马营河流域1967—2000年土地利用变化对河流径流的影响

自1960年代以来,干旱内陆流域土地利用格局发生了以耕地持续扩张和天然林草地不断减少的剧烈变化,分析流域土地利用变化对水文过程的影响对于流域管理十分重要.以河西走廊中部的马营河流域为例,选择年径流量、基流量、最大洪峰流量以及流域典型的春季和秋季汛期流量为径流过程参量,基于流域降水和径流各参量的变化趋势分析和显著的统计回归关系分析,区别了气候变化对径流过程的影响.利用1956年以来4期土地利用变化数据,分析了耕地土地利用和径流过程各参量之间的定量关系,建立了基于降水和耕地面积两种因素的径流过程统计模拟模型,研究结果表明,1967年以来,由于流域土地利用变化,尤其是上游林草地大规模转为耕地,使流域年均径流量减少28.12%,基流量减少35.32%,最大洪峰流量减少35.77%,春季和秋季的平均季节流量分别减少了36.05%和24.87%,其中耕地面积扩张对年径流量的影响贡献率在77%～80%,对春季流量的影响贡献率在73%～80%,对基流量的影响贡献率在62%～65%之间,流域冬春季节的持续升温也对春季径流减少具有一定影响;合理规划流域土地利用格局,对于流域水资源可持续利用河流域可持续发展具有重要意义.

青藏高原冻土区冻土与植被的关系及其对高寒生态系统的影响

选择高寒生态系统植被覆盖度、生物生产力和土壤养分与组成结构等要素和冻土环境的冻土上限深度、冻土厚度和冻土地温等指标,分析了冻土环境与高寒生态系统之间的相互关系,并基于气温与冻土温度间的统计模型,建立了高寒生态系统对冻土环境变化的响应分析模型.通过对青藏高原昆仑山-唐古拉山区域冻土环境要素在人类工程活动与气候变化双重作用下的变化及其对高寒生态系统的影响研究,表明青藏高原冻土环境变化对高寒草甸和高寒沼泽草甸生态系统影响强烈,随冻土上限深度增加,高寒草甸植被覆盖度和生物生产量均呈现较为显著递减趋势,并导致高寒草甸草地土壤有机质含量呈指数形式下降,土壤表层砂砾石含量增加而显著粗砺化;高寒草原生态系统与冻土环境的关系相对微弱;全球气候变化及其作用下的冻土环境变化导致该区域近15年间高寒沼泽草甸生态系统分布面积锐减28.11%,高寒草甸生态分布面积减少了7.98%.在不同气温升高的情景下,未来50年,不同地貌单元的高寒草甸生态系统对冻土环境变化的响应程度不同,其中位于低山和平原区的高寒草甸生态系统将产生较显著的退化,从植被覆盖度和生物生产量两方面,定量给出了不同气候变化情境下不同典型地区和地貌单元的高寒生态系统变化特征.未来在工程活动中采取有效的冻土环境保护措施,对高原冻土工程稳定性和维护高寒生态系统都具有重要意义.