博斯腾湖环境变化及其与焉耆盆地绿洲开发关系研究

章从自然和人类活动两方面分析了自1958年以来博斯腾湖环境变化。认为：近40年来，自然因素对湖水位变化的影响要大于人为活动对湖水位变化的贡献，绿洲开发引起的入湖水量减少和大量的高矿化度农田排水排入湖区使得博斯腾湖区迅速演变为微咸湖，控制着博斯腾湖水化学类型的变化和形成。在此基础上，探讨了博斯腾湖环境变化与恶焉煮盆地绿洲开发和绿洲环境变化相互作用的机理，指出尽管近10几年来绿洲环境的发展是可持续的，但整个焉耆盆地环境持续发展关键在于控制绿洲开发利用规模。适宜的绿洲发展规模，可保证绿洲环境和博斯腾湖环境的可持续发展。     

1958—2012年博斯腾湖水位变化驱动力

利用1958—2012年博斯腾湖流域水文、气象与社会经济资料序列,采用灰色关联法分析了博斯腾湖水位变化特征及其影响因素。结果表明:(1)在过去半个多世纪,博斯腾湖水位经历了下降、上升、再下降3个阶段,各阶段内各驱动因素的权重不同;(2)博斯腾湖水位变化主要是入湖流量、降水及气温波动等自然因素和耕地面积、灌溉面积、灌溉引水量及灌溉净耗水量等人为因素共同作用的结果,特别是入湖流量变化是博斯腾湖水位升降的主要影响因素。1958—1987年,开都河处于偏枯年份,博斯腾湖水位呈缓慢下降的趋势,水位从1958年的1 048.00m下降至1987年的1 045.03m,平均水位为1 047.20m,这期间自然因素对水位的影响较大;1988—2002年,开都河处于丰水年,入湖水量较多,博斯腾湖水位呈快速上升趋势,水位从1988年的1 045.21m上升至2002年的1 048.60m,平均水位为1 046.80m,这期间人类活动对水位的影响开始增强,但自然因素对水位的影响仍强于人类活动对水位的影响;2003—2012年,入湖水量减少,博斯腾湖水位又呈急剧下降趋势,水位从2003年的1 048.55m下降至2012年的1 045.68m,这期间人类活动对水位的影响呈显著增加趋势;(3)1958—2012年博斯腾湖水位变化的主要驱动因素总体呈自然因素向人类活动的变化趋势。     

博斯腾湖水盐动态及其平衡的研究

博斯腾湖曾是我国最大的内陆淡水湖。焉耆盆地大规模开垦以来,人为活动造成博斯腾湖生态环境的恶化和湖水咸化。自1975年发现该变化后,已受到多方关注和重视。木文基于大量的观测分析数据,详细的论证了湖水的演化机理,计算了焉耆盆地和博斯腾湖的水盐平衡,并提出了保护博斯腾湖生态环境的意见。     

全球气候变化下新疆湿地变化特征的初步分析——以博斯腾湖为例

在全球气候变暖的大背景下,中国西北地区呈现出了由暖干向暖湿转型的变化特征,且新疆是显著转型区,温度上升,降水量、冰川消融量和径流量连续多年增加,湖泊水位显著上升。博斯腾湖水质的变化,水位的变化以及湿地芦苇资源的变化都直接或间接的受全球或区域气候的影响。总体来说,博斯腾湖环境变化受自然和人为两种因素制约。但这两种因素对水位变化的影响力在不同时期是有差异的。20世纪70年代以前人为活动对湖水位变化的影响力略大于自然因素对湖水位变化的影响力,在80年代以后湖水位变化主要受自然因素影响。总体来说,湖水位变化以自然因素影响为主,但人为活动加剧了湖水位的变化。     

新疆焉耆盆地绿洲景观的空间格局及其变化

通过GIS技术的叠加和提取功能建立了焉耆盆地两个时间段的景观类型转移矩阵。在此基础上,分析了焉耆盆地内部绿洲景观类型的动态演化过程和空间分布特征。结果表明:焉耆盆地经过近40年的土地开垦后,人工绿洲呈现出上升的趋势,农田向自然绿洲和荒漠的扩张在整个研究阶段均可见;农田开垦的对象表现为从草地(含部分沼泽地)→多汁木本盐柴类荒漠→超旱生灌木半灌木荒漠迁移,体现了农田绿洲开垦从易到难,自然绿洲不断缩小,人工绿洲不断扩大的过程;对土地和水资源的不合理利用,导致盆地内湖泊水体、湖泊周边及农田绿洲出现明显的生态退化。焉耆盆地今后的规划和发展必须高度重视人工绿洲生态系统和自然生态之间的平衡,盆地环境治理很大程度决定于水资源的合理利用和合理调节。     

近50年来人类活动对博斯腾湖水位影响的量化研究

博斯腾湖是新疆最大的湖泊,也是中国最大的内陆淡水湖,其巨大的环境、生态和经济价值一向为人们所关注。近50年来,博斯腾湖水位发生了很大变化,1958~1987年水位持续下降,1988~2002年水位又转为持续上升,目前处于50年来的最高水位。针对其水位变化,利用近50年来的实测数据分析了人类活动对水位变化的影响,定量还原了天然状况下博斯腾湖的水位。研究结果表明,自1958年以来人类活动对博斯腾湖水位变化的影响经历了弱→强→弱的变化过程,其中20世纪70~80年代人类活动对水位变化影响最为显著,90年代以后影响强度有所减弱。     

近20年张掖盆地绿洲结构和规模变化及其影响因素

为明晰内陆河流域绿洲化特征及其驱动因素,以黑河流域张掖盆地绿洲为研究对象,根据土地利用和归一化植被指数(NDVI)数据反演得到2000—2020年张掖盆地绿洲规模连续数据,分析张掖盆地绿洲规模和内部结构演变规律,结合盆地近20年经济、人文、水文资源等数据厘清驱动绿洲演变的关键因素。结果表明：近20年张掖盆地绿洲规模扩张了485.78 km²,整体呈现出荒漠向绿洲转化的趋势;绿洲内部土地利用类型以耕地为主,近20年间耕地面积增加最多,相对于2000年增长了19.00%,而林地面积减少最多,相对于2000年减少了25.38%;绿洲规模和内部结构变化受自然因素和人类活动的共同作用,其中经济发展与人口增加对绿洲规模扩张和内部结构变化起直接作用,水资源对绿洲扩张起决定性作用。     

新疆焉耆盆地和博斯腾湖盐量收支平衡的年变化

博斯腾湖曾是中国内陆区的最大淡水湖。近几十年来,由于水土开发活动及气候因素的影响,导致湖水咸化加剧,已演化成为微咸湖,水盐收支失衡是博斯腾湖咸化的原因。以矿化度观测资料为基础,分析了河、湖、渠和地下水的矿化度年变化;利用1976-1999年间的逐年的水量资料,分别对盆地及湖区的盐量收支进行了估算。结果表明,焉耆盆地及博斯腾湖的盐量主要收支均有较大的年变化。带入盆地的盐量95%来源于河流,平均值为99.6±21.0(104t/a),其年变化取决于气候因素导致的河流水量变化;湖区的盐量主要来源为开都河和农田排水,对应的年际变幅分别为17×104～80×104t/a、28×104～79×104t/a;盆地及湖区排出的盐量年变化较大,主要受人为调控的支配。     

新疆焉耆盆地LAI反演及空间分布特征

叶面积指数（LAI）是生态系统物质和能量循环过程的重要结构参数。研究植被LAI对监测估算生态环境极其脆弱的内陆干旱区具有理论和实践价值。使用LAI-2000植物冠层分析仪观测焉耆盆地植被LAI,并结合Landsat OLI的NDVI、SAVI、NDMI、NBR、NBR2、MSAVI和EVI等植被指数数据建立了LAI的反演模型,探求焉耆盆地LAI的空间分布特征及规律。结果表明：（1）各植被指数与观测的LAI均有明显的相关性。其中,SAVI与LAI的对数函数模型更好地模拟出研究区的LAI（R²=0.84）;通过LAI-SAVI模型反演研究区LAI的空间分布,估算精度可达89%（R²=0.82,RMSE=0.23）;（2）博斯腾湖小湖湿地、博斯腾湖大湖西北端的黄水沟入湖沼泽区以及焉耆盆地北部冲洪积扇平原绿洲区的LAI值较高,达3.85;焉耆盆地山区和平原区之间的过渡带和博斯腾湖南部的沙漠区LAI较低;（3）焉耆盆地LAI以博斯腾湖为中心环状分布,LAI随着研究区域与湖、河流距离的增加而逐渐降低的趋势。     

博斯腾湖气候效应初探

由于湖面和陆面热力性质的差异,以及蒸发耗热、凝结释热等物理过程的存在,博斯腾湖对焉耆盆地的气候有明显的调节作用。如缓和气温变化、增加降水量、减少蒸发量等。博湖气候效应浅层范围仅限于焉耆盆地、效应强度随离岸距离增大而减弱,波及范围下风方大于上风方、并与湖面大小及湖容量多少的年际变化同步。博湖气候效应的环境意义在于:直接影响当地旅游、商业、运输等人类活动,影响当地土壤、水文特征、生物组成、农业资源优势、农业经济优势的形成。     

1987年后博斯腾湖水位的还原分析

新疆巴音郭楞蒙古自治州境内的博斯腾湖近年来水位达到了有史记载以来的最高值。通过还原计算得出以下结论文：(1)天然状态下博斯腾湖水位通常在1047．5～1048．5m之间变化,除非特大年径流量(50～100年一遇)水位难以超过1049．00m。(2)博斯腾湖死库容水位为1047．20m。(3)2002年博斯腾湖水位超过1049m完全是人为造成的。(4)现在孔雀河径流量年际变化、年内变化都大于天然状态下。     

博斯腾湖的水盐平衡与矿化度

博斯腾湖曾是中国内陆区最大的淡水湖，因人类活动影响约在１９６８年演变为微咸水湖。本文依据湖泊水平衡太矿化度基本原理，结合博斯滕湖实际，分析计算了该湖各个时期的水盐平衡与矿化度；经推地整理，提出了预测矿化度的计算式，经检验与实测值基本吻合。     

气候变化和人类活动对塔里木盆地绿洲演化的影响

通过对不同时间尺度下气候变化和人类活动对塔里木盆地绿洲形成与演化的影响分析。认为水文状况的变化是决定绿洲演化的首要因素,气候变化与人类活动也正是通过直接或间接地对绿洲水文状况产生影响而导致绿洲演化的。人类活动对绿洲演化的影响是局部的、阶段性的,而气候变化对绿洲演化的影响则是宏观的、连续性的。     

塔里木盆地南缘水资源开发与绿洲的生态环境效应

主要讨论塔里木盆地南缘的自然环境特点、水资源及其开发利用, 揭示在百年来气候变化和人类活动影响下, 特别是近50a来, 对沙漠南缘的生态脆弱带的绿洲产生明显的生态环境负效应, 引起的生态环境退化极不利于区域可持续发展。为此需要从区域生态环境战略考虑, 调整水资源配置和优化利用, 实施天然绿洲与人工绿洲相应的保护和并重发展, 逐步恢复天然绿洲的水分生态平衡。这样, 才能遏制住强劲的区域土地退化态势, 抵御沙漠化灾害, 并走向良性循环。     

塔里木河中下游区域开发对生态环境的影响及生态环境恢复与重建对策——以尉犁县为例

随着塔里木河流域进入大规模开发时期，区域开发活动对该流域生态环境的演变产生了重大的影响，虽然绿洲内部产出大幅度增加，但整体生态环境趋向恶化，制约了区域社会经济的可持续发展。以塔里木河中下游尉犁县为例，从分析区域开发活动入手，总结了区域开发对区域生态环境影响的有利与不利方面，进而，讨论了区域生态环境恢复与重建的对策。     

岱海近400年以来的环境变化:高分辨率XRF岩芯扫描结果的研究

岱海是东亚夏季风边缘地带的闭流型半咸水湖泊,其汇水流域降水量的变化易于引发湖泊水位和水化学变动。选用DH11-1岩芯进行1 mm分辨率XRF元素扫描分析,并对测试结果进行多元数理统计分析,旨在查明这些元素与外源碎屑、自生碳酸盐沉积以及岱海水位、水化学变化的关联。结果显示,Si、Al、Ti、K、Fe、Rb等元素相关性好,并呈现相似的变化趋势,其含量变化与主要河流带入的碎屑物的多寡有关;Ca元素主要反映沉积物中自生碳酸盐即文石和方解石矿物含量的增减。研究发现,在人类活动严重影响之前,岱海在过去~400年期间的环境特征总体可划分为4个阶段,各阶段的水位、水化学特征及水量平衡有所不同,总体受汇水盆地降水量变化的控制。此外,沉积物中Cu、Zn、Cr可能与人类活动影响有关。