额济纳旗浅层地下水环境研究

通过 2 0 0 3年 4- 5月在黑河下游额济纳分两条路线 (a -a’和b -b’)采集水样 ,分析了额济纳现状水资源特征。远离河道区域水化学类型有HCO3·SO4-Na、Cl·SO4-Na·Ca、HCO3·Cl-Na·Ca和SO4·Cl-Na ;在河道附近或河道地区水化学类型主要是SO4·HCO3-Na ,类型单一 ;研究区矿化度和各离子含量随距离补给源的远近增减而升降 ,表明它们主要依赖于上游补给水量 ;同时 ,额济纳地处干旱区 ,降雨稀少 ,该区植被的生长发育主要依靠浅层地下水 ,地下水环境的改变直接导致了区域生态的变化。     

额济纳不同植被覆盖类型土壤氮素时空分异特征

量化土壤时空变化对生态系统模型、精准农业和自然资源管理有重要意义。为了更好地控制环境问题,本文把传统统计方法、地统计学方法和地理信息系统三者结合起来,研究了中国西北部额济纳旗(1480 km~2)不同植被覆盖类型土壤氮的时空变化。于2011年与2015年从49个样点采集了98个0~15 cm土壤样品,测量了土壤全氮和硝态氮的含量,比较了不同植被覆盖类型土壤全氮和硝态氮的空间变化和时间变化。结果表明:土壤全氮含量明显受植被覆盖类型影响;土壤全氮平均值变幅为0.259~0.904 g kg~(-1),胡杨林地土壤全氮含量柽柳地土壤全氮含量梭梭地土壤全氮含量;2011年与2015年同一植被覆盖类型下土壤全氮含量差异不显著;2011年胡杨林地、柽柳地、梭梭地土壤硝态氮含量分别为45.185 mg kg~(-1)、76.95mg kg~(-1)、39.335 mg kg~(-1),2015年胡杨林地、柽柳地、梭梭地土壤硝态氮含量分别为2.259 mg kg~(-1)、21.546 mg kg~(-1)、14.554 mg kg~(-1);胡杨林地和柽柳地土壤全氮呈中等强度空间相关性,梭梭地土壤全氮呈强空间相关性;植被覆盖类型明显影响着植被中氮的转移、转化和吸收;研究区土壤氮素含量呈现剧烈的时空变化。     

额济纳旗绿洲生态环境的遥感动态监测分析

在干旱区利用光学遥感可以对其沙化状况、治沙效果进行监测 ,得到良好的监测效果。利用 L and-sat TM遥感图像并结合 GIS分析了绿洲最近 15 a来额济纳绿洲生态环境变化情况 ,分析表明额济纳沙漠化土地已遍布全旗。( 1)绿洲北部、东部等的湖泊水体范围在锐减 ;( 2 )绿洲面积在明显减少。2 0 0 0年比1986年后 15 a来绿洲面积减少了 6 1.48% ,平均每年面积递减 4.39% ;( 3)绿洲质量及盖度在下降。绿洲生态环境质量下降的主要原因是人类对水资源与土地的不合理利用 ,因此 ,通过引进现代高新技术如遥感的监测与系统地分析及科学地治理 ,额济纳旗绿洲生态恢复是完全可能的     

额济纳绿洲生态抢救和保护刻不容缓

额济纳绿洲生态自 70年代后期以来迅速恶化 ,沙尘暴在加剧、扩展、延伸 ,已成为我国发生沙尘暴的重要沙源之一。治理额济纳生态环境已迫在眉睫。水资源是生态环境建设与环境保护的生命线 ,改变额济纳地区的水环境是实现拯救、保护和建设额济纳绿洲的关键     

Evapotranspiration and crop coefficient of Populus euphratica Oliv forest during the growing season in the extreme arid region northwest China

Based on successive observation, fifteen-day evapotranspiration (ET_c) of Populus euphratica Oliv forest, in the extreme arid region northwest China, was estimated by application of Bowen ratio-energy balance method (BREB) during the growing season in 2005. During the growing season in 2005, total ET_c was 446.96 mm. From the beginning of growing season, the ET_c increased gradually, and reached its maximum value of 6.724 mm d⁻¹ in the last fifteen days of June. Hereafter the ET_c dropped rapidly, and reached its minimum value of 1.215 mm d⁻¹ at the end of growing season. The variation pattern of crop coefficient (K_c) was similar to that of ET_c. From the beginning of growing season, the K_c value increased rapidly, and reached its maximum value of 0.623 in the last fifteen days of June. Afterward, with slowing growth of P. euphratica, the value dropped rapidly to the end of growing season. According to this study, the ET_c of P. euphratica forest is affected not only by meteorological factors, but by water content in soil.     

基于土地利用变化的额济纳绿洲生态系统服务价值研究

近年来,额济纳绿洲土地利用变化很大,研究土地利用变化下的生系统服务价值变化情况,可以为区域生态环境的保护和恢复提供科学依据。基于1987年、1999年和2009年3期土地利用/覆盖类型数据,结合研究区实际,在对中国陆地生态系统单位面积服务价值表进行空间异质性修正和区域差异性修正的基础上,分析了额济纳绿洲土地利用变化对生态系统服务价值与结构的影响。结果表明：在1987—2009年间,额济纳绿洲生态系统服务价值呈现先减少后增加的趋势,由1987年的79.32亿元减少到1999年的75.52亿元,再增加到2009年的78.14亿元。林地、草地、耕地、水体和荒漠等各类土地面积变化与其价值量变化表现出很大的相似性,说明面积的变化会带来其生态系统服务价值的变化。对比各类土地利用面积率和其对绿洲总价值量的贡献率,林地、草地和水体以占研究区10%的面积,贡献了95%的价值量,体现了它们在生态系统服务方面的巨大价值。各种土地利用方式的生态系统服务价值的敏感性指数均小于1,表明其对生态系统的价值变化是缺乏弹性的。     

干扰格局下额济纳绿洲胡杨林生态用水机理研究

[目的]探讨干扰格局下额济纳天然胡杨林生态用水的机理。[方法]分别在额济纳绿洲七道桥、二道桥和戈壁滩设立试验点,根据不同地形、不同林型、不同林龄等设固定样地,用土钻取不同土层深度的土样,用CMP管状土壤水分仪测量不同深度土壤含水量,研究干扰格局下胡杨林生态用水机理。[结果]随着土壤深度的增加,土壤含水量逐渐增加,且不同深度内不同样地的变化趋势都不同;小径级胡杨林与大径级胡杨林土壤含水量相对较高,而中径级胡杨林的土壤含水量相对较低;苦豆子-胡杨林土壤含水量明显高于沙枣-胡杨林土壤含水量;土壤含水量随时间有逐年下降的趋势,全球气候变化影响下,胡杨的生存环境越来越严峻。[结论]该研究为今后额济纳绿洲胡杨林的恢复与保护以及该区域的可持续发展提供了科学依据。     

额济纳三角洲土地荒漠化预警分析

运用逆向因子修正法,在GIS的支持下,结合地下水的动态,研究额济纳三角洲土地的现状生产潜力和3种分水方案下2015年的生产潜力状况,分析了该地区在3种分水方案下土地荒漠化的发展趋势。结果表明,2015年,在狼心山来水2.5×10^8m^3/a的情况下,额济纳三角洲的土地生产潜力将大幅度下降,土地荒漠化问题将继续加重;在狼心山来水5×10^8m^3/a的情况下,额济纳三角洲基本上可以保持现状,不进一步发生荒漠化;在狼心山来水7.5×10^8m^3/a的情况下,额济纳三角洲的土地生产潜力将有较大幅度的提高,荒漠化现象将得到抑制。该结果可为整个黑河流域合理的发展规划和额济纳三角洲的良好发展提供理论依据。     

额济纳绿洲植被生态需水量空间分布

生态环境需水量是当前水资源管理等学科研究的重点和难点。以额济纳绿洲为例,采用GIS技术进行生态分区的基础上采用阿维里扬诺夫方法估算绿洲植被生态需水。结果表明:现状2009年绿洲植被最低生态需水总量为4.72262×108m3。从地区分布看,东河上段、东河中段、东河下段、西河、两湖区和中戈壁的植被生态需水分别占绿洲植被总需水量的8.8%、2.8%、34.3%、46.3%、6.8%、1.0%。要将植被恢复到20世纪80年代的规模,绿洲植被最低生态需水总量为7.12841×108m3。从地区分布看,东河上段、东河中段、东河下段、西河、两湖区和中戈壁的植被需水占绿洲植被总需水量的12.7%、4.5%、30.6%、39.6%、10.6%、2.0%。在现状流域水量分配方案下,平水年和枯水年都存在不同程度的缺水量。以上研究成果可为目前实施的生态水量调度提供技术支撑和参考。     

额济纳河干流及下游支流密集区地下水位控制深度

为探讨额济纳沿河及支流密集区生态水位,运用GPS、RS和GIS技术,结合地面定位点观测,对不同植物群落与地下水位间的关系进行研究。东西两河的干流段及西河下游沿河采用单点法分析;东河下游的支流密集区采用地下水位等埋深与植物群落覆盖图叠置法分析。结果表明,河段不同地下水埋深不同,东西河干流段的沿河地下水位埋深为2.14～2.27 m,水位变幅为0.61～1.14 m;西河下游沿河地下水埋深2.52～3.88 m,变幅0.90～1.09 m;安都草原北端地下水埋深2.48～3.39 m,变幅0.26～0.33 m。东河下游支流密集区的植物群落不同,相应的地下水位埋深不同,胡杨群落的地下水埋深＜3 m,水位变幅0.51～1.41 m;柽柳群落的埋深3.0～6.0 m,变幅0.85～1.94 m;杂草地的埋深＜3 m,变幅1.41～2.46 m。研究成果可用于指导新建额济纳生态灌区地表水的配水管理。