胡杨年轮记录的塔里木河下游54年来区域水环境历史变迁

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1、生态环境学报2010,19(3):637-645http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.com胡杨年轮记录的塔里木河下游54年来区域水环境历史变迁*王振锡，潘存德，石鑫鑫新疆农业大学林学院，新疆乌鲁木齐830052摘要：通过胡杨（PopuluseuphraticaOliv.）树木年轮宽度的分析，建立了塔里木河下游大西海子（A）、阿克墩（B）、亚合甫马汗（C）、英苏（D）、阿布达勒（E）、喀尔达

2、依（F）、吐格买莱（G）、阿拉干（H）、依干不及麻（I）和考干（J）10个采样区过去54a来的STD、RES和ARS年表，并借助RES年表，采用年代际变化分析和突变检验，反演了塔里木河下游54a年来区域水环境状况变迁时空格局。结果表明：①下游10个样区54a来区域水环境状况具有多样性和复杂性，并不完全表现为距离下游上段（大西海子水库）越近其水环境状况就越好，区域水环境状况总体变异程度由低到高排序为A、G、C、H、E、D、I、B、F、J，也反映了下游10个样区生态退化程度的差异；②下游54a来区域水

3、环境状况最好时期出现在20世纪60年代和21世纪初，大部分区域最差时期主要集中在20世纪90年代，是下游地区长达30a断流水环境变干累积效应的体现；③下游10个样区区域水环境变化具有明显的突变时间，突变出现时间相对水文事件年代具有滞后性。胡杨年轮记录的塔里木河下游54a来区域水环境时空变迁格局对下游生态退化的历史认识具有重要意义。关键词：塔里木河下游；胡杨；树木年轮；区域水环境变化中图分类号：Q948文献标识码：A文章编号：1674-5906（2010）03-0637-09[11]树木年轮以其定年

4、准确、连续性好、分辨率及西部环境问题研究的热点。为了恢复和重建受损重建精度高等优势，成为国际上在全球变化研究中的生态系统，拯救塔里木河下游日益萎缩的“绿色[1-2]获取过去气候环境演变数据的重要方法之一。近走廊”，2000年5月开始了以应急输水为主要措施年来，树木年轮水文学(Dendrohydrology)得到了长的塔里木河下游生态环境综合治理工作，时至今[3-10]足的发展，大量研究成果表明包括胡杨日，已进行了9次输水，取得了令人可喜的成绩。（PopuluseuphraticaOliv.）在内的

5、树木年轮记录在众多学者围绕植被、土壤、水资源等开展了以塔里[12-15]很大程度上能够反映出降水、径流、地下水等相关木河下游生态恢复为目的的大量研究。但由于的区域水环境变化信息。中国西北干旱区，在历史塔里木河下游区域仅在卡拉和大西海子水库建有水文资料缺乏的情况下，高分辨率的树木年轮资料水文站，自大西海子水库以下321km的流域范围对于理解和探讨过去水文环境变化无疑具有不可水文资料几乎空白，这给探索和认知下游地区近半替代的作用。个世纪以来的区域水环境变迁和生态退化过程带区域水环境，指能被植被利用的降

6、水、径流、来了困难。地下水和土壤水等相关的区域水状况。其干湿格局塔里木河下游唯一的天然乔木胡杨，作为环境变化将对干旱区生态系统的自然维持过程产生巨变化的“档案”，见证了塔里木河下游不同区域水环大影响，直接关系到其生态安全问题。新疆塔里木境变迁下的生态系统受损过程。大量研究表明[16-18]河位于塔克拉玛干沙漠北缘，是中国最长的内陆河,，胡杨生长的水分供应完全或主要依靠潜水或流域两岸分布着目前世界上面积最大的原始胡杨河流泛滥水，因而在降水不足50mm，甚至终年无林。在过去的50a里，塔里木河流域在以

7、水资源开雨的沙漠腹地河道仍能茂盛生长。1970年塔里木河发利用为核心的大强度人类经济、社会活动的作用下游彻底断流，地下水和土壤水成为胡杨等多年生下，流域自然生态环境急剧恶化，下游321km河植被的生命源泉，是维系其生长的关键限制因子。道自1970年以来彻底断流，河流尾闾湖泊－台特自2000年起，塔里木河下游启动了应急生态输水玛湖于1972年干涸，下游区域地下水位大幅度降工程，下游区域以地下水为主导的区域水环境明显[11]低，以胡杨林为主体的荒漠河岸植被全面衰败、沙改善，植被响应显著。同时，对塔里木

8、河流域胡[19]漠化过程加剧、生物多样性严重受损，严重危及区杨树木年轮研究表明，干旱区，尤其是沙漠边缘域社会经济可持续发展和人类生存环境，成为中国的胡杨树木年轮中贮存的信息量、限制因子不同于基金项目：国家“十一五”科技支撑计划项目（2006BAC01A03-2）；新疆重大科技专项（200733144-4）作者简介：王振锡（1977年生），男，博士研究生，主要从事森林生态与经营方面的研究。E-mail：wangzhenxi2003@163.com*通讯作者：潘存德（1964年生），男