地下水资源对人工绿洲的发展至关重要，同时，也是维系干旱区荒漠生态过程的重要水源。伴随气候变化和人类活动强度不断加大，塔里木盆地河道断流严重，水资源-生态-经济矛盾十分突出，地下水位持续下降已给区域水资源和生态安全带来了严峻挑战。人类活动已显著改变绿洲自然地下水循环过程。那么，断流河道中下游的地下水发生了怎样变化呢？地下水的时空演变规律、循环过程及其对气候变化和人类活动响应等成为关注的热点。 图1 塔里木盆地典型绿洲扩张前后地下水循环过程概念图
针对这一科学问题，中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室陈亚宁研究员团队利用塔里木盆地典型断流河区-渭干-库车绿洲近20年地下水监测数据，精细刻画了地下水位和水质的时空演变特征，采用标准化的偏回归系数和逐像元的多元线性回归方法，评估了绿洲和像元2个尺度下地下水对人类活动和气候变异的响应。
研究发现，地下水位和矿化度均呈现显著的时空变异，其对环境因子的响应呈现明显的季节分异。地下水位在春季最浅而秋季最深，且以2.05 m/10a的速率显著下降，主要归因于人类活动；地下水矿化度以0.21 g/L•10a的速率减小，主要归因于气候变化；一般，地下水埋深/矿化度的值越大，则发生的动态变化越大；河床渗漏减少、蒸散发增加、地下水过度开采及农业排水等引起地下水位持续下降。同时，给出了绿洲扩张前后的地下水循环过程概念图。
相关研究成果以“Evolution characteristics of groundwater and its response to climate and land-cover changes in the oasis of dried-up river in Tarim Basin”为题发表在Journal of Hydrology。该研究得到中国科学院先导专项和中国科学院重点研发项目资助。文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022169420311057
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