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中国沙漠 2023年第4期43卷 231-240页

作者：王永鹏阿里木江周龙杨鹏年冯思阳王延文新疆农业大学水利与土木工程学院新疆乌鲁木齐830052 新疆水利发展投资集团新疆乌鲁木齐830000 南京水利科学研究院水文水资源研究所江苏南京210029 塔城地区水利水电勘察设计院新疆塔城834700

分析塔里木河下游生态输水效应可为优化生态输水调配策略提供科学指导。基于Landsat系列影像、气象数据和现场钻探数据,解译土地利用类型及植被覆盖度,确定植被耗水量及地下水埋深演变趋势,以探讨生态输水的多重效应。结果显示:(1)2000... 详细信息

分析塔里木河下游生态输水效应可为优化生态输水调配策略提供科学指导。基于Landsat系列影像、气象数据和现场钻探数据,解译土地利用类型及植被覆盖度,确定植被耗水量及地下水埋深演变趋势,以探讨生态输水的多重效应。结果显示:(1)2000—2020年,塔里木河下游林草地面积、覆盖度增长显著,1亿m^(3)生态水分别对应5.40 km^(2)天然植被面积及0.14%植被覆盖度增长。(2)2000—2015年植被耗水量重心沿塔里木河干流方向迁移,2015—2020年向自然漫溢区迁移,共向东南迁移4 359 m。(3)自然漫溢区内地下水埋深增幅高达5 m,主河道沿线2 km范围增加1~3 m,河道以外2~5 km区域地下水埋深增加0~1 m。(4)天然植被适宜耗水量约为200 mm·a^(-1),生态输水前期仅在主河道沿线局部区域存在低效耗散,后期大量集中于自然漫溢区。21年生态输水实践表明,天然植被明显改善,地下水位明显回升,生态输水效应显著;但受既有输水方式固化的制约,生态水量空间分布不均衡和低效耗散增大,生态输水方式仍存在优化的必要性。

关键词：塔里木河下游植被修复地下水埋深植被耗水特征生态输水效应

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塔里木河下游生态输水效应及输水调配策略研究

塔里木河下游生态输水效应及输水调配策略研究

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作者：王永鹏新疆农业大学

学位级别：硕士

从2000～2020年间,塔里木河下游经历了21次生态输水,地下水位大幅抬升,天然植被长势明显改善,生态输水效应显著。但随着生态输水次数的增加,受既有输水方式固化的制约,出现了生态水空间分配不均衡、无效耗散增多、河水向地下水的转换比... 详细信息

从2000～2020年间,塔里木河下游经历了21次生态输水,地下水位大幅抬升,天然植被长势明显改善,生态输水效应显著。但随着生态输水次数的增加,受既有输水方式固化的制约,出现了生态水空间分配不均衡、无效耗散增多、河水向地下水的转换比例下降等一系列新问题,是目前生态输水需解决的关键问题。本文主要结论如下:(1)基于世界粮农组织(FAO)推荐的植被耗水计算方法,针对塔里木河下游非完全覆盖及水分胁迫下的天然植被,在30 m空间栅格尺度上进行了天然植被耗水量计算,确定出下游各土地利用类型上植被系数(K)林地为0.85、草地为0.44、荒漠植被为0.21;土壤水分限制系数(K)林地为0.65、草地为0.46、荒漠植被为0.35,是塔里木河下游植被修复研究与生态输水效应评价的一项基础成果。(2)至2020年,塔里木河下游经过21次的生态输水后各土地利用类型面积变化显著,荒漠面积多年以75.73 km/5a的速率递减,林地、草地分别以13.18 km/5a、81.63 km/5a的速率增长;天然植被覆盖度整体呈上升趋势,多年来林地、草地、荒漠植被覆盖度分别以4.18%/5a,2.67%/5a和0.19%/5a的速率增长;天然植被面积和覆盖度的双增长,导致其耗水量以0.26×10 m/5a的速率增长;从2000～2020年间,植被耗水累积量为43.56×10 m,占下游河道消耗的58.68%,已成为河道消耗的主要转化项。(3)生态输水前期,天然植被面积增长速率为64.12 km/5a,地下水位在主河道沿线恢复明显;2010年及以后天然植被面积增长速率上升为125.51 km/5a,植被耗水量重心沿主河道向下游迁移,地下水位在自然漫溢区内大范围抬升。植被面积扩张速率、耗水特征和地下水位回升范围的变化趋势对前后期生态输水量及输水方式均有良好的响应,生态输水效应显著。(4)研究区GLDAS栅格气象数据表明:2000～2020年期间,塔里木河下游内平均气温、比湿度均呈显著的上升趋势;下游局地气温与比湿度的变化趋势是全球气候变暖和生态输水共同作用的结果,生态输水对下游局地气温及湿度变化具有一定的调节作用。21年的生态输水实践表明:塔里木河下游天然植被得到明显改善,地下水位明显上升,生态输水效应显著。同时,为解决既有输水方式固化引发的生态水空间分布不均衡、地下水转化比例下降、无效耗散增大等一系列问题,后期输水应在保证大西海子水库3.50×10 m生态下泄量、台特玛湖30 km湖面和塔里木河下游1050 km绿洲规模的前提下,基于天然地形,综合考虑既有天然植被分布、耗水特征、生态长廊荒漠化防治及铁路、公路保护等多个目标,采取人工控制手段划分漫溢区的输水方式,在空间上合理配置生态水,以减小无效消耗,实现生态修复目标最大化。

关键词：塔里木河下游改进的彭曼公式植被耗水量生态输水效应生态输水调配策略

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塔里木河下游植被耗水量的时空演变

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水土保持通报 2022年第3期42卷 225-232页

作者：王永鹏杨鹏年周龙徐生武邓晓雅冯思阳新疆农业大学水利与土木工程学院新疆乌鲁木齐830052 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 塔里木河流域干流管理局新疆库尔勒841000 中国水利水电科学研究院北京100044

[目的]分析塔里木河下游天然植被耗水量,为其生态修复研究提供科学指导。[方法]基于Landsat系列影像和日尺度气象数据,采用改进的Penman-Monteith公式法,在30 m空间分辨率上,对生态输水以来大西海子水库至阿拉干断面间植被耗水量的时空... 详细信息

[目的]分析塔里木河下游天然植被耗水量,为其生态修复研究提供科学指导。[方法]基于Landsat系列影像和日尺度气象数据,采用改进的Penman-Monteith公式法,在30 m空间分辨率上,对生态输水以来大西海子水库至阿拉干断面间植被耗水量的时空演变趋势进行了分析。[结果](1)研究区天然植被耗水量时空分布存在着明显的梯度化差异,高耗水区主要分布在主河道沿线及自然漫溢区,下游植被耗水量整体偏低,年内主要集中于植被生长中期。(2)2000—2020年天然植被平均耗水量为1.90×10^(8) m^(3)/a,并以2.44×10^(7) m^(3)/5 a的速率增长;同期大西海子水库至阿拉干断面间的河水消耗量为2.79×10^(8) m^(3)/a;植被耗水量占河道消耗水量的68.23%,二者随输水进程均呈上升趋势。(3)天然植被面积以12.37%/5 a的速率增长,耗水量以12.82%/5 a的速率增长,植被面积与耗水量增长速率相匹配,天然植被的修复对输水的响应较为积极,继续输水仍会促进植被的快速恢复。[结论]截至2020年,经过21 a的生态输水,塔里木河下游天然植被得到明显改善;但受既有输水方式固化的影响,加大了水面及浅埋深区的无效蒸发,生态耗水的时空分布仍存在优化的可行性和必要性。

关键词：改进的彭曼公式植被覆盖度植被耗水量生态输水效应塔里木河下游

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塔里木河下游湿地面积时序变化及对生态输水的响应

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植物生态学报 2020年第6期44卷 616-627页

作者：蔚亮李均力包安明白洁黄粤刘铁沈占锋中国科学院新疆生态与地理研究所绿洲与荒漠国家重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049 新疆遥感与地理信息系统应用重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院空天信息研究院北京100094

及时了解和定量分析荒漠区河岸带湿地月度时序变化趋势及对生态输水过程的响应,对认识湿地生态修复过程,改进生态输水策略,维护湿地生态系统稳定具有重要意义。该文基于Landsat ETM+/TM/OLI和Sentinel 2形成的月尺度的密集长时序遥感数... 详细信息

及时了解和定量分析荒漠区河岸带湿地月度时序变化趋势及对生态输水过程的响应,对认识湿地生态修复过程,改进生态输水策略,维护湿地生态系统稳定具有重要意义。该文基于Landsat ETM+/TM/OLI和Sentinel 2形成的月尺度的密集长时序遥感数据,分析2000–2018年塔里木河下游英苏-阿拉干之间的湿地时序变化特征,并评估湿地变化对生态输水过程的响应。结果表明:近19年来湿地面积持续增加,其中2011–2013年和2017–2018年是面积快速增加的时段。不同的单、双通道输水方式和输水量大小解释了喀尔达依湿地与博孜库勒湿地在不同时段增长的快慢。对湿地面积与生态输水量、地下水埋深关系的分析表明,累计生态输水量的持续增加是近20年来塔里木河下游河岸带湿地扩张的重要因素,每年大于3.5亿m3的双通道生态输水,地下水埋深维持在–5.0––3.5 m是湿地持续稳定增长的关键。

关键词：荒漠区河岸带湿地时间序列生态输水效应时滞分析塔里木河下游

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