河西内陆河流域绿洲面积对地表径流的响应

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2020.00138

摘要/Abstract

摘要：

利用NASA AVHRR NDVI 3g遥感资料计算得出河西内陆河流域植被归一化指数（Normalized Difference Vegetation Index， NDVI），将NDVI>0.20区域视为绿洲，通过计算绿洲区NDVI的变差系数和线性斜率分析1982—2013年绿洲面积变化，并进一步分析其对地表径流的响应特征。结果表明：河西内陆河流域绿洲整体呈扩张趋势，扩张区域主要在绿洲边缘区、河流两侧和尾闾；小规模斑块绿洲的破碎度呈增加趋势，连片的绿洲核心区相对稳定；绿洲面积随着出山径流变化呈现出阶段性特征，山区降水量对绿洲变化的贡献率约为地表径流贡献率的一半，冰川融水对绿洲面积变化的贡献率自东向西依次增加，绿洲区降水的贡献率则依次减少。

关键词: 河西内陆河, 绿洲动态变化, 出山径流, 绿洲区降水, 响应

Abstract:

This paper calculated NDVI in Hexi inland river basin by using NASA AVHRR NDVI3g data， and took the region where NDVI value is larger than 0.20 in growing period as oasis， and calculated variation coefficient and linear slope of oasis NDVI to analyze characteristics of oasis dynamic change in1982-2013 and its response to surface runoff. The results showed that oasis in the study area expanded in recent 30 years， and expansion regions were mainly concentrated in oasis fringe area， both sides and terminal of river； the fragmentation of small patch oasis increased and contiguous oasis core area was relatively stable； the contribution rate of precipitation in mountain area to oasis changes was nearly half of the surface runoff， the contribution rate of glacier melt water to oases changes increased from east to west， and the contribution rate of precipitation in oasis region decreased from east to west. The results will provide scientific understanding for analyzing the impact of glacier melt water resources on social economy in Hexi inland river basin.

Key words: Hexi inland river, oasis dynamic change, mountain runoff, oasis precipitation, response

中图分类号:

王生霞, 王飞. 河西内陆河流域绿洲面积对地表径流的响应[J]. 中国沙漠, 2021, 41(2): 231-241.

Shengxia Wang, Fei Wang. Response of oasis area to the surface runoff in Hexi inland river basin of China[J]. Journal of Desert Research, 2021, 41(2): 231-241.

图/表 7

图1 河西内陆河流域水系、高程、水文站、气象站及冰川分布示意图

Fig.1 The diagram of river system, elevation, hydrological station, meteorological station and glacier distribution in Hexi inland river basin

图2 1982—2013年河西内陆河流域绿洲时空动态变化

Fig.2 Temporal and spatial dynamic changes of oases in Hexi inland river basin in 1982-2013

表1 不同规模斑块绿洲面积占流域绿洲面积的比例（%）

Table 1 Percentages of oasis in different scales to the total oases area in each sub-basins (%)

绿洲斑块规模	< 100 km²	100—500 km²	500—1000 km²	1000—5000 km²	>5000 km²
石羊河流域	2.71	8.11	4.77	18.23	66.18
黑河流域	2.87	6.69	0.87	30.06	59.51
疏勒河流域	11.60	11.80	76.60	—	—

图3 河西内陆河流域不同规模绿洲斑块数量占比变化

Fig.3 Proportion changes of oasis patches in different scales in Hexi Inland river basin

表2 河西内陆河流域不同规模绿洲面积与地表径流的相关系数

Table 2 Correlation coefficients between oasis area of different scales and surface runoff in Hexi inland river basin

参数	流域	整个流域	最小斑块面积	最大斑块面积	<100 km²绿洲面积	100—500 km²绿洲面积	500—1000 km²绿洲面积	1000—5000 km²绿洲面积	>5000 km²绿洲面积
出山径流量	石羊河	-0.01	0.06	0.09	-0.07	0.05	-0.11	-0.01	0.09
	黑河	0.17	-0.09	0.23	0.14	-0.21	-0.13	-0.10	0.21
	疏勒河	0.16	-0.33	0.37^*	-0.02	-0.08	0.16	—	—
冰川径流量	石羊河	-0.26	0.13	-0.15	-0.22	-0.16	0.05	-0.27	-0.15
	黑河	-0.13	-0.22	0.10	-0.12	-0.34	0.22	-0.18	0.12
	疏勒河	-0.25	0.23	0.01	-0.20	-0.21	0.06	—	—
绿洲区年降水量	石羊河	0.24	-0.24	0.15	0.34	-0.05	0.11	0.13	0.15
	黑河	0.47^**	0.07	0.43^*	0.07	0.02	-0.33	-0.16	0.38^*
	疏勒河	0.19	-0.15	0.03	-0.18	0.14	0.05	—	—

图4 河西内陆河流域绿洲面积、出山径流量和绿洲区降水径流量的5年滑动平均

Fig.4 The 5-year moving average variations of oasis area, runoff and oasis precipitation runoff in Hexi inland river basin in 1982-2013

图5 河西内陆河流域出山径流量与绿洲面积双累积曲线及其线性关系

Fig.5 Double accumulation curves and their liner relations between runoff and oasis area in Hexi inland river basin

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