黑河流域生态输水对下游植被变化影响研究

通过对2000—2009年的MODIS/NDVI序列分析,研究了黑河下游额济纳地区实施生态输水后该地区的植被时空变化格局。基于不同时空分辨率的遥感影像和实地考察资料,分析了形成植被变化空间差异的主要原因。研究结果表明：（1）研究区内80.4%的绿洲区植被和91.5%的荒漠区植被呈恢复趋势。绿洲区内季节累积植被指数序列趋势度大于0.14a-1的区域都存在农田开垦或弃耕地复播现象;荒漠植被的显著恢复主要发生在西河中、下游和东河下游地区。（2）研究区内19.6%的绿洲区植被和5.1%的荒漠区植被进一步退化,退化区主要分布在衬砌渠系两侧和一些干涸或径流减少的自然河流两岸,植被退化主要是乔木林的退化。（3）大范围的植被恢复主要原因在于地下水环境的整体好转,以及生态保护措施的实施;地下水环境的整体好转取决于黑河中游来水量的增加和下游输水方案的实施。（4）研究区内植被退化的直接原因在于目前输水方案实施后引起的局部地表水环境恶化。因此基于植被动态监测和局部植被对全局生态的重要性评价,确定合理的输水方案,对于区域生态环境演变进入良性循环意义重大。     

阿克苏河流域自然植被时空变化及对生态输水的响应

为掌握干旱半干旱区自然植被的变化趋势及对生态输水过程的响应过程,结合新疆阿克苏河流域高分影像和生态输水监测数据,对流域自然植被的时空变化特征及对生态输水的响应进行了研究。结果表明：2015—2020年流域内自然植被逐步增加,胡杨林和灌木的面积分别增加237.65 km²和784.36 km²,逐年转移矩阵结果显示稳定胡杨林和灌木面积也逐步增加,自然植被生态系统存在稳定态势;2015—2020年4个自然植被重点区域的年植被指数增长明显,尤其是艾希曼湖区和第一师边缘区,增加0.12～0.15左右,生态输水效果初步显现。自然植被面积和植被指数的季节变化显示自然植被对生态输水响应的滞后时间为1个月左右,不同的自然植被对生态输水的响应存在年际、季节以及空间的差异,胡杨林对生态输水的响应明显,响应滞后时间也最短。研究结果对阿克苏河流域天然植被恢复、区域水资源调配、生态需水调度等具有重要的指导价值。     

黑河生态调水后额济纳绿洲植被变化规律研究

为了客观认识和评估生态调水对黑河下游绿洲植被的影响,基于遥感技术手段,分析了生态调水后黑河下游额济纳绿洲植被变化规律。结果表明:1987—2017年,水域和林地、草地面积变化过程呈V形,2000年以来林地、草地面积持续增加,植被覆盖度增加显著,植被覆盖改善区域占总面积的比例近30%,水域面积持续扩大;额济纳绿洲土地利用类型转换主要经历了由林地和中、高覆被草地转变为低覆被草地和未利用地,而后转变为林地和中、高覆被草地的过程;通过近20 a的生态调水,总体上遏制了下游绿洲植被持续减少的状态,绿洲生态环境得到明显改善。说明黑河生态调水对下游植被恢复起到关键作用,随着生态调水年份的增加,林草地向高覆被转变趋势明显。     

塔里木河下游生态输水对地下水补给量影响的研究

文章依据塔里木河下游段现有的2000—2020年的地下水监测数据,对生态输水地下水前后水面线方程进行拟合,并在水均衡原理的基础上,对经过了21次生态输水之后的塔里木河下游段地下水埋深时空变化特征进行分析,以此对地下水的补给量进行估算,以更好支持后续的生态输水.     

黑河流域下游天然植被生态需水及其预测研究

本文分析了黑河下游天然植被生态状况,提出了依据由生态适宜性理论建立的植物生长与地下水位关系模型,结合遥感技术进行的生态分区和植物生理需水的现场实验数据的天然生态需水量计算方法,计算并预测了黑河流域下游额济纳旗天然植被生态需水量,提出了建议和结论。     

生态输水对台特玛湖面积和植被的影响

为弄清经过20年的生态输水,塔里木河与车尔臣河尾闾湖——台特玛湖水面积、地下水位和植被面积的变化特征,利用20年的遥感影像、历史资料以及实地监测数据得出结果：台特玛湖水面积已由2000年的58.79km²增长至2020年的340km²;生态输水以来湖周边平均地下水埋深从2000年生态输水初期的9.3m逐渐抬升至2017年的0.5m,且地下水位与湖面积呈极显著负相关关系;湖周边植被覆盖面积变化呈增加的趋势。该分析结果可为其他干旱区开展类似工程提供参考。     

塔里木河下游应急输水前后生态变化遥感监测分析

本文介绍了塔里木河的水资源和生态恶化现状，分析了向塔河应急输水的必要性和可行性。根据3个时相的遥感影像，从图像解译、分类以及植被指数、植被覆盖度两个主要方面对塔河下游输水前后3年来的生态变化作了定性和定量分析，对输水效果进行了评价并提出了建议。结果表明：5次应急输水对塔河下游生态恢复起到了巨大的推动作用，有效地遏制了生态的继续恶化，为我国综合治理塔河赢得了宝贵的时间。     

塔里木河下游土地利用/覆被变化对生态输水的响应

以2000—2015年的遥感影像资料和生态输水数据为基础数据源,利用ENVI和GIS数据分析处理工具,基于时间轨迹分析方法研究塔里木河下游土地利用/覆被变化(LUCC)对生态输水的响应。结果表明:2000—2015年的16次、1 670 d间歇性生态输水,使林地和草地分别增加了823个和1 347个像元,耕地、湿地和人工用地分别减少了1 422个、736个和222个像元,其他用地增加了210个像元;植被面积总体上呈扩大趋势,2015年较2000年净增植被面积382.85 km²,人工表面增加356.10 km²;戈壁、裸土、沙漠等其他用地面积共计减少了738.95 km²;土地利用变化主要发生在塔里木河下游两岸的河水漫溢、滞留区,呈现出破碎化、不规则化和复杂化的趋势。     

塔里木河下游应急输水植被恢复响应及生态修复研究

在干旱地区内陆河流域,由于水资源不合理的开发利用,流域生态系统退化已成为一种普遍现象.向断流的河道和生态退化区域实施输水工程,补偿地下水和改善水环境是河流生态系统恢复的基本行为和必然过程.为了抢救塔里木河下游生态环境,国家在2000～2003年向断流30余年的塔里木河下游500余km的天然河道实施了五次应急输水.以五次应急输水监测资料为基础,以河道水量沿程消耗-地下水位动态变化-植被恢复响应为主线,应用河道水力学、地下水动力学、植被生态学、大系统优化理论等多学科交叉研究方法,提出了下游生态修复的整体方案,为今后创建和完善干旱区受损生态系统输水、恢复与重建的评价体系奠定了理论和实践基础.     

对黑河下游额济纳绿州抢救与生态保护的思考

通过对黑河下游额济纳绿州现状成因的分析，提出了额济纳绿州抢救与生态保护的思路，措施和目标。旨在引起社会的关注，顺利实施国务院第94次总理办公会议提出的用3年时间实现国务院批准的分水方案，实现居延海“波涛滚滚”。     

黑河下游地区地下水与植被生长的关系

借助遥感方法,结合地下水水位观测数据,在区域尺度上定量地研究了我国黑河下游额济纳地区地下水水位埋深及与植被生长的关系。结果表明:影响植被生长的临界地下水水位埋深为4.0 m,适宜植被生长的地下水水位埋深范围约为2.6~4.0 m,当地下水水位埋深为2.8 m左右时,植被长势最好。     

The basic flow method for incorporating flow variability in environmental flows

The Basic Flow is a methodology used to calculate environmental flow needs for river regulation. It has gained increased recognition in Spain for hydrological planning. It is based on the study of irregularities in hydrological series of daily mean flows using the simple moving average model as a tool to extract the relevant information. The Basic Flow Methodology (BFM), beyond providing a unique minimum flow value, constitutes a complex management proposal for regulated rivers which includes other management aspects affecting the biological functioning of a river (such as the necessity of flow variability, bankfull flows or varying flow rates) through the establishment of monthly instream flow requirements. This paper presents a practical application of the BFM in the Silvan stream, a natural mountain stream impacted by a hydroelectric regulation project. Results are discussed in terms of physical habitat created and compared to those obtained from the application of another method based on the Instream Flow Incremental Methodology, using a set of computer programs (RHYHABSIM) for physical habitat simulation. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

水沙变化条件下黄河下游游荡性河段河势变化特性

根据实测资料分析，总结分析了黄河下游1986年以来水沙变化的主要特点，进而着重对水沙变化后黄河下游游荡性河道河势调整的新特点进行了阐述。其特点主要是：主流摆动幅度减弱，支汉、心滩减少；河道弯曲程度增加，河湾个数增多；工程靠溜部位上提下挫现象增多，工程上首塌滩严重；畸形河湾增加；工程脱河和半脱河现象较为严重；小水易出险等。从而认识到，水沙变化后，河势变化更加复杂。应深入探讨河势调整的机理，并通过小浪底水库调水调沙来减弱水沙变化程度，同时，在一些河势调整剧烈的河段修建能够适应长期中小水河势调整的整治工程是改善不利河势的有效途径。     

历史时期黄土高原的植被及其变迁

距今３０００－２０００年前，黄土高原六盘山以东，吕梁山以西，长城以南地区显域生境植被为疏林灌丛草原，并存在一定的区域差异唐宋时期，黄土高原的植被表现出显著的变化，主要是草原带的南移和某些耐旱植物分布范围的扩大。自北宋以后，人类活动对植被的破坏越来越强烈。掩盖了植被由于自然原因发生的变化。     

基于HIP法的漓江环境流量

河流环境流量是一种流量范围,是维持河流生态完整性和生物多样性的基础,也是保持健康的河流系统不可缺少的条件.河流环境流量评价已成为当今河流规划管理的一个重要方面.水生态完整性评价方法(HIP)是以实测日流量系列为基础来确定河流环境流量的一种水文学方法.根据桂林漓江实测日流量系列,通过HIP方法的计算,可以得到漓江的环境流量.HIP方法及其计算的环境流量结果可以为河流管理者提供技术支持.     

内蒙古植被稳定性及其影响因素分析

植被是生态系统的主要组成部分,在调节全球气候变化和生态平衡方面有重要作用,是气候变化的指示器.因此,研究植被弹性和抗性及影响因素对区域植被稳定性现状和生态可持续发展具有重要意义.基于2000—2019年MOD13A2 NDVI数据、气象数据和植被类型数据,通过自回归模型、趋势分析及地理空间分析方法,对内蒙古植被稳定性及...     

黑河额济纳旗天然林草植被保护评价指标研究

针对黑河下游额济纳旗天然林草植被面积不断减少、生态环境日趋恶化的问题；根据已采取的保护措施和已经退化的典型天然林草植被的实地对比调查结果，结合已有研究成果，在对天然林草植被保护评价主要因素地下水埋深、植被覆盖度、植物种类、土地沙化程度等分析的基础上，采用定性和定量相结合的方法，提出了额济纳旗天然林草植被的保护评价指标。     

塔里木灌区引水前后环境流特性变化

基于水文改变指标基本分析方法,筛选建立了环境流评价指标,着重分析了塔里木灌区引水对塔里木河干流阿拉尔和新渠满断面环境流变化的影响。结果表明:在灌区大量引水灌溉前后,干流两个主要水文站的环境流组成分别呈现出不同程度的变化,环境流组成趋于单一化;各水文站的流量事件以枯水流量事件为主;引水对特枯流量事件、高流量脉冲事件和大洪水事件的影响较大。结合环境流指标和生态系统响应关系,制定了面向生态的水资源优化调度方案,为流域生态治理和水量分配提供了参考。     

A functional flows approach to selecting ecologically relevant flow metrics for environmental flow applications

The science and practice of environmental flows have advanced significantly over the last several decades. Most environmental flow approaches require quantifying the relationships between hydrologic change and biologic response, but this can be challenging to determine and implement due to high data requirements, limited transferability, and the abundance of hydrologic metrics available for evaluation. We suggest that a functional flows approach, focusing on elements of the natural flow regime known to sustain important ecosystem processes, offers a pathway for linking understanding of ecosystem processes with discrete, quantifiable measures of the flow regime for a broad range of native taxa and assemblages. Functional flow components can be identified as distinct aspects of the annual hydrograph that support key biophysical processes, such as wet season flood flows or spring recession flows, and then quantified by flow metrics, such as 5% exceedance flow or daily percent decrease in flow, respectively. By selecting a discrete set of flow metrics that measure key functional flow components, the spatial and temporal complexity of flow regimes can be managed in a holistic manner supportive of multiple ecological processes and native aquatic species requirements. We provide an overview of the functional flows approach to selecting a defined set of flow metrics and illustrate its application in two seasonally variable stream systems. We further discuss how a functional flows approach can be utilized as a conceptual model both within and outside of existing environmental flow frameworks to guide consideration of ecological processes when designing prescribed flow regimes.