Knowledge Resource Center for Ecological Environment in Arid Area
| 塔里木河下游退化草地生态系统恢复的人工生态输水效益评估 | |
| 王希义 | |
| 出版年 | 2018 |
| 学位类型 | 博士 |
| 学位授予单位 | 新疆农业大学 |
| 中文摘要 | 塔里木河下游属暖温带、极端干旱气候。在干旱荒漠气候的控制下,塔里木河下游的地带性植被属温性灌木和半灌木荒漠。由于受到河水和地下水的补给,在河道两岸发育有大面积的低平地草甸植被。该草甸植被以杂草类、豆科草和中生乔木为主,其中优势物种包括芦苇(Phragmites communis)、骆驼刺(Alhagi sparsifolia)、花花柴(Kareliniacaspia)、盐生草(Halogeton glomeratus)等,并生长有多枝柽柳(Tamarix ramosissima)、胡杨(Populus euphratica)等乔灌物种。1972年,大西海子水库建成,塔里木河下游河道开始断流。草本植物退化十分严重,物种多样性减少,覆盖度降低,乔灌木物种的长势也逐渐衰退。2000年,国家开始实施塔里木河流域生态治理工程,在塔里木河下游地区开展生态输水。但是,目前缺乏草本植物和乔灌木物种的长期监测资料,使得退化草地系统的生态输水效益评估较为困难,从而导致后续输水过程中的水资源配置和输水方式缺少借鉴依据。因此,退化草地系统的生态输水效益评价对塔里木河下游水资源管理和合理利用具有重要的科学指导意义。基于此,本论文重点以塔里木河下游的草本植物为研究对象,基于对草本植物和乔灌木的长期实地监测资料,并结合遥感解译的数据资料,以草本植物的生态特征变化为主线,采用多样性指数法、生物量法、微积分法、广义相加模型、主成分分析法等方法和模型,分析了自生态输水以来以草本为主的植物群落生态服务价值变化特征,并探讨了人工输水对当地生态经济的影响。所得的主要研究结果如下:前15次输水后,河水对地下水的补给量约为20.44×10~8m~3,占河水总水量的43.98%。土壤水补给量约占河水总水量的40.18%。草本植物水分主要来自于土壤水,对地下水的利用率很少,而多枝柽柳和胡杨水分主要来自于地下水。塔里木河下游地区影响植物生态特征的关键因素为地下水埋深;草本植物对地下水埋深变化的响应最为显著。随着地下水埋深的增加,草本植物的盖度逐渐降低,物种多样性指数呈现先升高后降低的趋势。当地下水埋深超过6 m后,草本植物群落的物种多样性显著减少。多枝柽柳和胡杨的生物量随着地下水埋深的增加呈现下降趋势。生态输水促进了草本植物的生长,多枝柽柳和胡杨的长势也有所好转。草本植物盖度平均增加幅度为204.51%,并且草本植物群落的多样性指数、均匀度指数显著增加。多枝柽柳的盖度和冠幅的增加幅度分别为38.45%、164.56%。胡杨郁闭度和冠幅增加幅度分别为191.3%、336.5%,枝下高降低了7.44%。草本植物生物量对生态输水的响应最为显著,多枝柽柳和胡杨生物量对生态输水的响应较为缓慢。2000—2016年,塔里木河下游草本植物生态服务价值增加量为0.611×10~8元,增加率为144.73%;多枝柽柳生态服务价值增加量为3.93×10~8元,增加率为14.76%;胡杨生态服务价值增加了0.41×10~8元,增加率为73.21%;生物多样性价值为0.856×10~8元。2000—2015年,考干断面草本植物群落输水投入价值与植物恢复价值比为1:5.63。2016年,塔里木河下游草本植物潜在分布面积为9 158.17 km~2,潜在服务价值为6.10×10~8元;多枝柽柳潜在分布面积为6 243.61 km~2,潜在服务价值为156.96×10~8元;胡杨潜在分布面积为234.51 km~2,潜在服务价值为3.88×10~8元。2000—2016年,塔里木河下游生态输水对植被恢复的投入产出比为1:3.3。2000—2016年,塔里木河下游生态系统服务价值增加了69.57%;生态环境指数增加了40.67%,生态坏境状况逐渐转好;草本植物生态系统稳定性逐渐升高,但是直到2016年依然处于不稳定状态;生态经济效益指数增加了246.88%,生态经济得到了恢复与发展。综上所述,生态输水促进了塔里木河下游地下水埋深的升高,草本植物对地下水埋深变化的响应最为显著。生态输水促进了塔里木河下游草本植物盖度和多样性指数的增加,草地面积扩大;多枝柽柳和胡杨的长势也有所好转。草本植物的生态服务价值增加量最高,多枝柽柳和胡杨的服务价值也有所增加,生态输水对植被恢复的效益十分显著。生态输水使得区域生态系统服务价值有所升高,生态环境好转,草本植物生态系统稳定性增加,生态经济也有所增长。 |
| 中文关键词 | 草本植物 ; 生态系统 ; 人工输水 ; 效益评估 ; 塔里木河下游 |
| 语种 | 中文 |
| 国家 | 中国 |
| 中图法分类号 | S812 |
| 来源机构 | 新疆农业大学 |
| 资源类型 | 学位论文 |
| 条目标识符 | http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/354701 |
| 作者单位 | 新疆农业大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王希义. 塔里木河下游退化草地生态系统恢复的人工生态输水效益评估[D]. 新疆农业大学,2018. |
| 条目包含的文件 | 条目无相关文件。 | |||||
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