河西走廊干旱荒漠区盐碱化土地修复与调控研究--以石羊河灌区为例

近年来，由于自然因素和人为因素的共同作用，石羊河灌区盐碱化土地面积逐年增加，盐碱化程度不断加深，严重影响到该区国民经济、社会和生态环境的可持续发展。文章分析了造成石羊河灌区盐碱化的自然因素和人为因素．认为自然因素主要是：①．气候干旱，降水稀少，蒸发量强烈；②．水资源量逐年减少；③．地势上位于我国现代地形的第二阶梯，为内陆河流；④．地下水质矿化度高。人为因素是：①．过度开荒，灌区大量超采地下水；②．植被大量减少，加剧了土地盐碱化；③．灌溉技术落后，有灌无排。同时从四个方面探索建立了科学合理的石羊河灌区盐碱化土地综合调控措施：①．水资源合理配置；②．以水盐平衡理论为指导，调控地上水位和盐分的时空分布；③．加强以节水灌溉为核心的灌区配套建设，推广节水防盐的灌水技术；④．扩大牧草种植，逐步实现农业三元结构。     

黑河流域土地利用变化的影响因素--以张掖地区为例

在内陆干旱地区, 土地利用结构的合理与否对区域生态环境和经济建设具有直接制约作用. 对张掖地区主要土地利用类型耕地、林地、草地、荒漠化土地变化影响因素关系进行了分析研究. 结果显示: 自然因素是制约土地利用水平和结构的最基本的因素, 人为因素对现代土地利用变化的驱动作用则更为显著. 耕地面积的增加主要与水资源开发利用率的提高有直接的关系, 人口增长对耕地面积增加有间接促进作用. 从建国初期到现今本区人口增加了2.29倍, 而耕地面积也从9.7×104 hm2增加到了18.6×104 hm2. 耕地面积减少则主要与人为不合理利用引起的土地荒漠化有关. 在林地的变化中, 自然条件限制着森林的发展, 人为因素对林地变化的驱动作用大于自然因素的影响; 草地面积减少主要是人为超载放牧和破坏以及人类过度开垦农田的结果, 20世纪90年代后期比80年代初期草地面积减少了62.4%. 同时, 荒漠化土地面积也在不断的增长. 在土地生态规律的基础上, 进行科学管理, 人为力量将成为优化干旱地区土地利用结构和提高生产力的重要驱动力.     

流域水资源实时调度研究--以黑河流域为例

系统地总结了流域水资源实时调度的研究现状和调度的基本理论依据。流域水资源实时调度以显式考虑人类活动影响的二元动态水资源演化模式为其理论基础,提出了“宏观总控、长短嵌套、实时决策、滚动修正”的流域水资源实时调度的模式。并以黑河流域为例,进行了应用研究,初步应用表明,该模式能满足流域水资源实时调度管理的需要,可为我国北方干旱半干旱地区流域水资源实时调度提供借鉴。     

高寒荒漠区异常查证技术方法--以青海龙尾沟铜、金矿床为例

高寒荒漠干旱区由于其独特的自然地理条件而使异常查证工作困难重重,效果不佳.对此种地区的异常查证工作,需采用非常规的方法,同时要对所查证异常的特征、异常区成矿控矿地质条件以及工作尺度和目的物尺度的充分研究后决定.在青海龙尾沟地区采用综合配套方法技术,以研究区1:5万红外遥感航片解译为先导,技术上采用X荧光测量与现场快速分析相结合,配合基础地质路线调查,达到了快速查证异常之目的.结果表明,本文提出的高寒荒漠干旱景观区异常查证的综合配套方法是有效的.在青海龙尾沟地区的找矿工作中取得了突破,在阿尔金山南缘首次发现了具有工业意义、具一定规模和较大资源潜力的铜、金矿(化)体.     

干旱区绿洲空间分异演化研究--以黑河流域绿洲为例

对干旱区绿洲的物质和能量空间分异现象和规律的研究,有助于深刻了解不同类型绿洲形成和演化的自然背景和农业资源组合的特点,为农业生产的合理布局和农业自然资源的优化配置提供理论依据. 以黑河流域绿洲为例,在综合分析影响绿洲空间分异的气候、地质构造和地貌演化、地表水和地下水水文化学性质、土壤性状和水资源供应状况等自然地理要素基础上,将黑河绿洲划分为高位绿洲、中位绿洲和低位绿洲等不同类型. 在此基础上,分析了黑河流域不同类型绿洲主要农作物气候适宜性的空间分异,为绿洲农业资源的优化配置提供了重要的理论依据.     

中国干旱内陆流域水体 N、P负荷特征与动态变化——以黑河流域为例

以黑河流域中游地区为研究区域，通过11年在不同河流断面的长期监测和区域内各类水体如地下水、泉水、水库和河流的空间选点取样分析，研究了干旱内陆流域水体 N、P等植物营养元素的负荷与时空分布及动态变化特征。浅层地下水与河水中NO₃-N含量普遍较高，含量超过 1．1 m g／L，大部分平原水库水中NH₄-N含量超过 0．3 m g／L；河水与浅层地下水TP、NH₄-N与NO₃-N含量均呈现沿流域从出山口至下游的显著递增变化，同时还具有明显的随时间递增趋势，其中NH₄-N含量在河流出山口及下游断面平均年增加幅度分别为 0．11 m g／L和 0．114 m g／L；流域水体 N、P含量的季节变化明显，黑河流域春季及春夏之交的枯水期大部分河段NH₄-N、NO₃-N和TP等要素含量为全年最高并出现水质超标污染。控制干旱内陆流域水域尤其是枯水期的 N、P污染，应成为干旱内陆流域水资源保护问题中值得关注的关键内容。     

干旱半干旱地区水文预报模型研究及应用--以洮河流域为例

根据水系统理论模型的原理和方法，利用洮河流域水特征在面上分布的差异和产流、汇流到出口断面的时间必须同步的两个基本条件，对洮河流域进行了概化、分区，建立了流域水预报模型，经对历史资料进行拟合和1996—2000年资料试验预报的结果表明，该模型具有结构简单、操作方便，实用性强，预报精度高的特点，在干旱半干旱地区具有推广应用的前景。     

西北干旱区城市土地利用变化及其区域生态环境效应--以甘肃河西地区为例

基于高分辨率土地利用/土地覆盖数据,本文对1985～2000年期间河西地区城市土地利用变化的区域生态环境效应进行了定量分析,结果表明:1)1985～2000年期间河西地区总体生态环境质量在一定程度上维持着相对稳定,但生态环境质量改善和恶化的两种趋势并存,并在县级行政单元上表现出明显的区域分异特征,城市用地变化对区域生态环境的影响总体而言不显著;2)整个河西地区城市用地增长缓慢,表明其城市化进程缓慢.与城市用地变化有关的土地利用类型也多分布在金昌、嘉峪关、张掖、武威和酒泉5个地级市所在地区,表明这些区域的城市化过程相对活跃;3)城市用地变化对生态环境影响的空间规律表现为:使生态环境原本较差的地区生态环境质量有所增加,而使生态环境质量较好的地区生态环境质量降低;4)城镇用地与工矿用地对区域生态环境的影响表现出与城市用地总体基本一致的规律,但农村居民点则对生态环境正、负两方面影响都较为显著;5)城市用地扩展对区域生态环境的影响也体现出与城市用地总体类似的区域分异特征;而城市用地收缩的影响则与此趋势相反.     

黑河流域下游自然资源与社会经济耦合协调响应机制研究 ——以阿拉善盟额济纳旗为例

为研究近40 a黑河流域下游自然资源经济系统耦合协调过程和规律,以黑河流域下游阿拉善盟额济纳旗为研究对象,根据《额济纳旗统计年鉴》(1990—2015年)自然资源和社会经济相关数据,建立指标体系,进行综合发展水平研究,通过耦合协调度模型对研究区自然资源和社会经济耦合协调度进行分析,并对2020—2030年两者的耦合协调...     

绿洲耕地适宜面积确定与减灾研究——以新疆渭干河灌区为例

在干旱区,以农田为核心的绿洲规模过大,对绿洲的稳定性产生了广泛而深刻的影响。论文以位于塔里木盆地的渭干河为例,分析渭干河灌区当前所面临的主要风沙灾害,揭示了绿洲规模过大、农业耗水量过大。生态用水被侵占是导致农田生态环境恶化的重要原因。在此基础上,以水热平衡、水盐平衡理论分别计算了灌区适宜的规模与耕地面积。根据模型计算结果,提出了控制耕地规模、确保生态用水的宏观对策。     

甘肃河西季节冻结深度年代际变化特征及其气候成因分析

根据甘肃河西1958-2003年17个气象站的土壤冻结上、下限记录和最长连续冻结的初、终日资料,采用小波分析方法研究了甘肃河西季节冻结的年代际变化特征.结果表明:甘肃河西最大冻土冻结深度的变化存在8~10a的周期振荡,20世纪80年代中期是其变化的转折期,反映了甘肃河西冬季气候自80年代中期以来变暖的事实.气候成因分析说明,气候变暖对河西季节冻结影响显著.冬季最低气温与甘肃河西季节冻结深度和冻结时间关系密切,特别是冬季地气温差和气温日较差与其关系尤为密切.     

黑河中游绿洲典型灌区地下水资源总均衡估算

根据对研究区多年的水文地质观测资料的分析和研究,建立了黑河中游典型灌区地下水水资源总均衡模型,选取了黑河干流具有代表性的平川、板桥、鸭暖和蓼泉灌区,对地下水均衡模型中的补给项及排泄项的主要变量分别进行了估算,结果表明:各灌区均衡期内地下水动态资料计算的均衡期始末地下水储存量变化与模型计算的均衡差基本相近,其相对误差为-17.6%,说明均衡模型对于估算内陆绿洲灌区地下水资源均衡是比较准确的.     

河西走廊特殊地形与大风的关系探讨

运用河西走廊1951-2010年大风资料,参考相应地区的的地形特征,探讨了地形与大风发生的关系. 结果表明：地形的狭管效应对局地大风风速的突然加强是河西走廊多大风的重要原因,海拔是影响大风日数、最大风速和持续时间的重要因素. 祁连山的阻挡作用是造成山区北侧大风日数偏少、最大风速偏小和持续时间偏短的重要因素;地形与河谷走向是影响大风风向的重要因素.     

祁连山北缘—河西走廊地区大地形变与地震的关系

河西走廊—祁连山北缘地区地处青藏高原北缘,受印度板块与欧亚板块中生代末—新生代早期的碰撞及持续至今的向北推挤作用的远程效应的影响,该地区是现今的地壳活动地区,其中地壳形变是最主要的表现形式。地壳形变监测显示,隆起区垂直位移速率最大可达15mm/a,沉降区最大位移速率为-15mm/a。祁连山和河西走廊的相对隆升变化与该区地震具有密切的关系,河西走廊相对下降、祁连山相对隆升的后期是地震多发时期,河西走廊相对隆升、祁连山相对下降的后期是地震少发时期,这与该区处于挤压体制下的区域构造背景密切相关。GPS水平位移监测显示,河西走廊—祁连山北缘地区全区都一致向东位移,且位移速率非常大,大者大于10mm/a;位移速率具有南部大于北部、东部大于西部的特点,水平位移速率变化与现代活动断裂具有非常密切的关系,并以主要断裂构造为区带的边界;水平位移速率矢量与2002年玉门地震的震源机制解所显示的沿地震破裂面发生的滑动方向非常一致。     

河西走廊末次冰期砂楔的发现及其古气候意义

河西走廊砂楔主要形成在晚更新世冲洪积砾石层中，楔体内充填的风成砂^14C年龄证明其是末次冰期的产物，在末次冰期，洒西走廊年平均气温为－5－7度左右，较现在低13－15度，这一 估算数据与根据本区芒硝沉积层所推测的气温下降值是一致的，亦与最近有关北半球高，中纬度冰期降温幅度的研究相符合，当时，河西走廊西段年降水量可能达到100－200mm，比现在平均年降水量增加约100mm左右。     

甘肃河西走廊西大河中游湿地成因与保护对策研究

干旱的河西走廊永昌县境内分布有弥足珍贵的刘克庄、焦家庄、北海子、圣容寺等4块面积达20.38 km²的湿地,均分布于西大河中游的永昌盆地。湿地的形成是地貌-构造所控制的水文地质条件及地表水、地下水（泉水）相互转化共同作用的结果。受20世纪以来气候变暖趋势及人类过度开发利用水资源的影响,西大河中游湿地面积呈逐步减少的萎缩状态,目前较大的泉眼仅有879个,近30年来湿地面积减少40%以上。加强西大河上游祁连山径流形成区和水资源涵养区的生态环境保护,减少出山地表水的引用量,控制中游地下水开采量及地下水位,是保护有限湿地资源的主要对策措施。     

河西走廊昌马灌区土壤水盐动态及脱盐过程

昌马灌区处于西北内陆典型的干旱区，由于自然环境差，蒸发作用强烈，平原区土壤含盐量较高。拟建的“疏勒河农业灌溉工程”实施区80．9％的开垦土地为盐渍土，其改良方式以及现状，水盐平衡的变化对环境特别是下游溶泄区的影响引起了各界的关注。文章在分析土壤盐份动态影响因素基础上，根据昌马灌区水土盐动态观测资料，将土壤盐分动态分为脱盐型、灌期脱盐型、灌期积盐型、平稳型、灌期解盐型、降水积盐型等6种类型。同时发现在疏勒河流域这样的干旱环境中，难溶盐CaCO3的稳定带不在中游，而在下游安西-敦煌盆地及花海盆地。从而为中游盆地土壤可溶盐含量计算和排盐设计找到了理论依据。对比3组典型的原位淋滤试验资料，认为当工程排盐时土壤含盐量达1％—1．5％(0-100cm平均含盐量)，以后洗盐效果不明显；对于不同的淋洗方式，深排系统效果明显，浅排系统毛排间距大者较小者效果更为明显。这些结论可作为工程设计和地方政府制定排水管理的直接依据。最后利用试验中原盐剩余率与累计入田间的淋洗水量建立了相关关系式，决策者可以根据土壤原始含盐量计算出所需淋洗水量，并根据河源来水量决定改造规模，从而达到水土资源的优化利用。     

河西走廊东部结冰初、终日气候特征

利用1961-2015年河西走廊东部5个气象站点结冰初、终日观测资料和地、气温资料,采用现代气候诊断分析方法,分析了河西走廊东部结冰初、终日的时空变化特征以及结冰初、终日与地、气温的关系。结果表明：受海拔、地形地势、植被覆盖和地表岩性等影响,在空间分布上,结冰初日为山区最早,荒漠区次之,绿洲平原区最晚;结冰终日为山区最晚,荒漠区次之,绿洲平原区最早;各地结冰初、终日存在一定的异常性,正常结冰初、终日的年份概率均在60%左右,偏早和特早结冰初日以及偏晚和特晚结冰终日的年份概率均在20%左右,结冰初、终日与气温的异常年份有较好的对应关系。在时间变化上,结冰初日呈推迟趋势,结冰终日呈提早趋势,结冰初日推迟的幅度比结冰终日提早的幅度更大;结冰初、终日时间序列均分别存在10~12 a、8~10 a的准周期变化。结冰初、终日与地、气温和海拔具有极显著相关性,地、气温每升高1℃,结冰初日分别推迟约3.0 d、3.5 d,结冰终日分别提早约4.2 d、4.9 d;海拔每升高100 m,结冰初日提早约1.8 d,结冰终日推迟约2.5 d;结冰终日对气候变暖和海拔变化的响应程度比结冰初日更敏感。     

河西走廊荒漠区植物生长与水分变化关系分析

为了分析荒漠化防治中荒漠植物生长与降水、土壤水和地下水的关系,在河西走廊荒漠区建立了荒漠化综合防治试验站进行长期定位监测,取得了降水、土壤水、地下水、植物盖度、生物量等数据,采用特征参数算法、相关和逐步多元回归方法,对植物生长和水分的年内、年际变化特征及相关回归模型进行了分析.结果表明：2006-2014年际变化上,土壤水变化最剧烈,降水、生物量、盖度变化剧烈程度极接近,且也较大,地下水位变化最缓和.盖度呈波动性增大趋势较明显,生物量略有增加趋势,降水、土壤水、地下水位变化呈波动性略有降低趋势,但不明显.在植物生长季的3-11月份期间,土壤各层含水率变化步调基本一致,生物量和盖度变化步调基本一致,降水量、地下水埋深变化步调基本一致,年内变化幅度从大到小依次为降水量 > 地下水埋深 > 生物量 > 平均盖度 > 土壤质量含水率.盖度、生物量模型均通过了R拟合检验、F方差检验、t回归系数检验,通过模型可预测变差的58.0%、98.7%,准确率可达52.0%、86.2%.研究成果可为荒漠化防治中的水资源管理以及退耕还林、天然林保护、黑河流域综合治理等工程对水资源影响评估等提供科技支撑和参考数据.