检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：乔子戌内蒙古农业大学

学位级别：硕士

近百年来,气候变化和人类活动对水资源产生了较大影响,全球范围内需水量的大幅增长与水资源的短缺形成了尖锐矛盾,极端水事件发生频率逐步提高,生态环境不断恶化,水资源合理调控作为解决这些问题的有效手段之一,已经开展了很多研究,但... 详细信息

近百年来,气候变化和人类活动对水资源产生了较大影响,全球范围内需水量的大幅增长与水资源的短缺形成了尖锐矛盾,极端水事件发生频率逐步提高,生态环境不断恶化,水资源合理调控作为解决这些问题的有效手段之一,已经开展了很多研究,但针对荒漠绿洲所在流域兼顾植被恢复与农业用水、地表水与地下水(地下水位)联合调控的研究较少。黑河流域水资源匮乏,气候干旱,是典型的西北内陆河流域,对黑河流域进行地表水与地下水联合调控研究,在丰富地表水与地下水联合调控相关研究成果的同时,对黑河流域生态环境恢复具有现实意义,亦为中国西北内陆河流域绿洲生态改善提供了参考。本文以中国西北内陆河流域典型流域—黑河流域东部子水系中下游平原区(上游为山丘区,水资源开发利用程度较低)为研究区,在收集整理研究区气象站气象要素、水文站径流要素、张掖和额济纳等市县社会经济、供用水、黑河流域遥感影像、黑河流域地下水埋深等多年年(月)序列数据的基础上,深入分析水资源开发利用现状、存在的问题,开展供需水预测,提出面向生态稳定的地表水与地下水联合调控新模式;使用水平衡原理、多目标规划、遗传算法、大系统分解协调理论等方法,构建水平衡模型及地表水与地下水联合调控模型,提出黑河流域荒漠绿洲面向生态稳定的地表水与地下水联合调控方案,主要结论如下:1.黑河流域现状水资源开发利用中存在的主要问题是:水资源匮乏,开发利用强度大、生态环境恶化、用水结构不合理、水利工程等影响大、管理力度不足、管理机制体系不健全等。2.结合植被面积和盖度与地下水位、社会经济发展等,在有限水资源条件下以及一定的节水措施下,初步预测了研究区未来供需水状况,根据相关规划与文献确定,研究区可供水量为24.6亿m3;2035年需水量为29.25亿m3,其中农业、工业、生活、生态需水量分别为13.08亿m3、1.59亿m3、1.39亿m3、13.19亿m3(其中额济纳绿洲植被需水量为6.74亿m3),水资源初步平衡分析表明缺水4.65亿m3;2050年需水量为30.46亿m3,其中农业、工业、生活、生态需水量分别为12.26亿m3、1.84亿m3、1.72亿m3、14.64亿m3(其中额济纳绿洲植被需水量为7.54亿m3),水资源初步平衡分析表明缺水5.86亿m3,研究区供需矛盾突出,缺水量较大,这就需要未来合理调控水资源,解决缺水、生态恢复等问题。3.对黑河流域莺落峡、草滩庄、黑河大桥、正义峡等断面下泄量进行了系统分析,总体上看,近十年黑河流域进入了丰水期,下泄量呈明显增加的趋势。在此基础上,利用2000-2016年黑河流域中游水文、气象、供用水等数据,建立了黑河流域中游水平衡模型,并利用最小二乘法和遗传算法进行了参数率定,最终得到相关系数为0.8、NSE系数(纳什效率系数)为0.59的黑河流域中游水平衡模型,模型可以很好的描述地表水与地下水之间的响应关系以及莺落峡来水量与正义峡下泄量之间的关系。4.纳入中游水平衡模型,构建了研究区面向生态稳定的地表水与地下水联合调控模型,初步供需水平衡分析显示研究区缺水量较大,因此模型坚持以供定需的原则,协调生态、工业、农业、生活等用水,在有限水资源条件下,利用充分的节水措施以及产业结构调整措施,实现生态恢复、水资源利用效率和效益最大化、满足各行业发展规模、水资源得到可持续利用的总体目标,经模型运算求解后,提出了黑河流域荒漠绿洲面向生态稳定的地表水与地下水联合调控方案。经优化调控后2035年研究区总配水量为24.49亿m3,其中地表水配水量为18.2亿m3,地下水配水量为6.29亿m3,农业、工业、生活、生态配水量分别为8.31亿m3、1.59亿m3、1.39亿m3、13.2亿m3;2050年总配水量为24.6亿m3,其中地表水配水量为18.2亿m3,地下水配水量为6.4亿m3,农业、工业、生活、生态配水量分别为6.53亿m3、1.84亿m3、1.72忆m3、14.51亿m3;经济系统内部工业效益占比逐渐增大,研究区经济效益逐步上升,下游荒漠绿洲区自然绿洲面积不断扩大,基本可以恢复到目标年水平,实现荒漠绿洲区的生态稳定。

关键词：地表水地下水调控生态稳定荒漠绿洲黑河流域

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土地利用/覆被变化对河西走廊典型荒漠绿洲碳储量的影响

土地利用/覆被变化对河西走廊典型荒漠绿洲碳储量的影响

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作者：孔君洽中国科学院大学

学位级别：硕士

中国西北荒漠绿洲持续的水土资源开发使得土地覆被发生了显著变化，土地利用变化可以通过改变生态系统的结构和功能来影响生态系统的碳循环过程，影响荒漠绿洲生态系统的碳储存和释放。因此，本研究以河西走廊中段黑河中游(包括临泽)荒... 详细信息

中国西北荒漠绿洲持续的水土资源开发使得土地覆被发生了显著变化，土地利用变化可以通过改变生态系统的结构和功能来影响生态系统的碳循环过程，影响荒漠绿洲生态系统的碳储存和释放。因此，本研究以河西走廊中段黑河中游(包括临泽)荒漠绿洲区为研究区域，基于不同时期土地利用/覆被类型图，结合土壤、植被碳密度基础资料及调查数据，运用Bookkeeping模型、CA-Markov模型、IPCC清单法等研究方法，评估了近30年临泽绿洲土地利用/覆被变化特征及其对碳储量的影响，分析了荒漠绿洲主要土地利用类型转变过程中(农田垦殖过程)耕层(0-20 cm)土壤碳储量演变特征，并模拟预测了黑河中游未来土地利用变化及其对碳储量影响。主要结果如下:　　(1)土地利用/覆被变化特征主要表现为:1987-2016年间，临泽荒漠绿洲区居民及建设用地、耕地、林地呈增加趋势，盐碱地、水体、沙地、荒漠草地则呈减少趋势。耕地面积增加了269.38km2，其中耕地开垦面积为372.57km2，开垦主要来源于盐碱地、荒漠草地和沙地。2000-2012年间，黑河中游荒漠绿洲区耕地、建设用地、林地和草地面积呈增加趋势，未利用土地和水域面积呈减少趋势。耕地面积增加了807.88km2，其中耕地开垦面积为1109.47km2，开垦主要来源于未利用土地和草地。总体来看，研究区土地利用/覆被面积和结构均发生了变化，耕地开垦为最主要的土地利用/覆被变化形式。　　(2)土地利用/覆被变化对荒漠绿洲碳储量影响的研究表明:1987-2016年间，临泽荒漠绿洲区土地利用/覆被变化导致碳储量增加5.89×105t，其中土壤碳储量增加量为4.02×105t，植被碳储量增加量为1.86×105t;耕地变化使碳储量增加4.91×105t，其中使碳储量增加的转变分别是荒漠草地→耕地、沙地→耕地、盐碱地→耕地、耕地→林地，相反的转变则使碳储量减少。2000-2012年间，黑河中游荒漠绿洲区土地利用/覆被变化导致碳储量增加3.22×106t，其中林地和耕地变化导致碳储量增加1.61×106t、9.18×105t，其中使碳储量增加的转变分别是未利用土地→耕地、草地→耕地，耕地→林地，相反的转变则使碳储量减少。总体来看，研究区土地利用/覆被变化导致碳储量呈增加趋势，耕地变化是影响碳储量变化的主要因素。　　(3)对主要土地利用类型转变过程中(农田垦殖过程)耕层(0-20 cm)土壤碳储量演变特征的研究表明:荒漠绿洲农田土壤碳储量在2.41-32.97t·hm-2范围之间变动，平均值为17.22t·hm-2;盐碱地、戈壁和沙地背景农田土壤碳储量平均值分别为19.36、16.10、15.93t·hm-2。随着开垦年限的增加，不同开垦背景的农田土壤碳储量均呈增加趋势，但沙地和戈壁背景的农田开垦20年后增加趋势放缓，盐碱地背景的农田在25年后才表现出放缓趋势。沙地、戈壁和盐碱地背景的农田土壤有机碳的固存速率分别为0.424、0.485、0.811t·hm-2·a-1。综上所述，荒漠绿洲盐碱地背景的农田土壤有机碳的固存速率显著高于戈壁、沙地背景的农田，但开垦30年后不同背景农田土壤碳储量仍处于较低水平，需要针对不同开垦背景对绿洲农田进行管理以提高荒漠绿洲土地利用效率和生产力。　　(4)对黑河中游荒漠绿洲区土地利用/覆被变化对碳储量影响的预测表明:相比2000-2012年，2012-2024年耕地、建设用地、林地占研究区比例分别增加3.18％、0.84％和0.77％，未利用土地、草地和水域占研究区比例减少3.32％、1.13％和0.33％。2012-2024年间土地利用/覆被变化导致碳储量增加7.55×106t，较2000-2012年土地利用变化导致碳储量增加4.33×106t。各土地利用类型变化导致碳储量变化更加明显，其中林地和耕地变化仍是碳储量增加的主要原因，建设用地仍是碳储量减少的主要原因。总体来看，2012-2024年间黑河中游荒漠绿洲区耕地、建设用地、林地将继续呈增加趋势，未利用土地和水体将继续呈减少趋势，固碳能力表现出较明显的提高。

关键词：土地利用覆被变化河西走廊荒漠绿洲碳储量

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河西走廊临泽荒漠绿洲高时空分辨率的蒸散发遥感反演研究

河西走廊临泽荒漠绿洲高时空分辨率的蒸散发遥感反演研究

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作者：焦丹丹中国科学院大学

学位级别：硕士

蒸散是地表水热平衡的重要分量,也是陆地生态过程与水文过程之间的重要纽带,尤其在干旱区地一气相互作用、碳循环、水循环等过程所包含的物质与能量交换中占有极其重要的地位。对于水资源短缺和生态环境问题较为突出的西北干旱区荒漠绿... 详细信息

蒸散是地表水热平衡的重要分量,也是陆地生态过程与水文过程之间的重要纽带,尤其在干旱区地一气相互作用、碳循环、水循环等过程所包含的物质与能量交换中占有极其重要的地位。对于水资源短缺和生态环境问题较为突出的西北干旱区荒漠绿洲而言,深入理解不同下垫面水热平衡及其分配规律,尤其是蒸散发过程的时空格局,可为荒漠绿洲水土资源合理利用和生态环境保护提供科学理论依据。　　本研究以河西走廊中段临泽绿洲北部为研究区,利用2015～2016年临泽站微气象、通量、水文、土壤等数据,通过对比分析10种潜在蒸散量计算公式的计算结果,提出了适用于干旱区潜在蒸散的计算方法;基于同期35景Landsat8遥感影像的反演参数及气象数据、借助资源三号影像的高分辨率植被信息获取空间增强后的地表温度参数,结合SEBS(Surface Energy Balance System)模型和作物系数法估算了研究区的日蒸散量的高精度时空变化特征及其植被覆盖的调控机制。主要结果有:　　(1)临泽荒漠绿洲区φ20型蒸发皿测量值与E601型蒸发皿值具有高度相关性(R2=0.98,P＜0.01),转换系数为0.65,且具有季节变化,主要与太阳辐射有关。　　(2)计算潜在蒸散量的各种方法中综合法最适用,其次是辐射法,基于温度的各方法适用性最差;综合法中FAO-56法最优,与E601型蒸发皿值拟合值为1.02(R2=0.70);其次是基于辐射的Doorenbos-Pruitt法,与φ20型蒸发皿值拟合值为0.78(R2=0.85)。　　(3)从SEBS模型值和通量观测数据所建立的回归方程来看,斜率接近于1,说明变化趋势较一致,拟合程度较好且两者之间差异不大,特别是在均质性较强的绿洲区(R2=0.96),RMSE和MAE分别为0.84mm/d,0.56mm/d,表明该模型适用性较强。　　(4)基于潜在蒸散发与实际蒸散发的空间分布规律与动态关系,实现了利用SEBS模型模拟全年的日尺度蒸散量,日尺度蒸散量与太阳辐射、植被生长、降水量的时间变化趋势基本吻合,研究区夏季蒸散量最高(190.55 mm),其次为春季(100.03 mm)、秋季(62.27 mm)、冬季(6.83 mm)。　　(5)利用空间增强后的地表温度值求取蒸散量相当于采用较高空间分辨率的数据来解析混合像元内部的情况,能够得到更为准确的地表蒸散值,结合高分辨率的ZY3影像进行空间增强后由于植被信息的增强,在地物交界处蒸散量的区分度变得明显。　　(6)从蒸散量的空间变化来看,不同下垫面对蒸散的影响显著,主要与下垫面水分状况有关。水体蒸散值最大,其余依次为农田、防护林、裸地和灌木丛,说明除水体外,随着植被覆盖的增大,蒸散量也逐渐增加。夏季绿洲内部农田和防护林蒸散量较高,是绿洲以外荒漠裸地的2～3倍。各土地覆盖类型蒸散量的季节变化趋势一致,由于空间分布受下垫面供水状况和植被生长差异的影响,各土地覆盖类型蒸散量的变幅存在差异:水体＞农田＞防护林＞裸地＞绿洲外围防风固沙灌木丛。

关键词：河西走廊荒漠绿洲时空分辨率蒸散发过程遥感反演

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荒漠绿洲植被生态需水研究现状及发展趋势——以民勤县为例

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水资源与水工程学报 2018年第2期29卷 34-38,44页

作者：石媛媛马国军王雅云姜田亮张恒嘉甘肃农业大学水利水电工程学院甘肃兰州730070

以民勤荒漠绿洲现状条件为基础,通过总结国内外相关研究成果,明晰了以植被生长为主体的生态需水内涵。从生态系统的适宜性、阈值性、循环性和农业气象原理入手,分析了植被生态需水的理论基础,藉此提出适宜民勤绿洲的生态需水估算方法,... 详细信息

以民勤荒漠绿洲现状条件为基础,通过总结国内外相关研究成果,明晰了以植被生长为主体的生态需水内涵。从生态系统的适宜性、阈值性、循环性和农业气象原理入手,分析了植被生态需水的理论基础,藉此提出适宜民勤绿洲的生态需水估算方法,即依托于3S技术划分土地类型及面积,以潜水蒸发法为主,综合使用直接计算、Penman-Monteith公式等多种计算方法。此外,探讨了植被生态需水研究的难点所在,认为应将重心放在建立植被生长与降雨量、地下水埋深等因素的响应函数,探究潜水与SPAC系统的耦合机制,揭示植被生态需水机理。构建符合民勤荒漠绿洲的植被类型和水文生态条件适宜程度识别指标体系,探究植被生态需水驱动机制,最终实现统筹人口、资源、环境与经济社会的协调可持续发展。

关键词：植被生态需水荒漠绿洲理论基础估算方法研究进展民勤县

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荒漠绿洲边缘沙漠化土地整治——临泽绿洲北部试验研究剖析

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干旱区资源与环境 1987年第1期 98-105页

作者：刘新民王振先唐宗泽赵业凡中国科学院兰州沙漠研究所中国科学院兰州沙漠研究所林业部林业干部学院

本文根据作者在临泽绿洲北部进行的试验研究和在其他绿洲进行的观测与调查,分析讨论绿洲沙漠的特点、整治途径以及绿洲防护体系的结构与功能。研究结果表明:①绿洲沙漠化的主要特征是严酷自然条件加上绿洲资源不合理开发利用所造成的风... 详细信息

本文根据作者在临泽绿洲北部进行的试验研究和在其他绿洲进行的观测与调查,分析讨论绿洲沙漠的特点、整治途径以及绿洲防护体系的结构与功能。研究结果表明:①绿洲沙漠化的主要特征是严酷自然条件加上绿洲资源不合理开发利用所造成的风沙危害和干旱胁迫。其中绿洲上风向边缘等生态平衡脆弱的地带最易出现沙漠化;②整治绿洲沙漠化土地的根本途径是建立综合的防护体系和合理开发利用绿洲资源;③完整的绿洲防护体系至少应包括护田林网、阻沙固沙林带和封沙育草第三个主要部分。各组成部分有其特殊功能,并在总体上产生良好的生态效益,近地面气候条件改善、风沙危害消除、土地结构合理化、植被恢复以及整个绿洲生产力稳定提高等。

关键词：荒漠绿洲沙漠化土地流动沙丘临泽

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荒漠绿洲香梨园生草覆盖节水省肥效应的研究

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新疆农业科学 2004年第3期41卷 164-168页

作者：徐胜利陈小青陈青云塔里木农垦大学植物科技学院新疆阿拉尔843300 中国农业大学农业与生物技术学院北京100094

南疆荒漠绿洲光热资源充足,但水资源短缺,严重制约了农业的发展,1999～2003年连续5年对香梨园进行了覆草节水试验。结果表明:覆草能显著提高香梨产量和品质,5年间年均增产幅度为15 2%～65 3%,节水幅度达到28 8%～36 1%,土壤有机质含量增... 详细信息

南疆荒漠绿洲光热资源充足,但水资源短缺,严重制约了农业的发展,1999～2003年连续5年对香梨园进行了覆草节水试验。结果表明:覆草能显著提高香梨产量和品质,5年间年均增产幅度为15 2%～65 3%,节水幅度达到28 8%～36 1%,土壤有机质含量增加25 6%～70 5%,速效氮、速效钾和速效磷的含量分别增加39 1～76 4mg/kg、4 5～18 0mg/kg和29 8～76 9mg/kg,0～30cm土层10 0mm直径总根数增加幅度达到55%～122 1%。经济效益分析表明:以苜蓿生草覆草最宜,5年年均增产7514 3kg/hm2,年增收入达到5008 85元/hm2,节水效益达到508 55元/hm2,省肥效益达到1950元/hm2,产投比为5.56。

关键词：荒漠绿洲香梨生草覆盖节水效益产量品质土壤养分

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荒漠绿洲植被生态需水研究进展

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中国水运（下半月） 2018年第2期18卷 123-126,162页

作者：王雅云纪永福张恒嘉石媛媛李福强姜田亮甘肃农业大学水利水电工程学院甘肃兰州730070 甘肃省治沙研究所甘肃兰州730070

在查阅大量文献的基础上,分析了植被生态需水的内涵,认为植被生态需水就是在一定区域内满足目标条件下,维持植被稳定生长,促进植被生态系统健康运行所需的最小水量。归纳总结了目前植被生态需水常用的几种计算方法,评析了各方法的优缺... 详细信息

在查阅大量文献的基础上,分析了植被生态需水的内涵,认为植被生态需水就是在一定区域内满足目标条件下,维持植被稳定生长,促进植被生态系统健康运行所需的最小水量。归纳总结了目前植被生态需水常用的几种计算方法,评析了各方法的优缺点。回顾了国内外生态需水研究进展,而我国生态需水研究主要集中在干旱绿洲区域,主要以3S技术为支撑进行遥感解译生态分区,应用潜水蒸发原理,准确量化生态需水以及需水机理研究。指出我国西北荒漠绿洲区生态需水研究的现状与面临的挑战,并提出若干关键科学问题。

关键词：荒漠绿洲生态需水内涵量化方法研究进展

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荒漠绿洲树木引种试验研究