新疆资源开发与环境治理战略的几点认识

(一) 资源与环境是自然界有机统一的整体,且不少资源本身就是环境条件的一部分。人类开发资源、发展生产,无不触及自然环境、干预自然环境。而环境条件的优劣,对资源开发的经济效益、生产的稳定性以及再生资源的更替、繁衍有直接的影响。它们之间的这种“血肉”关系,在干旱区特别突出。新疆深居内陆,远离海洋,四周高山环绕,境内干旱少雨,生物生长量微弱,环境条件较为严峻。在这样一种特殊的干旱环境下开发资源、发展生产,必须特别注意协调与生态环     

克里雅河流域生态环境变化与水资源合理利用

水是极端干旱区重要的环境资源。由于自然因素的影响,克里雅河历史时期的沙漠化过程表现为水文网系缩短,天然绿洲沦为沙漠;现代环境变化主要由人类经济活动引起,一方面于田绿洲面积扩大,生产发展。另一方面人类不得当的干涉,造成了环境的不利变化,特别是对下游天然绿洲。以流域为单元的国土整治,合理开发利用水资源是确保生态环境稳定的基础。大河沿天然绿洲在探索干旱区环境变化和植物演替中,有特殊意义的自然景观地域,拟建为自然保护区,每年确保1.0-1.5亿m³水量是必需的和可行的。于田绿洲发展与保护区建立是相辅相成的,共寓于统一的流域生态系统之中,搞好土地生态规划,建立合理的农林牧生态结构和布局,搞好流域土地生态系统功能管理,以期取得良好经济效益和生态效益。     

干旱区水文学发展形势展望

我国干旱地区辽阔,新疆所占比例最大。新疆又是我国干旱区资源潜力丰富及尚待开发的地区。根据中来战略布署,1990年以前作好前期准备,1990年以后加快建设速度,到下个世纪,大规模开发大西北,新疆将是重要基地。这一有利形势,必将带动各个学科的发展,干旱区水文学在新疆的发展,也是必然的趋势。水是干旱区最敏感而又带有限制性的因素,可以说“水是命脉”。水文学是认识自然界中水的规律的科学,研究范围很广。例如,水资源的时空分布与转化关系,水资源合理利用,水旱灾害及其防治,水质变化及对环境的影响等。这些大都属于经济建设的前期准备工作范畴。下面就几个重要方面简述一些看法。     

“中德干旱区生态与环境联合研究中心”揭牌

2013年1月16日,"中德干旱区生态与环境联合研究中心"成立。中国科学院新疆生态与地理研究所所长陈曦研究员与德国慕尼黑国防大学Markus Disse教授分别代表双方为中心共同揭牌,并签署了"中德干旱区生态与环境联合研究中心"的框架协议。该中心的成立旨在建立中德双方在干旱区水与生态系统研究方面的长效合作机制,主要任务是     

《干旱区地理》征稿简则

正《干旱区地理》1978年创刊,是中国科学院新疆生态与地理研究所、中国地理学会主办的综合性学术期刊,由科学出版社出版。国内外公开发行。具体包括:自然地理、全球变化及大气科学、水文与水资源、生物与土壤学研究、环境变化、生态及其生态系统建设、地理信息系统与遥感技术的应用、动植物生态学与动植物地理学、区域地理与可持续发展、灾害与防治、资源开发与利用、干旱区与大气圈、水圈、生物圈、岩石圈和人类活动之间的相互作用等方面。1来稿要求1.1撰稿人的文章应反映地理学及干旱区资源环境研究重大科学问题,主题鲜明,论据充分,文字精练,     

《干旱区地理》征稿简则

《干旱区地理》主要刊载干旱区地理学及其分支学科、边缘学科和交叉学科的新理论、新技术和新方法。具体包括:自然地理、全球变化及大气科学、水文与水资源、生物与土壤学研究、环境变化、生态及其生态系统建设、地理信息与遥感技术的应用、动植物生态学与动植物地理学、区域地理与可持续发展、灾害与防治、资源开发与利用、干旱区与大气圈、水圈、生物圈、岩石圈和人类活动之间的相互作用等方面。     

《干旱区地理》征稿简则

《干旱区地理》主要刊载干旱区地理学及其分支学科、边缘学科和交叉学科的新理论、新技术和新方法。具体包括:自然地理、全球变化及大气科学、水文与水资源、生物与土壤学研究、环境变化、生态及其生态系统建设、地理信息与遥感技术的应用、动植物生态学与动植物地理学、区域地理与可持续发展、灾害与防治、资源开发与利用、干旱区与大气圈、水圈、生物圈、岩石圈和人类活动之间的相互作用等方面。     

西北干旱区脆弱景观的生态整治对策

西北干旱区是中国景观脆弱性程度较高的地区，本文从自然背影和社会背影两个方面探讨了西北干旱区景观脆弱性的成因，并试图寻求景观整治的合理对策。研究结果表明，人类开发活动中的某些失误，包括对干旱区景观自然的规律性认识不足，绿洲开发有较大的不合理性；开发工作缺乏区域尺度的协调；荒漠景观破坏严重等     

《干旱区地理》征稿简则

《干旱区地理》主要刊载干旱区地理学及其分支学科、边缘学科和交叉学科的新理论、新技术和新方法。具体包括:自然地理、全球变化及大气科学、水文与水资源、生物与土壤学研究、环境变化、生态及其生态系统建设、地理信息与遥感技术的应用、动植物生态学与动植物地理学、区域地理与可持续发展、灾害与防治、资源开发与利用、干旱区与大气圈、水圈、生物圈、岩石圈和人类活动之间的相互作用等方面。     

基于空间PCA的兰州市热环境人文驱动因素分析

在城市化过程中,人类社会、经济活动的加剧使城市地表热力景观呈现出高度的空间异质性。目前对城市热环境形成、演变的驱动机制、热岛效应与地表覆被变化的定量关系研究大多还是从对某些影响因子的测定入手,缺乏对区域热环境系统全面、综合的评价与分析。利用多源空间数据,以干旱区河谷型城市兰州为研究对象,在探讨热环境的空间格局基础上,运用空间主成分分析方法替代传统的多准则判断方法,分析了人类活动对城市热环境的影响特征。结果表明:兰州市人类活动对热环境的影响因子可以归纳为4种相对独立的基本要素,即景观格局、工业布局、城市建筑以及地表覆盖。影响兰州市中心城区热环境的最核心要素是景观格局,四个因子的线性模型较好地模拟了热环境的空间变化,定量揭示了兰州中心城区人类活动对热环境的影响机制。     

黑河流域典型区土地利用格局变化及影响比较

在黑河流域选择两个典型区域进行土地利用变化的空间差异与影响的对比研究,利用20世纪60年代以来的三期遥感数据,通过定量表征指标体系,对比分析了两个区域不同空间土地利用格局变化和土地利用类型变化的分异特征,定量评价了土地利用变化对不同区域绿洲系统的稳定性和水资源空间分配的影响。结果表明：过去35年来两个对比区域不同的土地利用格局变化,形成了显著的绿洲沿河流的溯源迁移和以基于下游老绿洲的渐进性绿洲外围拓展两种不同模式,前者导致流域水资源过度集中消耗于流域上游和源区,中下游水资源可利用量急剧减少,在35年间下游荒漠化土地增加了85.1%,灌溉绿洲萎缩了25.5%;后者则不同,水资源利用量的空间配置在区域下游具有小幅度集中,区域绿洲系统整体的稳定性较高。从流域整体的水土相互关系出发,合理规划干旱内陆流域土地利用模式和空间土地资源配置,对于促进流域整体的可持续发展具有重要意义。     

西北干旱地区水资源与生态环境保护

西北干旱地区的水资源主要是地表水。地表水具有时空分布不均、河川径流补给来源的多样性和与地下水转换频繁等许多特点。西北干旱地区的生态环境在人工绿洲内部有所改善 ,但在绿洲外 ,正在进一步恶化 ,包括土地沙漠化、冰川退缩、湖泊干涸、下游河道断流、沙尘暴频次增加、天然草地大面积退化、天然植被遭到破坏等。这些问题都需要用水来解决。当前生态环境恶化的典型事例有 3处 :塔里木河下游、黑河额济纳地区和石羊河民勤地区。     

甘肃省苦咸水资源量及时空分布规律研究

通过实测资料对甘肃省苦咸水资源进行评价,得出了苦咸水资源的数量、地域分布、在全省水资源总量中所占的比重、影响人口等。分析了苦咸水的成因,论证了苦咸水在空间分布上与降水、蒸发和干旱指数等气候因素之间的相关关系,提出降水量430 mm左右为黄土高原区苦咸水与淡水的分界线。通过构建箱体概念模型,分析导出了黄土高原干旱\,半干旱区小流域矿化度的时空演变数学模型,从宏观上揭示了径流矿化度的时空演变规律和趋势,提出苦咸水流域的治理和水资源的开发利用思路。     

黄河流域水循环研究的进展和展望

总结了黄河流域水循环研究的进展,指出缺乏立足于水循环整体的机理过程的探讨及缺乏较成熟的流域水文模型是已有研究的不足。为能更好地模拟水文过程对各种作用力的响应,今后研究的方向将是建立既考虑垂向水分和能量传输(如降水,蒸发,感热),又考虑水平向的地表水分运动(汇流)和地下水基流过程的黄河流域的分布式水文模型。模型将结合遥感信息与地面资料,建立与区域大气环流模式(GCM)的接口,辅之以野外生态试验小区、径流试验场和室内试验的资料,以深入探索黄河流域水循环动力学机制     

基于SWAT模型的乌鲁木齐河流域径流模拟

为了更好地研究西北干旱区高山河流对气候变化的响应,在新疆乌鲁木齐河上游汇水区构建SWAT分布式水文模型,结合Sufi-2算法对模型进行参数率定、敏感性分析以及不确定性分析,对乌鲁木齐河英雄桥水文站以上2000-2011年日径流进行模拟。结果表明:(1)河岸调蓄的基流α因子、土壤饱和导水率、地下水的时间延迟、气温降水垂直变率以及相关融雪参数比较敏感。(2)模型模拟结果与观测流量过程线拟合程度较好,日值模拟结果Ens>0.75,PBIAS介于±25%,R²达到0.8以上。(3)较高的P-factor及较低的R-factor显示模型不确定性较小。总体来说,SWAT模型在乌鲁木齐河上游区的适用性比较理想。     

中国北方地区沙漠与河流景观格局

本文运用景观生态学原理,借助ArcGIS技术,选择中国北方10个流域及其12个沙漠/沙地,并以西部的和田河和东部的西辽河为典型研究区,在流域与沙区、河道与沙丘两个尺度上,选取景观破碎度指数、景观多样性指数等指标,探讨中国北方干旱、半干旱区沙漠/沙地景观与廊道景观(河流)的空间镶嵌格局特征。结果表明：在流域与沙区尺度上,内流区较外流区沙区景观类型复杂,景观破碎度较小,外流区沙区景观结构较为相似;内流区沙区景观指数自西向东呈现出“景观破碎度递增、景观结构复杂性递减”的规律。在河道与沙丘尺度上,在缓冲带范围内,和田河较西辽河沙丘景观类型复杂,景观破碎度较小;景观指数随河道距离的变化呈现出“景观破碎度随距河道距离的加大而逐渐递减,丰富度指数随距河道距离的加大而呈阶梯状递增”的规律;从沙丘斑块类型景观指数上看,西辽河以固定、半固定的简单型沙丘为主,和田河以流动的综合型沙丘为主。主导的沙丘类型景观距离河道越远,面积比例越小,不同沙丘类型的水平景观破碎度随河道距离递减。     

GIS支撑下的干旱区水资源及其利用的空间分异研究

干旱区水资源的空间分布不均衡是一种普遍情况。利用GIS的空间分析功能，可以方便的进行干旱区水资源分布和利用状况的空间分析与评价。本文用新方法对新疆水资源分布和利用状况的分析表明，新疆大部分流域水资源丰度较差，水资源总体比较紧张；水资源利用上，除天山北坡各流域已超采或高度开发，不宜进一步开发外，其它流域均有一定开发潜力．尤其是地下水开发潜力较大。     

民勤绿洲水资源利用与生态系统退化分析

石羊河流域生态平衡失调,生态系统退化在我国干旱、半干旱地区内陆河流域中具有典型的代表性。通过对石羊河流域近代地表水资源开发及其绿洲变迁,近年来流域用水量分配,降水特征及其对植被的影响,流域下游民勤绿洲地下水位、水质的变化等因素多年来观测研究,认为：降水量对天然植被的生长没有大的作用;由于人口的增加,流域地表水资源分配不均,水资源开发过度,地下水位急剧下降,造成流域生态系统退化。流域经济因素促进社会因素的变化,社会因素的变化导致自然环境的变迁,社会、经济、自然诸因素相互作用,通过水资源的变化驱动石羊河流域生态系统的变化。     

中国内陆河流域尺度的水资源利用率提高研究--黑河流域水-生态-经济管理试验示范

水资源是人类生存和社会发展中最重要的成分，中国内陆河的可持续发展所面临的生态问题源自有限的水资源和高的人口压力这两个方面的不协调。通过总结“黑河流域水-生态-经济系统试验示范研究”项目近几年在涵养水源、绿洲尺度的水利用率提高和流域水-生态-经济系统中的水资源配置的部分试验成果和研究进展，以实际事例展示了在流域尺度上提高水资源利用率的可行性和潜力。加强基础研究、引入“虚拟水”等创新意识、通过专家和管理层的结合可进一步提高流域水资源利用率。     

黑河流域历史时期水资源利用空间格局重建

黑河流域水资源开发利用的空间格局历史演变在中国西北干旱区具有典型性和代表性,对其进行复原并总结经验教训,对现代水资源开发具有宝贵的借鉴意义。利用历史文献、古今地图、遥感影像等资料,结合实地考察,在地理信息系统技术的支持下,对黑河流域历史时期水资源利用的空间格局进行重建,并分析其演变过程。结果表明: 该区域大规模的农业水资源利用开始于汉代,其范围覆盖流域中下游沿河平原和三角洲的大部分地区。魏晋南北朝时期虽然总体上承袭了汉代的格局,但局部地区萎缩明显。隋唐时期,中游地区灌区规模较大,但随着唐中叶吐蕃的入侵而遭破坏。宋元时期,水资源开发利用仅在主要绿洲的核心区有所分布。明、清直至民国时期,中游地区渠系增加,密度增大,灌区出现沿河向上的溯源扩展和由近岸向两侧的外延扩展,一些地势较高的山前绿洲也被开垦,水资源利用强度持续增加、规模扩大,最终奠定了现代水资源开发利用的空间格局。但是,此时的下游却处于游牧状态,无大规模开发活动。可以发现,明代以前水资源开发利用波动频繁,兴废不定;而明代以来,中游灌区规模稳定扩大和下游萧条情况形成鲜明对比。水资源利用引起尾闾湖萎缩、土地盐渍化、沙漠化等生态问题逐渐显现。