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

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

2、應以及水鹽分布與植被分布的影響。其主要結果如下： (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指數(shù)表明，開孔河流域土地的土地利用綜合變化趨勢在1973-1990年，研究區(qū)處于準平衡狀態(tài)，類型轉換呈現(xiàn)雙向態(tài)勢；在1990-2000年，

3、研究區(qū)處于不平衡狀態(tài)，對于每一類來講，主要都是單向的不平衡轉換。而其驅動力主要來自于人口增長、社會經(jīng)濟發(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)耕地面積迅速擴大逐漸呈連片趨勢，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，表明天然植被景觀的破碎化；就斑塊密度指標而言，體現(xiàn)了各類景觀類型都呈現(xiàn)出破碎化的趨勢；農(nóng)村居民點和城市的斑塊

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)濟的增長，對綠洲天然植被區(qū)進行了強度開發(fā)。趨勢模擬也表明在未來時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，大大促進了該地區(qū)農(nóng)用化學品的施用量。而不合理化肥施用方式導致化肥

5、利用率較低，化肥隨灌溉水的流失嚴重。大量的引水不但導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)基于地學統(tǒng)計原理表明，幾十年的綠洲農(nóng)業(yè)水土資源開發(fā)對地下水產(chǎn)生很大影響，半方差函數(shù)分析結果表明，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變異己完全被較大尺度上的空間結構性變異所取代。而地下水礦化度在小尺度上的結構性變異己完全被

6、較大尺度上的隨機性變異所取代。經(jīng)過幾十年的灌溉排水，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空變化在更大程度上取決于人類生產(chǎn)活動對地下水的開采。在人類活動最為集中的綠洲中心地帶，地下水埋深下降不顯著，同時，水質(zhì)越好的區(qū)域地下水埋深降低越明顯。通過對研究區(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