生态输水对石羊河尾闾青土湖区域水文过程的影响研究

As an important ecological barrier, the Qingtu Lake region located in the middle of the Tengger and Badan Jaran Desert. Qingtu Lake drying up caused a series of serious ecological problems, and its ecological risk is extremely high. Therefore, ecological water has been injected into the Qingtu Lake area since 2010, but the hydrological effects of the ecological water transport are not clear. Therefore, it is necessary to carry out ecological water transport and its impact on hydrological processes. In this study, the Qingtu Lake area is selected as the study area. Based on the stable isotope and water chemistry methods, surface water, groundwater, and soil water in the Qingtu Lake catchment area are selected. The water recharge sources and water bodies in the different regions of the Qingtu Lake area are quantitatively identified. The study can reveal the impact of ecological water transport on hydrological processes in the arid lake region, to understand hydrological effects of ecological transport, and have realistic implications for the ecological construction of the Shiyang River Basin, the comprehensive control and rational use of water resources.

青土湖区是腾格里沙漠和巴丹吉林沙漠之间重要的生态屏障，1950s青土湖干涸导致了一系列严重的生态问题，其生态风险极高，因此在政府主导下于2010年开始向青土湖地区注入生态用水，但是目前生态输水的水文效应还不明朗，开展生态输水对水文过程的影响研究非常有必要。本研究拟选取石羊河尾闾青土湖区域为研究区，基于稳定同位素和水化学方法，通过对输水前、中、后期的青土湖集水区及周边区域地表水、地下水、土壤水等要素进行系统的观测研究，定量识别青土湖区域不同水体的水分补给来源和水体之间的相互联系及转化关系。研究可揭示生态输水对干旱区尾闾湖区域水文过程的影响，提升对生态输水水文效应的认知水平，对石羊河流域生态建设及水资源的综合管治和合理利用具有现实意义。

[背景]青土湖是腾格里沙漠和巴丹吉林沙漠之间重要的生态屏障，1950s青土湖干涸导致了一系列严重的生态问题，2010年开始向青土湖地区注入生态用水，但是目前生态输水的水文效应还不明朗，开展生态输水对水文过程的影响研究非常有必要。[研究内容]对青土湖区域的水化学特征、不同水体稳定同位素特征进行了定量的研究，基本阐明了青土湖的水循环机理，定量评估了研究区的湖泊蒸发损失以及生态输水对当地植物造成的影响，结合遥感技术分析生态输水与土壤盐渍化的关系。[研究结果]①沙漠湖青土湖的蒸发比例为33.17%，受到人类的影响很大，其水循环模式与自然状态下的水循环模式有很大差异；②随着距离积水区距离的增加，植物对地表水和湖水的吸收较少，逐渐转向利用较深的土壤水分；③自生态输水以来，青土湖及其周边地区土壤盐渍化面积的总比例变化不大，但不同盐渍化等级之间存在一定的变化。盐渍化程度发生变化的地区主要是浅层不稳定水域、盐碱地、湿地和沙地，这些地区存在次生盐渍化问题。[关键数据]在项目支持下建成了西北师范大学石羊河观测站尾闾湖观测系统，收集了青土湖及其周边区域的水文和气象资料，在科学数据共享平台Mendeley Data上发布了数据集5个。[研究意义]研究揭示了生态输水对干旱区尾闾湖区域水文过程的影响，提升了对生态输水水文效应的认知水平，对石羊河流域生态建设及水资源的综合管治和合理利用具有现实意义。