科尔沁沙地区域水分动态及其合理利用研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 张铜会 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2003 |
| 授予单位 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 导师 | 赵哈林 |
| 关键词 | 科尔沁沙地 植被耗水 水分状况 水量平衡 人工植被 地下水位 水合理利用 水分亏缺 |
| 其他题名 | Study on dynamic characteristics of water and its rational utilization in Horqin Sandy Land, China |
| 中文摘要 | 了解植被耗水和土壤水分动态特征是科尔沁沙地植被恢复重建和管理及区域水资源合理利用的基础。但是，目前相关研究比较薄弱。本文选择地处科尔沁沙地腹地的奈曼旗中北部作为研究区域。这里沙丘、人工植被（乔木及灌木）、草地、农田（灌溉农田和旱作农田）交错相间，多种生态系统并存，具有广泛的代表性。应用生态学、水文学和气象学等多学科的研究方法，从水量平衡的角度，对这一区域水文、沙地土壤水分、主要植物水分动态和植被耗水规律进行了分析和观测研究，确立了主要植被与农田耗水量，估算了区域可利用水资源量，阐述了人工植被合理密度和潜在灌溉农田面积的发展趋势，初步形成以下结论：研究试验结果表明，本区流动沙丘土壤层的稳定含水量为30%-4％，降水后可达5％～6％。根据1983-1989年的数据分析，无论是丰水年还是干旱年，流动沙丘都能保持良好的水分状态。人工植被区土壤水分的季节变化表现为5-9月既为水分增加期，又为水分消耗期，并且土壤水分的变化与降雨量密切相关。土壤水分的年际变化表现为水分活跃层随时间推移大幅度萎缩，由开始的O-3m变为目前的O-1m或者O～0.8m。并月＿出现了土壤水分含量为1-2％的稳定层。同时部分植被区已由水分淋溶沙地转变为非淋溶沙地。天然草地土壤水分变化趋势呈现在生长前期逐渐降低，随着雨季的到来开始增加，而后随降雨的减少，又进入逐渐降低的过程。草地植被对土壤水分的消耗多集中于O-90cm土层。主要植被按照耗水量（生长期）的多少排序：樟子松（387mm）＞小叶杨（377mm）＞小价卜锦鸡儿（368呱）＞山竹子（352mm）＞樟子松＋差巴嘎篙（344m）＞天然草地（301mm）＞差巴嘎篙（296mm）＞流动沙丘（289mm）。基本为人工乔木植被＞人工乔灌混合植被＞人工灌木植被＞天然草地＞流动沙丘的态势。灌溉农田（玉米和小麦）土壤水分活跃层为0.2-1m。0-1.2m土层的土壤水分变化可较好反映作物对水分的消耗。灌溉农田玉米和小麦全生育期的耗水量分别为496mm和409mm。自然降水不能满足玉米和小麦的耗水需求，特别是以苗期、抽穗开花期和成熟期最为缺水。旱作谷子的耗水量为331mm。水文特征分析表明，降水存在一个较弱的增加趋势，但趋势系数检验不显著。降水近40a的变化幅度仍处于正常的变化范围，没有明显的异常变化发生。区内主要河流，叫来河年径流量平均为1.21亿耐。呈现3年的周期变化趋势。趋势系数表明叫来河径流量呈现显著下降（P＜0.05）。在20世纪70年代中期以前，叫来河径流量与其集流流域的降水量密切相关，随后相关性则迅速降低。目前只有连续2-3年的丰水年，才有径流产生。浅层地下水位平均埋深为2.19m。季节变化幅度大，寒冷期（10-4月）是水位上升期，而温暖期（5-9月）是水位下降期。而年际间变化不大。该区地下水位变化显著受到降水量影响。不同土地利用方式对地下水位的影响表现为农业区地下水位埋深＞半农半牧区的＞牧业区的态势。研究区可利用水资源总量平均为48.5mm，其中可利用地下水资源量为35mm，可利用地表水资源量为13.5mm。各区之间可利用水资源量差异较大，其中以老哈河平原区的可利用水资源总量最多为73mm，叫来河平原区次之为67.4mm，叫来河右岸波状区更次之为26.2mm，两河间波状区最少为25.4mm。对各植被和作物的水分亏缺分析结果显示，无论在丰水年还是在平水年灌溉农田都存在重度的水分亏缺，必须进行灌溉才能满足其对水分的需求。乔木和部分灌木植被在干旱年份表现出显著的水分亏缺。天然草地、旱作农田、乔灌混栽植被区和差巴嘎篙植被区则只在干旱年份出现轻度的水分亏缺。而流动沙丘则对地下水还有补充，表现出区域集水功能和作用对目前植被密度分析结果显示，将樟子松、小叶杨、小叶锦鸡儿和山竹子由现有密度分别为3000株／hm2，3500株／hm2，4900株／hm2和6500株／hm2的基础上，减低到即樟子松为2140株／hm2，小叶杨为2690株／hm2，小仆卜锦鸡儿为3770株／hm2以及山竹子为5410株／hm2时，才一能够维持其正常稳定的生长，可保持区域的水量平衡。研究区潜在灌溉农田面积为681 km2。其中井灌面积为521km2，引水灌溉面积为160km2。目前井灌农田面积总体仍有发展潜力。其中以叫来河平原区发展潜力最大，而老哈河区、叫来河右岸和两河间波状区已处于基本饱和状态。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-08-22 |
| 页码 | 103 |
| 源URL | [http://ir.casnw.net/handle/362004/21967]  |
| 专题 | 寒区旱区环境与工程研究所_研究生学位论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张铜会. 科尔沁沙地区域水分动态及其合理利用研究[D]. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 2003. |
入库方式： OAI收割
来源：寒区旱区环境与工程研究所
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