開孔河流域綠洲水土資源開發(fā)及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)研究.pdf

1、本文是在完成開孔河流域水土開發(fā)對(duì)生態(tài)環(huán)境影響研究基金項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，結(jié)合水資源調(diào)查、與水有關(guān)的生態(tài)環(huán)境調(diào)查、鹽堿化遙感調(diào)查和國(guó)家“973”前期研究專項(xiàng)的成果，建立了開孔河流域水土資源數(shù)據(jù)庫(kù)，以遙感影像為主要信息源，利用GIS空間分析技術(shù)，定量分析了1973年、1990年和2000年的土地利用/覆被變化過(guò)程及其變化速率，分析了自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的影響力。并利用遙感技術(shù)和方法、生態(tài)水文分析法，分析了土地利用/覆被變化對(duì)水資源、水質(zhì)、地下水的生態(tài)效

2、應(yīng)以及水鹽分布與植被分布的影響。其主要結(jié)果如下： (1)近30年間開孔河流域綠洲的土地利用狀況發(fā)生了顯著的變化，主要表現(xiàn)為耕地的大量增加和天然植被的逐步減少。土地利用程度綜合指數(shù)表明，開孔河流域土地的土地利用程度始終保持著提升，處于發(fā)展期，且后期的土地利用程度提高較前期快。土地利用綜合變化趨勢(shì)指數(shù)表明，開孔河流域土地的土地利用綜合變化趨勢(shì)在1973-1990年，研究區(qū)處于準(zhǔn)平衡狀態(tài)，類型轉(zhuǎn)換呈現(xiàn)雙向態(tài)勢(shì)；在1990-2000年，

3、研究區(qū)處于不平衡狀態(tài)，對(duì)于每一類來(lái)講，主要都是單向的不平衡轉(zhuǎn)換。而其驅(qū)動(dòng)力主要來(lái)自于人口增長(zhǎng)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等兩大因素。 (2)從景觀格局分析，近30年焉耆盆地綠洲區(qū)耕地面積迅速擴(kuò)大逐漸呈連片趨勢(shì)，并已成為綠洲景觀類型中面積最大的斑塊類型；天然植被斑塊的數(shù)量增加，斑塊面積減少，聚集度明顯減小，這種變化與耕地呈明顯的相反趨勢(shì)，表明天然植被景觀的破碎化；就斑塊密度指標(biāo)而言，體現(xiàn)了各類景觀類型都呈現(xiàn)出破碎化的趨勢(shì)；農(nóng)村居民點(diǎn)和城市的斑塊

4、數(shù)持續(xù)增加，表明區(qū)域人口持續(xù)增加，而人口增加和經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，對(duì)綠洲天然植被區(qū)進(jìn)行了強(qiáng)度開發(fā)。趨勢(shì)模擬也表明在未來(lái)時(shí)期焉耆盆地人為干擾仍然是土地利用變化的主要方面。 (3)綠洲農(nóng)業(yè)的發(fā)展深刻的影響著流域的河流、湖泊環(huán)境。研究表明，農(nóng)業(yè)灌溉、排水排鹽影響了博斯騰湖水質(zhì)進(jìn)而影響了孔雀河以及下游水質(zhì)。河流中總磷、總氮、氨氮濃度增高發(fā)生區(qū)也多在河水流經(jīng)的農(nóng)業(yè)區(qū)。綠洲農(nóng)業(yè)的發(fā)展，大大促進(jìn)了該地區(qū)農(nóng)用化學(xué)品的施用量。而不合理化肥施用方式導(dǎo)致化肥

5、利用率較低，化肥隨灌溉水的流失嚴(yán)重。大量的引水不但導(dǎo)致了湖泊水位的急速下降，農(nóng)業(yè)排水排鹽也使曾經(jīng)的淡水湖泊變成了微咸水湖泊；同時(shí)也致使?jié)竦靥J葦產(chǎn)量的減少和其功能的喪失。 (4)基于地學(xué)統(tǒng)計(jì)原理表明，幾十年的綠洲農(nóng)業(yè)水土資源開發(fā)對(duì)地下水產(chǎn)生很大影響，半方差函數(shù)分析結(jié)果表明，隨著農(nóng)業(yè)灌溉排水以及地下水開采量的不斷增大，地下水埋深在小尺度上的隨機(jī)變異己完全被較大尺度上的空間結(jié)構(gòu)性變異所取代。而地下水礦化度在小尺度上的結(jié)構(gòu)性變異己完全被

6、較大尺度上的隨機(jī)性變異所取代。經(jīng)過(guò)幾十年的灌溉排水，焉耆盆地低礦化度的面積逐漸增加，高礦化度分區(qū)面積得到減少；而地下水埋深下降；焉耆盆地邊緣地下水埋深的時(shí)空變化在更大程度上取決于人類生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)地下水的開采。在人類活動(dòng)最為集中的綠洲中心地帶，地下水埋深下降不顯著，同時(shí)，水質(zhì)越好的區(qū)域地下水埋深降低越明顯。通過(guò)對(duì)研究區(qū)地下水礦化度空間變異特征分析表明，地下水體鹽化朝著加重方向發(fā)展。 (5)由水鹽演變與植被分布的研究表明，綠洲灌區(qū)內(nèi)部