近30年巴里坤湖水域面积动态变化与气象因素分析

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1、近30年巴里坤湖水域面积动态变化与气象因素分析曹相东１，李秀花１，武胜利２（１．新疆教育学院，乌鲁木齐８３００４３；２．新疆师范大学地理科学学院，乌鲁木齐８３００１３）摘要：选取１９９１、２００１、２０１０年遥感影像数据（ＩａｎｄｓａｔＴＭ／ＥＴＭ），通过几何校正等预处理，在地理信息系统平台上对巴里坤湖区面积进行水体辨识与水域面积计算。同时，结合１９８１－２０１１年研究区站点的气象数据，探讨其对气候变化的基本响应状况。结果表明，１９９１年巴里坤湖总水域面积为９７．４７ｋｍ２，２００１年为４５．６５ｋｍ２，２０１０年为３６．１８ｋｍ２，湖泊水域面积萎缩，是气候因素和人为因素共同作用的

2、结果。.jyqkail__"href="/cdn-cgi/l/email-protection"data-cfemail="37d3949e050f020307050701057746461954585a">[email protected]；通信，武胜利（１９７７－），教授，博士，主要从事干旱区环境演变及其荒漠化防治研究。湖泊是地球上能流和物流特别活跃的场所之一，是内陆干旱地区各类生态要素在空间结构上相互联系的枢纽，也是水圈和土壤圈等营养物质的交汇场所与耦合系统，同时是生物多样性得以维系的基本条件和决定性因素，为有效防止土壤沙化的重要屏障［１－５］，目前，湖泊水域面积加

3、速萎缩、水质恶化及水环境污染加剧已成为迫切需要解决的重大湖泊环境问题［６］。巴里坤湖水域面积急剧萎缩、湖周荒漠化程度加大、耕地大面积开发及化工厂的设制严重影响了本区域生态环境及经济发展，尤其是近几年，研究区湖泊干缩，湖盆周边的植被退化十分严重，影响到湖泊湿地资源的有效开发，破坏了研究区生态环境的利用和社会经济的可持续发展。研究湖泊水域面积动态变化和相关气象要素之间的关系，对于制定保护研究区生态环境和资源合理利用的政策有着积极意义［７－９］。１研究区概况与数据采集１．１研究区概况巴里坤湖距离巴里坤县城约１８ｋｍ（图１），位于北纬４３°３６′~４３°４３′，东经９２°４３′~９２°５１

4、′，莫钦乌拉山以南、巴里坤山以北，海拔１５８０ｍ，湖区年蒸发量达１６３８ｍｍ，年降水量低至２０２ｍｍ，为封闭性的咸水湖，入湖河流年径流量小，流程较短，主要水量为积雪融水和山地冰川补给，多数发源于莫钦乌拉山南坡与巴里坤山北坡；湖水中生长被称为“软黄金”的水生生物卤虫（丰年虫），湖内盛产芒硝矿和盐田，对研究区经济社会的发展起着积极的作用。１．２数据数据选择遥感卫星影像和谷歌地球提供的地形图两种数据源。遥感卫星影像于美国地勘局（glovis.usgs.gov/），空间分辨率为30m的LandsatTM影像（1991年8月4日）、LandsatETM+影像（2001年9月24日）和Land

5、satTM影像（2010年9月25日）。所选取的研究区域遥感卫星影像无云层覆盖，影像清晰。通常情况下，在每年7~8月份巴里坤湖出现最高水位，但多年进湖水量与出湖水量保持基本平衡，因此，研究区湖水水位变化不大，水位的年平均变幅和多年平均变幅很小，所选取的材料可以清晰反映研究区水域面积动态变化。2结果与分析2.1遥感影像分析1991年研究区总水域面积为97.47km2，年均降水量为191.2mm［7］，年均蒸发量约1.86×103m3，研究区周围湖泊汇入的河流径流量约为5×105m3（图2），比维持研究区需要的水量平衡少；20世纪90年代在研究区湖心新修建人工堤坝，将巴里坤湖分隔为东湖

6、和西湖,西湖水域面积约43km2,东湖水域面积约53km2,随着汇入两个湖泊水量的递减，西湖几乎干涸，东湖在2001年水域面积约为45.65km2，与1991年相比，全湖面积缩减了51.82km2，截至2010年，巴里坤湖水域面积仅剩36.18km2；与1991年相比，缩减了61.29km2（图3和图4）。从遥感卫星影像资料分析可判读出研究区水域面积自1981年以来的近30年时间内总体表现出非常明显的萎缩趋势。2.2气象要素分析分析1981-2010年巴里坤湖湿地主要气象因子变化情况，结果如图5至图10所示。2.2.1年平均温度变化由图5可见，近30年来，巴里坤湖区年均气温、年均最

7、高气温和年均最低气温总体均呈现上升趋势。其中，近30年平均气温为2.7℃，2010年较1981年增加3.5℃，其气候倾向率为10.41℃/10年，其线性趋势为y=0.1041x+1.0887，其决定系数R2=0.41。自1984年起始，研究区年均气温缓慢上升，到1986年达到第一个峰值为2.6℃；自1984年到1986年气温出现明显上升趋势，此后两年气温逐渐降低，从1986年的2.6℃降至1988年的1.70℃，随后气温逐步升高，1991年达3.20℃，1991年到1