【摘 要】
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焉耆盆地是新疆早期盐渍化严重的地区。近20年来随着规模化高效节水和用水方式的转变,盆地内水盐格局发生了深刻变化,给农业生产和生态环境安全带来新的问题与挑战。研究变化环境下的水盐时空动态响应特征及影响因素,是实现农业生产和环境安全的前提与关键,也是经济发展和生态环境安全的重大需求。本文以焉耆盆地为研究区,运用地理信息系统（Geographic Information System,GIS）和马尔科夫
【基金项目】
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新疆自然科学基金项目“基于多源数据的规模化节水灌区定量分析水盐时空分异特征”的部分研究成果（项目编号:2020D01A54）课题主持人:彭亮副教授（新疆农业大学）
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焉耆盆地是新疆早期盐渍化严重的地区。近20年来随着规模化高效节水和用水方式的转变,盆地内水盐格局发生了深刻变化,给农业生产和生态环境安全带来新的问题与挑战。研究变化环境下的水盐时空动态响应特征及影响因素,是实现农业生产和环境安全的前提与关键,也是经济发展和生态环境安全的重大需求。本文以焉耆盆地为研究区,运用地理信息系统（Geographic Information System,GIS）和马尔科夫模型等方法分析了不同时空下的土地利用演变特征与驱动力;利用线性倾向估计法和Mann-Kendall趋势检验法对区域水循环要素演化趋势进行了分析;采用GIS与可拓层次分析相结合的方法,量化揭示了水盐时空分异进程;重新评价了水资源可利用量,提出灌溉分区管理模式和用水策略,并利用MODFLOW构建了地下水数值模型,对提出的地下水开采方案进行了模拟预测。结果如下:（1）土地利用演变。2000-2020年,盐碱地由343.38 km~2减少到190.06 km~2,减少约44.70%;耕地面积增加最大,约700km~2,增幅38.19%;城居工矿增加面积116.15 km~2,增加比例最大,增幅达161.00%。研究区土地利用变化主要受到人口增长、社会经济发展两大因素影响。（2）水循环要素演化。2000-2020年,降水年平均值为95.4mm,降水量呈不显著（F=0.21）上升趋势;实际蒸散量（Actual Evapotranspiration,AET）年际波动范围:149.4～175.6mm,年平均AET:165.4mm,AET多年变化不大,得出干旱区实际蒸散量只与区域内水量的多少和分布有关;地下水开采量与地表引水量的比值年际变化平均值为:0.39,波动范围:0.1～0.67,总体呈显著（F=3.2）上升趋势;地下水水位平均埋深总体呈现显著（F=-2.8）下降趋势;地下水矿化度＞5000mg/L的区域基本消失,3000～5000mg/L的面积减少到占比约0.03%,2000～3000mg/L的面积减少到占比约24.81%,总体上地下水矿化度呈现不断降低且趋于稳定,呈现西北低东南高的趋势。（3）水盐时空分异。2000-2020年,盐渍化经历了2000-2005年扩张、2005-2015年显著减少、2015-2020年趋于稳定三个阶段;水盐当量较高的区域主要是环博斯腾湖区,其当量值始终在4以上。影响区域尺度盐渍化的5个主要指标权重由大到小依次为:地下水埋深（0.32）、地下水矿化度（0.28）、土壤含盐量（0.19）、地表含盐量（0.18）、地表灌水量（0.03）,揭示地下水埋深和矿化度是影响干旱区盐渍化发展进程的主要因素,用水方式转变是盐渍化发展进程的直接原因,人类活动是次生盐渍化发展进程的主要驱动力。（4）水资源年可利用量:16.63×10~8m~3,其中:地下水可开采量5.88×10~8m~3。提出了井灌区、渠灌区、井渠结合的分区灌溉管理模式和用水策略,解决了水资源分布不均衡所产生的次生盐渍化与地下水超采问题。数值模拟优选的结果是:灌溉年总用水量:15.29×10~8m~3,其中:地下水开采量4.58×10~8m~3,适用于研究区水盐管理。本文揭示了变化环境下焉耆盆地水盐时空分异特征及影响因素,提出了适宜当下的水盐调控策略,研究结果可为焉耆盆地水盐管理提供理论依据和技术支撑。
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