西北内陆盆地地下水的生态环境效应研究

西北内陆盆地地下水的生态环境效应研究

张静[1]2016年在《准噶尔盆地表生生态环境演化及驱动力分析》文中指出准噶尔盆地地处我国西北旱区内陆盆地,降雨稀少、蒸发强烈,属于典型的生态环境脆弱区,其中天山北麓平原绿洲区是新疆经济文化发展的关键地域。21世纪以来,在西部大开发过程中西部旱区生态环境建设虽然取得了一定的成果,但局部改善、整体恶化是当前生态环境的现状,生态环境问题依然严峻。随着气候变化和人类活动的不断增强,特别是对水资源的不合理开发利用,准噶尔盆地出现了天然植被退化、土壤盐渍化、土地沙化、湖泊湿地萎缩等生态环境退化现象,此类生态环境问题严重威胁区域生态安全和经济社会的可持续发展。因此,开展生态环境演化及驱动机制研究,探究区域水循环与生态环境的关系,为实现水资源开发利用与生态环境的协调发展具有重要的理论价值和现实意义。论文以旱区水资源形成转化与表生生态环境关系为主线,基于LUCC理论、RS与GIS技术,深入分析了准噶尔盆地水循环与生态系统间的相互作用机理,系统研究了准噶尔盆地表生生态环境演化及生态环境问题,定量分析了表生生态环境演化的驱动机制,构建了基于地下水的表生生态环境评价体系。主要研究成果如下:(1)通过研究地下水循环演化与表生生态环境的关系,得出地下水状态对典型流域平原区表生生态环境具有控制作用,不同类型的植被生长指标与地下水位埋深、包气带土壤含水量、包气带土壤含盐量均呈对数关系,地下水位埋深对包气带土壤含水量和含盐量具有控制作用,由此构建了以地下水状态变量为基础的面向表生生态环境安全的多维临界标识指标体系。(2)基于旱区特征和水资源形成演化规律,以地下水循环演化与表生生态环境的关系为主线,将研究区划分为山地、人工绿洲、天然绿洲、天然水域和荒漠五大生态系统类型。基于遥感解译和LUCC理论系统分析了准噶尔盆地表生态环境格局—动态—演化特征:荒漠和山地生态系统是盆地的背景和基质,盆地生态环境总体极为脆弱。近40年来,荒漠生态系统的面积逐渐减少,人工绿洲生态系统的面积逐渐增加,天然绿洲生态系统的面积呈弱减少趋势,天然水域生态系统的面积略有减少。通过土地利用程度、土地利用动态度和土地利用转移矩阵分析可知:研究区土地利用程度总体增大,耕地和建设用地的面积增加,在人类活动影响下水资源利用量增加;永久性冰川雪地、山区林草地面积均呈减少趋势,说明准噶尔盆地水资源总量减少,水资源涵养能力呈下降趋势。(3)基于AVHRR-NDVI和MODIS-NDVI数据,利用最大值合成和时间序列数据重建技术获得研究区不同尺度的植被指数时间序列数据,采用均值、标准差和线性趋势法对准噶尔盆地和天山北麓植被覆盖变化进行不同时空尺度的研究,其总体特征为:(1)盆地尺度上:NDVI均值为0.158,NDVI小于0.2的面积占研究区总面积的43.8%,盆地整体植被覆盖度低,生态环境脆弱。1982-2006年植被指数年际变化幅度为0.0004/a,呈弱增加趋势。由NDVI空间变化分析可知,天山北麓平原区和戈壁带多年NDVI标准差均较大,属于生态环境强和较强敏感区,平原区多年植被指数呈显著增加趋势;山前戈壁带多年植被指数呈显著较少趋势,天山高山区植被指数呈增加趋势。(2)2001-2010年准噶尔盆地重点地段,即生态环境敏感区NDVI年际变化幅度为29.336/a,植被覆盖整体上是逐年增加的;植被极度增加的地区主要集中在农田植被区;植被减少区主要集中在中低山区的戈壁等稀疏植被地区;植被极度减少主要集中在湿地及水体边缘区。(4)基于天山北麓DEM数据、气象数据、地下水位埋深数据、土地利用类型、人口及GDP数据,采用空间分析和统计分析方法,对天山北麓植被覆盖变化的驱动力进行系统分析,天山北麓植被覆盖及其变化存在着明显的垂直分异特性。地质地貌因素控制着天山北麓表生生态环境的基本格局,气候变化、地下水状态和人类活动是天山北麓表生态环境在时间尺度上变化的主要驱动因素。在海拔大于700m的区域植被覆盖变化受坡度、坡向、降水和气温等自然因素的影响较大,而在海拔小于700m的平原绿洲区植被覆盖受土地利用类型、地下水位埋深、人口及经济因素的共同影响较大,而此类因素的变化来源于人类对水土资源的开发利用。(5)基于地下水的生态功能,构建了基于地下水动态的天山北麓表生生态环境评价指标体系,采用层次分析法对天山北麓平原区表生生态环境进行评价与预测,结果表明以现状条件开采地下水,研究区生态环境呈严重恶化趋势。基于生态环境约束条件,设计现状水利工程条件下的调控方案(A)和跨流域引水条件下的调控方案(B),经预测结果对比分析可知:方案B有助于维持天然河道的生态环境和地下水系统的动态平衡,优于方案A。

乔晓英[2]2008年在《准噶尔盆地南缘地下水环境演化及其可再生性研究》文中提出准噶尔盆地是西北四大内陆盆地之一,盆地中部古尔班通古特沙漠为我国第二大沙漠,著名的艾比湖是盆地最低排泄点。盆地南缘的天山北麓山前平原区,属于国家西北三大开发区之一,然而该区地处内陆干旱地区,降水稀少,蒸发强烈,生态环境脆弱。区内地下水资源不仅是社会、经济发展的重要物质基础,又是生态环境的重要组成部分,而且还是地质环境系统的信息载体。受气候变化及人类活动的影响,区内地下水循环条件发生改变,地下水环境趋于恶化,从而诱发了地下水降落漏斗、泉流量衰减、地下水污染、土壤次生盐渍化及下游天然植被退化与土地沙化加剧等地质生态环境问题。因此,围绕着地下水循环条件变化下的地下水环境演化及其可再生性研究就构成了解决该区经济、社会持续发展与生态环境保护的关键,也为西北类似地区地下水可持续利用提供示范作用。本文以准噶尔盆地南缘为研究区,以地下水系统理论为指导,以地下水循环条件变化为切入点,以地下水环境演化及地下水可再生性为主线,运用环境科学、系统科学、地下水水文学等学科的基本理论,采用定性、定量相结合的手段,通过影响地下水状态改变的自然、人为因素分析,从量与质两方面揭示地下水环境演化过程及其发展趋势。从水资源可再生理论出发,探讨地下水可再生性基本理论与方法。主要成果包含五大部分。一是区域地下水循环形成条件及其循环模式探讨。地下水循环系统与周围介质进行物质、能量与信息交换,导致地下水补给、排泄及径流条件的改变,为此总结了准噶尔盆地南缘五种地下水循环模式:“山间盆地”多次循环型、“山前褶皱带”多次循环型、“山间谷地”多次循环型、“山前凹陷盆地”多次循环型、“山前凹陷盆地”一次循环型。围绕地下水资源、生态与环境属性及其资源供给、生态维持与调控及地质环境稳定等功能,分析了该循环模式与地下水环境演化及其可再生性之间的关系。因而地下水循环是地下水环境演化及其可再生性的基础;二是地下水环境演化过程及其驱动力分析。以“状态—驱动力—响应”研究为主线,从地下水状态改变出发,以地下水位动态、地下水量动态、地下水质动态为环境要素,分析地下水动力场、地下水化学场演化过程,探讨地下水开发引发的地质生态环境负效应。从自然因素与人类活动两方面,采用灰色关联分析、主因子分析等方法,揭示了盆地地下水环境演化的驱动力,其中盆地南缘山前平原地下水环境受气候变化影响较大,细土平原主要受人类活动影响;三是地下水环境演化趋势预测。以地下水位、地下水量、地下水质等地下水环境要素为例,分别采用人工神经网络模型、数值模拟模型、指数平滑趋势模型预测了地下水动力场、地下水水化学场的演化趋势。结果表明,地下水位在不同水文地质单元呈现下降或上升等趋势;地下水质无论矿化度还是硝酸根离子含量均呈上升趋势;四是地下水可再生性评价理论与方法初步探讨。提出地下水可再生性概念,即综合反映地下水资源补给与调蓄、更新与恢复能力;地下水可再生性表现为周期性、可变性、有限性、复合性等特征;地下水可再生性的影响因素既有水文气象条件、补给水源条件、地下水循环交替条件等自然因素,又有地下水开发利用程度、人类其他工程建设活动等人为因素。由此建立了天然补给可用率、回归补给率、调蓄系数、补采平衡率、地下水贮留时间、导水系数6项指标组成的地下水可再生性评价指标体系;以地下水系统构造评价单元,通过层次分析法确定指标权重,在探讨评价标准基础上,运用综合指数模型和模糊综合评判模型进行评价。评价结果表明,山间洼地、河流上游河谷地带地下水可再生性指数>0.4,具有很强的地下水可再生能力,沙漠边缘地下水可再生性指数<0.01,地下水可再生能力最弱,细土平原地下水可再生性指数0.1-0.2,地下水可再生能力较弱;五是地下水可再生性维持途径与调控技术研究。首先,选取盆地南缘玛纳斯流域为典型流域,通过山间洼地地下水库与山前平原地下水库“两库”联合调蓄的数值模拟,估算了山间洼地地下水库与山前平原地下水库的最大调蓄库容分别为14.62×108m3和6.01×108 m3,合计20.63×108 m3。并计算了“两库”地下水的更新速率分别为24.89a和133.07a;其次,以乌鲁木齐河流域乌拉泊洼地的西山应急水源地建设为例,模拟该水源地建设对已建甘诃子水源地及其周边生态环境的影响,探讨了集中供水水源地的地下水调控模式;最后通过调蓄、调控、调水、节水等方案的仿真模拟,提出了地下水可再生性维持的综合措施,并分析所取得的经济与环境效益,为缓解区内水资源短缺与水资源浪费的矛盾,提高水资源利用效率提供技术支撑。

周爱国[3]2004年在《中国西北干旱区额济纳盆地地质生态学研究》文中认为西北地区的自然地理条件决定了其本身生态环境的脆弱,加上过去几十年间土地的大规模开垦、过度放牧、水资源的强烈开发利用,使植被退化、土地沙漠化、盐渍化的现象正以惊人的速度发展。已经严重影响到当地的经济及生态的可持续发展,并加大我国东西部社会发展的不平衡,最终也将会影响到东部地区的生态环境质量和社会经济的发展。国家提出了“西北大开发”的重大举措,将对缩小东西部差距,帮助落后地区发展经济,改善生态环境,巩固社会稳定、民族间的团结起着重大作用。 黑河下游的额济纳荒漠平原,是内蒙古西部最为干旱的地区之一,生态环境条件异常脆弱。六十年代以来,流入盆地内的地表水量减少,导致生态环境进一步遭到破坏而日趋恶化,昔日曾是一片繁华景象的居延绿洲,而今水源枯竭、湖泊干涸、弃耕地连片,黄沙广覆,土地荒漠化、植被退化的现象触目惊心。黑河流域水资源合理利用与下游额济纳盆地的生态退化问题成为各级政府、学术界,乃至国际上关注的热点。 在额济纳盆地乃至整个西北干旱区,作为生态环境基本成分的植物群落对整个生态系统的功能特点具有特殊的重要性,它不仅决定着动物的分布、迁移规律,更是通过对局部气候特征、水热交换的控制作用而决定着人类生存环境的优劣,因而生态建设和生态恢复的过程实际上是植被建设和恢复的过程。而实际上,真正对植被分布及其质量具有决定作用的是其地下生境:地质环境的宏观配置往往决定着区域上植被的分布格局,形成了独特的宏观上的植被分带性:中小尺度上地质环境的异质性又使同一植被带内的不同地段呈现出不同的景观格局。为了恢复和重建西北干旱区内陆盆地的生态环境,必须开展生物群落—地质环境之间关系的研究,即地质生态学的研究。黑河下游的额济纳盆地则是西北干旱区内陆盆地的典型代表,选定该地区开展深入细致的地质生态学研究具有重要的理论意义,可逐步弥补目前地质生态调查、研究的理论和方法的不足。更为重要的是,它还可指导研究区生态建设,并对其它地区具有重要的借鉴作用。 本文以国土资源部2000年科技专项计划《西北地区水资源与可持续利用》的第二项目“河西走廊黑河流域水资源开发对生态环境影响的研究”(编号:200010302)为依托,以额济纳盆地的植被退化与地质环境之间相互作用过程为研究对象,主要开展如下科学问题的研究:(1) 天然植物群落演替的地质生态学分析;(2) 主要天然植物物种生存的地质环境条件研究;(3) 生态地质环境质量评价指标体系研究;(4) 生态地质环境质量评价方法研究;(5)额济纳盆地植被生态系统退化的地质生态学机制与生态修复措施研究。研究工作以地质生态学的基本理论问题探讨为前提,以前人在额济纳盆地的地质、水文地质、土壤、植物、土地规划、水利等方面的调查资料和研究成果为基础,以实地进行的地质生态调查结果为依据,从地球系统科学的角度揭示地质环境与植被群落之间相互作用的规律出发,分析限制生态一地质因子,确定天然植物主要物种的生存域,继而进行生态地质环境综合评价,分析植被正向演替潜力或退化进程,进行地质生态区划,提出土地生态整治策略和措施。从而达到进行地质生态学理论探索与应用研究,并为额济纳盆地生态建设提供科学依据的目的。论文的关键科学问题是天然植被与地质环境之间相互作用规律的揭示,其核心是不同层次的生物一地质环境相互作用机理研究,对此将按照下述顺序展开:首先分析植被生态系统一地质环境相互作用的宏观规律,继而由植物生态系统~植物群落~植物物种,再由植物物种~植物群落~植物生态系统,最终揭示地表植被退化的地质生态学机制。 论文对地质生态学中的几个基本科学问题进行了探讨.认为:在生态系统中,与生物关系最为密切的是地质环境,它为生物生存与繁衍提供了基本的物质条件与环境条件,同时也受到生物的强烈作用。生态地质环境的概念就是在考虑生物群落一地质环境之间的这种密不可分的关系之后提出的,指由除人类以外的生态系统中不同层次的生物及其赖以生存的地球浅表部分地质环境所构成的,与人类生产、生活活动有着特殊关系的有机系统。从空间范围上讲,生态地质环境是生态系统的地下部分,在这地下子系统中,生物(主要是植物)的地下部分(即根系)与其地下生境相互适应与作用,而这一特定的空间范围实质上是地质环境的近地表部分。对生物群落直接产生控制或影响作用的地质一生态因子是蕴藏于近地表的水分、盐分等,而地质构造、地形地貌、第四纪地质等地质环境因子则是间接生态因子,它们是通过控制近地表的水、土、盐、气等直接生态因子的质量来影响地表生物群落的生存与演替。 地质生态学是研究人类、生物与其依存的地质环境之间相互作用关系的科学,是研究自然和人工的地质一生态系统结构与功能的科学。地质生态学研究的内容主要包括三个方面:(l)研究生态一地质环境的基本特性、功能和演变规律,研究人类活动与生态地质环境之间的相互作用、相互制约关系;(2)研究生态地质环境内部地质环境对生物的制约或影响作用,同时研究地质环境内部水、土、盐、气等不同

张文化[4]2009年在《变化环境对石羊河流域地下水动态的影响及其生态环境效应研究》文中认为石羊河流域是我国典型的干旱内陆区,地下水资源作为该区水资源的重要组成部分,不仅是绿洲经济发展的重要水源,而且也是生态环境的重要支撑。而近几十年来,气候的变化和绿洲农业发展对水资源的开发利用,加剧了外部环境对地下水系统的影响,产生了地下水位大幅度下降、植被退化、土地沙化及土壤盐渍化问题,严重影响着流域地下水资源的持续利用和生态环境安全。因此,研究气候变化和人类活动对地下水动态的影响,探讨地下水动态变化的生态环境效应,对石羊河流域地下水资源的可持续利用和生态环境保护具有重要的理论意义和应用价值。本文从石羊河流域地下水循环的角度出发,分析了变化环境对流域平原区地下水动态的影响,建立了地下水位埋深动态模拟模型,基于地下水动态变化的生态环境效应的分析,进行了地下水位动态调控模拟研究。论文的主要研究结果如下:(1)从地下水系统的角度,分析了石羊河流域地下水动态的时空变化特征。分析结果表明:1984~2001年流域平原区地下水位呈显著下降趋势,其中武威盆地地下水位平均下降6~7m,下降速度0.31m/a;民勤盆地地下水位平均下降10~12m,下降速度0.57m/a。1997~2003年地下水的硬度和碱度值呈波动趋势,变化幅度不大;而PH值和矿化度整体上呈上升趋势,变化明显。(2)基于地下水动态的影响因素分析,运用气候倾向率法和Kendall秩次相关法对石羊河流域平原区1960~2005年的气温、降水量和蒸发量进行趋势分析,结果表明:气温变化趋势同全球气候变暖的趋势一致;降水量稍有增加,但绝对幅度变化不大;蒸发量呈波动小幅下降趋势。而近20多年来,灌溉面积扩大、渠系衬砌及开采地下水等人为因素加强了对地下水循环的影响,使地下水补给量减少,排泄量增加,导致平原区地下水位大幅度下降。(3)运用SPSS软件的主成分回归法对流域平原区地下水动态变化的主要驱动因素进行了研究。研究结果表明:武威盆地人为因子对地下水位埋深的影响占总影响力的62.82%,气候因子占总影响力的37.18%。由此可见,武威盆地地下水位动态变化的主要驱动因素为灌溉面积、地下水开采及渠系衬砌率。民勤盆地人为因子对地下水位埋深的影响占总影响力的79.12%,气候因子占总影响力的20.88%。因此,民勤盆地地下水位动态变化的主要驱动因素为红崖山入库径流量与地下水开采量。(4)运用Elman动态神经网络模型和基于小样本数据的支持向量机模型分别模拟了武威盆地和民勤盆地1991~2000年的地下水位埋深,并对2001~2002年的地下水位埋深做了预测,经过检验两个模型的模拟误差都比较小,Elman模型在±0.4%以内,支持向量机模型在±0.2%以内;而预测误差略大,Elman模型在±7%以内,支持向量机模型在±5%以内。通过模型比较得出支持向量机模型的归一化均方根误差都小于Elman模型的归一化均方根误差,支持向量机模型的模拟预测效果略优于Elman模型。但从总体上来看,两类模型都可以定量模拟气候因素、人类活动、地表来水量变化对地下水位的影响。(5)通过分析地下水位动态变化对水环境、植被环境、土壤环境的影响,在参考同类区域已有研究成果的基础上,认为石羊河流域平原区的生态地下水位埋深为3.0~4.0m。为了防止流域下游生态环境的进一步恶化,通过支持向量机模型模拟预测了两种不同情景下的民勤盆地地下水位埋深的恢复情况。

宋国慧[5]2012年在《沙漠湖盆区地下水生态系统及植被生态演替机制研究》文中提出水是地球上一切生物赖以生存的宝贵资源。地下水,作为水资源的重要组成部分,对于自然环境和人类社会经济活动的可持续发展具有不可替代的作用,特别是在降水稀少的干旱荒漠区,是维系荒漠区天然植被生态平衡的重要部分。因而,深入探讨地下水生态系统变化与天然植被生态演替之间的机制,具有重要意义。干旱荒漠区,气候干燥、降水稀少、蒸发量大,自然环境条件恶劣,植被生态环境退化,土地沙漠化加剧。究其原因,除了地质构造变动、全球气候条件变化外,与地下水系统变化密切相关。例如我国西北的干旱荒漠区,从地理空间格局看,具有山地和盆地相间分布的特殊地理空间格局。其中,大型内流盆地主要包括甘肃河西走廊、新疆准噶尔盆地、塔里木盆地、青海的柴达木盆地以及吉兰泰—河套盆地等。由于气候极端干旱,盆地内呈现出典型的荒漠景观,然而盆地周边都有高山峻岭分布,如著名的祁连山、天山、昆仑山、贺兰山、阴山等,这些山脉在区域上成为干旱地区大气中水分凝聚中心,降水量相对较大,为风沙覆盖的山前洪积平原和湖积盆地地下水提供了重来的补给来源。所以说,在沙漠湖盆区,尽管生态环境恶劣,但是在地下水浅埋的风沙覆盖盐湖附近仍然生长着许多天然植被,它们对于维护该地区生态环境起着重要的作用。本文选取沙漠湖盆区为研究对象,依托SEE生态协会资助项目:“乌兰布和沙漠地下水资源及其生态效应研究”,以乌兰布和沙漠覆盖的吉兰泰湖盆地区为例,综合运用理论分析、野外调查、室内试验的方法,通过对研究区地下水生态系统指标体系的构建,开展了沙漠湖盆区地下水生态系统及植被生态演替机制研究,本文的主要研究成果:1作者重新界定了地下水生态系统定义,认为地下水生态系统,是指地下水系统及与地下水有依赖关系的生态系统,包括地下水系统及地下水生植物系统。地下水系统主要包括地下水流系统、地下水结构系统以及地下水系统生物。地下水生植物系统是指直接或者间接依赖地下水生存的植物系统。2研究了在地下水位上升和下降条件下,地下水系统对沙漠植被生态系统的制约作用和沙漠植被生态系统对地下水系统变化的适应机制。3从水分垂直循环角度分析了地下水、毛细带水与土壤水转化关系及沙漠凝结水与地下水的联系及生态意义,认为在沙漠覆盖湖盆区地下水较为丰富,水位埋深浅,风沙土毛细作用强烈,潜水面之上普遍存在着毛细水带。毛细带水与大气水、植物水、土壤水和地下水一起构成沙漠湖盆区独特的沙漠水文生态系统,并在其中起着联结纽带作用,是干旱区水文循环的重要环节。地下水系统动态、毛细水上升特性等决定了西北沙漠湖盆区土壤水分补给状况,进而控制沙漠植被种群的分布格局,影响着所存在植被的稳定性及演替趋势。而温度场的动态是影响潜水、毛细水、土壤水分转化的关键因素。4明确了沙漠湖盆区地下水生态水位的概念,认为生态水位是指能够满足生态环境的要求、不致发生植被退化、土地沙漠化、土地盐渍化问题,能维持非地带性自然植被生长所需水分的浅层地下水埋藏深度。它是满足植物生态环境需要,受土壤毛细性质影响,具有时间、空间动态变化规律的一个区间。提出了适合于地下水生植物的最佳地下水生态环境的地下水位埋深。即:最佳地下水埋深=根系深度+毛细上升高度。5区域地下水位持续下降是植被衰退的主要原因。盆地潜水除了蒸发排泄外,吉兰泰镇工业、生活用水井的地下水开采,查哈尔滩农业灌溉井的地下水开采成为主要人工排泄方式。在乌兰布和沙漠吉兰泰盆地地下水系统中,由盆地边缘到湖盆内部潜水埋深逐渐变浅,变化范围为0.23-9.47m。从1984年到2010年,研究区内查哈尔滩绿洲灌区农业用水量持续增加,地下水位持续下降,地下水潜水位总共下降了6m到10m,平均每年下降0.27m到0.45m,承压水位年均降幅为0.20m,年变幅为1.50m-2.75m,吉兰泰盐湖以北现在水位已经下降到10-15m,自流泉消失,地下水生植被衰亡。6毛细水上升特性具有植被生态学意义。在植物生长阶段,如果植物根系能够探及毛细水带,则植物生长就能免受水分胁迫。地下水位下降,毛细带降低,植被获取水分减少,会导致水分胁迫。在研究区,风砂土下覆湖相红粘土毛细上升高度为3.1-4.2m。风沙土毛细上升理论最大高度为0.63-1.66m。7在乌兰布和沙漠吉兰泰湖盆区,天然植被群落可归纳为梭梭林、沙冬青灌丛、白刺灌丛、柠条灌丛、盐爪爪灌丛、红砂—珍珠灌丛和沙蒿灌丛等7种类型。典型依赖地下水生存的非地带性荒漠植物群落有天然梭梭次生林、沙冬青、白刺、盐爪爪、柠条等群落。它们对于维护该地区生态环境起着重要的作用。8从湖盆中心到外围的风成沙丘地,地下水生植物呈有规律的环带状分布。依次为水生芦苇,马蔺、盐爪爪、芨芨草,沙冬青、梭梭,白刺。在不同的地貌单元,植物生长状态和地下水位埋深的关系略有不同。在吉兰泰湖盆边缘地带,地下水埋深大于3m,植被覆盖度小于15%,梭梭群落覆盖度随着地下水埋深加大而减小;在吉兰泰湖盆内部,地下水埋深小于3m,植被覆盖度大于15%,梭梭群落覆盖度也随着地下水埋深加大而减小;而大于10m埋深,无梭梭出现;在沙丘间洼地,地下水埋深一般小于1.2m,梭梭分布稀少,覆盖度很小。9浅层地下水及毛细水是土壤湿层的主要水分来源,土壤湿层的存在,有利于植物在春季生长期内适应水分胁迫。通过研究区土壤剖面含水率测定结果分析认为,土壤剖面从地面往下40-80cm处为含水率相对较高的土壤湿层。根据吉兰泰气象站气温、地温的日变化与季节变化及季节冻土数据,进一步探讨了温度场及季节冻土作用下水汽运移对土壤水分补给机理,认为温度场的动态是影响地下潜水、毛细水、土壤水分转化的关键因素。10根据研究区地下水生植物梭梭与白刺这两种典型沙生植被生长区的毛细上升高度分析得到了研究区最佳地下水埋深为1.6-4.7m,在此地下水埋深范围内毛细水能为植物生长提供充足水分,植物生长良好,植物生态系统稳定。地下水位埋深下降至10m以下时,研究区以地下水为生的灌木退化、衰败,以降水为水分来源的超旱生灌木和草类植物种类占据群落主体。11在沙漠湖盆区,虽然生态环境恶劣,但是在地下水浅埋的风沙覆盖盐湖附近仍然生长着许多天然植被。针对沙漠湖盆区退化的植被生态系统,提出了基于重视恢复植物种类的选择,合理利用地下水资源,保护沙漠区生态环境的植被恢复和重建的具体措施与建议:1)以种植白刺、梭梭为主,生物和工程措施相结合,建立起较为完备的防风固沙的防护林体系;2)优化土地利用结构,实施退耕还草,发展生态畜牧业和节水农业;3)合理利用地下水资源,优先考虑沙漠区生态环境用水;4)建立地下水和植被生态的监测系统。预期研究成果将对乌兰布和沙漠生态保护和受损生态系统的恢复和重建具有重要的理论指导和实践意义,同时对其它沙漠湖盆地区水文生态研究具有重要的借鉴意义。

孙芳强[6]2010年在《鄂尔多斯盆地都思兔河流域地下水循环及生态环境效应研究》文中研究说明鄂尔多斯盆地是一个地跨陕、甘、宁、内蒙古四个省(区)的大型沉积盆地。都思兔河流域位于鄂尔多斯盆地西北部,行政区划隶属于内蒙古自治区鄂尔多斯市鄂托克旗。前人通过多种手段从某一局部或某一侧面研究了都思兔河流域地下水系统,还未从流域角度研究都思兔河流域的地下水循环规律及地下水开发利用所引起的生态环境效应。本文以鄂尔多斯白垩系系盆地都思兔河流域为研究区,应用现场水文地质调查、水文地质钻探及抽水试验、Packer系统定深取样技术、水化学及同位素等多种方法,获得了都思兔河流域最新的地下水流场、不同深度地下水水化学场资料。在此基础上综合利用地下水动力学、水化学及同位素方法对都思兔河流域不同级次的地下水循环深度进行厘定,进而得出区内地下水的循环模式;利用研究区不同深度的地下水水化学测试结果,进行地球化学特征定性分析,通过分析浅层、中层地下水的水化学空间分布规律,典型水流路径上地下水水化学组分沿程变化特征,研究不同深度地下水的循环规律;并研究了地下水开发利用所引起的生态环境效应,提出了地下水资源的保护措施。都思兔河流域含水层系统可分为第四系风积、冲湖积砂层孔隙含水层系统和白垩系碎屑岩裂隙孔隙含水层系统,而白垩系碎屑岩裂隙孔隙含水层系统是都思兔河流域地下水含水层系统的主体,包含有罗汉洞组含水层、环河组含水层、洛河组含水层三个含水层子系统;都思兔河流域地下水的天然补给源主要为大气降水入渗补给;地下水排泄方式主要有潜水蒸发蒸腾排泄、地下水向河流溢出排泄、人工开采排泄及侧向断面径流等,潜水的蒸发蒸腾是最主要的排泄方式;区内地下水的动态类型分为入渗-蒸发型、入渗-径流型及入渗-开采-径流型根据Packer系统及分层试验孔取得的地下水水化学及同位素的空间变化特征分析,结合水动力的空间变化特征分析,都思兔河流域埋深200-250m为浅层地下水循环与中层地下水循环的分界带,埋深600m为中层地下水循环与深层地下水循环的分界带。浅部循环模式:地下水交替强烈,更新能力强,浅层地下水的年龄均在50年以内;中部循环模式:影响宽度在40-80km左右,是地下水的较积极交替带,水量较丰富,地下水年龄一般小于5000年,局部为5000-20000年之间;深部循环模式:循环的深度达1000m。地下水的径流交替十分缓慢,地下水的14C年龄一般13000-15000年,在地表分水岭地区小于13000年。从区内中、浅层地下水水化学的水平分带规律来看,中、浅层地下水交替积极,地下水化学场水平分带明显。地下水反映了区内地下水的补排条件,即研究区东部及北部地势较高,水位埋深相对较大,水力坡度较陡,地下水交替积极,水岩相互作用不够充分,为地下水溶滤带;随着地下水逐渐向下游流动,受蒸发浓缩作用及阳离子交换等水岩作用影响,水岩作用充分,TDS含量不断增大,地下水中的可溶性含盐量增高,形成高矿化度地下水,水化学类型主要为SO4·Cl型水,在布隆庙以西区域形成排泄区。通过分析浅层、中层地下水的水化学及同位素空间分布规律,典型水流路径上地下水水化学组分沿程变化特征,得出浅层地下水、中层地下水均是向都思兔河汇流,都思兔河流域的地下水为一向中心汇流的径流特征。与浅层地下水比较,中层地下水经历了更为复杂的演化过程,发生了更强烈的水岩作用。在分析区内生态环境现状的基础上,结合植被类型、植被生长的适生水位、植被分布特征及地下水位埋深条件将区内现状生态环境划分为生态环境相对脆弱区、生态环境一般脆弱区、生态环境中等脆弱区及生态环境严重脆弱区。采取优选的地下水的开采方案,预测开采20年后,区内地下水流场未发生较大变化,区内未形成明显的降深漏斗。三北羊场、查汗台阁及嘎沙图三个拟选水源地地下水开采对生态环境影响的敏感程度不明显;而包乐浩晓、巴彦布拉格及好勒保勒吉拟选水源地地下水开采地下水位埋深增加幅度不大,相互影响较小。拟选水源地地下水开采对都思兔河流的径流量影响较小。由于研究区内生态环境比较脆弱,因此,在能源开发的同时应加强对地下水资源的保护。在确定合适的开采原则基础上,控制开采量,加强水源地保护。

刘少玉[7]2003年在《西北内陆盆地水资源转化与开发模式及生态环境效应》文中研究说明西北内陆干旱区的地理环境封闭,水系统独立,水资源稀缺,生态环境脆弱敏感。地表水与地下水为一体,多次反复转化数量巨大,蒸发损失大。随着近几十年中上游绿洲灌溉农业面积扩大,水利建设发展,水量被大量消耗。不仅使天然绿洲出现了萎缩、植被大面积退化消亡、土地沙漠化迅速发展,一些盐泽、盐湖向盐漠转化,而且使宝贵的地下水资源大量减少,同时在人工绿洲局部因灌排失衡,土壤发生大面积次生盐碱化。因此,在探讨自然及人类影响下的水资源转化规律和生态环境变化规律基础上,建立水资源合理开发模式,实现水资源利用与生态环境保护相互协调的可持续发展是论文的基本出发点。以西北内陆区河西走廊黑河流域为例,首先依据最新的有关研究资料,阐明了黑河及毗邻内陆盆地水资源转化的地理环境及受控的广域时空条件。围绕黑河流域水资源转化的重点内容,根据20世纪40年代以来的降水径流观测资料,应用气候统计、水文距平、差积、分割、频谱等分析方法,从多方面研究了黑河流域降水、径流变化规律。从大量的钻孔统计资料、水化学、水环境同位素测试资料的综合分析入手,全面分析了黑河中下游盆地含水系统结构及埋藏分布、主要水文地质特征,水资源转化规律,地下水深部和浅部流场特征。建立了典型区地下水流数值模型,模拟并比拟计算了流域现状及不同气候、径流条件下的地下水资源补给变化。根据莺落峡和正义峡两站多年流量差变化过程的统计学特征,深入分析了中游盆地人类水资源开发利用的程度、阶段及引起的水资源变化过程。综合以上水资源变化和转化的的特征分析,进行了水资源转化模式的初步探讨。根据以往有关地下水与生态环境变化的研究认识,确立了黑河绿洲植被生长的地下水生态适宜水位,依此结合干流水资源现行分水方案下授水区的水资源状况、社会占有水平、流域生态需水量、水资源供需平衡状态分析,建立了黑河流域三类水资源开发模式区和八个水资源开发模式亚区。进而提出了西北内陆盆地水资源合理开发措施建议,相信成果将有重要的应用价值。

郭占荣[8]2000年在《西北内陆盆地地下水的生态环境效应研究》文中提出随着近几十年来水资源的开发利用,内陆盆地平原区绿洲农业、绿洲经济得到迅速发展,但与此同时,也暴露出水资源开发利用中存在的一些问题,其中较为明显的是灌区土壤次生盐渍化问题和天然植被退化问题,它们已经成为制约内陆地区社会经济持续发展的重要因素。本文针对水资源开发利用中出现的灌区土壤次生盐渍化问题和天然植被退化问题,以“水资源开发利用与生态环境保护相互协调,实现可持续发展”为思路,重点对以下内容进行了分析研究。1. 流域水循环-生态复合系统分析从系统思想出发,将内陆河流域作为一个完整的水循环-生态复合系统,对水循环系统和生态系统进行进一步划分,分析水循环系统与生态系统的相互关系,分析干旱平原区水循环特点和变化与灌区土壤次生盐渍化和天然绿洲植被退化原因之间的关系。2. 地下水生态环境指标分析和建立在前人试验和调查研究的基础上,重点分析土壤含水量、土壤含盐量、地下水埋深、地下水矿化度等指标与植物生态之间的关系,提出“地下水生态环境指标”概念,并初步建立与土壤次生盐渍化和天然植被退化问题有关的地下水生态环境指标。3. 河水灌区土壤次生盐渍化防治分析从年内灌区土壤水盐运移特征分析入手,以控制土壤根系层盐渍度不超过作物耐盐极限和地下水埋深不小于动态临界深度为指标,以北疆灌区为例,给出按照作物需水量进行灌溉和实施地下水动态调控的思路。4. 天然植被生态需水量分析通过分析干旱平原区植物生存水分来源以及潜水蒸发与植物蒸散的关系,确定生态需水量评价方法,以植物群落适宜生长的地下水埋深为指标,评价塔里木河干流区现状生态需水量,并与河流现状来水量进行对比分析,提出增加生态需水量的措施。5. 凝结水形成机理及其生态环境意义分析以昌吉地下水均衡试验场凝结水试验为例,分析凝结水的发生条件、发生时间和水汽来源,分析冻结期积雪条件下凝结水发生机理,探讨影响凝结水形成的主要影响因素,阐述凝结水在生态环境保护中的作用。论文最后对水资源开发利用与生态环境保护相互协调、实现可持续发展提出一些合理建议。

范弢[9]2008年在《云南丽江生态地质环境演化过程与趋势研究》文中研究表明本文从地球系统科学角度,以地质学、地理学、生态学及社会学等相关学科理论和方法为指导,综合运用野外调研、GIS、数理模型分析、文献分析对比等自然科学和社会科学相交叉的研究方法,对云南丽江地区生态地质环境演化过程与趋势进行了重点分析和研究。主要内容包括:(1)从地球系统科学、环境地质学的角度讨论了生态地质环境研究的兴起以及主要研究内容,界定了生态地质环境的内涵。从地质构造、气候、水资源、植被与土地资源、社会经济子系统等方面分析了丽江生态地质环境系统特征。(2)研究了第四纪以来青藏高原隆升对丽江生态地质环境的影响、演化过程及环境效应。通过对丽江拉市海湖泊沉积物磁化率等环境指标研究,近2000aBP以来丽江气候环境演化经历了5个阶段:阶段Ⅰ(2000~1480aBP)气候偏暖干;阶段Ⅱ(1480~890aBP)气候较冷湿;阶段Ⅲ(890~450aBP)气候较暖干,存在明显冷湿波动;阶段Ⅳ(450~130aBP)气候冷湿;阶段Ⅴ(130aBP以来)气候向偏暖干发展,存在冷湿波动。磁化率指标总体上呈明显上升趋势,反映拉市海流域近2000aBP以来人类活动的环境响应不断加强。第四纪以来丽江气候与植被演替显示出冷湿—暖干气候组合,代表着西南季风区气候演化的区域性特点。与第三纪以来的构造抬升相对应,滇西北金沙江水系的形成经历了上新世末期以前的外流水系阶段、上新世末期—早更新世早期的内陆河水系阶段以及早更新世晚期的现代水系发育与金沙江河谷形成阶段。探讨了长江第一湾及虎跳峡形成的“新构造”模式,认为长江第一湾及虎跳峡的形成是在第四纪多期新构造运动,导致生态地质环境变异,并叠加多期冰川作用的结果。(3)重点研究了近现代丽江生态地质环境面临的主要问题。丽江大研古城生活污染导致丽江盆地地下水和漾弓江水污染加剧,盆地现有水资源仅可满足丽江城市近期和中期发展需要,而对远期保障率不高。暖干气候变化、过度抽取地下水以及水源地生态环境退化导致地下水位动态不稳定,对拉市海调水依赖性增强,古城景观水质下降和水量不足影响世界遗产地发展。20世纪50年代以来,玉龙雪山冰川对全球气候变化有显著的响应,表现为冰川消融量增加、冰舌位置后退、冰川面积减小、雪线上升等特征。山坡地质灾害、特殊类土及地震是主要地质灾害类型,强降水及城市工程扰动是地质灾害发育的两个最直接因素。森林资源低位消耗、城市建设扰动及土地利用方式的转变,加速了丽江盆地周缘脆弱的生态地质环境恶化趋势。利用区域产业结构的总体生态环境影响指数(ⅢSNE),研究了丽江地区1992~2006年产业结构变化及对生态环境的影响,自1992年以来丽江区域经济发展模式总体上是可持续的。(4)从演化动力、演化过程及环境效应等方面探讨了第四纪以来丽江生态地质环境演化机制。地质构造运动—气候变化—人类活动影响是生态地质环境演变的主要驱动力。第四纪以来,受青藏高原强烈隆起的影响,丽江生态地质环境演化经历了第三纪末至更新世早期、更新世中期、晚更新世以来以及全新世以来四个发展阶段,形成了丽江生态地质环境格局。暖干气候变化和丽江社会经济发展是未来50~100年丽江生态地质环境演化的主要驱动力。界定了生态地质环境的“脆弱性”及“脆弱性评价”的内涵,并以地质构造、岩性、海拔高度、地形坡度、植被覆盖类型及覆盖率、土壤类型、水资源、地质灾害、人类活动影响及环境质量等10个评价因子构建了生态地质环境脆弱性评价指标体系,运用模糊数学综合评判的方法,进行了丽江生态地质环境脆弱性及脆弱性分区评价。评价结果表明,丽江地区生态地质环境脆弱性较高,玉龙雪山现代冰川区及丽江盆地是生态地质环境高脆弱区,各生态脆弱区是相互关联的整体,并指出了各脆弱区主要影响因素及环境效应。(5)利用野外调查、文献综述、模型分析以及历史对比等方法探讨了未来50年丽江生态地质环境演化趋势。到2050年,丽江增温1.6℃(相对1990s),人类活动成为增温的主要因素;而降水波动明显,先增后减,2030年以后呈加速减少趋势,到2050年约减少10%左右,枯水年概率增加。暖干气候导致玉龙雪山冰川融水在2020~2050左右将经历先增后减的状态,漾弓江地表径流和盆地地下水补给增加,但2050年后雪山融水逐年减少将严重威胁丽江城市水资源安全。运用DRASTIC评价方法对丽江盆地地下水评价表明,丽江盆地地下水脆弱性高,盆地边缘的岩溶水以及孔隙水易受污染。水污染加剧以及景观水质和水量不足影响丽江城市水安全,并提出丽江盆地边缘的岩溶大泉及盆地中部冰水堆积的砂砾石层中的孔隙潜水及承压水可作为丽江城市应急地下水源地。利用玉龙雪山区气候监测数据,运用冰川物质平衡模型分析了白水1号冰川ELA演化。到2050年温度上升1.6℃,白水1号冰川相对物质平衡将达到-1430mm水当量,ELA将上升166m至5000m左右;冰川积累区面积从0.713 km~2减小到0.155km~2左右,冰川面积将约减小到现在面积的22%左右。综合分析了未来丽江山地灾害演变趋势,气候波动、地震活动变化以及人类活动等三方面是制约山地灾害发育时空变化的主要因素。目前丽江山地灾害恶化的趋势难以在短期内得到有效逆转,2005年、2020年、2030年左右是灾害比较活跃的年份,且自2000年开始,山地灾害又将进入一个12年左右波动周期的上升阶段。未来滇西北7级以上大地震可能转移到近SN向强震带上,丽江地区所在的中甸—大理地震带7级地震的重现期为72年左右,未来50~70年强震活动处于较低水平。而虎跳峡区地质构造运动和区域地震活动性的活跃性,是诱发水库地震的高概率因素。运用概率分析法,分析了未来虎跳峡“一库八级”水电开发诱发水库地震的可能性,推测水库诱发地震的震级在里氏2.3~4.7级左右。未来50年丽江山地灾害可能造成的直接经济损失,约为20世纪80~90年代平均水平的6~8倍左右,达到年均2~3亿元左右。丽江土地覆被类型变化主要表现在森林面积的减少和森林向草地转移速率将加快。在经济主导性和自然主导性原因为主导因子作用下,林地比例减少速率达0.66%/a,草地比例增加速率达0.59%/a。土壤侵蚀量到2050年将增加1.59倍,水土流失面积将翻倍扩大。而相关政策性因素的有效实施,将使土地覆被面积变化速率减缓,尤其是森林转化为草地的速度将明显降低,森林面积增加,草地面积增加的幅度减缓,将有效缓解生态环境退化趋势。以旅游业和水电开发为主的支柱产业发展将成为丽江社会经济发展和城镇化进程的主要推动力。2001年以来丽江人均生态承载力不断降低,必须协调社会经济发展与生态地质环境保护的关系。虎跳峡“一库八级”水电站工程在推动民族地区社会经济发展的同时,也将影响金沙江上游生态环境和原著民的生活。增强适应能力,减少脆弱性是丽江地区未来实现人一地和谐的必然选择。加强生态地质环境建设、协调人地关系是丽江未来发展的关键问题,而保护丽江盆地水资源环境以及玉龙雪山冰川资源环境、协调旅游开发与社会经济发展和生态地质环境保护之间的关系是实现丽江世界遗产地可持续发展的重要举措。

李智佩[10]2006年在《中国北方荒漠化形成发展的地质环境研究》文中认为我国北方地区不仅荒漠化土地面积大、发展变化大,与之有关的各种地质灾害频繁发生。今年4月底前北方地区已经发生了9次强沙尘暴,首都北京在4月16日一夜之间降尘量达30万吨!据估计,我国荒漠化危害的直接经济损失约642亿元/年。2004年北方地区风蚀荒漠化占全国风蚀荒漠化土地总面积183.94万km~2的97%以上,形势非常严峻。由于历史上的原因,荒漠化的地质环境背景研究重视不够,片面强调人为因素,造成许多地方治理成本高而收效甚微。开展土地荒漠化的地质环境研究,对于丰富我国荒漠化调查研究的理论、提出科学合理的荒漠化防治对策措施等均具有重要意义。基于对北方地区地质环境和各种地质营力对荒漠化形成发展的控制特征的研究,参照当前主要的荒漠化分类体系,首次提出了荒漠化土地类型的地质成因分类,包括风力作用下的荒漠化土地(风蚀荒漠化)、流水作用下的荒漠化土地(水蚀荒漠化)和物理化学作用下的荒漠化土地(土地盐渍化)。据风蚀荒漠化的形成特点将其划分为沙漠化(风力堆积型)和戈壁化(风力侵蚀型)等两个基本类型。风力堆积型沙漠化根据风沙的移动特征可分为就地起沙型和风沙侵入型和侵蚀残积型。根据水蚀荒漠化地区岩性特征,将其分为石灰岩地区以内的石漠化和以外的岩漠化以及黄土区的土漠化。根据化学成分的不同,将土地盐渍化划分为盐渍化、碱化等两种类型;根据成因还可分为灌溉型(次生盐渍化)、非灌溉型和残余积盐型等。荒漠化土地所处的地质构造和地貌部位,也是荒漠化土地分类的重要依据,例如冲积平原型、高原洼地型、平原洼地型、河流滩地型、山地残坡积型、高原残坡积型、梁峁型、塬面型、河流谷地型等。荒漠化土地的地质成因分类丰富了土地荒漠化的理论研究,为从地质学角度探讨土地荒漠化的形成和发展提供了理论基础。根据地质构造、地貌、气候、水文和水文地质条件特征,将北方地区划分为7个一级荒漠化地质环境区和23个二级荒漠化地质环境区。7个一级荒漠化地质环境区是:①内陆干旱盆地荒漠化地质环境区、②中西部高原荒漠化地质环境区、③中东部高原荒漠化环境地质区、④黄土高原荒漠化地质环境区,⑤东部平原荒漠化地质环境区,⑥青藏高原(东北部)荒漠化地质环境区和⑦山地荒漠化地质环境区等。荒漠化地质环境分区是环境地质调查与研究和荒漠化土地治理分区的基础。全新世以来的气候环境变化是北方地区土地荒漠化形成发展的主要因素。西部内陆盆地以干旱气候为主要特征,中部高原是受季风系统中夏季风和冬季风的消长变化影响最为显著的地区,东部地区则以暖湿气候为主,受夏季风控制。气候格局的形成造就了荒漠化土地的分布,气候的波动则是沙漠化发展或逆转的控制因素。末次间冰期以来一直持续的大约以1500a为周期的气候振荡对中国北方地区的沙漠化有重要的影响或控制作用。北方地区约在10000aBP、8000aBP、5500aBP、4000aBP、3000aBP、1500aBP的沙漠化过程分别与北大西洋第7、5、4、3、2和1次的浮冰事件相应,沙漠化扩大过程与全球气候变化的主要事件相一致。同时,北方不同地区10世纪或百年以来的人类活动,对荒漠化的影响起到了重要的决定性作用。新生代的构造隆升对全球气候变化有重大的影响。在我国,青藏高原隆升是造成北方地区气候环境变化的根本。青藏高原使西风环流发生变化,一方面使水汽多以固态形式降在高原及山体西侧,到达北方高原及东部平原地区的降水明显减少;另一方面使西风急流发生分支绕流,造成高原北侧的西风环流终年呈反气旋性质,加强西北的干旱气候。青藏高原隆升加强了西伯利亚一蒙古高压,造成北方冬季风强盛,导致西北地区冬半年气候异常干燥、大风频繁。水环境是控制荒漠化形成发展的决定性因素。内陆干旱盆地荒漠化的发展,一是取决于周围山地降雨和融雪所形成的地表和地下水径流的多少;在较短时间尺度上,人类活动导致水资源的重新分配是造成内陆河中上游人工绿洲区荒漠化程度减轻、下游天然绿洲区荒漠化迅速加剧的主要因素。河流的改道是促使冲积平原生态环境变迁、荒漠化发展的重要原因。内陆干旱盆地的植物生长所需的水分主要依靠地下水供给,地下水对荒漠化发生发展起到决定性作用。当潜水埋深>6.0m时,植被开始衰败,沙漠化程度增加。中部高原处于季风边缘的半干旱地带,生态环境相当脆弱,土地荒漠化程度与降雨量存在明显的关系,地下水对荒漠化的影响减弱。在人类活动强烈影响下,植被破坏严重,冬春季节短暂的干旱就会造成土壤的极其干燥,为沙漠化扩大造成有利因素。黄土高原的水蚀荒漠化主要与气候和地表水环境有关,夏季的集中降雨和黄土区水的入渗速度低形成较强的地表径流是水蚀荒漠化主要土壤侵蚀形式。地下水的埋藏深度是决定土地盐渍化的重要因素,在内陆干旱区则更加明显。当地下水埋深小于2m时,地表蒸发强烈,土壤积盐迅速。一般当潜水埋深>3.5m时就不会产生盐渍化。目前,严重缺水地区利用较高矿化度的地下水灌溉也是造成北方地区土地盐渍化迅速发展的原因之一。不同类型沉积物是决定荒漠化类型的主要因素。残积物、坡积物和洪积物分布区的低洼地带常形成沙漠化,地势较高的剥蚀地区形成砾漠化。现代和古河流阶地上的沙质堆积物是冲积物分布区沙漠化的物质基础。北方(古)湖盆地区是沙漠、沙漠化土地及沙尘暴的主要分布区或发源地,也是盐渍化土地的集中分布区。现代或古湖泊的化学沉积物也是构成盐尘暴的重要来源。第四纪风沙堆积的广泛发育是土地沙漠化的根源之一。以流动沙丘为主的塔克拉玛干、腾格里、巴丹吉林、库布齐等沙漠的边缘地带是沙漠化发生的主要地区;以固定沙丘或半固定沙丘为主的地区,如古尔班通古特沙漠,科尔沁、浑善达克、呼伦贝尔等沙地土地沙漠化以沙丘的活化或固定、沙地或沙漠边缘的扩张或缩小为特征。黄土堆积的则是水蚀荒漠化最主要的物质基础。此外,中新生代砂岩分布区不仅是土地沙漠化和水土流失最为严重的地区,如陕西和内蒙古交界处的砂岩分布区,也是黄河泥沙的主要来源。总之,本研究以资料综合为主,结合重点地区剖面、沙漠化变化的深入剖析,系统研究了中国北方土地荒漠化形成的地质成因类型与特征、气候变化及其周期性、第四纪地表沉积物、不同环境地质分区水文和水文地质系统等地质环境要素对荒漠化的控制作用,提出了内陆干旱盆地、中部高原和东部平原三种不同类型的土地荒漠化地质成因模式。在此基础上,提出了我国荒漠化防治的五项原则和若干对策建议。五项原则即地质环境背景决定荒漠化治理方案、生态环境自然恢复优先、资源有限高效利用和社会经济可持续发展,以及系统工程原则,这是使我国向经济节约型、知本型、环境和谐型社会发展的重要途径。

参考文献:

[1]. 准噶尔盆地表生生态环境演化及驱动力分析[D]. 张静. 长安大学. 2016

[2]. 准噶尔盆地南缘地下水环境演化及其可再生性研究[D]. 乔晓英. 长安大学. 2008

[3]. 中国西北干旱区额济纳盆地地质生态学研究[D]. 周爱国. 中国地质大学. 2004

[4]. 变化环境对石羊河流域地下水动态的影响及其生态环境效应研究[D]. 张文化. 西北农林科技大学. 2009

[5]. 沙漠湖盆区地下水生态系统及植被生态演替机制研究[D]. 宋国慧. 长安大学. 2012

[6]. 鄂尔多斯盆地都思兔河流域地下水循环及生态环境效应研究[D]. 孙芳强. 长安大学. 2010

[7]. 西北内陆盆地水资源转化与开发模式及生态环境效应[D]. 刘少玉. 中国地质科学院. 2003

[8]. 西北内陆盆地地下水的生态环境效应研究[D]. 郭占荣. 中国地质科学院. 2000

[9]. 云南丽江生态地质环境演化过程与趋势研究[D]. 范弢. 昆明理工大学. 2008

[10]. 中国北方荒漠化形成发展的地质环境研究[D]. 李智佩. 西北大学. 2006

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西北内陆盆地地下水的生态环境效应研究
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