青海共和盆地水分時空分異與水土資源生產(chǎn)力.pdf

1、青海共和盆地地入青藏高原的東北緣,屬于高寒干旱和半干旱氣候區(qū).近年來,由于環(huán)境變化和人口劇增,青海共和盆地的荒漠化問題已日益嚴重.為了做到對該區(qū)的水土資源的可持續(xù)利用、防治該區(qū)的荒漠化和保護龍羊峽水庫,所以基于DEM和已有的氣象、水文長短期觀測和實測數(shù)據(jù),首先構(gòu)建了青海共和盆地降雨、徑流、蒸散和區(qū)域水分平衡的分布式模型;進一步在此基礎(chǔ)上,構(gòu)建了青海共和盆地草地生產(chǎn)力的模型和基于作物水分耗散與放牧因子校正的青海共和盆地草地生產(chǎn)力模型;利用

2、草地載畜能力和現(xiàn)有牲畜量以及社會經(jīng)濟因子等統(tǒng)計數(shù)據(jù),結(jié)合實地調(diào)查,分析了青海共和盆地草地生產(chǎn)力、物種構(gòu)成、生境變化和荒漠化成因及其內(nèi)在驅(qū)動因子,并對草地可持續(xù)利用做了評價.研究的主要結(jié)論如下:⒈在青海共和盆地,近50年的年降雨量序列是平穩(wěn)的、無周期,其時空變化與徑流、蒸發(fā)、潛在蒸散和土壤水分的關(guān)系表明,氣候干燥和嚴重的荒漠化不是由于降雨量減少直接引起,龍羊峽水庫對共和盆地年降雨量變化沒有影響;但是年氣溫序列是非平穩(wěn)的,茶卡、恰卜恰和貴南

3、的所氣溫平均每年升高0.0247、0.0422和0.0272℃,且氣溫升高2℃,年潛在蒸散增加57mm,盆地內(nèi)氣候逐漸變干燥,但影響比較小;由于歷年潛在蒸散序列是平穩(wěn)的,因此氣候變化對盆地的作物潛在蒸散的影響在研究期內(nèi)是較小的.⒉在青海共和盆地,降雨產(chǎn)流主要在山區(qū)和水域附近,而且雨季產(chǎn)流總徑流量的90﹪;盆地降雨的總產(chǎn)流量為7.08億m<'3>,豐水年為9.06億m<'3>,枯水年為5.66億m<'3>,因此徑流量受降雨量年變率的影響很

4、大.尤其枯水年徑流量的減少可能成為影響盆地荒漠化的原因之一.⒊在青海共和盆地,歷年潛在蒸散平均974mm,各月潛在蒸散與降雨和溫度之間是很好的正相關(guān),所以雨季有利于作物生長;年潛在蒸散的空間分布范圍從485-1174mm,平均1027mm,而且年潛在蒸散空間分布與降雨和坡度是負相關(guān),與溫度和大氣外層輻射正相關(guān),因此水分和溫度的是影響作物水分耗散的重要因子,決定了共和盆地植被的氣候生產(chǎn)力.⒋基于水分平衡模型,青海共和盆地土壤水分在黃河以西

5、的烏蘭縣茶卡、共和縣沙珠玉和黃河谷地及部分灘地降雨不能滿足牧草實際蒸散的水分需求,其中茶卡盆地缺50-300mm,沙珠玉和恰卜恰河谷、灘地0-100mm,而河卡和貴南降水能夠滿足牧草實際水分需要,存在0-150mm的水分盈余,塔拉灘、木格灘土壤水分基本平衡或略有盈余,山區(qū)土壤水分是略有盈余,基本上平衡的.盆地的河谷灘地不能滿足牧草蒸散的水分需求,山地略有虧缺,基本平衡.⒌在共和盆地,6-9月的累積NDVI值與年降雨量的空間頒之間是正相關(guān)

6、,與年潛在蒸散和高程是負相關(guān);草地生物量和降雨量之間也是正相關(guān),與所潛在蒸散也是負相關(guān),因此盆地內(nèi)水分的時空分異是決定草地生產(chǎn)力的關(guān)鍵因子之一;另一方面,草地的光溫生產(chǎn)潛力15.3t/ha,約為光合生產(chǎn)潛力的53﹪,而且在山區(qū)約為44﹪,灘地區(qū)為54﹪,河谷約為58﹪,所以溫度應(yīng)當是限制牧草生產(chǎn)能力的一個重要的因子,尤其在山區(qū).⒍依據(jù)青海共和盆地圍欄內(nèi)外草地生物理的調(diào)查,未封育草場的生物量是封育草場的57.7﹪,而且沙生和荒漠植被入侵,