呼伦贝尔西部草原土壤干旱特征分析

通过对呼伦贝尔西部草原草地不同时期土壤各层次水分含量的分析,揭示了半干旱草原土壤干旱特征,分析了干旱的季节分布以及不同季节水分在土壤各层次的分布特征。结果表明:20cm土层特旱发生频次较高,50cm、100cm土层中旱和轻旱发生频次较高,重旱在各层土壤发生频次均较低,各层次干旱发生频率均在55%以上;干旱的季节分布特征表现为:春季干旱开始发展,夏初干旱发展到最严重时期,秋季稍有回升,但封冻前未能够恢复到早春土壤含水量水平,土壤各层仍然维持干旱状态,预示来年春旱的可能发生;呼伦贝尔西部草原春、夏、秋三季连旱体现了半干旱草原的显著气候特征。     

布哈河流域高寒草原土壤湿度变化特征及与气候因子的关系

利用布哈河流域高寒草原天峻县生态气象站2004～2017年草原解冻期土壤湿度资料,分析了高寒草原土壤湿度的年、季节和月变化特征以及牧草生长季各层土壤湿度与气候因子的关系。结果表明:0～10cm、10～20cm、20～30cm、30～40cm、40～50cm各层土壤湿度均随年际呈波动增加趋势,春、夏、秋季各季节也随年际延长均呈增加趋势,春季增加最显著;当年1-4月平均气温、整个汛期的空气平均相对湿度和土壤解冻前期(即牧草返青前)1-4月降水量是影响布哈河流域高寒草原各层土壤水分的主要影响因子。     

保墒措施对盛果期油茶林地土壤水分时空特征的影响

为探究高产油茶成林地适宜保墒措施,调查观测不同保墒措施下油茶林地的土壤含水量。结果表明:夏季林地0~20 cm层与20~40 cm层的土壤含水量分别只有春季的75.2%与83.3%,夏、秋季土壤0~20 cm层的含水量波动幅度最大;4种保墒措施中各季节均以茶壳覆盖的土壤水分含量高,比对照增加12.24%;覆盖稻草可明显提高夏季、冬季土壤0~20 cm土层水分含量,春、秋季滴灌能显著改善林地20~40 cm的土壤水分,比对照分别提高25.03%与19.12%;秋、冬季生态膜覆盖的林地20~40 cm土壤水分较高;稻草覆盖可显著提高0~20 cm层土壤水分。油茶试验区上半年降雨量占到全年的68.29%,春季降雨占近一半,降雨量季节分布不均与林地土壤含水量变化密切相关。     

用GStarDZN2型自动土壤水分观测仪分析干旱状况

运用GStarDZN2型自动土壤水分观测仪观测到的土壤相对湿度数据和气象观测资料对比,对2012—2015年在鄂温克草原发生的干旱状况做了客观分析。分析结果表明:6月下旬至7月中旬0~30cm土壤水分对天然草场牧草生长影响较大,最低土壤相对湿度与牧草产量有显著相关性,7月0~30cm平均土壤最低相对湿度每增(减)1%,牧草产量将增(减)10.4g/m2,GStarDZN2型自动土壤水分观测仪能够较准确表达出干旱状况。     

典型岩溶区土壤水分的空间异质性研究

针对典型岩溶区存在的土壤水分亏缺限制作物生产和植被恢复问题,应用地统计学与GIS技术,将土壤水分室内布点和实地监测相结合,对果化示范区土壤水分空间变异特征进行研究。结果表明:各层土壤体积含水量平均为5.10%～22.06%,变异系数为18.30%～67.73%,说明各层土壤体积含水量的变异系数呈现出强变异特征(CV>10%),且随土壤深度增加,土壤体积含水量的变异系数减小;各深度土壤体积含水量空间分布不均,主要呈弧状和斑状分布,且随土壤深度的增加而增大;不同深度土壤体积含水量的最小空间变程为2 400 m,可作为果化示范区土壤体积含水量样点布设的最佳取样间隔。     

黄土高原半干旱区人工林地土壤水分环境的研究

对黄土高原半干旱丘陵沟壑区主要造林树种林地水分进行了研究。结果表明,该区域不同树种林地土壤含水量很低,接近于凋萎湿度,2002年5月,6 m深土壤平均含水量为5.02%~5.12%,2003年5月为4.65%~6.35%,降水作用仅发生在地表至2 m左右土层内,在1.8~4.0 m有明显的土壤干化现象,含水量保持在凋萎湿度。土壤干层的存在是该区域林地和荒坡土壤水分分布的普遍规律,主要是由特殊的气候条件造成的土壤水分收支长期亏损的积累结果,并非林木生长的必然现象。     

一年两熟制下旱地土壤水分动态的初步研究

本文研究了土壤水分的季节变化和垂直变化。土壤季节变化可划为4个时期:秋季缓慢蒸腾消耗期(9-11月)、冬季冻结水分相对稳定期(11-翌年3月)、春季初夏返浆蒸发水分强烈消耗期(4-6月)、雨季雨水下淋水分恢复期。土壤水分垂直变化划分为3个层位即活跃层(0-20cm)、次活跃层(20-60cm)、深墒较穗层(60cm以下)。在没有补充灌溉条件下,自然降水直接影响着土壤水分状况。5月至6月份是全年最干旱时期,表层0-20cm土壤含水量为5.50％,0-100cm平均土壤含水量为22.16％,土壤干旱落后于大气干旱,冬春季土壤贮水量与同期降水量关系不大,而夏秋季降水量与1m土层贮水量有一定相关关系,降水对土壤表层及上层影响较小,而对深层土壤水分影响较大。     

东陵区季节性干旱演变特征分析

利用东陵区1951~2015年降水量资料,对东陵区近65年季节性干旱演变特征和2014~2015年夏秋连旱进行统计分析,得出以下结论:东陵区发生季节性干旱灾害较为频繁,以夏旱和秋旱为主,为2~3年一遇。其中,秋旱发生的频次最多,夏旱次之,春旱发生频次最少。春夏连旱发生过1次,夏秋连旱发生过5次,未发生过春夏秋连旱。从干旱的等级来看,中旱最多,轻旱次之,重旱以上等级最少。在年代变化上,80年代发生的季节性干旱的次数最多,70年代发生的季节性干旱次数最少。厄尔尼诺现象对东陵区季节性干旱的影响较大,在厄尔尼诺年东陵区发生季节性干旱的概率是51.4%;近65年发生的28次中旱等级以上的干旱灾害中,有26次与厄尔尼诺现象有关,占总数的92.9%。其中,2014~2015年东陵区连续2年出现夏秋连旱现象,为历史上的第一次,在夏季出现15~24 d无有效降水,致使土壤相对湿度小于50%,秋季降水偏少,无法缓解旱情,导致干旱发展严重。     

生态垫对造林地土壤水分及养分的影响研究

通过对在树苗基部覆盖生态垫与未覆盖生态垫的土壤进行比较,研究生态垫对北京市通州区造林地土壤水分、土壤养分的影响。结果表明:(1)铺设生态垫后,在0～20cm、20～40cm土层全年土壤含水量分别平均提高了25.3%、15.1%。一年四个季节中,0～20cm层土壤水分含量为28.1%(冬季)>25.1%(夏季)>13.9%(春季)>12.1%(秋季),20～40cm层土壤含水量为32.1%(冬季)>30.5%(夏季)>19.9%(秋季)>17.6%(春季)。尤其在冬季和春季,生态垫对土壤水分含量影响显著;(2)铺设生态垫后,土壤有机质含量有增加的趋势,土壤全氮和速效磷含量有减少趋势,但差异不显著。生态垫对土壤速效钾含量影响显著,在四个季节都有提高。     

基于多源遥感数据的TVDI方法在荒漠草原旱情监测的应用

为探讨近年来广泛使用的低空间分辨率的MODIS数据以及高空间分辨率的Landast 8数据对同一地区的旱情状况,选择内蒙古自治区干旱频发的乌审旗荒漠草原为研究区,借助分裂窗算法反演地表温度(Ts),获取归一化植被指数(NDVI),建立温度植被干旱指数(TVDI)的干旱监测模型,分别反演MODIS-TVDI和Landast8-TVDI,并与同期野外实测的不同深度土壤含水量进行回归分析。结果发现,基于MODIS和Landast8 2种遥感数据计算得到的TVDI与各层的土壤水分线性相关显著,两者都能表征地表的干旱分布,且Landast8-TVDI与各层土壤含水量的相关性大于MODIS-TVDI与各层土壤含水量的相关性,其中0~10 cm表层土壤含水量的相关性要好于0~20 cm、0~30 cm的相关性。因此Landast8-TVDI能够更好地反映乌审旗荒漠草原的土壤水分状况,更适宜于旱情监测。     

三种不同干旱动态监测指数在陕西省的适用性研究

运用陕西省96个站1981—2012年近32年的逐日气温、降水、风速、相对湿度等资料,分别计算出各站逐日(向前滚动30天)的三种干旱动态监测指数：降水距平百分率(P_a)、相对湿润干旱指数(MI)、标准化降水指数(SPI),并将陕西省按地域由北至南分为陕北、关中、陕南,按季节分为春(3—5月)、夏(6—8月)、秋(9—11月)、冬(12—2月),分别统计出不同干旱动态监测指数对应的干旱发生的频率并与历史记载中实际干旱情况进行比对,对三种干旱动态监测指数在陕西省的适用性进行分析。结果表明：夏季MI指数得到的干旱频率最高,P_a指数最低,冬季MI指数得到的干旱频率最低,P_a指数最高; 在春、冬季节P_a指数的适用性较好,在夏、秋季节MI指数的适用性较好; 陕西省夏季容易发生局地强降水,而在秋、冬季容易出现长时间的无降水,导致SPI指数在夏、秋、冬季节的适用性不太好。     

陇南山区干旱气候特征及其对农业生产的影响与灾害风险区划

根据气象干旱等级标准（GB/T20481-2006）,统计分析陇南市8县1区九个气象站1971—2010年年平均各类干旱频率得出：近40年陇南市平均出现干旱的年频率为60.3%,其中,春旱39.3%,夏初旱20.5%,伏旱38.5%,秋旱35.3%。利用各站经度、纬度、拔海高度与各站平均干旱年频率建立多元线性回归方程,计算陇南市各地平均干旱年频率,结合各地人口、GDP、耕地比等资料,利用ArcGIS软件,得到干旱灾害危险性图层,再同承灾体易损性评价、灾害的孕灾背景进行叠加、合并以及等级划分操作,最后得到干旱灾害的风险评估及其区划,结果表明：陇南市白龙江、白水江流域低海拔区干热河谷和徽成盆地及文县东南部干旱危险性等级最高,干旱年频率大于60.0％,由此向北向高干 旱危险性等级递减,武都区的池坝乡、马营乡高海拔区和宕昌西北部及文县西北部高海拔区干旱危险性等级最低,干旱年频率小于50.0％。徽县、成县、两当中部及西和北部以及武都、文县境内的白龙江、白水江流域低海拔区为干旱高风险区;宕昌与武都池坝乡、马营乡高海拔区和文县西北部高海拔区为干旱低风险区。     

不同时间尺度下的贵州省修文县干旱特征分析

利用修文县气象站1963—2011年连续49 a的逐月降水资料,以降水距平百分率作为干旱等级评价指标,从年尺度、季尺度和月尺度分别对修文县的干旱特征进行了分析。结果表明,修文县的年度干旱存现长短周期交替出现的规律,且在长、短周期变换的年份出现严重干旱的概率较大;春、夏、秋和冬季出现干旱的概率分别是24.49%、20.41%、20.41%和18.37%,春旱出现概率最高。全年每个月都可能发生不同程度干旱,其中11月发生干旱的概率最大,为11.92%;年降水量越小的年份,季尺度和月尺度严重干旱概率越大。     

基于综合气象干旱指数的石羊河流域近50年气象干旱特征分析

借助数理统计理论和GIS空间分析技术,利用综合气象干旱指数(composite index,CI),根据石羊河流域5个气象站1961-2010年实测气象资料,对石羊河流域近50a的干旱在时空上的变化特征进行分析.首先计算了各站历年逐日的CI指数,统计近50 a各站点出现的干旱过程、各时段的干旱事件,在此基础上分析了石羊河流域干旱发生的频率、覆盖范围和强度和不同等级干旱发生的多年平均日数.分析结果表明:(1)石羊河流域四季干旱发生频率均呈现北高南低的空间分布规律;在四季中,夏季干旱发生频率最高,冬季频率最低;极小值都在乌鞘岭,极大值略有不同:春、夏、冬季干旱发生频率极大值在民勤,秋季极大值在武威.(2)石羊河流域有大范围干旱发生的年份夏季和秋季较多分别有22 a、11a,冬季最少只有4a.(3)石羊河流域不同等级干旱日数总体上呈现夏季多冬季少、北部多南部少的规律,和降水量的空间分布有较好的负相关性.(4)干旱发生成因除了主要受东亚季风和西南季风的影响外,还应考虑到径流的影响.研究结果与实际情况相符,可为相关部门根据本地区干旱特征制定相应抗旱对策提供理论依据.     

基于SPI指数的满洲里市气象干旱特征分析及农牧业影响

本文利用1957-2020年共64年满洲里市气象局逐月降水资料。基于标准化降水指数(SPI),采用线性趋势分析、滑动平均等分析方法对满洲里市气象干旱进行特征分析。分析了满洲里市64年中干旱出现频率为29.69%,轻旱出现频率10.94%,中旱出现频率14.06%,重旱出现频率4.69%;干旱强度在-2.11至2.76之间,SPI值呈减小趋势,干旱强度呈增加趋势,变化率在-0.15/10年。通过春夏秋冬四个季节时间段的标准化降水指数分析显示春季和夏季出现干旱概率最高均为31.25%,特旱在春季出现频率最高为4.69%,重旱在冬季出现频率最高为7.81%,中旱在春季出现频率最高为21.88%。最终分析干旱对满洲里市农业和畜牧业的不利影响。     

武都山区干旱气候特征与灾害风险区划

根据气象干旱等级标准(GB/T20481-2006),统计分析陇南市8县1区9个气象站1971~2010年年平均各类干旱频率,并利用各站经度、纬度、海拔高度与各站年平均干旱频率建立多元线性回归方程,计算武都区各地年平均干旱频率,结合各地人口、GDP、耕地比等资料,利用ArcGIS软件,得到干旱灾害危险性图层,再同承灾体易损性评价、灾害的孕灾背景进行叠加、合并以及等级划分操作,最后得到干旱灾害的风险评估及其区划。结果表明,近40年武都区有30年均有干旱出现,共出现各类干旱49次,其中,发生频率春旱40.0%、春末夏初旱20.0%、伏旱35.0%、秋旱27.5%,年际出现干旱的频率为75.0%。武都区白龙江流域半山河谷和东南部低海拔区干旱危险性等级最高,年际干旱频率62.3%,由此向北向高干旱危险性等级递减,干旱灾害风险由白龙江干热河谷向四周递减。     

乌鲁木齐市近40年相对湿度气候特征分析

利用乌鲁木齐市1961～2000年逐日平均相对湿度资料,分析了乌鲁木齐市近40年相对湿度的基本气候特征、变化趋势等。结果表明,乌鲁木齐市年平均相对湿度为57.5%。一年四季中冬季的相对湿度最大,为77.5%,夏季最小,为41.2%。春、夏、秋、冬季以及年相对湿度均呈增加趋势。逐年平均相对湿度存在以2年、3～4年和准7年为主的周期,其中准7年周期振荡最为强烈。     

1965—2015年海河流域干旱时空变化特征分析

基于海河流域1965—2015年月降水和气温数据,利用标准化降水蒸发指数（Standardized Precipitation Evapotranspiration Index, SPEI）、Mann-Kendall检验和经验正交函数(Empirical Orthogonal Function, EOF)分析等方法,分析海河流域干旱时空特征。结果表明：1）就时间变化来看,年、春、夏季SPEI序列呈干旱化趋势,秋季呈湿润化趋势,仅夏季干旱变化通过了0.05显著性检验。年、季干旱发生频率表明春旱显著,各年代干旱站次比表明近51年来干旱范围有所增加。2）就空间变化来看,中等干旱在年、夏季集中于永定河系的东部、大清河系及北三河系,春、秋季集中于滦河河系、大清河系及漳卫河系的西部;轻度干旱在年、春、夏季集中于滦河河系、北三河系、大清河系,秋季集中于永定河系、子牙河系及漳卫河系。年、春、夏季在流域范围内呈干旱化趋势,秋季在永定河系、大清河系、北三河系及滦河河系呈湿润化趋势。3）就空间模态来看,近51年来海河流域第一模态的年、季主要时空分布型为全流域一致型,第二模态的年、夏、秋季主要时空分布型为南部—北部反向分布型,春季呈西北部—东南部反向分布型。     

基于landsat8的贵州省2015年农业干旱监测研究

在全球气候变暖背景下,干旱普遍发生,而农业干旱对国民经济发展的影响尤为明显,同时农业干旱还威胁着国家的粮食安全和生态安全。基于贵州省2015年不同季节的landsat8 OIL遥感数据,利用影像数据所获取的植被覆盖指数和地表温度数据,拟合植被指数(NDVI)和地表温度(LST)的特征空间,设计得到贵州省2015年春、夏、秋、冬四个不同季节的不同的土壤湿度,将TVDI作为监测农业干旱状况的指标,得到贵州省2015年的农业干旱时空分布图。结果表明,土壤含水率的高低与植被覆盖和地表温度有关,且TVDI更适宜中等植被覆盖的土壤湿度反演。贵州省2015年全年旱情较缓,各地区均不存在春旱或伏旱,只有冬季绝大部分地区土壤含水率较低,更有力地促进了农业干旱的发生。因此,对农业干旱的监测研究为贵州省农业干旱的监测管理提供有力依据,为今后减少农业干旱的影响和进一步促进农业社会经济可持续发展具有重要的现实意义。