浑善达克沙地重叠植被生态需水量分析研究

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1、内蒙吉农业大学硕士学位论文1引言1．1研究意义及背景水是人类社会赖以生存发展的、不可替代的物质基础。随着经济的迅猛发展和人口的快速增长，对水资源的需求量不断增加，而人类在功利最大性原理的驱动下，只追求经济利益，却忽视了生态系统的生态环境功能，水资源浪费和污染现象十分严重，生态环境也不断遭到破坏，造成森林草原退化、水土流失、土地沙漠化、生物多样性减少、河流断流、水体污染、河湖萎缩、河道淤积以及地面沉降等严重的生态环境问题。在我国，这些问题主要表现有：1998年长江和嫩江的大洪水、20世纪90年代以来黄河的频繁断流、西部干旱区生态环境破坏严重、北方地区沙尘暴的肆虐、华北地下水位下降及漏

2、斗扩展、江河湖泊严重污染等。为缓解生态环境的恶化，解决生态环境问题，对生态需水量的研究势在必行。研究生态需水量问题，有利于实现水资源的合理开发、配置和利用，促进水资源的可持续利用。在我国水资源已经成为生态系统健康和经济发展的限制性因素。因此如何解决这种矛盾合理地安排水资源在社会经济和生态环境中的比例，维护生态环境的相对稳定是流域规划和管理中需要解决的根本性问题，同时也是实现社会经济生态复合系统可持续发展的关键性问题。生态需水研究是目前生态学和水文学、水资源学研究的热点领域。按生态类型和用水类型可以将生态用水分为：①植被生态用水；②湖泊、水库及重要河道生态用水；③城市生态用水，指为了

3、改善城市环境而人为补充的水量。植被是组成生态系统生物部分中最基本的成分，要维持良好的生态环境必须保护和建设植物群落，而其正常生长和更新就必然会消耗一定的水量，这正是植被生态需水的基础。植被生态需水研究不仅是其中的重要研究内容，而且对于指导区域植被生态恢复与生态建设也具有重要意义。研究区位于内蒙古浑善达克沙地南缘。浑善达克沙地是内蒙古四大沙地之一，地处锡林郭勒大草原中部，位于京津地区的西北部，是京津地区的风源、沙源，也是锡林郭勒盟和赤峰市克什克腾旗重要的畜牧业生产基地。在历史上曾是水草丰美、沙地稳定的抗灾走场放牧的好基地，为锡林郭勒盟畜牧业的发展做出了重大贡献。但是长期以来由于气候干

4、旱和人类活动的加剧，过度放牧，超载严重，加之对草原的投入、治理力度不够，沙地生态环境已经明显发生了变化。固定沙丘逐渐减少，流动、半流动沙丘面积增多，沙丘上灌木丛减少甚至消失，丘间低地的植物物种减少，植被盖度和高度明显降低，原本脆弱的沙地生态系统遭到破坏，荒漠化现象日益严重。浑善达克沙地荒漠化和沙化灾害不仅破坏当地的生态环境、阻碍经济发展以及人们生活水平的提高，还威胁到周边地区，尤其是直接影响京津地区的生态环境。近几年首都频繁发生的沙尘暴均与浑善达克沙地日益严重的土地荒漠化有关，而且频繁引发的浮沙和沙尘暴天气给京津、华北及长江以北广大地区人民的生产、生活带来了愈来愈严重的危害，影响了

5、我国经济和社会可持续发展战略的实施n一。2浑善达克沙地重叠植被生态需水量分析研究2000年春天特大沙尘暴后，同年5月朱铬基总理到浑善达克沙地视察调研，提出“防沙止漠刻不容缓，绿色屏障势在必建"的重要指示，并启动了京津风沙源治理工程m。通过京津风沙源治理工程的实施，浑善达克沙地的沙化扩展趋势得到遏制，植被明显恢复，生态状况明显改善。锡林郭勒草原地处祖国北疆，位于京津门户，受自然条件作用，形成草甸草原、典型草原、荒漠草原及沙地植被等地带性草原类型，近年来由于长期的气候干旱化，以及超载过牧等因素，草场沙化退化明显，采取必要技术措施维护草原生态的稳定，对保护我国生态安全意义重大口1。沙地治

6、理必须针对当地的具体环境特点，采综合配套的技术才能达到预期效果。利用活沙障固定流动沙地是一项行之有效的治沙措施n·‘‘舶，在科尔沁沙地的试验证明，利用踏郎(HedysaluleaVe)、黄杉p(Salixgordejevii)等再生沙障来治高大流动沙丘效果显著，而且也达到了可持续利的目的co，。在浑善达克沙地中，广泛分布着黄柳，其具有耐干旱、抗风蚀、耐沙埋的特点，且扦插成率较高，是非常宝贵的活沙障种植材料n·71。特别是浑善达克沙地中降水量350mm左右的环境对沙障的建立更是具有得天独厚的优势Ⅲ，因此，2000年开始，试验在浑善达克沙地采用黄柳活沙来治理流沙。因此研究以黄柳为主的天

7、然重叠植被生态需水量对沙区植物资源的保护与利用及当地的生态建设和可持续发展有着重要的意义。1．2国内外研究概况1．2．1作物蒸散量模型的研究概况蒸散作为全球水分循环的重要分量和影响全球气候变化的主要因素，一直都倍受人们关注(Nemanietal，1989)。从国际上来看，早在1802年，Dalton就基于饱和水汽压差，综合风及温湿度等对蒸散的影响提出了著名的道尔顿蒸散定律，为近代蒸散理论的创立奠定了坚实基础，随后波文(Bowen)、彭曼(Penman)、Priestl