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1、人类活动和气候变化对艾比湖湖泊面积的影响周驰1,2,3,何隆华1,杨娜4(1中国科学院南京地理与湖泊研究所,南京210008;2中国科学院研究生院,北京100039;3国网电力科学研究院信息技术研究所,南京210003;4武汉大学水资源和水电工程科学国家重点实验室,武汉430072)摘要:新疆艾比湖地处我国西北干旱区,为典型的内陆封闭性湖泊,由于受内陆极端干旱气候及人类活动的影响,导致湖泊面积显著变化。湖泊面积变化所导致的生态环境恶化已成为制约当地社会经济发展的重要因素。以不同年份的多源遥感数据为数据源,分析了1972—2008年湖泊面积变化情况,并分析了
2、特征年内湖泊面积变化的原因。认为气候要素中降水对湖泊面积影响较大,另外,人类活动引起绿洲变化,而绿洲农业灌溉用水对湖泊面积变化影响较大。同时,还分析了湖泊萎缩引起的湖泊水质恶化以及湖滨植被退化和区域沙漠化等环境效应,结果表明,湖泊面积是流域生态保障的重要指标,可作为反应湖泊流域生态情况的重要指标。由此提出了保护艾比湖生态环境的若干建议。关键词:湖泊面积;生态环境;遥感;GIS;艾比湖中图分类号:P532文献标识码:A文章编号:025621492(2010)0220121206湖泊可持续利用与管理是当今世界水问题研究的热点,也是我国西部生态环境脆弱地区社会经
3、济可持续发展的关键问题。湖泊对发展经济维持区域生态环境平衡起到了重要的作用,然而,由于大量围垦和拦截地表水流等人类活动致使湖泊面积变化剧烈,许多湖泊日渐萎缩甚至消亡。我国西部干旱区湖泊萎缩干涸现象较多,但是,这些区域很难通过常规观测手段获得整体湖面变化信息。结合利用RS与GIS技术进行湖泊资源调查,能够实时获取大尺度的湖泊信息,进行湖泊信息时空分析,有效地获取和分析湖泊变化信息,从而达到对西部湖泊动态变化研究的目的,同时,也为湖泊及生态环境保护和西部水资源的合理开发与利用提供重要的基础资料。艾比湖位于新疆博尔塔拉蒙古自治州精河县西北部(44°54′～45°
4、08′N、82°35′～83°10′E)、准噶尔盆地的西南隅,西北紧邻著名的风口阿拉山口,是新疆最大的封闭性咸水湖(图1)。湖水平均深度114m,最大水深3m,湖底平坦,坡度为0115‰～0137‰,湖面海拔189m,湖盆为最低洼地,是地表水和地下水的汇集中心。艾比湖湖区降水稀少,蒸发量大,为典型的中温带干旱性气候。其多年平均降水量约为105mm,年潜蒸发量2221mm。艾比湖流域总径流量37146×108m3。其中,年径流量大于1×108m3的河流有7条,历史时期可直接注入湖中[1]。20世纪50年代以来,由于区域人口迅速增基金项目:中国湖泊水质、水量和
5、生物资源调查项目(2006FY110600)作者简介:周驰(1984—),男,硕士生,主要从事资源环境遥感研究,E2mail:zhouchi1984@yahoo.com.cn收稿日期:2009206221;改回日期:2009208227.文凤英编辑图1新疆艾比湖遥感影像Fig.1RemotesensingimageofEbinurLake加、工农业发展引水量大增以及水利工程的修建,流入艾比湖的地表径流不断减少,持续补给艾比湖的只剩博尔塔拉河和精河,其余河流则以潜流方式流入湖盆,入湖水量的快速减少导致湖泊萎缩,湖泊水域面积变化较大。近年来,艾比湖研究主要集中
6、在以下几个方面:(1)关于湖区沙尘暴的起因、危害及治理方略的研究[223];(2)关于艾比湖流域第四纪环境方面的研究[425];(3)湖泊水面变化的特征和原因分析及影响[627];(4)艾比湖生态环境特征及其保护措施的研究[8211]。本文将通过对湖泊年际和年内变化情况进行分析,结合气象资料和人类活动变化来探讨湖泊变化的主要原因,并分析湖泊面积变化对湖区生态环境的影响。2.1湖泊面积变化情况艾比湖在过去几十年内,湖泊面积发生了剧烈的变化。湖泊面积年际变化情况如图2所示,湖泊面积从1972年以来先呈减少趋势,到1990s有所回升,上升幅度不大,呈小幅度波动。
7、但在2000年后,艾比湖面积发生了急剧的增加,在2003年增加到了837km2,比过去30年内(1970s以来)的最大面积值还多出将近40%,之后虽然又下降,但在2002年至2005年这4年内的湖泊面积却是近30年内最大的几年,且增加幅度很大。自2003年以后湖泊面积逐年减少,至2008年湖泊面积仅408km2,成为近几十年来湖泊面积最小的年份。资料与方法1本次研究湖泊面积提取使用了1972年MSS数据,1990年和2001—2008年TM的9—10月份数据,2004年3—12月MODIS影像数据,其他年份数据引用其他资料数据[1]。Landsat数据来自
8、Land2sat共享数据网,MODIS数据来自NASA网站。在ER
