田的土样,分析了5种土壤酶活性和7种土壤理化性质,并结合通径分析讨论了各因子之间的关系。结果表明,不同耕作年限棉田土壤酶活性和理化性质差异性显著。通径分析显示全氮是影响该地区土壤酶活性的直接主导因子,pH值对土壤酶活性存在极显著负效应。土壤有机质、速效磷、速效钾以及土壤水分间接作用于土壤酶活性。土壤容重可能不是影响该地区土壤酶活性的主要因素。     

塔里木河中游径流变化分析

在多年水文数据的基础上,分析了塔里木河中游1957~2002年间径流年际变化及1992~2002年径流月际变化的特点、趋势及其原因和影响。得出1957~2002年间塔里木河中游径流不稳定、不平衡,并且径流呈逐渐减小的趋势,其主要原因是源流区和上游区大量引水所致;塔里木河径流月际变化呈明显的西北型河流的特点,在7~9月为洪水期,水量可占全年水量的79.31%,4~6月份由于农业用水,导致径流量下降。塔里木河径流的这些特点给水资源管理加大了难度。     

植被根系对干旱内陆河流岸坡冲刷过程影响的模拟研究

为探讨植被根系对干旱内陆河流岸坡冲刷过程的定量影响,以塔里木河为研究对象,采用BSTEM模型模拟分析的方法,模拟了8个典型岸坡在2016—2017连续2个水文年的冲刷过程,重点分析骆驼刺、红柳、芦苇、甘草、胡杨、白刺等6种典型荒漠植被根系对河岸冲刷过程的定量影响。结果表明：(1)塔里木河河岸崩塌基本发生于落水期和枯水期,岸坡稳定性在水文年内呈周期性变化,枯水期和涨水期安全系数F_s略有波动,整体上呈稳定状态,河岸稳定,在洪水期高水位处F_s短暂升高,随后随着水流的冲刷淘蚀以及水位下降,F_s不断下降,直至河岸崩塌,随后进入下一个水文年的循环;(2)植被根系在不同水位时期对稳定性的提升效果不同,具体表现为洪水期>涨水期>枯水期>落水期;(3)不同植被对稳定性增强的差异也较大,表现为白刺>骆驼刺>甘草>红柳>胡杨>芦苇;(4)植被根系在不同水位时期对河岸冲刷量的减少效果不同,表现为落水期>洪水期>涨水期>枯水期。根系存在河岸冲刷量减少0.77%～49.36%,且不同...     

利益相关者对塔里木河下游荒漠河岸林生态系统服务的认知度分析

近50年以来,塔里木河下游生态环境曾因人类不合理开发利用而导致严重退化。自2000至2013年实施的人工生态输水工程对胡杨为主体的荒漠河岸林的恢复及其生态系统服务功能的提高产生了积极影响。通过问卷调查的方法分析了利益相关者对塔里木河下游荒漠河岸林生态系统服务的认知程度。结果表明:88.1%的被调查者对荒漠河岸林生态系统服务有深刻的认识,7.8%的人不清楚;84%的被调查者认为荒漠河岸林在防止沙(荒)漠化方面的效益最高,仅有8.1%被调查者认为提供建筑材料和动物饲料等方面效益最高;被调查者对人工输水后生态环境变化的感知度依次为:灰尘和沙尘暴减弱沙(荒)漠化减少胡杨长势改善胡杨幼树增多河岸林面积增加;被调查者对人工输水的支付意愿有所差异,其中15.1%的人对其态度模糊,7.8%的人不愿意支付,有36%的被调查者愿意支付工资的1%,15.4%的被调查者愿意支付工资的1%,12%的人愿意支付工资的2%,3.8%的人愿意支付工资的3%,7.9%的人愿意支付工资的3%。问卷调查的结果表明,被调查者对塔里木河下游荒漠河岸林生态系统服务的认知度和支持率相当高,体现出生态输水的社会效益显著。     

塔里木河中游地区水资源状况分析

在多年水文和气象数据的基础上，分析了作为塔里木河中游地区主要水资源的径流与降水量的多年变化的特点、趋势及其原因和影响。认为多年来该地区水资源呈逐渐减少趋势，并且年内水资源分配极不平衡，多集中于夏季。这些情况给该地区的生态环境带来威胁，给水资源管理带来很大困难。     

塔里木河上游表土积盐量遥感信息提取研究

国外利用卫星遥感进行土壤盐渍化研究始于20世纪70年代，至90年代以来一直以目视判读为主，Bao作了盐渍土光谱特征的专门研究，发现土壤盐渍化程度越高，光谱反射越强；在红光和绿光波段，地表植被覆盖影响盐渍土的光谱反应；土壤含水量也会影响盐渍土的光谱响应模式。骆玉霞等对盐渍土遥感信息单要素分类与遥感信息地理信息综合分类进行了比较研究。     

塔里木河上中游荒漠河岸林植物群落对淹灌的响应

[目的]定量分析淹灌对典型断面荒漠河岸林植物群落的长势、植物多样性的影响,为今后改进干旱区科学补水方案,实现生态水高效利用提供理论依据。[方法]通过2016—2018年6次在塔里木河上中游进行植被调查获得数据,运用Pielou指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数以及重要值等指标对淹灌的影响进行分析。[结果]淹灌2 a后,塔里木河上中游新增了11种植物,主要是胡杨苗、柽柳苗、喜湿植物以及一年生草本,其中胡杨苗密度增加0.72株/m~2,增长率为855.9%;柽柳新枝长增加41.8 cm,增长率为71.58%,胡杨长势得到好转:优、中等胡杨出现频率增加0.11株/m~2,增长率为32%;随着距生态闸距离的增加,胡杨林密度有减小的趋势,林龄老龄化也逐渐凸显;林下物种多样性有随淹灌距离的增加而减少的趋势;距生态闸300 m范围内以胡杨、柽柳幼苗及喜湿的一年或多年生草本植物成为优势种(其重要值分别为0.243,0.195,0.248),大于300 m后优势种逐渐被柽柳、耐旱的多年生草本植物所取代,一年生草本植物、胡杨苗在距生态闸450 m后消失。[结论]淹灌使荒漠河岸林植物群落更新能力增强,物种多样性增加。为了维持目前的生态好转趋势,淹灌工程需要继续开展。     

塔里木河中游荒漠河岸林土壤理化性质分布特征与植被关系

为揭示土壤理化性质的空间变异特征及其与植物数量特征、物种多样性的关系,运用相关性分析和回归分析等方法对塔里木河中游荒漠河岸林不同生境土壤理化性质的空间变异规律及其与植物数量特征和物种多样性进行了分析。结果表明:(1)不同生境土壤理化性质有明显的差异,表现为:土壤含水量、容重在河岸地带大于过渡地带和荒漠地带,持水量、孔隙度、全盐、pH值则随着垂直于河岸距离的增加而增加,有机质、全磷、全钾的最大值则出现在水热资源组合较好的过渡地带,生境内部不同土层理化因子变化呈现不同的规律;(2)随着距离河岸增加,乔木、灌木、草本的频度、盖度、密度存在不同程度退化,物种多样性指数也明显降低;(3)植物数量特征、物种多样性指数与土壤理化因子存在一定的相关性,全盐量、容重、土壤含水量、pH、全氮、全磷与植物的数量特征指标和物种多样性指数的关系最为密切;(4)经回归分析,表明土壤含水量是影响干旱地区植物生长的首要因子,而土壤养分也是影响植物生长的主要因素,且有机质、全磷、全钾与植物生长状况呈负相关。土壤理化性质的空间变异不仅促使区域植物数量特征发生明显变化,而且也影响群落的演替,同时,植物的空间分布特征对土壤理化性质有明显改良作用,通过二者关系的研究为塔里木河中游荒漠河岸林的恢复和土地沙化的治理提供理论支撑。     

塔里木河下游荒漠河岸林近地表沙尘通量及粒度特征

[目的]分析主导风向下塔里木河下游阿拉干断面天然胡杨河岸林迎风面和背风面的沙尘输沙量及粒度特征,为该区天然河岸林防风固沙提供理论依据。[方法]利用BSNE梯度集沙仪采集两个迎风面样地(Y₁,Y₂)和两个背风面样地(B₁,B₂)近地表10,30,50,100和150 cm这5个高度的沉积物,再由Microtrac S3500激光衍射粒度分析仪测定沙样粒度特征。[结果](1)4个样地沙尘水平通量皆遵循幂函数或指数函数分布,总输沙量呈现：Y₁>Y₂>B₁>B₂,各样地随着离地表高度的增加输沙量呈减少趋势。(2)背风面相较于迎风面输沙量降幅在35%～80%之间,说明塔里木河下游天然胡杨河岸林具有较显著的防风固沙效益。(3)各高度沙粒平均粒径为80～93μm,以极细沙为主,粒径频率曲线呈单峰分布,沙尘组成简单,以局地沙源为主。[结论]研究区天然胡杨河岸林背风面输沙量低于迎风面、平均粒径小于迎风面、分选性优...     

咸淡轮灌条件下塔里木河上游绿洲土壤入渗特性

为探明塔里木河上游绿洲土壤在不同矿化度水与淡水轮灌下的土壤入渗规律及影响因素,应用Guelph入渗仪测定不同土层深度、不同矿化度水及其与淡水轮灌的土壤入渗过程。结果表明,除淡水外,不同矿化度水在不同深度入渗速率差异显著,10g/L-淡水-10g/L和15g/L-淡水-15g/L方式轮灌对15,35cm深土壤入渗速率影响显著;不同矿化度水灌溉Kfs大小关系为10g/L>15g/L>淡水。咸-淡-咸方式轮灌后,Kfs之间关系为淡水>10g/L>15g/L;轮灌过程中根长、根体积、根表面积与稳定入渗速率有较好的线性相关性,容重的影响相对较低。15g/L水和淡水轮灌时,电导率对稳定入渗速率也有显著影响。咸淡轮灌有利于咸水资源的充分利用及土壤与农业可持续发展。     

塔里木河中游径流量损耗特征及原因分析

借助塔里木河近45 a来径流量水文资料和其它相关统计资料,运用定量计算与定性分析的方法,对塔里木河中游段径流量特征和径流损耗特征进行了分析,并对径流损耗与径流量进行了相关分析,得出结论:45 a来,径流量明显减少,径流损耗量较为稳定,但数值比较大,是塔里木河干流各段中耗水最多的河段,损耗量与径流量之间呈明显的正相关.     

基于最小数据集的塔里木河上游绿洲土壤质量评价

以塔里木河上游绿洲阿拉尔垦区为靶区,综合考虑表征土壤物理、化学和生物学性质的14个土壤指标,利用数理统计方法确定最小数据集并评价土壤质量,同时与不含土壤酶指标的土壤质量评价结果进行对比分析。结果表明:(1)研究区土壤质量评价适用的最小数据集(MDS)包括:土壤水分、全盐、全氮和过氧化氢酶活性;(2)研究区棉田、新开垦农田、果园和林地等大部分耕地土壤质量属于中等及以上水平(SQI≧0.5的占78.12%),大部分分布于河岸及绿洲区域;(3)不包含土壤酶活性指标的土壤质量评价使土壤全盐含量的权重降低,且导致土壤质量评价结果偏低。     

塔里木河干流中游灌区退耕封育效益分析

"塔里木河干流中游灌区9.00×103hm2退耕封育项目"是塔里木河流域近期综合治理工程的子项目,退耕封育的规模为9.00×103hm2,其中,库灌区退耕1.42×103hm2,河灌区退耕3.60×103hm2,泵灌区退耕4.00×103hm2。退耕封育后,农田灌溉用水改为生态灌溉用水,减少了用水量。人工种植的农作物被天然野生植被所替代,同时可提高对保留耕地的利用率,扩大耕地的播种面积,增加地表植被的覆盖度。退耕封育后,可节约水量9.70×107m3,除满足封育生态用水外,还可增加塔里木河下泄水量3.10×107m3。因此,退耕封育,从环境保护的角度来看,环境效益比较显著,不但可以改善项目区的生态环境,而且还可节约一定的水量用于塔里木河下游的生态环境建设,对维护塔里木河下游生态环境建设至关重要。     

美国保护河岸稳定性的价值观

在美国保护河岸稳定性的措施有两种方案,第一个方案是沿着没退化的河岸建立河岸缓冲带,第二个方案是沿侵蚀程度最小的地方进行缓冲试验。通过对美国小蓝河上一个河岸稳定性工程进行经济学分析,结果表明:土地所有者都能在每个护岸工程中得到赢利。15 a工程的每年纯现价为126-1 760美元,13个场所的平均值是781 美元。土地所有者通过参加河岸稳定性工程每年能额外获得781美元。纯现价随年侵蚀率成比例增加,而年侵蚀率又与稳定性工程需要的面积有关。获益来自于土地价格而不是防治侵蚀,收入来自于能耕种的保护地而不是 CRP和登记在CRP的征收的土地费用。     

塔里木河干流土地利用动态监测遥感分析

选择塔里木河干流地区1999年TM、2002年ETM 和2004年的ASTER遥感影像及基础背景数据,采用数据仓库技术及图属一体化和多源数据无缝集成的建库思想,实现了基础背景、遥感、专题及属性数据的入库管理;在RS、GIS及GPS等技术支撑下,通过对干流1999、2002和2004年的遥感影像信息提取及分析,揭示了应急输水后各土地类型面积变化的幅度、年变化率,以及耕地的时空变化规律.结果表明:应急输水工程实施后,干流地区的耕地、天然草地、苇地、滩涂等土地利用类型的面积急剧增长,林地、建筑用地、水域、荒草地、盐碱地等土地类型的面积均有所降低;耕地面积剧增是以植被破坏、水域面积减少为代价的,人类生产活动与自然环境矛盾加剧,生态环境日趋恶化.     

塔里木河下游环境退化的因子分析

 为了研究土地荒漠化及其影响因子,对塔里木河下游沿河道布设的39个样地,进行环境退化因子分析。通过数学变换,8个观测指标被转换为3个综合指标(水分指标、沙化指标、盐化指标)。根据本地区的实际,对3个综合指标进行环境解释。依据这3个主分量的贡献率,计算塔里木河下游39个样地的因子得分,并据此进行环境退化程度(荒漠化)的分类。从因子得分结果看,塔里木河下游地区呈明显的随距大西海子水库距离的增加荒漠化程度加重的特点,引起这一结果的主要原因,是水、盐条件逐渐恶化带来的植被衰败。从分类的结果看,与该地区的实际基本相符合。这说明因子分析的方法综合了多指标的综合影响,划分的结果更加客观。     

塔里木河下游绿洲可持续发展模式研究

分析了塔里木河下游绿色走廊生态环境恶化的现状及其原因,阐明在合理开发、利用和配置当地资源,特别是水资源前提下,对绿洲外围及内部进行综合治理和开发,并提出保护当地生态环境和综合发展的可持续发展模式。初步探讨了可持续发展过程中改善生态与经济发展、改善生态与农业结构调整的关系,提出当地传统优势与现代技术相结合的科学途径。     

塔里木河下游土壤特性及荒漠化程度研究

通过对塔河下游土壤理化性质的分析,结果表明塔河下游土壤除全磷外,有机质等指标存在垂直分布差异,出现显著差异的土层深度为50 cm。在0~15 cm范围,距离河道不同距离处土壤含水量无显著差异,自15cm深度开始,距河道50m处土壤各土层含水量与距河道距离为300,500 m处含水量有显著差异,而距河道距离为300 m与500 m处土壤含水量之间则无显著差异。在0~50 cm土层,塔河下游土壤全氮(y)与有机质(x)之间的最佳模型为线性模型,方程为y=0.0278 0.05x(R2=0.9524),在50~170 cm土层,二者之间关系为:y=0.0659e0.3126x(R2=0.904)。依据土壤质量不同,塔河下游基本可分为上段和下段,上段土壤养分含量相对较高。塔河下游地区上层土壤(0~50 cm)50年来养分损失严重,有机质含量下降显著,土壤pH值升高,土壤荒漠化程度严重。     

塔里木河下游土地利用动态变化分析

利用1990年,1999年TM影像及2002年CBERS影像的4、3、2(RGB)波段合成影像解译结果,运用分类结果比较法求得研究区土地利用/覆盖变化转移矩阵,结合塔里木河下游土地利用/覆盖动态指数进行分析。结果表明,1990~1999年塔里木河下游大部分土地利用/覆盖动态变化处于一种动态均衡状态,只有耕地、其他林地、湖泊、水库坑塘、农村居民地处于非均衡或极不均衡状态,转入面积远大于转出面积。1999~2002年只有其他林地、河渠处于非均衡状态。从总体分析,塔里木河下游自然植被面积持续减少,沙漠化面积继续增加,生态环境日趋恶化。