河西内陆河流域土地利用驱动水资源格局变化研究
随着全球范围内IGBP和LUCC计划地推行，有关流域土地利用与覆盖变化对流域水文过程和水资源的影响问题的研究成为热点和前沿。国内外研究结果反映出土地利用与覆盖变化对流域水文过程以及水资源分布格局的影响在不同地带由于其不同的地域特性和水资源特性而不同。针对干旱地区内陆河流域水资源严重不足的特点，开展区域实例研究和不断深入总结经验和理论探索，认识土地利用与覆盖变化对流域水文过程和水资源影响的一些事实和规律，来揭示土地利用变化对水资源分布格局的影响，以此寻求水资源持续利用支撑经济社会的可持续发展，成为自然地理研究工作者的核心目的。
土地利用变化对水文过程影响的结果，就是直接导致水资源空间和时间分布格局发生变化，从而对流域生态、环境以及经济发展等多方面产生深刻影响。中国西北干旱区内陆河流域具有不同与外流河流域的独特水文循环特征和水资源分布特性，同时具有丰富的土地利用资源与之全然不匹配的十分紧缺的水资源的制约矛盾，由此产生了土地利用的最大化驱动水资源在空间尺度和时间尺度上均发生着再分配的变化。
基于土地利用与水资源分布格局双重关系的研究，包含了广泛的遥感技术、影像解译技术、GIS技术。涉及水资源要素的流域特性研究，水文循环过程分析，内陆河流水资源分布规律的再认识过程，贯穿于景观生态学、生态水文学、寒区水文学、气象气候学、农业科学、统计分析学等领域。在土地利用与水资源关系分析中，重点采用了数值模拟、相关分析、回归分析、模糊数学等方法，建立数学模型以及对比分析等理论。得出以下结论：
1、分析了最近20年来河西内陆河流域土地利用与覆被的流域分布规律，得到了三个水系土地利用要素的空间分布格局与变化趋势。
2、利用分段比重百分比指标法分析了20年间土地利用与覆被的变化。结果表明，祁连山区覆被类要素普遍减小，中游土地利用类要素大幅度增加，下游荒漠类要素显著增加，灌木和高覆盖草地显明减少。全流域变幅最大的是农村居民用地和城镇居民用地，其次是耕地和人工林地，第三是低覆盖草地。
3)利用河流水量轨迹变化分析方法，得出了内陆河流存在着总流长(LRW)、理论稳定峰值(QP)、峰现流长(LP)、衰减流长(LQD)的演变规律：除石羊河外，QP与LP受土地利用与覆被变化的影响很小，降水等气候变化成为决定因素；LRW与LQD均受到土地利用与覆被变化的影响，产生了显著的缩短趋势且呈现加速收缩的现象。
4)在出山后的高程度土地利用区间河段，流量存在显著的延时效应，其中在月频率20％条件下时，上下游的流量差别在80％以上。
5)土地利用对河川径流的影响，突出表现为汛期径流损耗量与耕地面积变化成正相关关系；枯期径流随着耕地面积的扩大呈现减少的趋势；春季径流量与损耗量在不同流域受耕地面积变化的影响不同；最大月径流及基流频率分布变幅加大等规律。
6)河川径流位移和零水资源尺度指标不断向河源收敛，单位流量流长同样存在向河源收敛的规律，土地利用驱动地表水向河源集中，向地下水转化加速。
7)土地利用对地下水补排过程影响的结果是：加快了地下水补给过程与补给量；更加促使地下水排泄过程发展，加大了排泄量；导致区域地下水储量减少，地下水位持续下降。
8)地表水资源和地下水资源的整体分布由中下游向上游移动，由地表水向地下水转化，中下游的地下水储量持续减少，尾闾湖枯竭。
内陆河流
中国科学院寒区旱区环境与工程研究所
博士
自然地理学
王根绪
2007
中文
P343.1
144
2011-05-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）