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气候变化对塔河干流生态水文过程影响研究

谢天明  
【摘要】:近百年来全球气候变暖导致生态水文过程改变己经成为众多学者研究的热点。塔里木河具有自然资源丰富和生态环境脆弱的双重特点,其生态水文过程对气候变化尤为敏感。本文基于气候、生态水文数据分析研究,揭示了流域气候、生态水文过程变化的特征及趋势,定量描绘了塔河干流河道外生态需水过程线。主要结论如下:(1)基于M-W和M-K检验法,1958-2014年塔里木河流域主要气候因子变化特征明显。气温呈现先下降后上升的趋势,突变点为1985年;降水序列呈持续增加的趋势,突变点为1986年。小波分析结果显示,气温和降水序列在演变过程中存在多时间尺度周期特征,气温周期为28年、22年和13年,降水序列周期为28、18、13年。(2)“四源一干”径流研究表明,阿克苏河和开-孔河径流呈显著增长,速率分别为6.10×108m3/10a和3.67×108m3/10a,径流突变点分别在1992年和1987年,均滞后于气候因子突变点。和田河和叶尔羌河没有发生明显突变且增长趋势不明显,干流径流量呈明显下降趋势且越靠近下游,来水量越少,径流递减的速率越大。(3)小波变换和小波分析结果显示,阿克苏河径流和气温振荡周期更为相似,叶尔羌河和和田河与降水的变化周期较为相似,开-孔河径流与气温和降水均具有相似的周期变化。灰色关联分析显示,“四源一干”的径流序列均与气温相关程度更高。塔里木河径流成分多来自高山融雪,气温升高导致消融加剧,径流变化与气温相关程度更高。(4)气候、径流、生态需水三者关系研究表明:气温升高,源流区径流增加,气候影响径流但变化具有滞后性。干流径流总量远大于河道外天然植被生态需水但年内分配不均,3-6月缺水严重。气温升高、降水增多,在一定程度也直接引起植被盖度增加,从而导致生态需水的增加。


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