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水 利 学 报

２０２３年 ５月 ＳＨＵＩＬＩ ＸＵＥＢＡＯ 第 ５４卷 第 ５期

文章编号：０５５９ － ９３５０（２０２３）０５ － ０５４１ － １３

黄河凌汛和伏汛引水对库布其沙漠北缘生态格局及其

耗水变化影响研究

王 军 １，２ ，李建昆 １，２ ，苗 平 ３

（１．水利部牧区水利科学研究所，内蒙古 呼和浩特 ０１００２０；
２．中国水利水电科学研究院 内蒙古阴山北麓草原生态水文国家野外科学观测研究站，北京 １０００３８；
３．鄂尔多斯市水利局，内蒙古 鄂尔多斯 ０１７０１０）

摘要：为减轻黄河几字弯防凌防汛压力，内蒙古将凌汛和伏汛现水引入了库布其沙漠北缘，使下垫面生态格局发
生变化的同时，区域水文循环过程也受到影响，尤其是下垫面耗水过程。为深入明晰库布其沙漠北缘生态格局及
其耗水变化的驱动内因，本文利用遥感影像分析了引水前后生态格局演变特征，基于遥感蒸散发理论详细阐明区
域耗水时空变化机制，并评价变化背景下气象因子（气温、降水、湿度与风速）与区域耗水的相关程度。结果表
明：①黄河凌汛和伏汛水显著影响了库布其沙漠北缘生态格局，引水后沙地面积占比由 ７２．５％缩至 １５．８％，湖泊、
湿地占比从零增至 ２７．５％、４．５％；②基于 ＭＥＴＲＩＣ模型与 Ｄａｌｔｏｎ蒸发理论计算陆面蒸散发和水面蒸发的相对误差
分别为９．２％、９．３％，区域耗水结果具有较高可信度，引水前（２０１３年）、引水初（２０１６年）、引水后（２０２０年）作
物生长季（ ４—１０月）蒸散发为 １５６．２２、２３１．１２和 ５２８．５８ｍｍ，凌汛和伏汛引水对区域耗水影响持续增强；③黄河
凌汛和伏汛引水改变了蒸散发与气象因子（气温、降水、风速、湿度）相关关系，蒸散发与气温、湿度的正相关性
持续增大，呈正相关关系的区域占比由引水前 ７３％、２８％分别增至 ９５％、７６％。
关键词：蒸散发；生态格局；气象因子；库布其沙漠；凌汛和伏汛水
中图分类号：ＴＶ６７；Ｐ３３９ ｄｏｉ：１０．１３２４３?ｊ．ｃｎｋｉ．ｓｌｘｂ．２０２２０９５６
文献标识码：Ａ

１ 研究背景

库布其沙漠是中国第七大沙漠，总面积约 １．８６万ｋｍ ２［１］ ，沙漠位于黄河几字弯南侧，在空间上形
成了黄河为 “弓”、库布其沙漠为 “弦” 的地理格局。多年来，由于缺乏天然降水有效补给，现有草
地沙化、湖泊萎缩趋势未得到缓解，库布其沙漠仍是京津地区重要的风沙源之一 ［２ － ３］ ，沙漠生态环境
恢复困难重重。受气候和地形影响，紧邻库布其沙漠的黄河鄂尔多斯南岸段每年要经历凌期和汛期，
凌期 “堆冰” 和汛期黄河中上游短历时强降水造成的水位雍高易造成洪灾 ［４］ ，黄河凌汛期和伏汛期的
水患给当地防凌防汛安全带来了不小的威胁 ［５ － ６］ ，严重影响黄河几字弯的生态保护和沿黄农业的高质
量发展。
在中国实施黄河流域生态保护和高质量发展的战略背景下，如何科学合理将黄河凌汛期和伏汛期
多余洪水高效利用，变水害为水利；同时，如何有效干预库布其沙漠，使其生态环境向好转变，成为
摆在当地面前的一项重大课题。为应对黄河凌汛期和伏汛期水和库布其沙漠生态威胁，探索行之有效
的生态恢复举措，自 ２０１４—２０１８年，内蒙古依托 “杭锦旗库布其沙漠重点水生态综合治理工程” 和

收稿日期：２０２２ － １１ － ２２；网络首发日期：２０２３ － ０５ － ２２
网络首发地址：ｈｔｔｐｓ：??ｋｎｓ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ?ｋｃｍｓ?ｄｅｔａｉｌ?１１．１８８２．ＴＶ．２０２３０５１９．１７０７．００１．ｈｔｍｌ
基金项目：中国水利水电科学研究院基本科研业务费项目（ＭＫ２０２０Ｊ０３，ＭＫ０１４５Ｂ０２２０２１）；内蒙古自然科学基金项目（２０２０ＭＳ０５０５７）；国
家自然科学基金项目（ ４１９０１０５２）；科技基础资源调查专项项目（２０２２ＦＹ１０１６００）；内蒙古自治区水利科技项目（ＮＳＫ２０２１０４）
作者简介：王军（１９８７ － ），博士，高级工程师，主要从事水土资源利用与生态环境效应研究。Ｅ － ｍａｉｌ：ｓｌｗｊ１９８８＠１６３．ｃｏｍ
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