祁连山张掖段水电开发对区域生态环境的影响

2017年7月26日—8月13日,通过实地调研、样方调查、河水和土壤样品分析等方法,评估了祁连山张掖段水电站建设时间、占地面积、水电开发对水质、土壤及生态流量的影响。结果表明:祁连山自然保护区张掖段内水电站建设主要集中在2000—2008年;依据2017年统计数据计算26座水电站总占地面积为798.35 hm~2,占祁连山张掖段面积(188×10~4hm~2)的0.042%,水电工程占地面积较小;祁连山张掖段水电站建设区域内植被盖度、生物量比原生植被分别低27.14%和236.8 g·m~(-2);水电站建设区域内水质、土壤状况良好,水电开发对水质、土壤的影响较小; 2017年前祁连山张掖段水电开发导致生态水量下降并形成了156.76 km的减水河段。     

陕甘宁地区降水稳定同位素特征及水汽来源

依据全球大气降水稳定同位素观测网络(GNIP)和已有研究中陕甘宁地区的大气降水氢氧稳定同位素资料,并结合相关气象数据,分析了陕甘宁地区大气降水氧稳定同位素的时空分布特征及其影响因子,并建立了大气降水线方程.结果表明:3省大气降水线的斜率、截距由小到大依次为:甘肃、陕西、宁夏,且均小于全球大气降水线方程的斜率、截距,表明3省的降水过程受蒸发作用影响程度沿宁夏、陕西、甘肃增强;陕甘宁地区大气降水中δ18O值在时间变化上,表现为夏秋季节富集、冬春季节贫化,从空间分布来看,由西北至东南,加权平均δ18O值呈减小趋势;3省降水中δ18O温度效应显著,但不存在降水量效应,这体现了中高纬度大陆性气候的特征;高程效应的定量关系为-0.12‰·(100 m)^-1,纬度效应更显著(纬度每增加1°,降水中δ18O相应贫化0.27‰);采用HYSPLIT模型对各站点的水汽来源进行追踪,气团聚类轨迹表明,夏半年主要有来自孟加拉湾的水汽、东南季风水汽和西风带水汽,冬半年以西风带水汽为主.     

基于生态红线划定的祁连山生态保护性开发研究

运用祁连山地区的自然环境数据和社会经济数据,基于GIS平台、加权求和多指标运算模型,选取了30个指标,从生态弹性力、生态敏感性和社会经济影响力3个方面,构建了生态红线评价指标体系,对祁连山生态保护性开发进行研究分析。结果表明:生态红、黄、绿线区,分别占研究区面积的32%、40%、28%。生态红线区主要分布于祁连山的西南段、托来山以南、青海湖区及区内所有冰川分布地区,应实行最严格的管控;生态黄线区是祁连山分布面积最广的区域,主要集中在祁连山中、西段,湟水谷地的中游及乌鞘岭南部,应以修复生态环境和提供部分农产品为主;生态绿线区主要分布在疏勒南山以东地区,应保护优先,以提供生态产品为主,分区开展各具民族特色的生态旅游。     

西北地区降水稳定同位素的云下二次蒸发效应

利用GNIP提供的我国西北地区的8个站点和本研究的2个站点的降水同位素数据以及相应的气象数据,结合HYSPLIT模型和水滴蒸发模型,分析了我国西北地区降水δ¹⁸O和d的时空分布,对该区二次蒸发效应进行了存在性判定与定量讨论,并探讨了二次蒸发效应的敏感因子.结果表明: 夏季风期间,新疆地区δ¹⁸O和d值由南向北均走低,陕甘宁地区由南向北,由东向西δ¹⁸O值整体上升,d值呈现下降趋势;冬季风期间,西北地区由南到北,由东向西δ¹⁸O值整体上逐渐减小,新疆地区d值由南向北升高,陕甘宁地区由南向北d值呈现下降趋势,由东向西有微弱的增大.我国西北地区夏季风时期的大气降水线的斜率、截距(6.80,-0.07)显著低于研究区全年的大气降水线方程的斜率、截距(7.27,3.37)和冬季风时期的大气降水线的斜率、截距(7.46,6.07),表明夏季风期间二次蒸发作用较强.研究区夏季风时期的蒸发比率均值为4.49%,高于冬季风时的3.65%,而黄土高原周边站点冬季风时期的蒸发比率高于夏季风时期,这与黄土高原近年来干旱加剧密不可分.另外,二次蒸发作用的强度随相对湿度、降水量和水汽压的增大而减弱,随温度(大于0 ℃)的升高而增强,但各因子在不同范围时对二次蒸发作用的影响有差异.     

气候变化和人类活动对祁连山国家公园植被净初级生产力的定量影响

祁连山国家公园作为西北地区重要的生态安全屏障和水源涵养地，研究其植被变化对西北地区的生态安全具有重要意义。基于2000—2019年祁连山国家公园的MOD17A3遥感数据，利用一元线性回归、偏相关分析、多元线性回归和残差分析等方法，分析了祁连山国家公园植被净初级生产力(NPP)的时空态势及其与降水、气温和人类活动的相关性，在此基础上量化气候变化和人类活动对植被NPP的影响。结果表明：(1)2000—2019年祁连山国家公园植被NPP整体呈波动上升趋势，且空间上呈东高西低的分布格局，其多年平均值为113.14 g C m^-2 a^-1,年均增长量达1.41 g C m^-2 a^-1;(2)植被NPP与降水、气温均呈正相关，其中降水对植被NPP影响更为显著；(3)人类活动区植被NPP总体呈增加趋势，与2016年相比，2019年人类活动区植被NPP增加的面积占87%,植被NPP降低的面积占13%;(4)在植被恢复区，气候变化和人类活动对植被恢复分别解释了92%和8%;在植被退化区，气候变化和人类活动对植被退化分...     

祁连山国家公园植被时空变化及其对人类活动的响应

祁连山国家公园地处青藏、蒙新、黄土三大高原交汇地带的祁连山北麓，作为国家公园体制试点之一，是我国重要的生态功能区、水源涵养地和生物多样性保护优先区域，其生态功能不可忽视。以祁连山国家公园2000—2019年归一化植被指数(NDVI)和净初级生产力(NPP)数据为基础，结合气温、降水、土地利用、矿产开采和旅游发展数据，利用泰尔-森趋势分析(Theil-Sen趋势分析)、曼-肯德尔检验(Mann-Kendall显著性检验)、土地转移概率矩阵和多元残差分析方法，分析该区域的植被时空分布特征、变化趋势特征及其对气候变化和人类活动的响应。结果表明：(1)2000—2019年祁连山国家公园内NDVI和NPP在空间上呈现出东南高西北低，由东南向西北递减的格局。时间上呈现上升趋势，上升速率分别为0.0053/a和0.0014/a;(2)祁连山国家公园内NPP提高、降低和稳定区域分别占总面积的87.29%、0.40%和12.30%。降低区域零星分布于整个国家公园，其中在走廊南山和冷龙岭交汇处，靠近甘青两省交界边缘分布最为集中。提高区域分布广泛，尤其以国家公园东部最为明显；(3)祁连山国家公园NDVI与气...