新疆罗布泊地区凝结水试验

采用称重法,在高含盐量的罗布泊北部凹地首次进行了凝结水的野外监测,根据监测数据分析了罗布泊地区凝结水的生成规律.研究结果表明罗布泊存在凝结水;2005年7月、10月、12月3次监测时期里日均凝结水量分别为0.293,0.127,0.275 mm;凝结水来源于空气中的水气和深部土壤水分;发生的时间基本在晚上22∶00至次日凌晨8∶00;影响凝结水产生的主要因素为近地面大气温度与地表土壤温度差、空气相对湿度、冻结期等,土壤的高含盐量也有利于凝结水的生成.     

西北干旱地区的水分评价问题

指出了用水文统计法确定的“水资源总量”难以将西北干旱地区与我国东部地区水资源作出合理的比较分析.只有考虑了土壤水这一重要水资源分量才能予以改进,因为两地的土壤水在水文统计中有不同的含义.在干旱地区,土壤水主要来自灌溉水,即“水资源总量”的一部分;而在华北等地,它主要来自降水,未能统计在“水资源总量”中.     

西北干旱地区水资源特征及利用

水利是国民经济的命脉，没有水，无从谈起兴水之利，除水之害。而西北干旱地区水资源地区分布不均，山区是水资源的主要来源，山前冲洪积平原区地表水和地下水相互转化，关系十分密切，其它地区水资源奇缺，生态环境较差，合理开发利用水资源就显得十分重要。     

中国西北干旱地区城市化过程及空间分异规律

通过对实地调研和大量文献分析,对我国西北干旱地区城市发展与自然环境的关系进行论述,认为城市化过程本质上就是人地关系的集中凸现,是自然要素与人文要素长期互相作用的结果。自古以来,城市就是人类聚居的主要场所,屯垦是西北干旱地区最能体现人地关系的耦合点。在西北干旱地区现代城市化过程中,屯垦和矿产资源开发有较大的带动作用。由于自然因素和社会因素的双重影响,人口分布和聚居程度极不均衡,社会经济分异较大,城镇功能单一,部分地区和城镇的人口城镇化水平较高,并不是社会经济整体发展的结果,而是资源开采、行政建制的设立、极端自然条件下生存的需要等多种因素形成的。城市分布空间格局以带状、团状、串珠状为主,有着不同于其他地区的演化模式,城镇发展表现出多元复合的特征,是政治、经济、生态环境、资源、民族与文化等诸多因素相互关联、起伏变化的结果。城镇高速发展、城市化速度加快是未来西北干旱地区社会经济发展的必然结果,面对脆弱的生态环境和有限的资源,提出在西北干旱地区建设只有城镇、没有村落的新型城市社会,以达到社会经济和生态环境可持续发展的目标。     

中国西北干旱地区城市化过程及空间分异规律

通过对实地调研和大量文献分析，对我国西北干旱地区城市发展与自然环境的关系进行论述，认为城市化过程本质上就是人地关系的集中凸现，是自然要素与人文要素长期互相作用的结果。自古以来，城市就是人类聚居的主要场所，屯垦是西北干旱地区最能体现人地关系的耦合点。在西北干旱地区现代城市化过程中，屯垦和矿产资源开发有较大的带动作用。由于自然因素和社会因素的双重影响，人口分布和聚居程度极不均衡，社会经济分异较大，城镇功能单一，部分地区和城镇的人口城镇化水平较高，并不是社会经济整体发展的结果，而是资源开采、行政建制的设立、极端自然条件下生存的需要等多种因素形成的。城市分布空间格局以带状、团状、串珠状为主，有着不同于其他地区的演化模式，城镇发展表现出多元复合的特征，是政治、经济、生态环境、资源、民族与文化等诸多因素相互关联、起伏变化的结果。城镇高速发展、城市化速度加快是未来西北干旱地区社会经济发展的必然结果，面对 脆弱的生态环境和有限的资源，提出在西北干旱地区建设只有城镇、没有村落的新型城市社会，以达到社会经济和生态环境可持续发展的目标。     

1470—2008年中国西北干旱地区旱涝变化特征分析

研究西北干旱地区的旱涝变化规律对于区域抗旱减灾具有重要的现实意义。建立区域综合旱涝指数模型,利用西北4省区19个站点的旱涝等级序列,建立区域综合旱涝指数序列。发现区域在1470—2008年间呈现出干旱频发的态势,且区域内的西部比东部、高海拔地区较低海拔地区更易发生干旱灾害。利用经验模态分解方法处理区域综合旱涝指数序列,发现区域综合旱涝指数变化存在2.5年、7.5年、13.1年、25.7年、77.0年和134.8年等准周期变化。且近539年来,西北干旱地区区域综合旱涝指数呈减小趋势,未来区域干旱综合强度有减轻态势。     

温度场与凝结水的观测研究

对天山北麓平原细砂、砂砾石、粉质轻粘土等三种代表性岩性的地层进行了凝结水的观测试验,分析研究了土壤剖面温度变化特征、凝结水形成的水汽来源、产生凝结水的深度和时间、积雪期雪面的水汽凝结、冻结层水汽凝结、蒸发作用和潜水埋深等因素对水汽凝结的影响、凝结水的数量及其生态环境效应.研究成果对西北干旱地区耐旱植被的研究和生态环境建设具有重要意义.     

干旱地区高盐度水面蒸发试验研究

通过新疆昌吉地下水均衡试验场中的不同矿化度EФ20蒸发器水面蒸发试验研究,得出高盐度水面蒸发的一般规律。通过数据对比分析,表明在外部环境条件相同时,高盐度水面蒸发量与矿化度之间呈显著负相关关系,即矿化度越高,水面蒸发越微弱,反之则蒸发越强烈,这主要是由于水体中的盐分子对水分子的吸引力作用造成的。根据实测数据拟合出水面蒸发量与矿化度之间的函数关系,并计算出高盐度水面蒸发折算系数。     

新疆乌拉泊水均衡试验场凝结水对地下水补给的观测研究

通过1989~1995年新疆乌拉泊水均衡试验场潜水埋深4m处包气带凝结水对地下水补给的观测:卵砾石2.58mm/a、细砾3.15mm/a、中砂9.90mm/a、细砂35..87mm/a、粉土10.04mm/a。最有利于包气带凝结水形成的时间是每年的4~9月;包气带凝结水量的大小与土体颗粒相对比表面积和渗透系数相关,推测粉砂的凝结水量约为20mm/a,粘性土小于10mm/a;凝结水对地下水补给的最大量约为50mm/a。综合气候和水文地质条件分析,认为本试验研究成果在我国西北干旱区具有代表性,估算西北地区凝结水对地下水的总补给量大于3×1010m3/a,可能大于平原降水入渗量,在某些区域可能是最主要的地下水补给源。     

鄂尔多斯风沙滩地区土壤凝结水试验研究

鄂尔多斯风沙滩地区,常年干旱少雨,蒸发强烈,地下水资源消耗主要源于表土蒸发.而土壤凝结水的形成与转化又与表土蒸发之间存在着十分密切的关系.作者在内蒙古自治区乌审旗气象局院内,采用自制的笼屉式测渗仪进行土壤凝结水的观测试验研究,测量方法为称重法.并同步观测地表以上50cm处的空气温湿度以及地表和地表以下5cm、10cm、15cm、20cm、30cm、40cm、50cm处的土壤温度.通过试验,初步探明了该区土壤凝结水的形成与转化的基本过程,以及土壤凝结水的转化与气象因素之间的相关关系.     

西北地区沙丘凝结水形成机制及对生态环境影响初步探讨

西北地区沙漠及荒漠化地区，包气带的水分来源除来自大气降水外，还来自凝结水，凝结水对包气带中水分的保存、运移及荒漠植被生态起到至关重要的作用。作者在甘肃省河西走廊高台县西的流动沙漠边缘的半固定沙丘上，采用TSCⅡ智能化土壤水分快速测试仪，SN2202数字温度计、CENTER1300相对湿度仪进行了凝结水观测试验。对沙丘表层0～30cm范围内的气温、地表温度、地温和含水量进行连续观测，每2h观测一次，试验历时5d。试验结果表明，在西北沙漠、荒漠化地区有凝结水存在，它的形成不仅对包气带中水分的保存及分布起着重要的作用，并且对维系荒漠化地区的植被生态系统的稳定至关重要。并对凝结水形成机制进行了初步探索；初步确定，日气候变化造成的地表温度与地温温差是凝结水形成的主控因素，包气带中的含水量分布则控制着凝结水的多寡，凝结水主要出现在干沙层与湿润砂层界面上。     

干旱区高盐度潜水蒸发规律初步分析

为分析干旱区高盐度潜水蒸发规律,于2012年4月1日~2014年3月31日在新疆昌吉地下水均衡试验站开展了不同总溶解固体 (0.8 g/L、30 g/L和100 g/L)、不同包气带岩性(细砂和粉质黏土)和不同潜水埋深(0 m、0.5 m、1.0 m、2.0 m和3.0 m)潜水蒸发量的监测工作。结果表明:当潜水埋深大于0.5 m时,包气带岩性对高总溶解固体(Total Dissolved Solids, TDS)潜水蒸发量的影响与淡水基本一致;潜水埋深0.5 m、TDS为30 g/L时,包气带岩性的差异对潜水蒸发量的影响远小于由于潜水的TDS和外界大气蒸发能力对潜水蒸发共同造成的影响;潜水位埋深为0 m、TDS为100 g/L、包气带为粉质黏土时,年内潜水蒸发趋势与大气蒸发能力E_Φ20的趋势相反;潜水埋深0.5~1.0 m时,在非冻结期随着TDS的升高,潜水蒸发量逐渐减小;当潜水埋深为3.0 m时,TDS的变化对潜水蒸发抑制作用存在滞后性。     

中国西北干旱区多级洼地地下水环境同位素分布特征及指示意义

研究区位于西北干旱区,有两级储水洼地,地下水由山区侧向补给一级洼地,一级洼地通过泉水排泄地下水继而补给二级洼地,同时大气降水直接入渗、洪流间接入渗补给各储水洼地。通过氢氧同位素比例公式计算得到一级洼地大气降水占总补给量60%,其中直接补给量约占21%,山区洪流补给量约占79%,另外,山前侧向补给占40%;二级洼地降水补给量占38%,上游泉水补给量占62%。通过氚值指示,二级洼地不受现代降水影响;活塞流与全混合模型计算得到一级洼地浅层孔隙水平均年龄为32～60 a。     

干旱荒漠景观区金属微粒迁移机制浅析

干旱荒漠景观区面积辽阔,找矿潜力巨大,受限于常规地球化学勘查方法,被认为是勘查地球化学的难点重点区。本研究简要总结干旱荒漠景观区潜在的金属微粒向上迁移的机制,依据其作用范围分为:潜水面以下的机制,包括地下水作用、压力泵机制、地气流和电化学迁移机制;潜水面以上的机制,包括毛细管作用、植物吸收、气态物质迁移和生物扰动。研究中介绍各迁移机制的作用原理、有效性及其局限性,认为每种机制在特定的环境条件下均能以不同形式运移相关的金属微粒,但由于复杂的地形地貌、漫长的地质演化,任何机制不可能独立单一地存在,彼此间相互协同作用。另外,潜水面以上与包气带有关的机制主要发生在沉积地段的运移覆盖层中,在开展深穿透地球化学(地气类方法、选择性提取方法、植物地球化学方法和地球电化学方法)找矿之前,有必要了解研究区古气候、沉积物性质和地貌演化史,便于合理选择采样层位和采样介质,尽可能发现由金属运移机制引起的综合异常。     

干旱区天然植被生态需水量计算方法

依据生态适宜性理论,建立了植物生长与地下水位关系的对数正态分布模型;基于此模型,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,提出了干旱区天然植被生态需水量计算方法;应用此方法计算了黑河流域额济纳旗天然植被生态需水量,计算成果与其他成果比较相差较小。结果表明,该计算方法是合理的,可以推广应用于干旱区其他地区。     

西北干旱区人工扰动植被类型花粉组合特征*

人类对现代植被的影响已经成为解释过去人类活动及其环境效应的关键问题。对西北干旱区40个农田和荒地表土样品花粉组合的研究表明：农田花粉平均浓度（7227粒/g）明显低于荒地（32704粒/g）;农田中农作物花粉含量高于荒地,但并不占绝对优势,农田花粉组合不仅反映农田本身的植被组成,而且还反映地方或区域植被组成状况;农田中灌木花粉含量低于荒地,杂草花粉类型比荒地丰富;藜科、蒿属、麻黄花粉都占有较高比例,普遍呈超代表性;不同的农作物花粉百分比指示该样品所在地或周围不同的农作物类型。聚类分析进一步表明了农田/荒地花粉组合特征的一致性：葡萄花粉在葡萄地的含量均相当高,而在其他植被类型中很少出现,花粉组合特征一致性较好;棉田棉花花粉含量低,其他植物花粉含量高,花粉组合特征与荒地相似,很难与荒地区分开来;如果农田和荒地比较接近,农田农作物花粉含量又比较低,则两种植被类型花粉组合特征就较为相似。     

西北地区侏罗纪原始沉积区恢复

通过边缘相分析、地层接触关系分析、古水流系统分析和构造格架分析并结合侏罗系残余露头与残余沉积体系分布,对早-中侏罗世和中-晚侏罗世的原始沉积区进行了恢复,发现早-中侏罗世的沉积范围要比现今残存的沉积范围大得多,而中-晚侏罗世的沉积范围与现今残存的沉积范围相比则变化不大。     

干旱区内陆河流域水文与水资源问题

阐述了我国水文水资源研究的发展阶段,面临的主要问题,以及当前研究中的热点问题。以新疆地区为例,对干旱区内陆河流域的水文水资源研究方向作了初步探讨。