榆神矿区地下水和干旱指数对植被耗水的联合影响

• 作者: 刘基 尚宏波 杨建 王强民 王文科 董兴玲 赵春虎 靳德武
• 来源期刊: 煤炭学报
• 学科: 工学
• 关键词: 地下水位 干旱指数 植被耗水 榆神矿区 保水采煤
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 页码范围: 840-846
• 页数: 7页
• 分类号: TD823|TD88
• 字数: 5665字
• 语种: 中文

摘要

为研究干旱矿区地下水位下降和气侯变化对典型植被耗水的联合,选择榆神矿区优势植被沙柳为研究对象,以干旱指数表征气候变化,在野外调查、室内测试及原位试验的基础上,采用有限元算法分析不同地下水位埋深和干旱指数组合条件下的植被耗水特征.研究结果表明:植被生长受干旱指数和地下水位埋深的双重影响,当地下水埋深为1.0～2.0 m处,植被耗水主要受地下水控制;地下位水埋深为2.0～2.5m时,植被耗水受地下水和干旱指数的双重影响;地下水位埋深大于2.5m时,植被耗水主要受干旱指数影响;单指数模型可以很好的拟合地下水埋深和植被实际蒸腾量(Ta)与潜在蒸腾量(Tp)比值(Ta/Tp)的关系曲线,其相关系数高达0.99,利用单指数模型和Ta/Tp的比值可以反求出枯水年、平水年和丰水年条件下的植被生态临界地下水位,不同水文年的植被生态临界水位有差异性,认为当地下水位埋深大于1.24m(平均),植被生长受到水分胁迫,当地下水位埋深大于2.06 m(平均),植被出现退化现象;同时,采煤引起地下水位下降对植被生态的影响是有限的,只有当采前地下水位埋深为1.0～2.5m时,地下水位下降才会引发植被生态退化;当采前地下水位埋深大于2.5m时,采煤引起地下水位下降基本对沙柳的生长不产生影响,此时植被生态退化主要受气候变化影响.目前,榆神矿区采前地下水位埋深普遍大于2.5m,影响矿区生态环境的主要控制因素是气候变化(降水量),考虑到近年来榆神矿区降水量有增大趋势,因此出现“虽然地下水位明显下降,但是生态环境局部转好”的现象.