黑河流域生态环境变化及其影响因素分析

对黑河流域水土资源开发利用现状、生态环境恶化状况及其成因进行了深入地分析 ,并着重研究了流域水文条件与水资源对生态环境的制约与影响 .结果表明 ,土地沙漠化和盐碱化是该流域最为严重的生态环境问题 ,植被的退化贯穿于其中 ,其结果不仅直接威胁下游天然绿洲的存亡 ,而且制约中下游人工灌溉绿洲的稳定与发展 .此外 ,水体污染在局部地带也是十分严重的环境问题 .所有这些问题都是以水资源为核心要素的生态问题 ,是由于水资源总量不足而且分配不均衡所导致的负面效应。由于事关民族稳定和发展及国防建设等重大问题 ,流域的生态环境保护尤其是下游绿洲的维护显得更为重要和迫切。据此 ,提出了若干改善黑河流域生态环境的建议与对策。

黑河流域生态输水对下游植被变化影响研究

通过对2000—2009年的MODIS/NDVI序列分析,研究了黑河下游额济纳地区实施生态输水后该地区的植被时空变化格局。基于不同时空分辨率的遥感影像和实地考察资料,分析了形成植被变化空间差异的主要原因。研究结果表明:(1)研究区内80.4%的绿洲区植被和91.5%的荒漠区植被呈恢复趋势。绿洲区内季节累积植被指数序列趋势度大于0.14a-1的区域都存在农田开垦或弃耕地复播现象;荒漠植被的显著恢复主要发生在西河中、下游和东河下游地区。(2)研究区内19.6%的绿洲区植被和5.1%的荒漠区植被进一步退化,退化区主要分布在衬砌渠系两侧和一些干涸或径流减少的自然河流两岸,植被退化主要是乔木林的退化。(3)大范围的植被恢复主要原因在于地下水环境的整体好转,以及生态保护措施的实施;地下水环境的整体好转取决于黑河中游来水量的增加和下游输水方案的实施。(4)研究区内植被退化的直接原因在于目前输水方案实施后引起的局部地表水环境恶化。因此基于植被动态监测和局部植被对全局生态的重要性评价,确定合理的输水方案,对于区域生态环境演变进入良性循环意义重大。

极端干旱区绿洲胡杨叶片性状及其对水分条件的响应

为探究荒漠植物对极端干旱环境的响应,对额济纳绿洲胡杨5个叶功能性状及其对水土异质性的响应进行测定与分析。结果显示:胡杨叶功能性状具有不同程度的变异幅度,变异系数最大的为比叶面积;比叶面积与叶片厚度呈显著负相关,与叶氮、磷含量呈显著正相关,其是反映胡杨适应干旱环境的关键指标;地下水与土壤含水率对胡杨叶性状解释率最高,表明水分是胡杨叶性状的主要影响因素,可以通过合理的分水措施对胡杨种群进行加以保护。

额济纳盆地地下水亏缺问题及其对策探讨

根据“九二”分水方案,正常水文年额济纳旗狼心山水文站来水量为5 .34亿m3 ,但地下水资源补给量与排泄量不能平衡,出现较大亏缺,难以抑制额济纳绿洲生态环境的继续恶化。根据有关科研单位及专家学者的大量研究成果,就额济纳盆地绿洲地下水资源亏缺问题、对策以及如何改善地下水环境的问题进行探讨,为地下水资源的科学管理、合理配置。

额济纳河干流及下游支流密集区地下水位控制深度

为探讨额济纳沿河及支流密集区生态水位,运用GPS、RS和GIS技术,结合地面定位点观测,对不同植物群落与地下水位间的关系进行研究。东西两河的干流段及西河下游沿河采用单点法分析;东河下游的支流密集区采用地下水位等埋深与植物群落覆盖图叠置法分析。结果表明,河段不同地下水埋深不同,东西河干流段的沿河地下水位埋深为2.14～2.27m,水位变幅为0.61～1.14m;西河下游沿河地下水埋深2.52～3.88m,变幅0.90～1.09m;安都草原北端地下水埋深2.48～3.39m,变幅0.26～0.33m。东河下游支流密集区的植物群落不同,相应的地下水位埋深不同,胡杨群落的地下水埋深<3m,水位变幅0.51～1.41m;柽柳群落的埋深3.0～6.0m,变幅0.85～1.94m;杂草地的埋深<3m,变幅1.41～2.46m。研究成果可用于指导新建额济纳生态灌区地表水的配水管理。

黑河下游河床渗漏试验研究

黑河下游受自然和人类活动的影响 ,植被遭到严重破坏 ,额济纳旗绿洲正在逐步萎缩 ,生态环境的恶化已经引起广泛的关注。脆弱的生态需水主要依靠少量河水和地下水维持着 ,由于地表水资源的短缺 ,提出采取工程措施减少下游河床沿途入渗的建议。对此 ,运用美国SOILMOISTUREEQUIPMENTCORP .制造的Model 2 80 0Guelph入渗仪 ,对黑河下游河床入渗能力进行了定点测量 ,发现黑河下游河床入渗能力 (Kfs)相当强。初步分析河床入渗对下游植被生态的影响 ,以及为减少河床渗漏而采取工程措施的可行性。

不同时间尺度环境因子对黑河下游胡杨(Populus euphratica)径向生长的影响

本研究以黑河下游额济纳旗成熟的河岸胡杨林为对象,分析不同年龄胡杨(Populus euphratica)的年轮宽度序列与不同时间尺度环境因子的关系。结果表明:①在年尺度上,气温是影响胡杨径向生长的主要因子,但不同年龄胡杨对气温的响应有所不同。②在季节尺度上,休眠季气温越高越有利于壮龄胡杨的径向生长,而生长季气温越高越不利于老龄胡杨的径向生长。③在月尺度上,前一年3月和当年9月的平均气温越高,对壮龄胡杨的径向生长越有利,而当年10月平均气温越高,对老龄胡杨的径向生长越不利;前一年7月径流量的增加对老龄胡杨的径向生长有利,而当年2月径流量的增加对壮龄胡杨径向生长有利。综上所述,在季节和年等相对较长的时间尺度上,气温是影响胡杨径向生长量的主要因素,随着时间尺度的缩小,胡杨对环境因子的响应更为细化,并且表现出一定的滞后效应。径流量作为重要的环境因子在月尺度上才突显出来,前一年7月和当年2月的径流补给对胡杨径向生长有极大的促进作用。因此,在黑河统一调度管理过程中,可通过适度调增2月和7月洪水的下泄量来满足胡杨径向生长对水分的需求。