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.     

人工输水影响下塔里木河下游阿拉干断面幼龄胡杨胸径变化

以塔里木河下游12次人工输水的生态效益评估为长远目标,利用阿拉干断面2005、2010年的胡杨（ Populus euphratica）荒漠河岸林生态调查数据,分析了距河道50 m以内的345棵幼龄胡杨（胸径≤4 cm）的生长量和株数在不同时间和空间尺度上的变化,探讨了幼龄胡杨株数增减原因和胸径生长对人工输水的响应。结果表明：2005年实测幼龄胡杨株数为345棵,到2010年,其中42．61％的胡杨胸径增长明显,36．23％的胡杨胸径增长不明显,14．20％的幼龄胡杨在河道疏通工程中消失,6．96％的幼龄胡杨由于缺水而枯死。2005年的幼龄胡杨株数占总胡杨的比例为16．91％,2010年比例增加到31．17％。在时间尺度上,随着应急输水次数和累计输水量的增加,幼龄胡杨胸径生长量和株数显著增多。在空间尺度上,随着距河道距离的增加,幼龄胡杨的胸径生长量和株数呈现递减趋势,胸径生长量与距河道距离之间的对数相关性较高（R2＝0．7281）,幼龄胡杨株数和距河道距离的多项式相关系数为0．7531。     

生态输水对塔里木河下游地下水变化的影响分析

文章以塔里木河下游12次应急生态榆水资料为背景,以塔里木河下游英苏、阿拉干、依干不及麻3个断面为例,根据实地观测得到的地下水资料,对3个断面的地下水埋深的变化、地下水矿化度和pH值等水质指标的变化进行了分析。结果表明：随着输水次数的增加,地下水埋深有抬升的趋势;地下水矿化度与输水量的多少有密切的关系,输水量越多矿化度越低,且地下水矿化度随着离河道距离的增加而增大;地下水pH值的变化与输水次数与输水量成正比。     

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.     

塔里木河下游胡杨样枝生长特征分析

借助树木水文学的方法,文章以对塔里木河下游主要建群植物胡杨年轮的生长量变化进行深入分析。结果显示:塔里木河下游生态输水后,胡杨样枝年轮生长量变化明显,说明输水对胡杨生长量的影响是显著的和积极的;输水后,胡杨年轮生长量表现出明显的时空动态变化规律。胡杨样枝的中部和底部年轮径向生长量之间的相关性很大,主枝顶部和侧枝顶部以及主枝中部和侧枝中部之间的相关性也很大。随着输水时间的延续,样枝胡杨主枝和侧枝径向生长量呈上升趋势;而且胡杨样枝不同部位径向生长量年际变化规律呈上升趋势,这充分说明塔里木河下游实施的生态输水工程对胡杨生长量的影响是显著的和积极的。     

塔里木河下游断流区胡杨密度调查与分析

根据塔里木河下游不同断面、离河岸不同距离胡杨的现地调查数据，得出随着离河岸距离增加胡杨林密度降低、株间距加大的规律。以推断塔河下游断流30年问，地下水对胡杨的支撑极限和胡杨对干旱的耐受极限，为塔河下游生态治理以及应急输水方案的调整提供依据。     

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.     

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。     

塔里木河下游胡杨叶片性状特征及其对水分胁迫的响应

为了探究荒漠植物对干旱胁迫的生理生态响应,特别是其叶片在长期缺水条件下的水分利用策略,以塔里木河下游荒漠河岸林建群树种胡杨(Populus euphratica Oliv.)为研究对象,测定了不同水分梯度(离河道距离)胡杨叶片总含水量(T_(WC))、干质量含水量(D_(WWC))、干物质质量分数(L_(DMC))、比叶面积(S_(LA))、叶片厚度(L_T)、叶面积(A_R)等叶片性状指标,分析其种内性状分化特征,各性状之间、性状与距河道距离之间的关系。结果表明:胡杨叶片性状值的变异范围为7.05%～39.00%,其中T_(WC)最少(7.05%)、A_R最大(39.00%),表现出较小的种内分化特征;S_(LA)与L_(DMC)和L_T分别呈极显著负相关(P0.01)和显著负相关(P0.05),与T_(WC)呈极显著正相关(P0.01);L_(DMC)与D_(WWC)呈极显著负相关(P0.01);T_(WC)与L_(DMC)呈极显著负相关(P0.01),与D_(WWC)呈极显著正相关(P0.01);S_(LA)、L_(DMC)、L_T、T_(WC)、D_(WWC)可以作为反映胡杨适应干旱胁迫的关键叶片性状指标,随着距河道距离的增加胡杨L_T增厚,L_(DMC)增加,A_R、T_(WC)、D_(WWC)均减少。这反映了荒漠植物为适应干旱水分胁迫而形成的保水对策。     

近20 a来塔里木河下游下段典型剖面地下水位对生态输水响应分析

为了研究塔里木河下游下段地下水位对生态输水的响应,以下游下段阿拉干及依干不及麻剖面为例,运用定性和定量的方法,对近20 a年以来典型剖面地下水位的时空变化进行分析。结果显示：实施生态输水后,地下水位呈明显抬升趋势（其趋势系数为0.188 7）,抬升幅度具有时空差异性。在时间上,对于地下水位最低的年份,阿拉干（H2井）及依干不及麻（I2井）都在2010年,水位分别为-8.46 m、-7.69 m;对于地下水位最高的年份,H2井在2018年,I2井在2014年,水位分别为-4.35 m、-1.89 m,主要跟当年输水的量及持续的时间有关。在空间上,离水源较远的依干不及麻剖面地下水位相比于离水源较近的阿拉剖面地下水位抬升得好,主要跟剖面的地形地貌、土壤组成物质等有关。2003年—2020年生态输水量与地下水位呈正相关（R2=0.57）,并且水位趋于稳定的状态。     

塔里木河河岸林胡杨的生态保护及可持续利用——以新疆沙雅县为例

新疆沙雅县塔里木河两岸拥有世界上最大的原始胡杨林,如何更好地保护和利用胡杨林已成为当地政府和人民的迫切需要。在分析沙雅县塔里木河岸胡杨林资源特点及生态功能的基础上,提出了胡杨林的生态保护和可持续利用措施。     

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.     

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.     

塔里木河上游段胡杨林历史演变及原因分析

通过遥感、地理信息系统及现场调查的方法,对塔里木河上游段沙雅县1989年和2009年2期卫星影像进行遥感解译,从面积、空间格局、林分质量等角度,分析了沙雅县胡杨林20年的演变情况,查找了演变的原因,并据此提出了胡杨林的保护措施。     

塔里木河流域不同龄组胡杨林土壤理化性质及相关性

采用典型样地设置、野外调查和室内测定与分析相结合的方法,研究了不同林龄天然胡杨林土壤理化性质的变化特征及其相关性。结果表明:(1)随着林龄增加,土壤有机质、碱解N、速效P、速效K质量分数和土壤密度先增加后降低,土壤含水量降低,土壤总盐质量分数波动性较大,呈倒"W"型变化;土壤养分状况在近、成熟林阶段最佳;(2)随着土层深度的增加,各龄组土壤密度增加,总盐、碱解N、速效P、速效K质量分数和土壤含水量却随着土壤深度的增加而降低,土壤有机质质量分数仅在幼龄林中随着土壤深度的增加而降低;幼龄林、中龄林、成熟林和过熟林土壤养分主要集中在0~20 cm土层,近熟林则主要集中在0~10 cm和≥20~40 cm土壤层次;(3)0~40 cm土层,各龄组土壤理化性质总体上差异显著,60 cm以下土层差异不显著,说明林龄对土壤碱解N、速效P、速效K质量分数的影响随着土壤深度的增加而降低;(4)土壤理化性质之间关系密切,土壤密度与土壤速效P和速效K呈显著正相关(P=0),土壤水分与土壤盐分(P=0.011)、土壤速效K(P=0.028)呈显著负相关,土壤有机质、碱解N、速效P、速效K质量分数均呈显著正相关(P=0)。     

胡杨年轮对非确定性输水的响应特征——以塔里木河下游喀尔达依断面为例

[目的]确定塔里木河下游胡杨一级枝年轮与材积生长对非确定性输水的响应特征.[方法]垂直河道,在不同离河距离,采集胡杨一级枝年轮样本,绘制年轮宽度及材积生长量曲线,根据曲线形状,对不同地下水埋深条件下的响应特征进行分析.[结果](1) 2000年输水后,胡杨年轮生长量于2004年达峰值,2008年起,输水前后胡杨年轮宽度生长量差异不显著.(2)输水后胡杨一级枝材积生长量明显高于输水前,2008年达峰值,输水后各年、不同离河距离,材积生长量与输水前的均有显著差异.(3)输水后,河畔地下水埋深迅速抬升,2002年达峰值,随后逐年缓慢下降,胡杨材积生长量与地下水埋深变化相对应,呈“增-减-略增”型.[结论]胡杨年轮宽度生长量可以测度对输水的响应时间及范围,而胡杨材积生长量可测度对输水的响应程度及持续性,地下水埋深变化是决定胡杨材积生长量大小的关键因素.     

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。