新疆车尔臣河下游生态需水量分析

河流生态需水作为维持河流生态系统健康的关键因素,对于维护区域生态安全起着积极作用。该文以新疆车尔臣河下游为研究区,基于1990-2017年遥感数据,分析了研究区生态需水,结果表明:车尔臣河下游林地面积在1990-2017年呈现递减趋势,林地面积减少14.4%。草地面积共减少3.5%。水域面积呈现为增加趋势,水域面积增加419.6%;车尔臣河改道后,老河道内植被面积逐渐下降,至2010年后呈显著退化趋势;植被覆盖度的变化主要发生在离台特玛湖较近的下游段,特别是近10年下游段植被覆盖度呈增加的态势,下游河道两岸和湖区周边植被得以恢复;利用潜水蒸发法计算得到生态需水量为2.25亿m^(3),面积定额法计算得到1.92亿m^(3),综合得生态需水量为2.08亿m^(3)。若将苇场及以上60 km、苇场以下265 km分开计算,得到两者生态需水量分别为1.09亿m^(3)、0.85亿m^(3)。计算成果对于维护车尔臣河下游绿色走廊生态安全、实现流域水资源优化配置与高效利用具有重要参考价值。

台特玛湖植被变化特征

利用遥感技术与实地调查数据,分析了台特玛湖漫溢区地表植物多样性、植被覆盖度变化特征,探讨了台特玛湖面积、植被覆盖度、湖水水质等指标与来水量间的关系,深入探讨了植被多样性变化的原因,主要结果为:(1)2001―2017年台特玛湖面积与塔里木河下泄水量、台特玛湖面积与车尔臣河径流量间的相关系数分别是0.72和0.67,台特玛湖面积受车尔臣河来水的影响,但更依赖于塔里木河生态输水.(2)台特玛湖湖水矿化度、Ka+、Na+、Mg2+、Cl-、SO24-离子浓度值与湖面积、塔里木河下泄水量呈负相关关系(相关系数分别为-0.639^-0.353、-0.645^-0.427).(3)台特玛湖周边地下水位随着生态输水的进行呈抬升趋势,随着生态输水的进行,台特玛湖漫溢区、地下水位抬升区植被覆盖度呈增加的趋势.从时间上来看,台特玛湖在输水初期(2000―2002年)植被覆盖度增加不明显,随着时间的推移植被覆盖度逐渐增大.从空间上来看,生态输水前10年(2001―2010年),植被盖度增加的区域主要发生在台特玛湖以北,后期特别是自2014年开始,台特玛湖以北植被盖度继续增加、以南的裸地开始出现植被.(4)2001年漫溢区植被多样性Simpson指数、Shannon-Whiere指数值仅为0.07和0.12,在生态输水作用下,土壤水盐条件得到改善,植物多样性指数逐渐增加,2005年以上两个指数值分别达到了0.79和1.67;但随着生态输水的持续进行,植物多样性又呈下降趋势.2011―2017年,芦苇(Phragmites australis)成为漫溢区的优势种,该时期内植物多样性水平一直较低.

新疆车尔臣河流域水域的宏观变化及其影响和驱动因素

利用植被指数和水体指数作为判断参数决策树,在FAO/UNEP土地覆被分类系统(LCCS)的三级分类基础上建立了以固态/液态水域为主的土地分类系统,从1990年、2000年和2010年的Landsat影像中提取整个车尔臣河流域土地覆被信息并分析了土地覆被变化.结果表明:车尔臣河流域水域在2000-2010年变化速度高于1990-2000年,其中,湖泊面积及数量增加较为突出.各种水域中,冰川及多年积雪面积迅速减少,2010年海拔5 000 m以下冰川积雪在流域内所有冰川积雪中所占比例由1990年的38.8%减少到5.4%;有水河道面积及数量在缓慢减少;湖泊面积和数量大幅增加,2010年湖泊面积比1990年多5倍,而且新增的湖泊均在平原区.在气候以及水域变化的影响下,流域内自然植被覆盖地在山区和平原区都在持续增加,而荒漠在减少,山地自然植被覆盖地增加速度高于平原区.在流域尺度上,人文因素对土地覆被变化的影响低于自然因素.

车尔臣河流域1955—2010年气候变化特征分析

利用车尔臣河流域1955—2010年气温、降水、云量、浮尘、沙尘暴和大风等气象资料,分析了近56 a来流域气候变化特征。结果表明:(1)车尔臣河流域年、季平均气温均呈明显上升趋势,以冬季增暖最显著;且在1990年前后出现了冷暖突变,2001—2010年是近56 a来最暖的时期。(2)年、季降水量呈小幅增加趋势,春季降水增加趋势达显著水平;降水在1963年前后出现干湿突变,而20世纪80年代后降水增加则趋于平稳。(3)年、季平均总云量呈增加趋势,其中夏季云量的增加最明显。(4)年浮尘、沙尘暴和大风日数呈显著减少趋势,但值得注意的是2005年以后沙尘日数不降反升。总体上看,近56 a车尔臣河流域气候朝暖湿方向发展,生态环境明显改善。

新疆车尔臣河流域绿洲带地下水咸化与污染主控因素

车尔臣河流域绿洲带地下水是当地居民生产生活的重要水源,查明地下水咸化和污染的控制因素,对可持续开发利用地下水资源和保护沙漠绿洲带生态环境具有重要意义.在该区共采集36组单一结构潜水样品和54组多层结构潜水-承压水样品,在确定地下水主要离子分布特征和污染现状基础上,应用水文地球化学方法(Piper图、多元统计、Gibbs模型和离子间内联关系)综合揭示地下水咸化和污染的主控因素.研究区地下水从山前倾斜平原单一结构潜水至冲洪积平原多层结构潜水-承压水具有一定分带性,Cl-Na水(87.8%)是研究区地下水主要的水化学类型.单一结构潜水水质明显优于多层结构潜水-承压水,多层结构潜水-承压水咸化主要由Na^(+)(均值9969 mg·L^(-1))、Cl^(-)(均值13687 mg·L^(-1))和SO_(4)^(2-)(均值5840 mg·L^(-1))导致,自然的水文地球化学过程是导致地下水水质恶化的主要原因.地下水化学主要受水岩作用和蒸发-浓缩作用控制,硅酸盐岩和蒸发盐岩矿物溶解是地下水化学组分的重要来源,而强烈的蒸发盐岩溶解过程对冲洪积平原区多层结构潜水-承压水的控制程度更高,加之在蒸发-浓缩和阳离子交换作用共同影响下,冲洪积平原区多层结构潜水-承压水咸化现象更为严重.此外,农田集中区农业施肥对地下水NO_(3)^(-)产生一定影响.

车尔臣河年径流量气候成因及径流机制趋势分析

车尔臣河发源于昆仑山北麓,河源有海拔6 973 m的木孜塔格峰,山口以上集水面积2.47×10^(4)km^(2),山口以下且末县城处设有且末水文站。论文选用该站1957—2021年年径流量为分析对象,月、年降水量及平均气温为气候因子,用逐步回归分析技术在优选影响年径流量的主要气候因子基础上,分析了气候成因;并基于年径流量、主要气候因子的趋势函数,分析了径流机制变化趋势。结果显示,车尔臣河流域气候趋暖湿化(冬趋暖冬),径流机制呈以年径流量波动递增为主的变化趋势。

新疆车尔臣河下游塔里木马鹿(Cervus elaphus yarkandensis)生境适宜性评价

塔里木马鹿(Cervus elaphus yarkandensis)是唯一分布在干旱地荒漠的珍稀动物,历史上广泛分布于塔里木河流域,现仅分布在沙雅、尉犁和且末地区。作者通过2005-2007年的实地调查,在地理信息系统的支持下,以水源、隐蔽条件、植被类型和人类活动等为评价因子,采用生境评价模型,对塔里木马鹿的主要分布区之一车尔臣河下游阿克塔孜牧场地区进行了适宜性评价。结果表明:不考虑人类活动影响时塔里木马鹿的适宜和次适宜生境面积分别为22278.6hm2和64425.0 hm2,分别占研究区面积的13.01%和38.79%;考虑人类活动影响时,塔里木马鹿的适宜和次适宜生境面积分别减少了3.77%和5.35%,而不适宜生境面积增加了7.96%。