2000−2020年塔里木河干流生态系统对地下水位变化的响应

作     者：马晓倩 钟瑞森 吴彬 刘坤 魏光辉 钟文静 MA Xiaoqian;ZHONG Ruisen;WU Bin;LIU Kun;WEI Guanghui;ZHONG Wenjing

作者机构：新疆农业大学水利与土木工程学院新疆乌鲁木齐830052 中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室新疆乌鲁木齐830011 新疆塔里木河流域管理局新疆库尔勒841000 新疆遥感与地理信息系统应用重点实验室新疆乌鲁木齐830011 新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室新疆乌鲁木齐830052 

出 版 物：《环境科学研究》 (Research of Environmental Sciences)

年 卷 期：2025年第38卷第1期

页      面：151-165页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 07[理学] 08[工学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：第三次新疆综合科学考察项目(No.2021xjkk0203) 塔里木河流域水资源高效利用项目(No.TGJJG-2022KYXM0002) 

主　　题：生态系统 地下水埋深 动态特征 响应 塔里木河干流 

摘      要：地下水位的深浅直接影响植被的生长状况、生态分布格局及生态系统的稳定性,因此研究生态系统对地下水位变化的响应对于生态修复工作至关重要。塔里木河干流地下水位的波动,主要是生态输水、气候变化和人类活动共同作用产生的结果,地下水位的变化影响生态系统的空间分布。以塔里木河干流为研究对象,基于长期监测的地下水埋深数据和多期遥感数据,运用半变异函数模型、动态度分析、分形维数计算和趋势分析等方法,分析地下水埋深和生态系统的时空特征,探讨生态系统对地下水位变化的响应。结果表明:①2000−2020年,塔里木河干流的地下水埋深随着与河道距离的增加而逐渐增大,地下水埋深的空间变化受到人为因素(种植制度、灌溉强度)以及自然环境(地形、地貌、气候、土壤类型和含水层)的影响,且空间相关性不断提高。②2000−2020年,塔里木河干流生态系统变化主要表现为农田生态系统面积的增加和草地生态系统面积的减少,此变化占总变化的58%。其中,农田生态系统主要由灌丛生态系统转变而来,转变面积为1118.00 km^(2);草地生态系统向其他各生态系统转变面积显著,为1258.69 km^(2)。③生态系统的分形维数从1.4701降至1.1350,表明其用地的复杂程度降低,稳定性指数从0.0299增至0.3650,稳定性增强。④持续的生态输水使塔里木河干流地下水位上升,生态呈现出显著的正面发展态势,77.0%的区域生态轻微改善,8.0%的区域中等程度改善,1.7%的区域明显改善。研究显示,地下水埋深的变化对塔里木河干流生态有显著影响,地下水埋深减小,生态恢复明显,地下水埋深增大则生态退化明显。