和田河流域水化学特征与地下水补给来源分析

为研究和田河流域水化学与地下水补给特征,采用SPSS数理统计分析、Piper三线图、Gibbs图解以及氢氧和14C同位素示踪等方法对不同地貌单元中的水体(井水、坑塘水和河水)进行了水化学组成特征、补给来源和转化关系分析。结果表明:(1)各水体主要起源于南部海拔2000 m以上的中高山区冰雪融水和大气降水。从山区到沙漠区,地下水水化学类型具有较明显的分带特征。不同水体pH值均呈弱碱性,离子之间组分和TDS值差异较大,整体呈坑塘水>井水>河水的规律。少数地下水样点中NO3-含量显著异常。(2)砾质平原区地下水大量接受地表河水的垂向脱节型补给。地下水溶解性总固体(TDS)值小,更新速度快,以水岩溶滤控制作用为主,水化学类型多呈SO4·Cl-Ca·Mg型。(3)细土平原区地下水TDS值变幅大,多为Cl·SO_(4)-Na型。其中,河间地块内,靠近上游地下水接受地表水及邻区侧向径流补给,14C年龄小;中下游地区地下水氢氧同位素“氧漂移”现象普遍。分水岭处地下水14C年龄大,近河岸处年龄小,地下水与河水联系密切。河间地块两侧地下水分别沿东北、西北方向径流,最终排泄于外围沙漠区。研究结果可为和田河流域水资源合理开发利用和生态环境保护提供科学理论依据。

和田地区和田河流域农业土地资源调查研究

和田河是和田河流域农业灌溉的重要水源,为玉龙喀什河、喀拉喀什河流经区形成的冲积平原和浅滩农业提供水资源。和田河流域经济发展以农业为主,农业生产土地面积较大,但可用耕地面积不多,并且农业生产力水平不高、分布零散。且随着城市化的扩张,不可避免地侵占农业用地,再加上农业土地资源利用率较低、农业科技化水平不高,土地的生产能力有所停滞,限制了该地区农业经济的快速发展。本文基于和田地区和田河流域的农业生态,调查近年来土地资源利用现状,了解城市化发展侵占农业土地的情况,同时提出对应的策略,对和田地区农业的可持续发展具有重要意义,为加强和田地区耕地保护和进一步探索农村发展模式提供了依据。

基于CMIP6多模式的和田河流域未来气候变化预估

气候系统模式是对历史和未来气候模拟最广泛有效的工具,但存在一定的不足和局限性,使其无法直接用以预估未来气候变化。本文采用基于分位数映射的日偏差校正(DBC)、多模式集合(MME)平均和基于皮尔逊r相关系数的加权集合(r-MME)平均方法,以1971—2000年为基准期,评估6种气候模式在和田河流域的适用性;运用r-MME方法对未来SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下各模式的偏差校正结果进行集合,分析未来近期(2021—2050年)、远期(2061—2090年)日最高、最低气温以及降水的时空演变特征。结果表明:基于DBC的r-MME融合方法能够综合考虑各模式的优势,可大幅提高气候模式模拟的精度,年均最高气温、最低气温和降水量与实测序列的相关系数分别达到0.918、0.821和0.878;3种情景下的气温和降水均呈现增加趋势,其中低强迫SSP1-2.6情景下的增幅最小,远期年最高气温、最低气温和降水的平均增量分别为2.830、2.523℃和46.412 mm,高强迫SSP5-8.5情景下的增幅最大,远期年最高气温、最低气温和降水的平均增量为5.697、6.452℃和93.206 mm;同时,未来温差的逐渐减少使得流域“暖湿化”现象更加明显。该研究结果可为未来气候变化下和田河流域经济发展和生态文明建设,以及水资源预测提供重要的理论依据。

2022年度和田河流域生态输水效益评估

文中基于水文数据收集、实地植被调查和遥感监测等结果,从淹灌过程和淹灌效率、地下水和土壤水响应、植被生长与群落结构及生态环境质量的时空格局等方面,对2022年度和田河流域生态输水效益进行全面评估。结果表明:2022年度和田河流域生态输水量大、完成度高、适度淹灌的面积广,生态输水累计4.50亿m^(3),达到预定目标的425%,淹灌面积达到77.55万亩,影响面积106.93万亩;土壤水分条件改善,土壤湿润化发展,流域由特旱区逐渐转化为轻旱、中旱区,重旱区由31.8%减少到24.0%,特旱区由7.4%减少到1.9%;生态输水提高了胡杨的植被覆盖度,促进植被生长,胡杨林高覆盖面积占比由29.7%增加到59.3%;输水区生态环境状况整体由中差等级向优良等级转变,2018~2022年间RSEI等级为差等的面积占比由5.2%下降至1.70%,优等区面积占比由0.2%增至1.1%。

基于土地利用与水资源变化的和田河流域绿洲适宜规模分析

随着经济的快速发展,和田河流域耕地与绿洲发展规模不断扩大,探究和田河流域土地发展与绿洲演变对其可持续发展具有重要意义。本文采用遥感数据、土地利用转移矩阵和水热平衡法等方法,探究和田河流域土地利用格局与绿洲演变、绿洲适宜规模及耕地适宜面积。结果表明:1) 1990~2020年,流域内耕地和草地面积增加和未利用地面积减少十分显著,并且明显转化为其他土地类型。期间耕地面积增长率高达36.12%,未利用地共减少1435.99 km2。2) 期间流域内绿洲面积增加了454.11 km2,2000~2010年显著增加。3) 在“绿度”取值0.75和1时,适宜绿洲规模分别为4381.40 km2和5841.87 km2,适宜耕地面积范围则分别在1314.40~1752.53 km2和1752.53~2336.73 km2。随着流域耕地和绿洲规模不断扩张,需要科学推进绿洲发展,建设高标准节水农田。

和田河流域天然胡杨林的生态服务价值评估

胡杨林是干旱或荒漠地区的一种特有植被,它的生存对改善干旱或荒漠地区的生态环境有重要作用。以分布于塔里木河三源流之一的和田河流域的天然胡杨林为研究对象,使用影子工程法、机会成本法、水量平衡法、市场价值法等方法,评价了天然胡杨林在有机质生产、气候调节、土壤的形成与保护等七大类间接生态服务价值和木材产品、工业原料等2类直接生态服务价值,并分析计算评估结果。结果表明:在和田河流域,面积为3.184万hm2的天然胡杨林生态系统服务价值平均为6.72亿元/a,为整个和田地区2002年GNP的19.02%。这一结果充分说明和田河流域天然胡杨林在减缓自然灾害、维护生态安全和社会经济发展中的不可替代的天然屏障和保障作用,对和田绿洲乃至塔里木河流域综合治理的全局都是极为重要的。

新疆和田河流域河川径流时序特征分析

根据新疆和田河流域3个测站的多年实测径流资料,从径流的年内分配和年际变化2个方面分析了和田河流域河川径流的变化特征。计算结果表明,在年内分配方面,由于径流补给来源的作用,流域径流绝大部分集中在夏季,这就使得径流年内分配不均匀系数和集中度普遍较高,而计算所得的集中期也与实测最大月径流出现的情况相吻合。在径流的年际变化方面,尽管和田河流域的年降雨量存在递增的趋势,但是由于源区高山的雪线高程上升、冰川退缩,再加上人类活动的影响越来越显著,从而导致流域的河川径流呈现微弱的下降趋势。经过周期图法分析得到,和田河流域的年径流量不存在明显的周期成分。

和田河流域灌(草)丛沙堆的形态特征与发育过程

灌(草)丛沙堆形态是由区域植物、风力和沙源相互作用塑造的一种动力平衡形态。本文在对新疆和田河流域灌(草)丛沙堆野外考察、形态测量和统计分析的基础上,探讨了该区灌(草)丛沙堆的形态变化规律和不同发育阶段的特征,结果表明:各种灌(草)丛沙堆的长度、宽度与高度之间存在着较好的相关性,但不同种类灌(草)丛沙堆以及同一类型沙堆在不同发育阶段的形态特征存在一定差异;基于沙堆形态特征的数学模型分析,并结合区域生态环境和风沙环境特点,可把灌(草)丛沙堆发育划分为各形态指标协同变化的增长阶段,以植物动力影响为主、长宽尺度均衡发展、坡度较大的稳定阶段,以及沙堆长度相对缩短、各形态指标关系趋于复杂的风蚀衰退阶段。

和田河流域地表径流变化分析

和田河流域位于大陆腹地 ,水资源紧缺。通过对地表径流的研究分析指出 ,和田河径流以高山冰川积雪融水为主 ,年际变化较平稳 ,但年内分布极为不均 ,春旱夏洪严重 ;和田河出山径流以及入塔径流均存在不显著的递减趋势 ,具有 2 6年和

和田河流域平原耗水驱动力与适宜绿洲规模分析

基于和田河流域1964—2007年的水文、气象及社会经济资料,分析了和田河流域水资源变化趋势,探讨了流域耗水量变化的驱动因素,并在此基础上运用水量平衡法和水热平衡法估算了流域适宜绿洲规模和适宜耕地面积.结果表明,1964—2007年和田河流域出山口径流呈现增幅为0.495×108m3.(10a)-1增加趋势,流域耗水量呈现增幅为0.638×108 m3.(10a)-1增加趋势,而下泄进入塔里木河干流的水量则呈现减幅为0.143×108 m3.(10a)-1的减少趋势.1988年后人为活动对水资源影响明显加强,1989—2007年流域耗水量表现为4.805×108 m3.(10a)-1的显著增加趋势.分析表明:和田河适宜绿洲规模约为4 400 km2,适宜绿洲耕地面积约为1 300 km2.

和田河流域土地生态系统服务价值变化及敏感性研究

为了探究和田河流域综合治理项目的生态效益,基于和田河流域1990年、2000年、2010年的遥感解译数据,并选取符合干旱区特点的Constanza价值系数,依据研究区的实际情况进行修正,分析了1990—2010年的土地类型面积变化、生态服务价值变化,探讨了服务价值对系数变动的敏感性。结果表明:(1)1990—2010年林地面积增加29.33%,变化幅度最大;草地、耕地、湿地的面积分别减少7.42%,17.45%,7.1%,变化幅度相对较小;河湖与荒漠面积的减少幅度均在1%以下;(2)和田河流域生态系统服务总价值在1990年、2000年、2010年分别为380.62亿元、341.82亿元、350.83亿元,2000年比1990年减少了10.19%,2010年比1990年减少了7.83%;(3)经敏感性分析验证,估算结果对生态服务价值系数的敏感性指数均在0.35以下,所选价值系数合理,研究结果可信。

近40年和田河流域土地利用动态变化及其生态环境效应

通过对新疆和田河流域近40年来土地利用/覆被变化(LUCC)特点进行分析,研究其生态环境效应。通过对和田河流域上游、中游、下游土地利用变化的变化幅度、变化速度、综合动态度及区域差异分析,结果表明:(1)全流域、上游、中游和下游土地利用变化的幅度和速度均发生较大变化,全流域综合动态度为0.16,上游为0.08,中游为0.26,下游为0.16,并且存在明显的空间差异,上游相对变化率为0.5,中游为1.625,下游为1.0。(2)土地利用结构变化表现为林地、草地和水域明显减少,耕地、城镇用地和未利用地增加,反映出区域城镇化进程的加快和生态环境恶化的趋势。(3)上游山地生态系统冰川退缩、天然植被退化;中游绿洲生态系统耕地扩张迅速,土壤盐渍化,人工渠、水库增加显著;下游荒漠生态系统植被退化,水资源严重不足,土地沙化。

新疆和田河流域河川径流混沌特性分析

新疆和田河属冰川融雪及高山降水混合补给型河流,平原绿洲区降水基本不产流,其年径流主要受气温和山区降水影响,是塔里木河现今的四大源流之一。针对和田河流域和田河支流玉龙喀什河和喀拉喀什河,充分利用同古孜洛克水文站和乌鲁瓦提水文站1957-2002年共46年实测月径流时间序列所包含的丰富信息,采用自相关函数法选取延滞时间τ,重构了2条河流月径流序列的12维相空间,基于相空间重构,估算了能够表征水文系统混沌特性的定量指标即月径流序列的饱和关联维数D2和最大Lyapunov指数λ1,结果表明上述2条河流月径流序列存在相同的饱和关联维数且相关维数非整数,同时由资料所得的最大Lyapunov指数λ1也全部为正数,充分说明两条河流径流系统均存在混沌特性。

综合治理前后和田河流域生态环境状况变化及原因探讨

干旱区内陆河流域生态环境的变化关系到人类的生存和社会的发展。针对和田河流域在综合治理前后生态环境变化的问题,以1990年、2000年、2010年7—8月份三期的Landsat-TM和中巴资源卫星遥感数据为依据,借助转移矩阵和生态环境状况指数的方法,对比分析了综合治理前后林草地面积及生态环境状况的变化,得到如下结论:(1)综合治理后,天然林草地面积减少幅度加大,人工林地面积快速增加;(2)1990—2000年和2000—2010年,生态环境状况指数下降幅度分别为0.1%和1.19%;(3)耕地大面积的扩张是天然林草地面积减少和生态环境状况变差的根本原因。

和田河流域1954-2007年气温及降水气候特征分析

应用和田河流域和田市气象站1954—2007年逐月平均气温和降水量资料,采用趋势系数、Morlet小波分析法分析了54a来和田河流域气温、降水趋势变化及周期特征,结果表明:气温和降水变化呈暖湿化发展,气温线性变暖率为0.33℃/10a,降水线性递增率为2.1mm/10a,各年代变化趋势存有差异,但基本与西北地区气候变化趋势一致;小波系数的实部、模、位相信息准确揭示出了不同时间尺度下气温、降水的年际、年代际周期演变、强度变化以及突变特征。

和田河流域生态保护红线划定初探

生态保护红线的划定对保障干旱区内陆河流域可持续发展具有重要意义,以探讨适宜于该区域的生态保护红线划定方案为目标,选取和田河流域为研究区,在分析该区天然植被分布特征的基础上将其划分为两个不同等级的生态保护红线区,同时采用潜水蒸发法及基流比例法计算从而划定了该区天然植被生态需水红线,生态流量保护红线及地下水保护红线。结果表明:(1)流域天然植被被划分为重点生态功能区和生态敏感区/脆弱区;(2)下游重点生态功能区和生态敏感区/脆弱区主要分布在距河道5~8 km和8~15 km范围内;(3)天然植被生态需水红线为8.85×10~8m^3;(4)在丰、平、枯水年,生态流量保护红线分别为13.79×10~8m^3、12.14×10~8m^3、10.68×10~8m^3;(5)天然和人工绿洲区地下水位红线分别为2.0~4.0 m和2.0~2.5 m,地下水开采量红线为6.07×10~8m^3。本研究不仅为和田河流域"社会—经济—生态"协调发展提供科学指导,也为干旱区相似流域生态保护红线划定提供借鉴。

和田河流域水资源与生态环境变化及其对策研究

和田河流域光、热、水、土地资源丰富，农牧业发展潜力很大。然而该流域生态环境极其脆弱，环境灾害多发，水资源开发利用及区域发展不可避免地对其生态环境产生很大影响。本文从多个侧面阐述了该流域水资源与生态环境的相互关系和影响，并提出了相应的对策和建议。

基于“3S”技术的和田河流域植被空间格局研究

以和田河流域为研究区,基于"3S"技术,以TM/ETM+、SPOT影像为数据源,从TM/ETM+影像上提取植被信息,同时基于高分辨率的SPOT影像对和田河流域植被空间格局及其与距离河岸的距离、河面高差间的关系进行了系统的研究,对和田河流域植被分布特征有一个更为全面的认识。研究结果表明,研究区植被覆盖度与其距离河岸的距离及河面高差呈负相关。

和田河流域社区水资源管理试验示范研究

【目的】探索符合和田河流域实际,能够确保"公平用水、合理收费、提高水资源利用效率"的社区水资源管理模式,促进流域水资源的有效管理和合理利用。【方法】采用参与式评估与实地调研、系统分析相结合的方法,摸清社区水资源管理存在的问题及可行的解决途径,在此基础上应用参与式方法制定社区水管理试验方案。【结果】提出以"农民用水协会、村委会两会合一、村组两级管理"的社区水管组织形式和以"计量到组、按亩收费"为核心的社区水管理模式。【结论】运用参与式方法,增强村民主人翁意识,鼓励村民参与社区水资源管理,是提高社区水管理水平和效率的有效途径。

和田河流域生态脆弱性成因辨识

通过文献资料和野外考察,认为和田河流域的脆弱生态环境是长期的自然作用过程及人类活动干预下形成的。自然地理要素有脆弱性的一面,不合理的人类活动加剧了生态环境退化的进程。和田河流域脆弱生态环境是水、植被环境恶化导致的生态平衡失调形成的。总体表现为以荒漠化为主体的环境问题日益加剧,并通过土地沙漠化、土壤盐渍化、草场退化、生物多样性丧失,以及干旱、风沙、盐碱、洪灾等表现出来。综合评价结果表明,和田河流域的生态环境质量属中等脆弱。