• 塔里木河下游生态输水对天然植被 NPP 的影响

    分类: 地球科学 >> 水文学 提交时间: 2021-06-17 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 植被净初级生产力(Net primary production,NPP)是陆地生态系统碳循环及能量流动的关键 参数,表征生态系统质量状况。基于 2001—2019 年 MOD13A1、MCD12Q1、TERRACLIMATE 等数 据,利用 CASA 模型,估算了近 20 a 来塔里木河下游生态输水条件下天然植被 NPP 的时空变化趋 势;通过 Slope 趋势分析和 Person 相关分析法,从时空分布、不同植被类型和不同累积输水量方面分 析了生态输水工程对塔里木河下游天然植被生长状况的影响。结果表明:(1)在近 20 a 间,塔里木 河下游天然植被 NPP 整体呈上升趋势,其中极显著增加和显著增加的面积分别占总面积的 31.93%(P 中段(18.70 g C∙m-2)>下段(13.55 g C∙m-2)。(3)对不同植被类型 NPP 而言,柽柳群落(57.37 g C∙m-2)> 胡杨群落(29.29 g C∙m-2)>草本群落(23.23 g C∙m-2),且柽柳群落在生态输水过程中 NPP 增幅也最 大,增幅达 350.20%。(4)地下水埋深和天然植被 NPP 均与累积 3 a 的生态输水量相关性显著,相关 系数分别为:-0.70(P<0.01)、0.62(P<0.01),年内总输水量与下一年地下水埋深相关性明显高于与 当年地下水埋深的相关性;此外,随地下水埋深持续稳定回升,2010—2019 年天然植被 NPP 与地下 水埋深相关性也明显增强(R2=0.62)。

  • 塔里木河下游生态输水对生态恢复力的影响

    分类: 地球科学 >> 水文学 提交时间: 2021-06-17 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 生态恢复力是指生态系统在外界干扰下通过自我调节、恢复到未受损前状态的能力,研究 生态恢复力可为有效应对外界干扰对生态系统的威胁提供理论基础。基于对过去 20 a 近河岸荒 漠河岸林植被归一化植被指数(NDVI)和气象数据的分析,研究了塔里木河下游不同河段 4 个时期(2001—2005 年、2006—2010 年、2011—2015 年和 2016—2019 年)植被净初级生产力(NPP)的均值以及生态系统抵抗力、稳定性和恢复力状况,得到了不同时期不同河段生态系统的恢复状况。结 果表明:(1)2016—2019 年具有最大的 NPP 均值和最大值,与 2006—2015 年相比,生态系统恢复力 较大,但略小于 2001—2005 年。(2)上段 2011—2015 年恢复力最大,中、下段 2016—2019 年恢复力最大,上、中和下段 2006—2010 年恢复力最低。(3)输水 20 a 后,上段生态系统的恢复状况较中、下 段好。(4)生态恢复是相对于某种状态而言的,生态输水后前 10 a 生态恢复力较低,表明生态系统 不容易恢复到未退化状态,而后 10 a 生态恢复力较大,说明生态系统越来越接近未退化状况,植被整体生长状况在改善。

  • 地下水位时空动态及其对地表径流的响应

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2020-06-02 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 荒漠河岸林是干旱地区重要的生态系统之一,受间歇性河流补给的浅层地下水是河岸林植物生存的主要水分来源。基于额济纳荒漠河岸林地下水位观测断面具有高时空分辨率的地下水位数据,分析了荒漠河岸林浅层地下水的时空变化及分水事件中河水对地下水的补给特征。结果表明:额济纳绿洲河岸林地下水位在季节尺度上具有植物生长季下降,非生长季上升的变化特征;在植物生长季内,地下水位具有白天下降,夜间上升的日周期变化特征,且日波动幅度主要受不同植被类型及植物不同生长期地下水蒸散速率的影响。黑河下游河水的河道渗漏是沿岸浅层地下水的主要补给来源,在分水过程中,距河道不同距离的地下水位对河水补给的响应时间随距离增加而增大,分水结束时的地下水位上升幅度随距离增加而减小,分水总径流量、分水持续时间和日均径流量是影响地下水补给宽度的主要因素。河道径流渗漏水量的绝大部分都通过蒸散发过程损失,从2013-2015年6次分水事件结束后,地下水估算补给量占其与蒸散量总和的平均比例为23.6% 。

  • 塔里木河下游地下水蒸散发

    分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2020-01-02 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 本研究通过对塔里木河下游4个观测点地下水位的监测和地下水蒸散发的估算,分析荒漠河岸林地下水位月和日的波动、地下水蒸散发(ETg)的时空变化及其主要影响因素。结果表明:① 在生态输水前(7月21日至8月12日),4个观测点地下水位呈整体下降趋势;而生态输水后,水位保持稳定上升趋势。在整个观测期内,地下水位都表现出明显的昼夜波动现象。② ETg 均呈现出单峰变化特征,8:00开始快速增加,在12:00—16:00维持在一个较高水平上,18:00以后快速下降,最高值出现在当地时间14:00。③ ETg随着植被类型、覆盖度的不同而存在显著差异,同时又受地下水位埋深的影响。④ 太阳辐射、温度和饱和水气压差是影响塔里木河下游地下水蒸散发日变化的主要因素,风速对其无显著影响。

  • 科技支撑新疆塔里木河流域生态修复及可持续管理

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2018-10-23 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 塔里木河流域地处我国西北新疆,面积约102×104 km2,是我国丝绸之路经济带建设的核心区。在过去50 a里, 塔里木河流域经历了大规模的水土资源开发,经济社会发展的同时,河道断流,湖泊干涸,沙漠化加剧,生物多样性受损,生态隐忧日益加剧,已威胁塔里木河流域绿洲经济发展和社会稳定,严重影响国家“丝绸之路经济带”建设。荒漠与绿洲生态国家重点实验室针对塔里木河流域的生态环境问题,开展了长期的生态监测与科学研究,基于多年监测调查数据,解析了塔里木河荒漠河岸林植被与地下水的关系,揭示了生态系统退化过程和机理,提出了塔里木河下游合理/胁迫/临界地下水位与流域生态需水量,研发提出的退化生态系统修复重建关键技术得到推广应用;提出的重点生态工程建设方案,被纳入《南疆水利规划》;提出的流域水资源管理建议被国家采纳并实施。科技支撑塔里木河流域生态修复及可持续管理,为丝绸之路经济带生态文明建设提供了重要科学依据和示范样板。