分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2023-08-01 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 水分利用效率（WUE）通过联系陆地生态系统碳水循环过程，成为理解植被生态系统对气候变化响应的一个重要指标。结合19902020年的遥感影像与再分析数据产品，基于光能利用效率（CASA）模型反演净初级生产力（NPP）和实际蒸散发（ET）系统分析了19902020年新疆植被WUE的时空变化规律，讨论并探究了影响植被WUE变化的驱动力因子。结果表明：过去31 a新疆植被WUE整体呈下降趋势，但以2003年为转折点，转折点之前呈波动下降趋势，之后呈波动上升趋势。31 a来新疆植被WUE的空间格局没有发生明显变化，高值集中在平原区，特别是绿洲及荒漠-绿洲过渡带，低值集中在山区。通过分析发现，新疆植被WUE变化主要归因于降水、蒸散发及水汽压等气候因子影响。研究结果对于筛选出结构合理、节水性强、生产力高的人工和天然植被结构类型，实现干旱和半干旱地区植被建设的可持续发展具有参考价值，特别是对新疆生态系统安全与农牧业可持续发展具有现实意义。
分类： 地球科学 >> 水文学 提交时间： 2022-01-21 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 天山地处欧亚大陆腹地，是丝绸之路经济带中段的重要水源地。天山地区的水循环系统具有时空差异性大、水源机制复杂、径流构成多元以及水系统脆弱等特点，水循环各环节受陆表格局和气候变化影响显著，水文要素对气候变化响应敏感，难以沿用现有的流域水循环模式阐述其内在机理。结合文献阅读和研究，系统分析了气候变化背景下天山地区关键水文要素的变化，研究了天山山区水汽来源、水汽输送机制以及水汽弱汇作用下的水循环要素变化及其对天山地区降水的影响及贡献率，揭示了气候变化对天山地区产汇流过程和水资源变化的影响机制，分析了气候变化对天山山区降水、冰川积累 消融、积雪变化对水循环的影响，提出了天山地区水循环研究的热点问题，为理解干旱区山区水循环机理、保障国家丝绸之路经济带中段水资源安全提供科学依据。
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： 为了补给塔里木河下游断流的河道和挽救濒死的荒漠群落，自 2001 年塔里木河实施了生 态输水工程，流域生态环境得到初步改善，实现了流域经济社会发展与生态环境保护的双赢。在生态输水 20 a 之际，为了评估输水的生态效应，基于多源遥感数据 MOD13Q1 和 MCD12Q1 数据，通 过数学统计方法调查了塔里木河下游归一化植被指数（NDVI）和植被覆盖度的时空变化。结果表 明：经过近 20 a 的生态输水，塔里木河下游的 NDVI 从 2000 年的 0.14 增大到 2020 年的 0.21，增幅达33.3%，植被面积从 2000 年 492 km2 扩大到 2020 年的 1423 km2；其中，低、中、高植被覆盖度的面积相 较于 2000 年分别增多了 277 km2，537 km2 和 132 km2，增幅分别达到 20.8%，448.0%和 190.0%，中段 的植被面积和植被覆盖度的增幅均高于上、下段区域的增幅。NDVI 和植被覆盖度均表现为距离 河道 2 km 范围内的值较大，且增幅也较大，2 km 以外 NDVI 和植被覆盖度逐渐变小，且增幅也较 小。空间上来看，约有 57.1%的区域 NDVI 和植被覆盖度呈现显著增加趋势，显著减小的区域都不 超过 2.0%。Hurst 指数表明超过 75.0%以上的区域这种变绿的趋势会在未来继续保持，仅有 6.1%的区域生态会继续恶化。综合评估塔里木河输水工程的生态效应，对于干旱区荒漠的保育恢复治理、生态水资源管理等方面具有重要的科学意义。
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： 自 2000 年实施以抬升地下水位、拯救塔里木河下游“绿色走廊”、遏制生态持续恶化为目的的 生态输水工程以来，截至 2020 年，已向塔里木河下游实施生态输水 21 次，累计输水量达 84.45×108 m3。 近 20 a 的监测结果分析显示：（1）在距河道 100 m 处，塔里木河下游的上段、中段、下段的地下水位 埋深由输水前期 2000 年的 7.76 m、9.31 m、7.82 m 抬升至 2020 年的 3.70 m、4.48 m、2.69 m，平均抬升 幅度为 4.06 m、4.83 m、5.13 m；在 500 m 处，地下水位埋深分别由输水前的 8.21 m、9.45 m、9.08 m 抬 升至 6.61 m、5.46 m、3.82 m。生态输水对塔里木河下游的上、中、下 3 个区段地下水位的影响范围 均达到了 1050 m，分别抬升了 2.69 m、1.38 m、1.59 m。（2）地表水体面积由输水前的 49.00 km2 扩大到 2019 年的 498.54 km2，尾闾湖泊—台特玛湖“死而复活”，地表水体面积达到 455.27 km2。（3）输水 后，地表生态响应敏感，在距河道 2000 m 范围内，塔里木河下游高植被覆盖度、归一化植被指数（ND⁃ VI）、植被净初级生产（NPP）、植被总初级生产力（GPP）分别增加了 132 km2、0.07、7.6 g C•m- 2 和1221 g C•m-•2 季-1。（4）输水对塔里木河下游地表植被的影响和改善面积达到 1423 km2，生态系统服 务价值和功能大幅增加，碳汇区域由 2001 年占研究区的 1.54%增长至 2020 年的 7.80%，生态系统健康程度和生态恢复力大幅提升，土壤碳汇能力增加。近 20 a 的生态输水大幅抬升了塔里木河下游地下水位，沿河两岸以胡杨为主体的荒漠河岸林植被得到拯救和复壮，地表植被覆盖度增加，塔里木河下游生态退化趋势基本得到遏制。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2020-01-06 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 定量评估水资源开发潜力对掌握区域水资源开发现状、提高水资源利用率具有重要意义。通过选取水资源利用率、灌溉率、地表水控制率、人均占有水量、重复利用率、生活用水定额、供水量模数、生态环境用水率等8个重要指标，借助模糊综合评价模型对中亚五国水资源开发潜力进行定量分析。结果表明：中亚地区整体水资源开发利用处于中级阶段，开发潜力综合评分值为0.502 7，表明开发潜力较大。其中，哈萨克斯坦水资源综合评分值最高，为0.712 4，有很大的开发潜力，但要注意摒弃不合理的水资源利用方式；吉尔吉斯斯坦和塔吉克斯坦综合评分值分别为0.591 1、0.488 7，有较大的开发潜力，但应注意由广度开发逐渐向深度开发转变。下游国家土库曼斯坦和乌兹别克斯坦处于开发利用的高级阶段，综合评分值分别为0.352 6、0.315 0，水资源开发潜力较小。今后应注意发展节水型经济，注重水资源综合管理。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2019-01-11 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 本研究采用博斯腾湖流域1970—2014年的气象站点数据及Penman-Monteith公式计算潜在蒸散发（ET0），对比分析了流域山区和平原区ET0的时空变化及对主要气象因子的不同影响。结果表明：1）在年际尺度上，山区ET0在1970—2000年整体呈波动下降的趋势（P<0.01），2000年开始，ET0呈现略微上升的趋势；平原区ET0在1970—1993年间以-77 mm/10a的速率呈减小的趋势（P<0.01），1993年之后逆转为以83.8 mm/10a的速率呈上升趋势（P<0.01），平原区的变化明显强于山区。2）季节上呈现夏季为流域ET0最高的季节，是年变化的主要贡献者；而变化趋势则表现为平原区春季和夏季ET0大于山区，秋季和冬季略小于山区。3）ET0变化对净辐射和风速最为敏感，同时，山区净辐射和风速对ET0变化的贡献率最大，平原区影响ET0变化的主导因素是风速，风速对ET0的贡献率均超过50%。
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。
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： 本文结合新疆的 65 个气象观测站日降水数据，采用连续验证统计方法、分类验证统计方法对RFE2.0遥感降水数据在新疆的适用性进行了评估。结果表明：(1)通过连续验证统计分析，新疆地区平均偏差MBE（mean bias error）总体为高估日降水量，均值为0.4 mm，在 0.5 mm内的站点超过70％。RFE2.0遥感降水数据与地面观测站的日降水量之间相关系数R的平均值为0.4，表现为较低的相关性。从偏离真实值情况来说，东疆模拟值和观测值最接近。(2)分类验证统计方法对降水事件FBI(frequency bias index)有所高估。按片区来说，降水事件高估的小值区主要在北疆，高估程度低于全疆平均水平。北疆的正确率POD (probability of detection)大于南疆、东疆，同时北疆发生空报率FAR(False Alarm Rate)的可能性也小于南疆、东疆。(3)通过实例验证了RFE2.0在北疆、南疆、东疆的可靠性。以上规律可为RFE2.0在新疆的应用提供科学依据。
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