中中新世气候适宜期全球变暖背景下亚洲内陆干旱区古气候演化特征及驱动机制

中中新世气候适宜期是新生代全球降温趋势下一次强烈的全球升温事件,其气候状态被认为是未来全球变暖最可能达到的状态。亚洲内陆干旱区是全球典型的中纬度干旱区,其干旱化过程对人类生存环境影响最为深刻、最为直接。在全球变暖背景下,叠加人类活动的影响,干旱区变得更加脆弱,其扩张或变迁都会直接影响人类的生存和可持续发展。探讨亚洲内陆干旱区在中中新世全球气候变暖背景下的气候演化历史,对未来气候变暖模式下干旱区的气候变化预估提供重要参考。本文梳理了亚洲内陆干旱区典型盆地现有中中新世期间古气候演化研究结果,通过环境磁学参数、孢粉、同位素等多种气候代用指标的综合分析,发现在中中新世期间,多数地区呈现湿润化,但开始的时间有所差异,同时,少量地区呈现持续干旱化的现象。另一方面,对中中新世适宜期形成的主控因素依然存在较大争议,有的学者认为哥伦比亚玄武岩喷发是主要因素,有的学者认为构造活动是主要因素。要解决上述争议,需要获取更多具有精确年代控制的高分辨率记录,以确定中中新世升温事件的起始响应时间。通过正确解译气候代用指标,特别是对古气候变化响应最为直接和敏感的孢粉,以及环境磁学参数和地球化学比值等蕴含的古环境信息,厘清各种因素对气候变化造成的影响,揭示亚洲内陆干旱区中中新世气候适宜期气候演化的驱动机制。

西北内陆干旱区水资源承载能力研究

在西北内陆干旱区水资源生产能力分析的基础上,定量地给出了该区域重点地区的水资源承载力。针对生态环境脆弱的内陆干旱区特点,探讨了水资源承载力的主要研究内容、特性和影响它的主要因素,然后提出了水资源承载力的指标体系、计算流程和边界条件,分析计算了其水资源生产能力。研究结果表明,利用新疆、河西、宁夏的农产品弥补关中和柴达木农业生产的不足,利用新疆、关中、柴达木的工业生产弥补河西、宁夏工业生产的不足,2020年西北重点地区完全可以承载其6384×104人的预测人口,且能保证每人有年均400kg粮食和2×104元以上的富裕生活水平。

气候变化对河西内陆干旱区出山径流的影响

根据祁连山区与河西走廊平原区有关水文气象台站的降水、气温和径流观测资料 ,分析了该区域近 5 0a来气候变化的特征及其与全球气候变暖的关系、出山径流对气侯变化的响应以及未来的变化趋势 .结果表明 ,河西内陆干旱区的山区和走廊平原区近几十年来气温变化总的呈上升趋势 ,与全球增温存在着某种程度的一致性 .但山区气温的变化幅度一般大于走廊平原区 ,其中祁连山中段温度升幅为最大 .全球增温对河西内陆干旱区气候与出山径流的影响有着明显的地域性差异 ,受此影响影响 ,河西祁连山东部地区出山径流呈明显的下降趋势 ,中部地区出山径流的增加趋势不是十分明显 ;西部出山径流在山区降水量与气温同时上升的情况下 ,呈明显的上升趋势 .

新疆内陆干旱区水资源的可持续利用

随着可持续发展理念的深入,有关水资源及其开发利用的很多问题值得进一步研究.摸清水资源及其开发利用存在的主要问题,了解水资源的开发潜力,是实现水资源可持续利用的前提和基础.从整体上分析了目前新疆内陆干旱区水资源及其利用存在的主要问题及开发利用潜力,提出了可持续发展理念下的水资源开发利用对策.

河西内陆干旱区主要河流出山径流特征及变化趋势分析

根据相关水文气象台站的降水、气温和径流观测资料 ,分析了以黑河、昌马河、西营河等河流为代表的河西内陆区出山径流的变化特征和规律 .研究表明 ,河西内陆干旱区诸河流出山口径流的季节变化主要受地理位置和河流补给来源的影响 ,而年际变幅则受山区降水量年际变幅的影响十分明显 .总体上讲 ,本区出山径流变化相对稳定 .区内梨园河以西河流水量处于上升阶段 ,梨园河以东的河流则处于下降的阶段 ;以黑河干流莺落峡水文站年径流为代表的中部地区出山口径流目前正处于 1 990年开始的枯水段的上升段 .预计今后若干年内 ,河西内陆干旱区东段河流出山口径流的变化以偏枯为主 ,中段、西段河流出山口径流变化以平水或平水偏丰为主 .

河西内陆干旱区出山径流特征与变化趋势(英文)

一般情况下，水资源的变化主要受气候变化和人类活动的影响，但在位于我国西北内陆干旱地区的中高山地带，径流的形成主要受前者的影响。甘肃省的河西内陆干旱区是该省重要的工农业生产和经济开发区，这里各项社会和经济活动与出山径流的变化都有着十分密切的关系。因此，笔者根据有关水文气象台站的降水、气温和径流观测资料，分析了以黑河、昌马河、西营河等主要河流为代表的河酉内陆区出山径流的变化特征与规律。结果表明，河西内陆区出山口径流的季节变化主要受地理位置和河流补给来源的影响，而年际变幅则受山区降水量年际变化及变幅的影响十分明显。目前，梨园河以西河流水量处于上升阶段，梨园河以东的河流则处于下降的阶段；以黑河干流莺落峡水文站年径流为代表的走廊中部地区的出山口径流正处于1990年开始的枯水段的上升段。但总体而言，河西内陆干旱区出山口径流的变化相对比较稳定。预计今后若干年内，河西内陆干旱区东段河流出山口径流的变化以偏枯为主，中段、西段河流出山口径流的变化以平水或平水偏丰为主。

内陆干旱区平原水库防蒸发的EPS轻质混凝土试验研究

内陆干旱区年蒸发量大,通过研制一种干硬后可漂浮于水面的轻质混凝土,后期将其制成板状结构覆盖于水库水体之上,将大大减少平原水库的无效蒸发,以期达到节水目的。EPS(聚苯乙烯泡沫塑料Expanded polystyrene sphere)是一种稳定的、不吸水的、憎水性的、封闭式的超轻颗粒,用以取代混凝土的粗集料和细集料,通过加入适量的粉煤灰、高效引气减水剂和对施工工艺的改良,可改善EPS颗粒与水泥浆体的黏结性,按照试验前事先制定好的要求,可制得表观密度<500 kg/m3、抗折强度>1.5 MPa的EPS轻质混凝土。该混凝土制成板可应用于内陆干旱区平原水库的防蒸发节水技术上。

西北内陆干旱区河流绿色走廊湿地景观格局变化及其生态效应研究——以车尔臣河下游为例

应用“3S”技术，通过选取景观的多样性、优势度、破碎度和斑块形状等空间格局指数对车尔臣河下游绿色走廊1975～2007年近32a问湿地景观格局变化进行研究，并对景观格局变化产生的生态效应进行了分析。结果表明：1975—2000年，湿地面积与斑块数量小幅度增大；2000～2007年，湿地面积与斑块数量大幅度减小，斑块平均面积与斑块密度持续减小，斑块形状趋于复杂，景观格局的多样性减小，优势度与破碎化程度增大。在各湿地类型中，河流湿地面积变化幅度较小，湖泊湿地面积大幅度增大，沼泽湿地面积大幅度减小。

河西内陆干旱区地表和地下水资源的相互转化研究(英文)

根据有关台站的水文气象观测资料及“九五”国家科技重点攻关项目“96 - 912”专题有关成果 ,对甘肃省河西内陆干旱区地表水、地下水资源的数量、分布特征与变化规律及相互转化关系进行了分析和研究。结果表明 ,内陆干旱地区的地表径流主要形成于中、高山区 ,散失于山前平原和沙漠。径流的补给来源主要为大气降水、冰雪融水和地下水。降水量及其时空分布对水资源的形成有着重要的影响。这里降水、河川径流与地下水转化关系十分明显。内陆干旱地区水资源最主要的特征就是从山区到平原地表水与地下水在不同地质地貌单元间的相互转化 ,并且由径流源区的山区到河流下游的平原 ,不同区域、不同地段地表水与地下水的转化关系及地下水的流动模式亦不相同 :即由降水与冰雪融水下渗所形成的山区地下水绝大部分以基流形式排泄 ,形成地表径流进入盆地 ;而河流在进入盆地或平原区流经透水性极强的山前冲、洪积平原后又大量渗漏补给地下水 ,山前冲、洪积扇平原的地下水沿地形坡降向冲积平原运动至冲积扇缘地带后 ,由于含水层土壤颗粒变细 ,导水性减弱 ,形成地下水溢出带 ,地下水沿沟壑呈泉水大量溢出地表 ,汇集成泉沟进入河流而转化成为地表水。在冲、洪积扇以下的冲积平原上 ,潜水含水层土壤颗粒细 ,地下水埋藏浅 ,?

不同规模农户生产技术效率及灌溉用水效率差异研究——基于内陆干旱区农户微观调查数据

水资源短缺已成为制约内陆干旱区农业生产和经济社会可持续发展的关键因子。然而农户生产技术效率不高、灌溉用水效率低下、水资源浪费严重已成为不争事实。为此,基于农户这一微观视角,运用实证调查和定量分析相结合的方法,在黑河中游选择典型区域的甘肃省民乐县和临泽县进行了调查研究。结果表明,农户生产技术效率远高于其灌溉用水效率,民乐县和临泽县总体样本农户的平均生产效率分别为83.82%和83.16%,而其平均灌溉用水效率分别为24.54%和22.16%。这表明在现有技术条件和生产要素投入不变的情况下,若消除效率损失,民乐县小麦的单位产出可能增加16.18%,临泽县制种玉米的单位产出可能增加16.84%;同时也表明相对于现有生产条件下可行的最小水投入量,民乐县被访农户的小麦生产浪费了75.46%的水资源,临泽县被访农户的制种玉米生产浪费了77.84%的水资源。结果再次显示,农户生产低效主要是由生产技术非效率因素引起的,民乐县这一因素占73.45%,其余26.55%是农户控制不了的因素引起的;临泽县该因素占76.58%,农户控制不了的因素占23.42%。而且,不同经营规模农户生产技术效率和灌溉用水效率差异性明显。农户生产技术效率与经营规模呈现"倒U型",农户经营规模与其灌溉用水效率呈现同向变动趋势。最后就如何提高农户用水效率提出了几点政策措施。

内陆干旱区天然植物群落遥感制图研究——以敦煌盆地为例

内陆干旱区天然植物群落与当地居民生活质量、区域生态安全及地质环境关系密切。以敦煌盆地为研究区,选择Rapid Eye卫星遥感数据开展植物群落遥感制图研究。(1)根据1∶250 000地貌图及1∶200 000水文地质图设置了天然植被样方调查路线,据此实地调查了植物物种、高度、频度、长势等,区内共记录植物31种,分属16科,主要有9种优势植物,分别为红柳、胡杨、芦苇、骆驼刺、白刺、黑果枸杞、獐茅、蒙古韭和盐穗木;(2)结合地貌图及水文地质图,提出了以Rapid Eye数据为主、多源地学数据支撑的过渡带天然植物群落类型的确定方法:利用植物样方数据集确定单方向上一种特定植物类型到另一种植物类型之间的变化边界;分析Rapid Eye遥感图像的光谱、纹理和几何特征,基于Rapid Eye卫星遥感数据确定沿单方向变化的植物类型边界;在植物样方数据集和遥感图像无法精确确定边界的情况下,利用微地貌和地下水流动系统空间分布,确定区域空间上相邻的植物类型边界。基于这些数据集合方法建立了研究区植物群落的遥感解译标志;(3)采用优势种命名法,划分了研究区植物群落分类体系,完成其遥感制图,并分析了其空间分布分别与地貌及土壤盐渍化之间的关系。

西北内陆干旱区水资源可利用量计算方法研究

对西北内陆干旱区水资源形成和消散过程进行分析,结合生态、生产、生活用水的要求,将水资源复合系统划分为既相互独立又相互作用的社会经济系统和生态环境系统.以多年平均水资源总量为限制条件,利用大系统、多目标优化方法对两大系统进行优化研究,建立协调模型.通过引进向量,把多目标问题转化为单目标问题.分别给出图解法和库恩塔克条件法两种模型求解方法,计算出社会经济需水量(包含河道外生态环境耗水量)即水资源可利用量的大小.

内陆干旱区潜在蒸发量的计算

利用新疆地矿局昌吉地下水均衡试验场 1 991～ 1 997年气象观测资料 ,应用修正的彭曼公式计算了新疆天山北麓平原区的日、月、年潜在蒸发量 ,分析了潜在蒸发量的年变化、季节性变化和日变化特征 ,确定了潜在蒸发量与 2 0 cm蒸发器水面蒸发量间的相关方程 ,为计算潜在蒸发量提供了

内陆干旱区竖井灌排下土壤盐分的运移特征--以哈密盆地为例

通过对新疆哈密盆地内地下水流运动特征的分析,论述了采用竖井灌排措施前后土壤剖面盐分的不同运移方式及由此可能产生的生态与环境问题。在竖井灌排下,土壤水盐以向下运移为主,土壤处于脱盐状态。这与自然状态下的水盐向上运移是截然相对的;文中还指出了竖井灌排区应加强对地下水资源量的研究,避免地下水的过度超采,保证井灌井排灌区的可持续发展。

干旱区内陆河水库洪水调度系统开发与研究

针对干旱区内陆河水库防洪灌溉调度的特点,在水雨情自动测报系统建立的基础上,研制出干旱区内陆河水库洪水调度系统。主要介绍干旱区内陆河水库洪水调度系统开发与研究过程,着重阐述了水库洪水预报调度系统软件总体结构、软件功能、运行环境、规范化和标准化设计,以及系统解决的关键技术问题,以新疆玛纳斯河流域中游的夹河子水库作为系统设计开发的实例,经实际洪水检验,预报精度较高,调度方案合理,且系统运行可靠、稳定、效果良好。

干旱区内陆河流域城乡聚落体系空间结构及影响模式研究——以石羊河流域为例

本研究以石羊河流域为研究区,选取2000、2006、2010年三期遥感影像为数据源,采用成本加权距离和城乡聚落体系潜能指数对传统的场强模型进行改进,综合利用扩张强度指数、扩张速度指数等分析研究石羊河流域内部城乡聚落体系空间结构分异。在此基础上,基于GIS技术并结合道路等级和长度计算流域内城乡聚落体系间最短时间距离来分析城乡聚落体系空间联系与空间相互作用,据此分析石羊河流域城乡聚落体系空间结构变化及影响模式。

内陆干旱区农业发展的水资源“增长阻力”——黑河中游实证研究

水资源短缺已成为制约内陆干旱区农业可持续发展的关键因子。本文在借鉴罗默的"增长阻力"概念模型的基础上,以地处黑河中游的民乐县和临泽县为典型研究区域,利用2000—2010年的农业生产面板数据集,度量了水资源紧缺对内陆干旱区农业生产的制约程度。结果表明,由于水资源要素的限制,民乐县和临泽县的农业总产值平均每年的增速要比上年降低0.9979个百分点和0.6228个百分点。在此基础上,对"增长阻力"的影响因素进行了进一步分析,并从节水设施改造,构建农田水利设施的长效机制,发展特色节水农业,提高水资源社会化管理水平和营造节水型社会建设的氛围五个方面,就如何减少水资源要素对农业发展的"增长阻力"提出了相应的政策建议。

内陆干旱区实施最严格水资源管理的关键技术研究——以新疆呼图壁河流域为典型示范区

以最严格水资源管理理念为前提,从最严格水资源管理下的区域水资源综合模拟、水资源管理分配,以及典型研究区流域水资源监测框架核心技术及考核指标的评价体系这4个方面,研究内陆干旱区实施最严格水资源管理的关键技术,且以天山北坡中段呼图壁河流域为典型示范区,揭示流域内水资源的供需规律,建立适应内陆干旱区的最严格水资源管理制度,为实现区域水资源的可持续利用以及支撑区域经济社会的可持续发展提供科学依据和决策建议,为干旱区贯彻和落实最严格水资源管理制度提供科技支撑。

内陆干旱区降水化学变化和对沙尘天气的指示——以民乐县为例

本文对内陆干旱区(民乐县)2013年6月—2014年5月收集的降水样品p H值、EC和主要阴阳离子浓度进行了测定和分析.结果表明,民乐县降水样品的p H值的变化范围为6.84—8.78,平均值为7.41,p H值在四季中的大小顺序为:冬季>春季>秋季>夏季.而民乐县降水样品EC的平均值为167.80μS·cm^(-1),变化范围17.4—848μS·cm^(-1),四季中EC的大小顺序与p H值在四季中的大小顺序一致;p H与降水量呈正相关关系,但显著性不高,同时也与与相对湿度呈正相关关系,而p H值与气温也呈负相关关系,显著性较降水量的高.与p H值不同的是,电导率与降水量、气温和相对湿度均负相关关系;通过对典型沙尘事件的分析表明,p H值会随着沙尘事件的发生主要表现出降低的趋势,而电导率会随着沙尘事件的发生呈现增加的趋势,在沙尘事件发生后离子浓度出现最高值的离子有:Na+、Mg^(2+)、NH_4^+、Cl-和SO_4^(2-),而沙尘事件前后离子浓度变化程度由大到小的顺序为SO_4^(2-)、Cl^-、Na^+、NH_4^+和Mg^(2+).

内陆干旱区最严格水资源管理关键技术体系研究

在内陆干旱区,水资源是制约经济社会发展和生态安全的关键因素,而气候变化和人类活动加剧了水资源的不确定性。因此,发展和构建适合于内陆干旱区的水资源管理制度和模式是一个亟待解决的问题。在分析影响内陆干旱区水资源管理基础上,提出了实施最严格水资源管理的关键技术框架,包括"自然—社会"水循环模式和水资源综合模拟技术、水资源优化配置方法和分配体系、地面监测优化结合3S的"天地一体化"监测技术及水资源综合评价模型和利用考核评价体系等关键技术。