塔里木河下游阿拉干断面胡杨枝下高对应急输水的响应

根据近5 a来对塔里木河下游阿拉干断面胡杨林(Populus euphratica Oliv.)的监测数据和不同离河距离的地下水位监测信息,结合"面"上宏观调查与"点"上典型研究,集中对100 hm2长期监测样方内的4 499棵胡杨树进行了详细的调查,将胡杨个体实测数据和卫星影像信息进行对比,分析了塔里木河下游胡杨枝下高对应急生态输水的响应.结果显示,塔里木河下游的胡杨具有伴河生长的特性,不同等级枝下高的胡杨都主要分布在距离河道200 m的范围,且其分布都与离河道距离呈显著负相关关系;应急输水后,不同离河距离的胡杨枝下高都有不同程度的下降,河道附近100 m的范围内下降幅度最大,达到了0.36 m,枝下高的下降主要是由于胡杨茎部和基部萌生新枝所引起的,说明应急输水对于胡杨的自然更新产生了积极的影响.     

塔里木河下游应急输水前后胡杨年轮生长差异

1972年塔里木河下游大西海子水库建成,下游365km河道彻底断流。为拯救沿河植被,2000年5月启动了塔里木河下游应急输水工程,迄今已经完成了7次应急输水。文章通过对塔里木河中游英巴扎和下游输水河畔英苏、喀尔达依、阿拉干断面胡杨(Populus euphratica)一级枝年轮取样调查,运用统计方法比较不同离河距离输水前后胡杨生长量差异的大小,分析了下游应急输水河畔胡杨种群对输水的响应。结果表明:1)英苏断面和喀尔达依断面在离河0~1000m输水前后胡杨生长量差异极显著。阿拉干断面在离河0~300m输水前后胡杨生长量差异极显著,离河300~700m生长量差异显著,700~1000m生长量差异不显著。由输水前后胡杨年轮生长量均值差可得,同一断面不同离河距胡杨年均生长量随离河距增大而降低。2)输水后下游3个调查断面在离河0~300m胡杨生长量增长由大到小顺序为:喀尔达依>英苏>阿拉干;离河300~700m由大到小顺序为:喀尔达依>阿拉干>英苏。3)以中游胡杨同年生长量作为参照对下游胡杨生长量进行相关比较的结果表明:应急输水前输水河畔各离河距离胡杨生长量均小于中游参照河段的生长量。应急输水后,输水河畔离河0~300m生长量已超过中游的生长量;离河300~700m输水河畔的生长量接近中游生长量;离河700~1000m生长量小于中游参照河段生长量,应急输水明显地促进了胡杨生长。     

塔里木河下游阿拉干断面胡杨树高的分布和密度

通过小尺度生态监测与遥感数据分析获取塔里木河下游胡杨(Populus euphratica Oliv.)林现状信息,将胡杨个体对输水的响应实测数据和QuickBird影像信息进行对比和分析,"面"上宏观调查与"点"上典型研究相结合,集中对塔里木河下游阿拉干断面设立的100 hm2长期监测样方内的4 500棵胡杨树进行了详细的调查.研究表明:胡杨密度随着离河岸距离增加而呈现降低的规律.不同树高的胡杨也呈一定规律分布.树高小于3 m的幼树主要分布在距河道50 m范围内;树高39 m之间的胡杨在研究区中占绝对优势;树高大于9 m的胡杨在距河道200 m内分布比较均匀,200 m之外分布稀少.     

塔里木河下游生态输水过程中荒漠河岸林活力恢复监测

根据近5年来对塔里木河下游荒漠河岸林植被的监测数据,分析了生态输水后植物活力的恢复状况.结果显示:应急生态输水增加了塔里木河下游的生物多样性,使原本面临死亡的荒漠河岸植被重新复活,而且不同程度上促进了胡杨群落的自然更新;在近河道50 m的范围内均出现了少量的胡杨、柽柳实生苗,并且在离河道150 m的范围内已经有相当数量的胡杨次生苗,在离河道400 m范围内大约有25%的胡杨均有不同程度的基部新枝萌蘖.通过生态输水后地下水位的逐步抬升,河道两岸的低阶地发育着一定面积的草甸植被,形成了由胡杨、柽柳和草本植物所组成的干旱区非地带性河岸稀疏植被群落,说明应急生态输水对于胡杨为建群种的荒漠河岸林植被的恢复和自然更新产生了积极的影响.     

塔里木河下游荒漠植物群落物种多样性及其结构特征分析

以29块植物群落调查样地资料为基础,采用物种多样性指数、丰富度和均匀度由高到低指数对塔里木河下游植物群落的物种多样性及群落结构进行分析。结果表明,研究区共有植物10科14属,出现频率居于前3位的植物依次为柽柳、黑果枸杞和胡杨;重要值以胡杨为最大（0．384）,其次为柽柳（0．230）,盐生草为最小（0．002）;优势建群植物胡杨主要分布在与河道垂直距离500m范围内。沿河道从英苏至阿拉干断面,地下水位逐渐下降,物种多样性总体呈下降趋势,群落结构由乔木-灌木-草本转为以乔木-灌木为主;随与河道垂直距离增加,群落密度和盖度均呈现先增加后减少的变化趋势,植物群落结构由乔木-灌木、乔木-灌木-草本逐渐演变为灌木-草本或单一的灌木结构。     

荒漠河岸生态系统退化机理的定量分析

通过野外监测资料,采用聚类分析与主成分分析法,分析了荒漠河岸生态系统退化的内外因素与驱动力、植被退化的环境主导因子与生态退化程度,结果表明：（1）地质、地貌与气候条件等因素的影响,塔里木河下游生态系统存在脆弱和不稳定性是其退化的内因,外界干扰则是其退化的外在因素。人为干扰则是其退化发生的驱动力,起因于人口的增加、需求的增长。（2）在此过程中导致植被受损的环境主导因子是水,植被退化是人类干扰作用于植被赖以生存的环境主导因子所致。（3）其不同河段的生态退化可以归为三类：潜在沙漠化类（轻度退化）,轻度沙漠化类（中度退化）,中度或重度沙漠化类（重度退化）,其中第三类型,土壤条件与其它两类差异较大,表现出土壤退化的滞后现象。     

西大别山百战坪黄山松径向生长对气候因子的响应

研究基于标准的树轮年代学研究方法（样芯经固定、晾干、打磨、交叉定年、测量和标准化等处理）,首次建立了大别山西部的黄柏山百战坪的黄山松树轮宽度标准年表。研究发现,黄山松宽度年表有较高的信噪比SNR和样本解释总量EPS,表明树轮宽度年表中含有较多的气候信息,适合做树轮气候学研究。树轮宽度年表与气象因子关系的研究结果显示,黄山松树轮宽度与上一年10月、12月及当年的5月至9月的气温（包括月均最高气温、月均温和月均最低气温）呈较高的负相关,且在上一年的12月和当年7月月均最高气温和月均温的限制作用较强,而上一年10月月均温限制作用最大,这表明上一年生长季末和当年生长季中的高温通过对水分的影响限制黄山松的生长。树轮指数与当年2月、4月至7月的月降水及月相对湿度（6月份除外）均呈较高正相关,说明在进入生长期前后充足水分对黄山松生长有促进作用,但当降水或相对湿度过大时（如上年8月与当年6月）对黄山松生长就起到一定的限制作用。本研究结果填补了大别山西段树木年轮研究的空白,为该区域树木年轮气候重建研究提供参考和基础数据,也为黄柏山自然保护区今后的森林培育和森林管理提供了一定的理论依据。     

太行山南麓栓皮栎径向生长的海拔差异及其气候响应变化

研究气温突变前后栓皮栎(Quercus variabilis Blume)径向生长海拔差异及其气候响应的变化，可为不同海拔栓皮栎林的养护管理提供参考数据.基于太行山南麓海拔1 507 m和909 m的栓皮栎样地年轮宽度数据，结合树轮序列的差值年表(RES)与气候因子分析两个海拔栓皮栎径向生长在气温突变前后对气候响应的差异，并利用胸高断面积年增长量(BAI)分析两海拔栓皮栎生长速度的差异.结果显示，高海拔栓皮栎的BAI年增长速度[0.63 cm²/(10 a)]高于低海拔[(0.23 cm²/(10 a)]，且在温度上升作用下二者差值逐渐增大.在具有明显快速升温变化(1992年)之前，高海拔栓皮栎生长主要与当年2、7月温度显著正相关，低海拔栓皮栎生长则主要与夏季(6-8月)降水呈正相关.快速升温变化之后，高海拔栓皮栎生长与当年7月平均与最低温度由正相关转变为负相关；低海拔栓皮栎生长与当年3月最高温度和7月最低温度由正相关转变为负相关.本研究表明温度升高使两海拔栓皮栎径向生长-气候因子关系发生了改变，温度对树木生长的限制作用增强，升温促使研究区内...     

叶尔羌河下游河岸胡杨种群长势与植物多样性对淹灌的响应评估

通过定量研究叶尔羌河下游河岸胡杨(Populus euphratica)种群长势与植物多样性对淹灌的响应,为优化叶尔羌河流域水资源管理与生态保护实践提供理论依据。于2016—2018年3次调查叶尔羌河下游植被数据,采用Pielou指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数和重要值等指标分析植被对淹灌的响应。结果表明,淹灌2 a后,叶尔羌河下游河岸胡杨Simpson指数、Shannon-Wiener指数和Pielou指数分别增加124. 8%、119. 6%和246. 9%,且新增喜湿和一年生草本植物等12种,植被盖度为42. 5%,增幅达112. 5%。研究区胡杨林为中老龄,胡杨长势没有恶化,中等级以上胡杨林增加3. 9%,胡杨平均枝下高下降7. 7%。随着距生态闸口距离的增加,植物密度和多样性均有减小趋势,但距生态闸口距离450 m处植物多样性和植物密度较高,与150、300和600 m处差异显著(P0. 05),在150和300 m处优势种为苦豆子和芦苇等一年生草本和喜湿植物,在450 m范围外优势种则为胡杨、柽柳和耐旱多年生草本。2 a的淹灌工程遏制了胡杨林退化趋势,植物多样性和植被盖度显著提高,同时荒漠河岸林植物群落在450 m范围内更新能力得到增强,生物多样性得到保护。为维持目前生态好转趋势,应继续实施淹灌工程。     

中国各省区近10年遥感气溶胶光学厚度和变化

用2000—2009年MODIS大气气溶胶光学厚度（AOD））资料,分析中国29个省（区、市）AOD多年平均值和年际间变化趋势。中国10年平均AOD高值区主要集中在华北、华中、华南和新疆,低值区主要在青藏高原、西北（除新疆外）、东北和西南地区。中国有13个省（市、区）多年平均AOD超过0.4。最高为0.735（江苏）。只有西藏和黑龙江的AOD小于0.2,其余15个省区市的AOD在0.2至0.3之间。除新疆外,中国的AOD高值区全部集中在工业发达和人口密集的地区。中国年际间AOD的变化为上升趋势。近10 a来AOD增长的倾向率为0.019/10a,即增加了4.3%。其中在2000—2007年间的上升最为明显,在2007年达到近10 a来的最高峰（0.437 6）,2008年以后中国的AOD开始出现下降趋势,2009年达到近10 a来最低值（0.372 0）。有17个省区市AOD气候学变化倾向率为正值,变化的范围为0.006~0.099/10a。有12个为负值,变化的范围为-0.037~-0.003/10a。出现AOD增加和减少趋势的区域两极分化,即高排放地区继续增加,低排放地区持续减少。     

Rehabilitating China's Largest Inland River

Abstract:  Wetlands are particularly important for conserving China's biodiversity but riparian wetlands in the Tarim River basin in western China have been reduced by 46% during the last 3 decades. The world's largest habitat for Populus euphratica , which is in the Tarim River basin, significantly shrank. To protect and restore the deteriorated ecosystems along the Tarim River and its associated wetlands, China's government initiated a multimillion dollar river restoration project to release water from upper dams to the dried-up lower reaches of the Tarim River starting in 2000. We monitored the responses of groundwater and vegetation to water recharge in the lower reaches of the river from 2000 to 2006 by establishing nine 1000-m-long transects perpendicular to the river at intervals of 20–45 km along the 320-km river course below the Daxihaizi Reservoir, the source of water conveyance, to Lake Taitema, the terminus of the Tarim River. Water recharges from the Daxihaizi Reservoir to the lower reaches of the Tarim River significantly increased groundwater levels and vegetation coverage at all monitoring sites along the river. The mean canopy size of the endangered plant species P. euphratica doubled after 6 years of water recharge. Some rare migrating birds returned to rest on the restored wetlands in summer along the lower reaches of the Tarim River. The biggest challenge facing decision makers, however, is to balance water allocation and water rights between agricultural and natural ecosystems in a sustainable way. A large number of inhabitants in the Tarim Basin depend on these limited water resources for a living. At the same time, the endangered ecosystems need to be protected. Given the ecological, socioeconomic, and sociopolitical realities in the Tarim Basin, adaptive water policies and strategies are needed for water allocation in these areas of limited water resources.     

荒漠河岸生态系统退化机理的定量分析

通过野外监测资料,采用聚类分析与主成分分析法,分析了荒漠河岸生态系统退化的内外因素与驱动力、植被退化的环境主导因子与生态退化程度,结果表明:(1)地质、地貌与气候条件等因素的影响,塔里木河下游生态系统存在脆弱和不稳定性是其退化的内因,外界干扰则是其退化的外在因素。人为干扰则是其退化发生的驱动力,起因于人口的增加、需求的增长。(2)在此过程中导致植被受损的环境主导因子是水,植被退化是人类干扰作用于植被赖以生存的环境主导因子所致。(3)其不同河段的生态退化可以归为三类:潜在沙漠化类(轻度退化),轻度沙漠化类(中度退化),中度或重度沙漠化类(重度退化),其中第三类型,土壤条件与其它两类差异较大,表现出土壤退化的滞后现象。     

Impact of population growth and land-use change on water resources and ecosystems of the arid Tarim River Basin in Western China

Time series data on population change, economic development, climate change, water volume and quality and oasis land-use change were collected to study the interactions between these factors in the arid Tarim River Basin, China. The study reveals that precipitation and stream flow in headwater streams increased, but stream flow in the main Tarim River had reduced significantly over the past three decades. This implies that human activity, rather than climate change, dominated the recent environmental changes in the river basin. As a result of population growth and cultivated land expansion in the upper and middle reaches of the river, severe problems of water shortage, water pollution, death of natural vegetation, soil salinization, desertification and sand-dust storms have occurred, particularly in downstream areas of the river basin. These problems have had serious negative effects on the health of local people and sustainable social economic development in the region. Some development strategies are proposed to deal with these problems.     

塔里木河下游植物群落结构特征分析

对塔里木河下游经30a断流后的应急输水河畔植被进行外业调查,分析了调查区植物群落的种类组成、垂直结构、密度结构以及优势种群的格局分布,旨在了解输水后研究区植物群落在结构特征方面恢复程度。结果表明:调查样地内有植物13种,其中胡杨(Populus euphratica)、柽柳(Tamarix)、黑果枸杞(Lycium ruthenicum)、花花柴(Karelinia caspica)和疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifolia)为优势种。不同地下水条件物种的重要值不同,表现在不同离河距离具有不同的物种组成结构,随地下水埋深不同植物群落由以胡杨和胀果甘草为主到以柽柳、黑果枸杞、花花柴和疏叶骆驼刺等抗旱耐盐碱植物为主。乔木层密度随着离河距离加大而减小,灌木层和草本层密度随离河距离加大呈先增加后减小的趋势。群落垂直结构随离河距离加大由乔-灌-草3层逐渐转变为灌-草2层,随离河距离加大趋于简单。优势种群胡杨在离河300m以内呈聚集分布,聚集强度随离河距加大而增强;柽柳灌丛在离河50m呈均匀分布,离河150m以外呈聚集分布,但离河750m段有向随机分布发展趋势。植物群落结构特征在不同的离河距离具有差异,说明经过输水下游植物群落的恢复在结构特征方面有响应,为区域生态治理和保护提供科学依据。     

甘河着生藻类群落结构及其与环境因子的关系

2018年8月(丰水期),在嫩江支流甘河,调查了19个点位的着生藻类群落结构和水环境特征。并运用聚类分析、Mcnaughton优势度分析和IBD(biological diatom index,硅藻生物指数)3种方法研究了甘河着生硅藻群落结构和优势种清洁状况,使用主成分分析、Spearman相关分析和冗余分析等统计分析方法研究了甘河着生硅藻群落和环境因子的响应关系。结果表明:甘河共鉴定出着生藻类90种(属),以硅藻门、绿藻门和蓝藻门为主,生物量丰富。丰水期甘河水生态环境质量状况较为健康,着生硅藻主要由清洁种构成,其中Achnanthidium minutissimum优势度0.48,为绝对优势种。聚类分析结果表明,甘河采样点位可分为3组;其中组1和组2点位主要位于甘河上、中游,上、中游水质、生境质量较好,健康程度较高,优势种均为清洁种,上游Achnanthidium minutissimum优势度达到了0.64;组3点位均位于甘河下游,下游人为干扰较强,健康程度较其余两组偏低,Nitzschia palea和Nitzschia paleaeformis等耐污种在组3的优势度较高。导致甘河着生硅藻群落清洁度由上游到下游逐渐变差的主要水环境因子为电导率、总磷和高锰酸盐指数,其中影响中游硅藻群落结构变化的主要水环境因子为高锰酸盐指数,影响下游硅藻群落结构变化的主要水环境因子为电导率和总磷。由此可见,着生硅藻群落可以较好的指示甘河流域水体有机污染程度和营养富集程度。     

Analysis and assessment of heavy metal contamination in surface water and sediments: a case study from Luan River,Northern China

Concentrations of the heavy metals Cu, Ni, Pb, Zn, Cd, and Cr were examined in surface water and sediment from the Luan River inChina,. With a decline in Cu and Ni concentration found in surface water at downstream stations. This finding suggests that water currents are a major explanatory factor in heavy metal contamination. The abundance of Cr, Pb, and Cd observed in the middle reaches of the river indicates heavy metal contamination in local areas, although there was an obvious decrease in concentrations in the water downstream of the Daheiting Reservoir. The significant rising trend in Cu, Pb, and Ni seen the sediment farther away from the river also suggests that anthropogenic activities contribute to heavy metal pollution Sediments were therefore used as environmental indicators, with sediment assessment was conducted using the geo-accumulation index (I_geo) and the potential ecological risk index (RI). The I_geo values revealed that Cd (3.13) and Cr (2.39) had accumulated significantly in the Luan River. The RI values for most (89%) of the sampling stations were higher than 300, suggesting that sediment from the Luan River poses a severe ecological risk, with the potential ecological risks downstream higher than that in the upper and middle streams. Good correlations among Pb/Ni, Pb/Cd, Cu/Pb, and Cu/Cd in the water and Cr/Ni in the sediment were observed. Cluster analysis suggested that Cd may have various origins, being derived from anthropogenic sources.     

长江上游典型区域丰枯转换期水资源变化分析

针对长江上游金沙江下游区域近几年6月和10月出现的较剧烈的水资源丰枯转换现象,以2018年金沙江下游来水过程作为研究案例,考虑金沙江下游流域来水组成及水利工程建设情况,从区间流量分析及上游水库群调蓄影响分析两方面开展了研究工作。研究结果表明:金沙江下游流域丰枯转换主要影响因素为三堆子流量变化,三堆子至溪洛渡区间流量变化影响较小。在6月,上游水库群调蓄对金沙江下游流域丰枯转换影响较大,10月影响相对较小。相关研究成果可为溪洛渡-向家坝梯级水库调度计划制订及实际调度工作提供参考。