武威绿洲农业水足迹变化及其驱动机制研究

农业活动通过改变绿洲赖以生存的水生态系统而影响着绿洲的稳定性。1950-2007年武威绿洲农业水足迹上涨了近7倍,而农业水足迹效率仅提高1.75倍;粮食作物水足迹比例过大,57 a间平均达74.32%,其中,2002年以前粮食作物水足迹比例呈下降趋势,但在2002年达到最低点58.63%之后开始出现反弹。人口增长和人民生活需求所驱动的以粮食生产为主体的农业规模扩大和农业开发强度加大,是农业水足迹增长的主要原因。适当压缩农业规模,加快农业内部结构调整,加大政府对农业节水灌溉工程的投入和农业节水技术的推广,是控制武威绿洲农业水足迹增长过快,维护绿洲生态系统稳定的有效方式。     

区域尺度绿洲稳定性评价

论文在区域尺度上,探讨了绿洲稳定性的内涵,并以新疆三工河流域绿洲为例,从绿洲所处的地理位置、绿洲与外围荒漠和山地系统之间的相互作用等方面评价了绿洲的区域稳定性。结果表明:①冲洪积扇型绿洲稳定性最高,其次是位于地下水溢出带下方的冲积平原型绿洲,稳定性最差的是湖滨三角洲或散流干三角洲上发育的绿洲;②绿洲的冷岛效应和植被指数可较好地表征绿洲与外围荒漠和山地系统之间的相互作用和评价绿洲的区域稳定性的时间变化。绿洲规模的扩大及绿洲水分和植被的增加将加强绿洲的冷岛效应,提高绿洲的稳定性;归一化差异植被指数增加,表明绿洲内植被覆盖密度增大和植物生物量提高,绿洲的稳定性增强。     

民勤绿洲种植业结构调整及其对农作物需水量的影响

论文引入虚拟水理论,构建种植业结构调整需水模型,分析近33 a民勤绿洲种植业结构调整对农作物需水量的影响。结果表明：1）民勤绿洲粮食作物、经济作物与其他作物面积比重之比由1978年的84∶12∶4调整为2010年的25∶72∶3。粮食作物播种面积比重的下降主要是由小麦播种面积比重的快速减少所致。2）民勤绿洲农作物需水总量由1978年的2.15×10⁸ m³增加到2010年的2.49×10⁸ m³,粮食作物和经济作物需水总量之比由1978年的88∶12变化为2010年的31∶69。3）民勤绿洲种植业结构调整的生态节水效应在不同时段存在差异,1979—1998年,种植业结构调整对于农作物需水而言,未起到节水作用;1999—2008年,种植业结构调整的节水效果明显;2009—2010年,种植业结构的进一步调整导致需水量的快速增加,未起到节水作用。单位面积需水量较高的蔬菜、小麦、玉米等5种农作物面积比重之和的大小对节水效果起到决定性作用。     

民勤再现生态绿洲

民勤,是一方地肥水美的热土,是一片充满希望的绿洲,民勤人民百折不挠防风治沙,书写了一篇篇壮丽的史诗,创造了一个个惊人的奇迹。未来的民勤,沙尘暴不再肆虐,石羊河不再干涸,红崖山水库与工农业节水工程携手营造了一幅幽幽绿水绕民勤的美丽图画,风采独特的文化旅游为民勤的发展带来勃勃生机,因地制宜发展起来的沙产业更见证了民勤的独特与繁荣。     

民勤绿洲的环境问题及其治理措施

民勤绿洲目前面临多个严重的环境问题,包括绿洲地下水位急剧下降,荒漠化加剧,土壤次生盐渍化加剧,以及耕地的白色污染等.本文分别从自然因素和人为因素两个方面分析了导致这些环境问题产生的原因,并且针对不同的问题提出相应的治理措施.要解决民勤绿洲的这些环境问题,必须同时采取各项措施,包括严格控制人口增长,发展节水农业,降低对水资源的需求量,同时保护天然植被,恢复盐渍化土地,集中回收地膜减少白色污染等.这样才能逐步减少人与自然的矛盾,避免民勤绿洲成为第二个罗布泊.     

沙漠绿洲的开发与环境变化的相互影响

干旱区的农业活动、特别是沙漠绿洲的开发,改变了地-气系统的能量交换。几年来的沙漠绿洲气候与防风林的研究、气候资料的分析和实地考察表明,中国西部干旱区最近４３年来的沙漠绿洲开发已改变着那里的局地气候环境,使其向有利于人类和农业的方向发展着。在沙漠绿洲的开发利用与局地环境变化之间,存在着两种截然相反的反馈作用：环境变好→绿洲发展→环境更好→绿洲再发展;环境恶化→绿洲退化→环境更坏→绿洲再退化,甚至消失。决定这两种反馈作用的是大环境的变迁和绿洲开发利用中是否合理利用资源和按自然规律办事。     

额济纳绿洲生态环境的百年演变

编者按:额济纳绿洲位于内蒙古自治区最西部阿拉善额济纳旗的极旱荒漠之中,由黑河水润育形成的居延三角洲.额济纳绿洲北与蒙古国交界,南与河西走廊相邻,是我国西北极旱荒漠区面积最大的绿洲之一. 额济纳绿洲在人类文明的发展史上,曾有过璀璨与辉煌,是一个风景如画、令人赞叹不已的绿色"宝石"沃土,鸟类的天堂,人类生存的乐园,因此而闻名于天下.而如今,这里却变成了我国沙尘暴的主要尘源地之一.本文记载了额济纳绿洲百年来的生态演变.     

干旱区绿洲系统生态-生产-生活承载力相互作用的驱动机制分析

绿洲系统承载力是生态承载力、生产承载力与生活承载力3种承载力相互耦合的产物。绿洲系统生态-生产-生活承载力相互作用的驱动机制主要通过水资源、投资和人口三大核心因子的驱动进行,实现水资源生态效益、经济效益与社会效益最大化的内在驱动,决定着绿洲系统生态-生产-生活承载力的最佳组合方式。在边际效益递减规律约束下,投资分配的最佳比例取决于单位投资效益的差异。人口通过改变核心驱动因子---水资源与投资的稀缺程度,在绿洲系统生态-生产-生活承载力相互作用驱动机制中起着双重作用。     

近百年来中国西北地区绿洲兴衰演变及影响因素研究

本文对我国西北地区百年以来绿洲兴衰过程进行研究,分析了绿洲兴衰的成因和后果。结果表明:近百年来自然因素是绿洲发展和衰败的客观条件和宏观背景,人文因素才是影响绿洲兴衰过程的主导因素;人工绿洲的扩大会带来正向和逆向两方面的影响,绿洲的衰败会导致荒漠化、居民生计受到威胁、农户贫困程度加剧、下游与中上游用水矛盾凸显、人口外流等一系列生态和社会经济问题;根据影响绿洲兴衰演变的主要影响因素,制定绿洲发展的规划和政策,有利于促进绿洲的可持续发展。     

黑河流域地域系统的下游绿洲带资源-环境安全

额济纳绿洲是我国西北干旱区中心的一道生态防线。20世纪后半叶绿洲生态系统严重受损,景观结构急剧恶化,黑河的供水量逐年下降,由50年代的12.25×108m3下降到90年代的7.24×108m3。地下水位也相应降低,土地盐化也在加剧。各种禾草草甸严重退化,并多已演替成为苦豆子群落。为了维护我国西北的这一生态屏障,论文认为必须坚持以恢复与保护自然绿洲为主,恢复胡杨林、沙枣林、红柳灌丛与梭梭林的覆盖率;建立人工草地,改善土地覆盖,建设自然-人工复合绿洲。在绿洲建设与保育工程中必须保证供水,保持地下水位的临界高度,调控水盐动态,发挥生物-景观多样性的系统耦合效应,实现绿洲生态系统健康与资源-环境安全。     

中国西北地区人工绿洲的开发与可持续发展

中国西北地区的人工绿洲是当地人类赖以生存的物质基础和未来文明建设的主要依托，也是本地区独有的人工生态景观。中国西北属干旱、半干旱地区，于是蒸发量大、降雨量小。光热资源充足为当地的主要气候特征，为人工绿洲的开发与发展准备了前提。通过人为作用于干旱、半干旱地区，把地下水或者河流水引入进行灌溉，增加土壤水份，改善土壤成分，形成了可供人类生存的绿洲。西北地区的人工绿洲经过2000多年的曲折道路，有的已消失，有的正在衰退中，有的取得了良好的生态、社会和经济效益。分析中国西北地区的水土源与引水开垦条件及人工绿洲的发展趋势和现存的生态问题。从而得出，人类对水资源的不合理利用是导致人工绿洲生态失衡的主要原因，总结人工绿洲衰退的原因，提出西北地区人工绿洲可持续发展的模式。     

额济纳绿洲生物多样性保护与可持续发展对策研究

本文论述了额济纳绿洲生物多样性的基本内涵与保护价值，提出保护绿洲生物多样性的措施及策略。     

土地资源系列研究方法的探讨——以新疆呼图壁县绿洲为例

新疆呼图壁县位于天山中段北麓,准噶尔盆地南缘,总面积9394km²,绿洲面积1131km²,占全县总面积的12％。     

新疆绿洲生态环境与经济发展的协调关系分析

建立新疆绿洲生态环境质量综合评价指标体系和经济发展水平综合评价指标体系,利用熵值法分别测度2000年-2010年新疆绿洲生态环境质量综合水平和经济发展综合水平,在此基础上利用协调模型,测度两者的协调度和协调发展度,进而分析两者的协调关系。分析结果显示:新疆绿洲生态环境质量综合水平缓慢下降,经济发展综合水平不断上升;两者的协调关系从中级协调-优质协调-中级协调,协调发展度表明两者的协调处于相对低层次的协调。     

1982-2006年新疆山地-绿洲-荒漠系统植被覆盖变化时空特征

植被覆盖变化在新疆山地-绿洲-荒漠系统(MODS)共存、平衡演变机制中扮演着重要角色。基于1982-2006年GIMMS/NDVI数据,提取新疆地区年最大植被覆盖指数(fvc),针对新疆MODS的基本格局,通过先地理分区再因海拔而异讨论,划分出山地、绿洲、荒漠子系统,对比分析不同分区不同子系统下fvc变化趋势、变率、变幅、变异性等时空动态特征。结果表明:新疆植被覆盖总体呈显著上升趋势,可分为1982-1995年的剧烈波动期和1996-2006年的相对平稳期,不同分区和子系统差异显著;在变幅和变异性上,东、南疆地区>北疆、伊犁地区,荒漠>山地>绿洲,植被覆盖度低的地区>植被覆盖度高的地区;显著改善的地区位于绿洲内部、绿洲的周边地区及部分山地,显著退化的地区大多位于东、南疆的荒漠区;不同植被覆盖度下植被覆盖变化具有不同特征,植被覆盖度低的地区,植被退化趋势明显,植被覆盖度高的地区,植被改善趋势明显。     

基于灌区尺度的聚落与水土资源空间耦合关系研究——以张掖绿洲为例

灌区是构成绿洲的最基本单元,在人工灌渠系统的强烈控制与引导下,渠系的供水量决定了灌溉面积(水浇地)的大小,而水浇地的规模又决定人口的承载能力,因此,水-土-人系统存在着高度的相互依存性和共生性。论文应用空间自相关分析模型的Getis-Ord G_i^*指数,选取张掖39 个灌区中的3 个灌区(新坝、平川、盈科)分别代表沿山独立灌区、绿洲边缘区灌区和绿洲中腹灌区进行分析。结果表明,新坝灌区受独立水系和水资源保证程度的深刻影响,渠系、水浇地和居民点自干渠向外,由热点地区逐渐转变为冷点地区,居民点、干渠、水浇地具有明显的空间聚集特征,渠系对水浇地分布具有显著的控制和引导作用。平川灌区受黑河干流走向的影响,居民点、水浇地表现出明显的核心-外围特征,黑河沿岸干渠对居民点和水资源具有较强的基础性作用。盈科灌区由于水资源丰富,保证程度高,渠系对于水浇地和居民点的控制作用反而低于其他两类灌区。     

干旱区绿洲土壤氟污染生态风险评估研究

以典型绿洲区土壤-植物系统为研究对象,在大田条件下创建了干旱区绿洲土壤氟生态风险评估模型,并运用此模型对白银市城郊土壤氟污染进行了风险评估,具体表现为用潜在生态风险氟有效态含量评估模型(ERbc)评估绿洲区土壤氟污染生态风险.结果表明,研究区生态风险指数介于1.37~24.81,绝大多数地点风险程度表现为很高到极高,平均生态风险指数为11.28,风险程度为极高.白银市东大沟水浇地农田土壤需关注氟污染的修复.     

疏勒河中游绿洲生态环境需水时空变化特征研究

以疏勒河流域中游绿洲为研究区,借助统计分析法、RS和GIS技术方法,选择1970、1980、1990、2000和2013年疏勒河中游绿洲Landsat TM/ETM影像解译成果作为中游绿洲生态演变研究的基础资料,分析得出各种生态系统覆盖状况.根据疏勒河中游绿洲生态环境需水特征,建立了基于天然植被、河流、湿地和防治耕地盐碱化的疏勒河中游绿洲生态环境需水定量化模型,并估算了不同时段不同区域流域中游绿洲生态环境需水量,探讨了疏勒河中游绿洲生态环境需水时空变化特征,从而为区域水资源合理配置和生态环境协调发展提供参考依据.通过计算得出了疏勒河中游绿洲1970、1980、1990、2000和2013年天然植被、河流基本生态、河流输沙、河流渗漏补给、水面蒸发、湿地生态和防治耕地盐碱化生态环境需水量,同时得出总生态环境需水量分别为17.94×108、7.51×108、6.92×108、6.63×108、5.52×108m3.1970—2013年疏勒河中游绿洲总生态环境需水量呈现逐渐减少趋势,减少了12.42×108m3.1970—2013年疏勒河中游绿洲总生态环境需水量空间变化特征呈现瓜州敦煌玉门,同时各区域生态环境需水量均呈现减少趋势.     

民勤近地面沙尘暴气溶胶浓度变化特征初探

借助近地面沙尘暴监测系统对民勤沙尘源区不同沙尘天气的气溶胶浓度进行了监测,初步分析了民勤近地面沙尘暴气溶胶浓度的变化特征.结果表明:沙尘暴气溶胶浓度春季最高,为14.61 mg·m-3;夏季逐渐降低,为12.49 mg·m-3;秋季无沙尘暴出现,气溶胶浓度最小;冬季趋于回升,可达9.82 mg·m-3,沙尘暴气溶胶浓度季节变化与沙尘暴发生频率相一致.不同沙尘天气条件下沙尘气溶胶浓度表现为强沙尘暴最大,为18.80 mg·m-3;中沙尘暴次之,为13.56 mg·m-3;扬沙浮沉天气较小,只有3.07 mg·m一.随着沙漠向绿洲的过渡,沙尘暴气溶胶浓度明显降低,沙漠、绿洲边缘、绿洲3个下垫面条件下沙尘暴气溶胶浓度依次为21.07 mg·m-3、12.09 mg·m-3、6.49 mg·m-3.沙尘暴气溶胶浓度随观测高度变化遵循幂函数规律,浓度梯度变幅表现为沙尘暴高发季节大于低峰季节,沙尘暴天气大于扬沙浮尘天气,沙漠下垫面大于绿洲下垫面;不同下垫面条件下沙尘暴气溶胶浓度在41 m高度处趋于一致,表明沙尘源区的沙尘浓度在约40 m范围内受地面影响较为显著.