基于归一化植被指数估算黑河中游地区植被生态耗水量

【目的】准确估算黑河流域中游地区植被生态耗水量,为流域生态保护和水资源配置提供科学参考。【方法】借助卫星遥感、GIS等技术,利用2011年5-9月黑河中游地区的归一化植被指数(I_(NDV))数据,将其与同期土地覆被和气象数据相结合,采用植被指数法对黑河中游地区植被生长季的生态耗水量进行计算和分析,利用2008年同地同期数据资料进行检验。【结果】黑河中游地区林地蒸散发量214.2~343.9mm,草地蒸散发量为213.1~269.8mm;区域植被生态耗水量为5.812 8亿m~3,其中林地生态耗水量为0.474 2亿m~3,草地生态耗水量为5.338 6亿m~3,计算结果与地面观测数据较为一致。【结论】用植被指数法估算植被生态耗水量比较简易、准确、可靠,在干旱地区生态研究中具有适用性。     

黑河水库非点源污染时空分布研究

[目的]对黑河水库上游流域进行非点源污染模拟与分析,为水库水环境质量改善提供科学支撑。[方法]采用非点源污染—SWAT模型对流域内水文站2002—2008年的实测降雨、逐月径流以及泥沙及水质数据进行率定与验证,并对流域的非点源污染进行分析。[结果](1)非点源污染的产出主要集中在汛期(6—10月)且与降雨成正相关关系;(2)流域内降雨量分布从南向北、从山区向平原递减,径流深与降雨量成正相关,泥沙、非点源负荷的空间分布与降雨量相反;(3)不同土地利用类型单位面积的非点源污染产出不同,耕地最大,草地次之,林地最小;(4)面积耕地减少,污染负荷显著减少,耕地转换为林地的效果优于耕地转换为灌木林,退耕还林还草可有效减少流域内非点源污染负荷。[结论]黑河水库非点源污染主要发生在下游汛期6—10月,退耕还林、减少施肥可有效控制区域非点源污染。     

黑河中游净初级生产力的人类占用时空分异北大核心CSCD

净初级生产力的人类占用（HANPP）是评估人类通过土地利用活动对生态系统影响的重要手段。采用遥感影像数据和社会经济统计数据,通过Thornthwaite Memorial模型、改进的CASA模型和全局空间自相关等方法,对黑河中游HANPP时空分异规律进行了研究。结果显示：（1）2001—2013年,在粮食产量逐年递增的情况下,黑河中游HANPP有明显的波动,与降水量的年际波动直接相关;HANPP率一直维持在较高的水平（38%～71%）;（2）HANPP空间格局变化显著,从民乐、山丹的南部较高的地区转移到了张掖市区的远郊和山丹中部,HANPP的空间格局直接受制于实际净初级生产力的空间格局;（3）HANPP存在一定的空间正自相关关系,2001—2013年HANPP整体相关性几乎没有变化。该研究对作为生态脆弱区的黑河中游在未来权衡经济发展和生态保护具有借鉴意义。     

黑河上游山区径流变化特征分析

河川径流的演变既呈现一定的趋势性,又存在一定的突变性。趋势可以反映径流序列总体的演变规律,突变则可以说明径流序列的某些统计规律何时发生变化。文中分别采用Mann-Kendall检验法和非参数累积和检验法针对黑河上游山区径流序列的趋势和突变特征进行了探讨。结果表明:扎木什克站春、夏、秋季径流和年平均径流量略有增加,冬季径流显著减少;莺落峡站春、夏、秋季径流有所增加,冬季显著减少,年平均径流呈微弱减少趋势。扎木什克站1、2、12月平均径流及冬季径流序列在90年代初出现变点,变点后径流序列的均值较变点前有所减少;莺落峡站4月份径流在1992年存在变点,变点后径流序列的均值较变点前有所增加。     

近2000年黑河流域旱涝变化研究

文中利用黑河流域近2000年来丰富史料和档案资料,将旱涝信息提取和处理后,建立黑河流域近2000年旱涝等级序列,并进行统计分析得到黑河流域2000年旱涝阶段。结果表明:(1)以世纪时间尺度旱涝气候变化是波动的,多数世纪干旱发生的次数多于洪涝。干旱有逐渐增加趋势。(2)划分7个偏旱期和6个偏涝期,偏旱期依次是1~170年、251~425年、481~640年、951~1340年、1391~1650年、1691~1890年、1921~2000年,偏涝期依次是171~250年、426~480年、641~950年、1341~1390年、1650~1690年、1891~1920年。     

黑河上游冰沟流域4种土壤有机碳分布特征与土壤特性的关系

为了探讨黑河上游冰沟流域不同土壤有机碳分布特征与土壤特性的关系,为黑河上游冰沟流域水源涵养研究提供科学依据,采用野外采样,室内分析方法,研究了4种土壤有机碳分布特征及其与土壤特性的关系。结果表明：4种土壤有机碳含量和密度在整个土壤剖面上均表现为：森林灰褐土＞高山灌丛草甸土＞高山草甸土＞山地栗钙土,且垂直分布均随土壤深度增加而减少,说明黑河上游冰沟流域的森林灰褐土比其它土壤更有利于土壤有机碳储存和积累。森林灰褐土0～10 cm土壤有机碳密度为4．54 kg·m-2,略高于我国森林土壤0～10 cm土壤平均碳密度（4．24 kg ·m-2）,说明黑河上游冰沟流域的森林灰褐土区雨量充沛,林下植被丰富,凋落物现存量充足。4种土壤0～10 cm土层有机碳含量是整个土壤剖面土壤有机碳含量的30．69％～37．99％,有机碳密度是整个土壤剖面有机碳密度的29．31％～36．77％,说明黑河上游冰沟流域土壤有机碳含量和有机碳密度在表层具有很强的表聚性,不合理的人为活动引发的水土流失极易造成土壤有机碳储量的减少,应增加黑河上游冰沟流域植被覆盖度,保护生态环境,减少水土流失。4种土壤有机碳、全氮、CEC、田间持水量、团聚体在整个土壤剖面上均随土层深度增加而降低,而土壤容重、pH值在整个土壤剖面上均随土层深度增加而增大。经回归统计分析,4种土壤有机碳含量与土壤田间持水量、团聚体、全氮、CEC之间呈显著的正相关关系,与土壤容重、pH之间呈显著的负相关关系。这种变化规律与多数学者研究结果基本一致。     

干旱区天然低湿牧草地参考作物蒸散量研究--以黑河中游为例

以高精度的气象观测资料为基础,用FAO推荐的FAO Penman-Monteith公式估算了黑河中游天然低湿牧草地的参考作物蒸散量(ET0).结果表明在一个完整年度内,试验地ET0为1 194.3 mm,日均3.26 mm·d-1.在牧草不同生长季节,ET0变化剧烈,非生长期、生长初期、生长中期、生长末期ET0分别为0.92,2.13,5.33mm·d-1和2.52 mm·d-1,其蒸散量分别占全年蒸散总量的7.85%,5.02%,70.90%和16.23%.ET0在2月中下旬迅速增大,4月增大幅度最大,此后ET0进一步增大直到7月达到最大,随后ET0逐步减小,在11月中旬随着牧草生长期的结束降至年最低值.ET0在800时左右(生长中期在700左右)开始增大,1300达到最大,1800停止(生长中期在1900左右).     

黑河流域植被退化的主要原因分析

黑河流域地处我国西北内陆干旱区,生态与环境十分脆弱。据调查资料,自20世纪50年代以来,黑河中下游地区天然植被严重退化,植被覆盖度大于70%的林灌草甸草地减少了78.26%,覆盖度介于30%~70%之间的湖盆、洼地、沼泽草甸草地以及产量较高的草地减少了约40%,草地总面积也减少了将近50%。额济纳绿洲林地和沼泽地草甸植被面积与50年代相比,分布于河岸的胡杨、沙枣林面积减少54%,红柳林面积减少33%,成片的芨芨草甸、芦苇沼泽逐步消失,已被旱化的骆驼刺、花花柴、黑果枸杞群落取代;沿河乔灌木林严重退化,以疏林为主且林木生活力极差。植被退化的因素很多,近年来自然环境在缓慢地向干旱变化,但非主要因素,主要是进入下游的水量呈减少趋势,由此引起了区域地下水位持续下降,从而加大了包气带厚度,造成了包气带土壤的极度干旱化,使部分不适宜该水分和盐分生存的植物长势由密变稀、由好变坏、甚至死亡。     

基于水资源承载力的内陆河流域农村劳动力转移研究——以黑河流域张掖市为例

水资源是内陆河流域生存和发展的命脉,但由于经济用水挤占生态用水,农业用水挤占工业和城乡生活用水,形成水资源分散、高耗、低效利用的格局,导致资源型缺水和结构性缺水的双重矛盾。在工业化的阶段,农村劳动力转移处于十分活跃的时期,本文以黑河流域张掖市为例,在分析水资源承载能力的基础上,提出通过农村劳动力多层次转移的"产业移人"模式实现其"水资源利用—劳动力占用—产业效益"的良性循环,得出农村劳动力只有在从农村地域向城市地域转移的情况下,才能够最终解决农村劳动力转移的问题。     

高台县黑河湿地湖泊生态恢复保护和示范区项目方案论述

高台县黑河湿地位于黑河中游下段,属荒漠地区湿地,主要分为天然湿地和人工湿地两大类。根据湿地湖泊生态恢复保护示范区基本建设现状和确保湿地生态良性循环,通过植被恢复工程、护岸工程、湖心岛植被恢复工程等工程设施的建设,使项目区内黑河湿地生态系统得到有效保护和可持续发展,实现区域自然生态与经济发展双赢。