塔里木河下游输水后地下水动态变化及天然植被的生态响应

通过总结自2000年开始的对塔里木河下游生态输水后的地下水和天然植被的详细调查资料,从输水后地下水的时空变化和天然植被对地下水动态变化的响应差异上展开了针对性的分析,结果显示:生态输水后塔里木河下游沿河一定区域的地下水受输水影响出现了明显的响应,其抬升和回落存在着明显的时空差异,而正是这种水位的时空差异导致了地表植被在时间和空间响应上的明显不同;在空间上表现为从上到下的差异和距河由近而远的差异,从时间上表现为随输水持续时间的增长而响应的越来越明显的特点．同时,根据输水后地下水和植被响应的关系以及输水对塔里木河下游天然植被的保护和恢复进行了讨论,目的是为塔里木河流域的生态治理工程提供植被保护和恢复的理论依据,同时为其他地区开展类似的生态工程提供可供参考的科学依据．     

新疆塔里木河下游河道生态输水对植被生理的影响研究

通过对2000～2002年塔里木河下游生态输水过程中地下水位变化的动态监测和24个样地的胡杨、柽柳、芦苇等主要植物叶片的脯氨酸(PRO),超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)等生理指标的测试分析,探讨了塔里木河下游断流河道输水后地下水位抬升变化以及地表植被的生理响应过程. 监测研究表明,随着塔里木河下游生态输水工程的实施,河道附近地下水位呈逐级抬升过程, 由输水前的5～8?m抬升至2.5～5?m;塔里木河下游天然植物的生长与地下水位变化有着密切的关系,随着地下水位的抬升,植被生长状况得到改善,胡杨、柽柳、芦苇等植物的各生理指标对地下水位变化响应敏感,对不同地下水位条件下植物的PRO累积过程、POD和SOD酶活性的变化分析推测,芦苇、柽柳、胡杨的胁迫地下水位分别为 3.5,5和4.5?m.     

基于地下水动态模拟的生态输水累积效应

为研究塔里木河下游生态输水对地下水的累积效应,以阿拉干断面和第12~18次生态输水为例,建立塔里木河下游典型平原断面间歇性输水下的局部地下水数值模型。采用基于互补相关理论的平流[CD*2]干旱模型计算实际月最大蒸散发速率,模型经率定验证后可应用于生态输水对地下水的累积效应评价。刻画地下水对生态输水的时空响应规律是评价累积效应的有效手段,通过地下水对输水的有效响应距离和受水面积2个指标,揭示输水前后地下水时空分布格局。结果表明,输水后812m地下水距河道的最大响应距离扩大到1100m,中高水位受水面积达到低水位受水面积的161倍,输水有效范围主要分布于距河道1000~2000m内。     

莫索湾绿洲景观格局变化及其分析

以1989年和2000年两期TM影像为基础,在遥感分类的基础上对莫索湾绿洲景观格局变化及由此产生的生态环境问题进行了初步分析。结果表明:该绿洲整体向良性生态方向发展,人工绿洲面积1989~2000间增幅达17.12%;该绿洲主要是向二侧的横向扩张,特别是绿洲的南部;该绿洲存在着一定程度的弃荒现象,同时绿洲及外围荒漠区土地盐碱化现象明显,低覆盖度草地面积有较大增加,增幅达2.38倍。     

1990—2020年黄河流域(陕西段)土地利用格局时空演变分析

黄河流域是我国最重要的生态屏障之一,承担着重要的生态调节功能,一直以来都是自然环境与人文活动交互作用强烈的地区。以黄河流域(陕西段)为研究区域,基于多源数据,对其土地利用格局时空演变、重心迁移情况进行分析,并采用PLUS模型对2030年土地利用进行模拟预测。结果表明：1)1990—2020年黄河流域(陕西段)土地利用类型变化主要是旱地、林地、草地之间的相互转化,也存在与其他地类间的相互流动。2)研究期内黄河流域(陕西段)各土地利用类型重心迁移轨迹具有明显的方向性,且过程中普遍存在往复和折返的运动轨迹。3)1990—2020年黄河流域(陕西段)不同功能土地利用类型间存在一定的分布和转化规律,关中地区生活建设用地扩张明显,陕北地区以生态保育用地和粮食生产用地相互转化为主。4)预测结果显示,未来10年黄河流域(陕西段)仍会以城镇化建设为重;林草地等生态价值明显的地类面积下降幅度不大。     

1986-2009年高台县绿洲化荒漠化时空过程

以1986-2009年的8期Landsat TM/ETM+影像作为数据源,提取了高台县的绿洲和荒漠分布范围,并使用动态度模型、变化检测和重心模型分析了绿洲在时间序列上的数量和空间格局变化.结果表明:这24年高台县绿洲面积不断增加,荒漠面积不断减少,其中1999-2002年绿洲的扩张速度达到最大;绿洲的扩展区和退缩区虽然分布比较零碎,但主要集中在南部的红崖子乡、西北部的盐池乡以及中部的宣化镇和东部的合黎乡和南华镇一带;绿洲重心向北迂回迁移了0.615 km,荒漠重心大致由南向北迁移了1.131km,绿洲重心的迁移范围主要在骆驼城和宣化乡林场之间,荒漠重心的迁移范围主要在黑泉乡一带.     

黑河中下游绿洲生态安全变化分析

在对黑河中下游5个绿洲1980s中期和2000s近期的状况开展生态安全评价的基础上,进行各个绿洲及流域的生态安全变化分析。无论是1980s中期还是近期,绿洲生态安全综合评价的结果均由中游向下游依次降低,而近期的生态安全状况又比1980s中期有不同程度的下降,下降的幅度也是由中游向下游依次增大。在支持区域生态安全总系统的3个分系统中,与20世纪80年代中期相比,水安全和土地安全水平均明显下降,社会经济安全有所上升。在宏观气候变化的背景下,中游绿洲耕地的增加和绿洲面积的扩大使水资源供需矛盾更加突出,并对下游绿洲的生态环境造成了一定的负面影响,是导致下游绿洲萎缩,整个流域绿洲系统面积缩小、稳定性下降的重要原因。必须加强全流域水资源的调配和流域的综合管理,才能实现黑河流域的生态安全和可持续发展。     

基于GEE平台和RSEI模型的淅川县生态空间格局演化与评估

淅川县作为南水北调中线工程的核心水源区和渠首所在地，其生态环境质量的变化与输水安全和工程效益息息相关，需要透彻理解该地区生态空间及生态环境质量的演变机理.利用GEE平台土地利用数据和遥感生态指数（RSEI）模型，分析并刻画了1990—2021年间淅川县生态空间格局演化情况，得出以下结论：(1)丹江口水库东部边缘区是生态空间转化较为剧烈的区域，且转换关系时间分异较为明显，1990—2000年间主要为生态用地向半生态/弱生态用地的转换；2010年后则主要是半生态用地向生态用地的转换.(2)淅川县的RSEI整体呈现增加态势，且有较为明显的阶段性，1990—2008年的RSEI均值为0.65，在2008—2021年时的RSEI均值增加到了0.70，表明淅川县的生态质量有所上升.(3)在1990—2000年间，厚坡镇东部、西簧乡和毛堂乡生态质量有所下降，但在2000年后出现好转；在2010—2021年间，全县各地生态质量提升面积最为明显.本研究对淅川县长期以来的生态状况进行分析，提升了研究区生态环境质量评价的精度和深度，为进一步掌握该地区生态演变机理提供了有力数据支撑.     

浅析塔里木河下游应急输水前后生态变化

本文介绍了塔里木河的水资源和生态恶化现状,分析了向塔河应急输水的必要性和可行性,根据遥感影像,从图像解译、分类以及植被指数、植被覆盖度两个主要方面对塔河下游输水前后的生态变化作了定性和定量分析,对输水效果进行了评价并提出了建议。结果表明:9次应急输水对塔河下游生态恢复起到了巨大的推动作用,有效地遏制了生态的继续恶化,为我国综合治理塔河赢得了宝贵的时间。     

基于OBIA的武汉城市圈1990年～2015年建设用地变化检测及时空特征分析

武汉城市圈是国家中部崛起战略和“两型社会”建设的重要支撑点,研究其建设用地扩张规律对区域城市规划及国家和区域经济发展政策的制定实施具有重要意义.该文以1990年～2015年的Landsat TM/OLI遥感影像为数据源,采用面向对象的影像分析 (Object-Based Image Analysis, OBIA) 方法提取了武汉城市圈的建设用地信息,并用扩张面积、速度、强度以及紧凑度等指数分析了建设用地扩张的时空特征.结果显示：1)利用多种指数及SPM自动确定分类阈值,能较好地提取建设用地,分类总精度为94.3%;2)武汉城市圈建设用地呈逐步增加趋势,总扩张面积约251 893.96 hm2,前10 a(1990年～2000年)扩张缓慢,后15 a(2000年～2015年)的扩张面积、速度、强度分别是前10 a的6.98、4.08和4.65倍;3)各城市建设用地面积在1990年～2015年均呈上升发展趋势,各城市的空间形态呈现由北向南、由西向东趋于紧凑型的发展态势.     

塔里木河流域生态环境演变概念模型

塔里木河流域绿洲－荒漠交错带是生态环境变化的敏感区域,也是我国生物多样性保护及全球变化研究的关键区域之一。受自然因素及人为因素的影响,水资源的时空分布发生了明显变化,导致了河湖水质咸化、土壤盐渍化、草场退化以及土地沙漠化的普遍发生。同时,风沙灾害、洪水灾害和干旱等自然灾害严重地影响着流域社会经济的全面发展。以此为基础,构建塔里木河流域生态环境演变概念模型,并在ＧＩＳ等技术支持下,探索塔里木河流域生     

Historical evolution and the effects of ecological management in Tarim Basin,China

The Tarim Basin, in northwestern China, is the largest continental basin in the world, and hosts desert landscapes as well as extensive oasis agriculture. Many horticultural products come from this basin. However, since the 1950s, frequent river flow interruptions have occurred in the lower reaches of the Tarim River. Thus, the natural ecology of the basin has undergone significant changes because of recent human economic and social activities. In particular, water resource development and utilization along with climate changes have had a significant impact on the area. To prevent further deterioration of the environment, the Central Government implemented a water conveyance project in 2000. Based on this project, Chinese scientists, together with those from overseas, have conducted extensive research on the historical evolution of the area, and the physiological and ecological responses of the natural vegetation around the Tarim Desert Highway. Progress has been made in the areas of environmental protection and ecological conservation.     

干旱区典型流域天然草地生态脆弱性评价研究

塔里木河流域是干旱区生态环境变化的敏感地区,其中塔河下游地区为严重脆弱地区,是典型的生态脆弱带和环境危机带.塔河下游地区广大的天然草地主要分布在绿洲-荒漠过渡带.依据有关生态脆弱带评价方法,结合塔河下游天然草地分布的实际状况,建立生态脆弱性评价体系.对垂直于塔河河道不同距离上的草地生态环境进行了分析,得出:(1)地下水位水质与河道距离具有一定的相关关系;(2)距离河道350 m是深根植物和浅根植物的分界线;(3)距离河道500 m以上地带的草地生态环境表现为中度生态脆弱,＜350 m的草地生态环境表现为一般脆弱等.     

塔里木河干流下游地下水变化分析

塔里木河干流下游,尤其是大西海子至台特玛湖河段是塔里木河流域自然环境最为严酷、生态退化最为严重的地区,其生态问题已引起国内外的广泛关注。本文结合前人研究成果和实际调查资料,重点分析干流下游大西海子至台特玛湖段2004—2008年地下水变化动态以及上中游来水对地下水水位和水质的影响。     

Physiological response of Tamarix ramosissima under water stress along the lower reaches of Tarim River

Tarim River within the boundaries of Xinjiang is the longest inland river in China and its overall length is 2300 km (the main stream is 1321 km). Because of the increasing population in the region and large-scale ex- ploitation of water and soil resource…     

“引雅入塔”工程的可行性分析

“引雅入塔”工程,即引雅鲁藏布江之水入塔里木盆地之引水工程,这是一个大胆的设想.其基本内涵是将发源于喜马拉雅山北麓素称“悬河”的雅鲁藏布江的水量,通过西藏高原开挖一条运河,将高原之水引入盆地,以便改变大西北干旱荒漠区的水文气象面貌.本文着重分析了雅鲁藏布江之水源现状和昆仑山北麓山前平原绿洲的情况.同时,对引水工程和应采取的技术措施进行了初步分析.     

3S技术在新疆塔里木河下游生态环境动态研究中的应用

塔里木河下游多年来水量不断减少,造成了该地区地下水位普遍下降,导致了植被衰败,风沙频繁,土地沙漠化普遍发生。在３Ｓ技术支持下,通过１９５９年、１９８３年１９９９２年及１９９６年航空及航天遥感信息的对比分析发现,下游地区生态环境的变化与自然及人为因素密切相关,并已影响到了流域可持续发展战略的实施。     

塔里木河下游公益林植物群落分类及其群落特征研究

对塔里木河下游公益林30个样地的实际调查资料,运用二元指示种分析（TWINSPAN）对该区植物群落进行了分类,采用物种多样性指数、丰富度和均匀度指数对塔里木河下游的天然植被的物种多样性进行了分析。结果表明,研究区内的植物区系组成贫乏,群落结构简单,多样性指数和丰富度指数均较低,TWINSPAN程序将30个样地划分为9个群落类型。     

黑河中游景观格局变化特征及其与水文过程相互关系分析 ——以张掖地区为例

本研究以黑河中游的张掖地区为对象,基于1986、2000、2005、2007、2011年5期张掖地区土地利用数据进行了景观格局分析.采用莺落峡、正义峡水文站1957—2011年径流量数据以及张掖气象站1986—2011年降水数据对水文过程变化进行分析.在此基础上对水文过程与景观格局相关性进行分析,从而得出张掖地区景观格局对水文过程变化的响应特征.研究结果表明:张掖地区人工景观的破碎度减小,聚合度提高,林地占地面积大幅度下降;上游莺落峡来水量呈增大趋势,下游正义峡出水量呈减小趋势,表明张掖地区用水量呈增大趋势;通过对水文要素与景观格局指数的相关分析,发现降水量对自然景观影响较大,而研究区取用水量对自然景观格局的影响较小.     

祁连山以北地区生态植被的变化规律

祁连山以北地区是我国西北地区重要的组成部分之一,近年来,人类活动的不断加剧致使祁连山以北的部分地区的生态环境急剧恶化,特别是额济纳旗地区由原来的生态屏障沦为沙尘暴的重要发源地。本项研究采用定量遥感技术,应用最新的全球植被指数(GIMMS)作为数据源,对祁连山以北地区1982-2002年间的植被指数变化幅度及变化趋势进行了研究。结果表明,黑河中游的酒泉盆地和张掖盆地,石羊河流域的武威盆地和金昌盆地,多年植被指数呈上升趋势;而黑河下游的额济纳旗,多年植被指数呈负相关,绿洲呈现萎缩趋势,并对绿洲退化的原因进行了初步分析。