毛乌素沙地北缘苏贝淖湖滨沉积物磁化率与粒度组份的相关性研究

以苏贝淖湖滨剖面沉积物为例,研究了沉积物磁化率与粒度的变化特征;并分析了各粒级组份与磁化率大小变化的相关关系。探讨沉积物磁性矿物的可能来源及富集状态,揭示它们在干旱区湖泊沉积物中所反映的古环境信息。结果显示:1沉积物磁化率和粒度自下而上分别经历了由低到高、由细到粗的总体变化趋势,代表了一种由湖滨浅湖相到风成沉积相过渡的沉积环境;沉积物整体粒径较粗,主要为砂(>63μm)和粉砂[(4~63)μm],二者的平均含量之和达到99.04%,剖面风成沉积物与现代风成沙的粒度曲线变化具有很好的一致性;2磁化率与砂粒级的颗粒含量呈正相关,而与粉砂和黏土无明显相关关系或呈负相关,说明磁性矿物主要赋存在砂粒级颗粒中,主要原因是沉积物中的磁性矿物以外源为主;3沉积物高磁化率值对应较粗的沉积物颗粒,指示湖区风沙活动较强,气候干旱;低磁化率值对应较细的沉积物颗粒,反映湖区环境相对较湿润。

基于层次分析法的苏贝淖流域植被生态脆弱性评价

[目的]研究应用层次分析法评价苏贝淖流域植被生态脆弱性。[方法]从苏贝淖流域植被生态实际情况出发,利用已构建的苏贝淖流域植被生态评价指标体系,基于层次分析法(AHP)确定各层次指标的权重,并利用综合指数法计算各评价单元的植被生态脆弱度,评价苏贝淖流域植被生态脆弱性。[结果]苏贝淖流域植被脆弱性划分为极度脆弱、高度脆弱、中等脆弱、低度脆弱4个等级;极度脆弱区分布于苏贝淖附近的湖盆滩地地带,地下水位埋深普遍小于1.0 m,该区植被与地下水关系密切;低脆弱区分布于苏贝淖四周的梁地地带,地下水位埋深10.0～40.0 m,植被生长与地下水埋深关系不明显;地下水位对植被生态的影响最为敏感,是研究区地下水资源开发利用与生态环境保护之间的关键因子。[结论]该研究为区域生态环境保护、水资源合理开发利用、经济社会协调发展提供科学依据。

地下水开采条件下苏贝淖流域植被演替模型与演替过程分析

[目的]研究地下水开采条件下苏贝淖流域植被的演替过程。[方法]通过野外调查,构建植被与地下水位埋深之间的演替模型,并结合地下水位变化预测开采条件下该流域植被的演替规律与过程。[结果]研究区水生植被与地下水关系密切,中生植被次之,沙生、旱生植被与地下水关系不明显;当地下水位埋深较小时,优势植被生长较好,随着地下水位埋深增加,植被的长势变差或根本无法生存;当地下水位持续下降时地下水位埋深增大,研究区水生植被会逐步向中生、旱生植被演替,苔草、马蔺滩地向芨芨草滩地演替,沙柳灌丛向沙蒿、柠条灌丛演替,小叶杨向旱柳演替。[结论]该研究为苏贝淖流域地下水资源与生态环境之间关系的研究提供了科学依据。

苏贝淖流域植被覆盖时空变化及影响因素分析

利用Landsat TM影像数据,结合乌审召气象站的气象资料,分析了苏贝淖流域植被覆盖变化以及可能的影响因素,在小尺度流域层面上探讨了干旱半干旱地区地下水系统排泄区湖淖流域植被变化与气候因子、人类活动的关系。结果表明:1)时间尺度上,2000-2007年间苏贝淖流域年均NDVI呈增长趋势;2)空间尺度上,植被覆盖在2000-2007年里整体改善、局部恶化,退化区主要分布在可能受到工业活动开采地下水影响的苏贝淖、奎生淖、乌审旗碱厂附近,但之后的2009-2011年间植被覆盖由局部退化发展为整体退化,水体面积也逐渐缩减,佐证了地下水开采对植被覆盖产生一定程度负面影响的论点;3)NDVI在月份尺度上与气温、降水存在显著的相关性,且与气温的相关性大于降水。

基于改进White方法的地下水蒸散发研究

在依赖地下水的植被广泛分布的干旱半干旱地区,蒸散发是地下水排泄的主要方式,因而准确计算地下水蒸散发量,对地下水资源评价具有重要意义。目前水量残差法、地下水极限埋深法和地下水水位日动态法可以用于计算地下水蒸散发量,由于地下水动态信息容易获取,长期以来得到广泛关注。分析了利用地下水动态信息的White方法在计算地下水净补给量方面的不足之处,提出了改进的White方法,即利用相邻两天地下水位上升段的平均斜率计算地下水的净补给量,并利用数值模拟方法对改进的White方法的计算精度进行了评价,表明改进后的方法较原始方法精度提高了16%。最后利用苏贝淖流域实测的地下水动态数据,采用改进的White方法计算了地下水蒸散发量。研究成果对干旱区水资源可持续开发利用具有一定的科学意义和应用价值。