黑河调水对下游生态环境恢复效果的卫星遥感监测分析

利用2002年7月至2003年9月EOS/MODIS资料,计算了黑河尾闾湖———东居延海重新出现后水域面积并分析其变化特征;通过对2002和2003年6～8月黑河下游额济纳旗和古日乃绿洲植被指数的对比分析,了解黑河调水对下游植被恢复的效果。结果表明:东居延海重新出现后仍为季节性湖泊,其面积2002年初冬最大,2003年春季迅速减小并于6月6日干涸。随着中游地区再次向下游调水,2003年8月中旬东居延海再次出现,干涸时间为70d,较前些年大大缩短。东居延海再现后对位于河道周围的额济纳旗绿洲植被恢复效果比较明显,对远离河道的古日乃绿洲植被生长影响不显著。

黑河调水对下游东、西居延海生态环境的影响

针对黑河流域生态系统日益严峻恶化的局面,2000年开始对黑河下游进行了调水。东、西居延海是黑河尾闾,调水以前均干涸多年。通过实地调查、遥感等手段,分析了干涸多年的黑河尾闾东、西居延海调水后水资源、植被及生态环境的恢复情况。结果表明,（1）黑河流域水量统一调度以来,东居延海分别于2002-2006年连续5年10次进水,总计入湖水量达到1.797 7亿m^3,最大水面面积达35.7 km^2;西居延海也在2003年进水,入湖水量达到0.272 3亿m^3,东、西居延海总计入湖水量达到2.07亿m^3。（2）调水前东居延海及四周植被覆盖度低,植物种类少,普遍生长不良,调水期末湖内及四周植被覆盖度明显增大,植物种类增加,生长较好,植被呈现向良性演替方向发展的趋势。（3）遥感调查表明,黑河下游东、西居延海调水后草地面积增加了15.35 km^2,高覆盖度灌木林面积增加了5.9 km^2,而中、低覆盖度灌木林面积减少了8.59 km^2,戈壁滩、沙化面积减少了19.98 km^2,生态环境也有了极大改善。以上结果表明,调水5年多来东、西居延海生态环境正向良好的方向转变。

极端干旱区尾闾湖生态需水估算——以东居延海为例

以东居延海为研究对象,利用遥感技术目视解译ETM影像,提取东居延海2002—2012年各月湖面面积。通过水文保证率法确定不同保证率下的湖面面积,结合额济纳旗气象站观测的风速、相对湿度、气温、水汽压、降水量等气象数据估算湖泊蒸发耗水量和湖泊降水补给量,根据湖泊渗漏系数估算湖泊渗漏量,最后运用水平衡原理构建湖泊生态需水模型,估算了东居延海在湖面面积保证率为50%、75%、95%时各月月均和年均生态需水量,其中年均生态需水量分别为1.78×108、1.60×108、1.03×108m3,约占莺落峡年均径流量的9.66%、8.66%、5.59%,约占正义峡年均径流量的16.27%、14.60%、9.42%,约占狼心山年均径流量的30.81%、27.65%、17.84%。

不同情景下干旱区尾闾湖泊生态水位与需水研究——以黑河下游东居延海为例

水位作为湖泊重要的水文要素之一,在反映湖泊水量变化,指示湖泊湿地生态环境状况等方面都有重要的生态意义。选取黑河下游尾闾湖东居延海为研究区域,采用湖泊形态学法对湖泊最小生态水面和最低生态水位进行了研究。依据水量平衡原理,结合已有研究对不同情景下的生态需水量进行了估算。最后结合黑河输水河道耗水规律,提出不同情景(水文频率)下各水文断面需下泄水量。研究结果对于干旱区流域湖泊湿地的保护和水资源的合理利用都有重要意义,同时也为黑河流域生态输水工程的实施提供现实的科学依据。