雨强和植被覆盖度对典型坡面产流产沙的影响

应用先进的UGT水蚀测量仪,研究黄土高原祖厉河流域雨强和植被覆盖度对典型坡面产流产沙的影响。结果表明:黄土高原半干旱区间隔为15min的产流量、径流含沙量和产沙量与15min雨强具有相同的增减趋势,呈三次曲线关系y=b0+b1x+b2x2+b3x3。7种雨强条件下,人类扰动撂荒地的产流量、径流含沙量和产沙量均明显大于植被自然恢复的撂荒地,覆盖度20%的撂荒地是覆盖度35%撂荒地的平均径流系数的2.35倍,径流含沙量的4.48倍,产沙量的14.06倍。相对于受到扰动的撂荒地,植被自然恢复的撂荒地水土保持效益显著。     

黄土区小流域水沙对降雨及土地利用变化响应研究

降雨和土地利用/覆被变化是流域径流、泥沙的两个主要影响因子。本研究采用SWAT模型,用固定其中一个影响因子而改变另一个影响因子的方法,对研究区降雨变化与土地利用/覆被变化对径流泥沙影响进行估算,目的在于从年月不同时间尺度上确定黄土高原小流域水沙对降雨和土地利用变化的响应状况。结果表明,在年尺度上降雨变化对径流影响的贡献率为84.20%,土地利用变化对径流影响的贡献率为28.63%;在月尺度上,降雨对径流贡献率也大于土地利用对径流的贡献率,尤其在雨季降雨对径流的影响程度和土地利用对径流影响程度的比值最大可以达到4.5。因此,不论在年尺度还是月尺度上,降雨对径流的贡献率都远远大于土地利用对径流的贡献率。此外,研究结果也表明流域年降水量和流域森林植被盖度均与流域径流模数或输沙模数呈指数关系。     

植被变化与水沙响应关系研究——以延河流域为例

以延河流域为研究对象,利用TM影像和降雨、径流泥沙数据,基于统计学和RS/GIS技术方法,分析了流域植被与水沙之间的响应关系及自然恢复植被的减水减沙效益.结果表明:2003-2005年与80年代相比,降雨增加导致径流量、输沙量增加8.1％、47.5％;人类活动导致径流量、输沙量减少23.4％、55.6％;人工林草植被减少径流量、泥沙量为0.228亿m3、543.478万t,自然恢复植被减少径流量、泥沙量为0.121亿m3、152.970万t;人工林草植被的减水、减沙效益占人类活动贡献的46.94％、30.64％,而自然恢复植被的减水、减沙效益占24.97％、8.62％.植被在水土保持中的作用日益突出,自然恢复植被减水减沙比重增大,“封育”措施在流域治理中具有重要意义.     

西柳沟流域近期水沙变化归因分析

根据1960 ～2010年实测水文资料和水土保持治理实地调查资料,以1989年作为流域治理前后的分界年,对黄河内蒙古段西柳沟流域水沙变化对下垫面治理的响应进行了归因分析.首次提出“降雨产流产沙力”的概念,发现流域产流产沙量与降雨产流产沙力关系最为密切.通过构建基准期降雨产流产沙力经验模型,进行流域水沙变化“水文法”分析;采用“指标法”计算了流域梯田、林地、草地、坝地和封禁治理等水土保持措施的减水减沙量.计算结果表明:1)西柳沟流域1990～2010年因水土保持综合治理等人类活动年均减水303万m3,因降雨影响年均减水369万m3,人类活动与降雨影响权重之比为45％:55％.1990～2010年因水土保持综合治理等人类活动年均减沙121万t,因降雨影响年均减沙209万t,人类活动与降雨影响权重之比为37％:63％.2)截至2012年西柳沟流域水土保持措施年均减水337.3万m3,年均减沙106.6万t;在各项措施中林地的减水减沙贡献率均为最大,分别达到73.2％和66.2％.3)西柳沟流域水土保持综合治理应以工程措施为主,突出生态建设,实施分区治理.坝系建设应该是今后治理的重中之重.     

晋西黄土区不同土地利用类型降雨-径流关系的研究

本文以北京林业大学山西吉县科研试验场蔡家川流域为研究对象,采用对比分析法,对降雨—径流关系进行了研究。分析得出在蔡家川流域雨强是影响地表径流的主要因素;由于整地等人工措施的影响,人工林水土保持效果好;对于农地、半牧半农等人为活动频繁的小流域,弱雨强时径流系数极小,大雨强时径流系数相对较大,尤其是半农半牧流域,水土流失严重;当雨量>20mm时,无林流域初损历时小于森林流域,小尺度流域的初损历时小于大尺度流域。     

皇甫川流域水沙变化及驱动因素分析

皇甫川流域地处黄河中游典型的多沙粗沙区,该区域的水沙变化对黄河下游水沙情势的改变具有重要指示意义。利用双累积曲线确定1954-2010年皇甫川流域水沙变化的典型时段,对其趋势进行分析,并基于20世纪50年代以来水利水保措施的实施来剖析流域水沙变化的驱动因素。结果表明：皇甫川流域水沙的演变过程可划分为4个典型时段,即1954-1978年、1979-1987年、1988-2002年、2003-2010年。1954-1978年,流域治理度低,受人类活动影响较小,为水沙的自然变化时段;1979-2010年水利水保措施的减水减沙效应不断增大,双累积曲线法计算的减水减沙效应分别为41.8%和49.7%,径流/输沙系数还原法计算的减水减沙效应分别为44.7%和48.3%。     

诺敏河流域植被覆盖时空演变及其与径流的关系研究

基于GIMMS/NDVI数据对诺敏河流域1982-2006年间植被覆盖的时空演变特征进行了研究,并结合SCS模型模拟地表径流,在流域和像元尺度分析植被NDVI变化与径流的关系。研究表明:诺敏河流域植被NDVI值较高,但25a间整体呈下降趋势,NDVI减少的区域占总面积的82.5%,植被覆盖有所降低;NDVI空间差异明显,NDVI的高值区主要分布在中上游林区,而耕地分布较多的下游地区NDVI值相对较低。流域尺度上植被NDVI与径流不具有明显的相关性。但从像元尺度来看,植被NDVI和径流的正相关和负相关共存,流域不同空间位置的植被变化与径流的关系并不一致。     

黄土丘陵沟壑区不同空间尺度地貌单元产流时间尺度特征

以黄土丘陵沟壑区桥沟流域为原型观测流域,利用流域内的水文站网、不同地貌单元大型径流场等观测设施,分析了不同空间尺度地貌单元在年、次降雨时间尺度下的产流特征。结果表明:在年时间尺度上,不同空间尺度地貌单元多年平均径流量表现为:梁峁坡沟谷坡坡沟系统一支沟二支沟全流域,而多年平均径流模数,随着空间尺度的增加,径流模型呈现"增加-峰值-减少"的趋势;在次降雨时间尺度上,当空间尺度由坡面尺度增加到流域尺度时,径流系数急剧减小,坡面尺度的径流系数是流域尺度的3.4倍,但在同一空间尺度范围内,径流系数在不同的地貌单元呈现波动变化。     

晋西黄土区不同地类降雨-坡面径流关系研究

利用径流小区研究黄土区坡面降雨—径流关系,对探讨该区水土流失规律、构建基于坡面的水文模型具有重要意义。文中利用布设在山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站的径流小区,对不同地类的产流特征进行了观测研究。研究得出:在坡面尺度上不同地类的径流系数、洪峰流量差异显著;各地类对地表径流的拦截率分别为:由山杨、辽东栎等树种组成的次生林96%、刺槐人工林95%、灌木林88%、荒草地61%、油松人工林41%;各地类对洪峰流量的消减率分别为:次生林94%、刺槐林92%、灌木林82%、荒草地66%、油松林49%;在同一地类上径流系数与雨强的关系具有季节变化性;径流系数与雨强呈指数关系;在雨强相同条件下,春秋季节的降雨比夏季更易形成地表径流;洪峰流量与I30或I10的呈指数关系,但I30与洪峰流量的关系优于I10。     

石羊河流域水文气象要素变化的奇异谱分析

面对全球变暖的大趋势,气候变化对水文水资源系统的影响逐渐得到重视。为了研究石羊河流域水文气候的变化规律,采用奇异谱分析方法对流域产流区1959-2008年气温、降雨和径流的月序列的周期与趋势变化进行分析,结果表明:石羊河流域近50年来气温序列存在一年、半年以及109个月三种振荡周期,气温变化趋势不显著;降雨序列主要存在一年、半年、4月以及156月四种振荡周期,降雨量的变化有较明显的增加趋势;径流序列主要存在一年、半年、41月以及65月四种振荡周期,径流量变化整体处于波动减小的趋势中。该结果对石羊河流域气候变化与同期径流变化的趋势给出了明确的物理理解,为未来趋势的预测以及流域水资源管理决策的制定有一定的参考意义。     

全球变化下毛乌素沙漠气候变化特征

利用 1 961～ 2 0 0 1年毛乌素沙漠年平均气温、年降水量、各季平均气温、各季平均降水量和同期中国平均气温距平资料 ,分析对比了近几十年来毛乌素沙漠气温变化与同期中国气温变化 ,气温与降水之间的关系 ,及各季气温、降水的变化规律 ,揭示了全球变化背景下毛乌素沙漠气候变化的区域性特点及其暖干化趋势 ,为毛乌素沙漠的治理提供了气象上的依据。     

宁夏气候变化的事实分析

本文研究了在全球气候变暖背景下的宁夏气候变化基本事实。指出,40多年来宁夏的年平均气温在波动中持续上升,增温幅度高于全国平均值,中部干旱带和银川以北冬季的增温幅度达到了2.4度,最大冻土深度明显变浅;年降水量波动变化,增减幅度不大,但近3年降水量有增多的趋势。研究发现:43年来宁夏的蒸发量呈减小趋势,湿度呈增大趋势,两者反位相变化;进入九十年代以来,宁夏全境蒸发量减小和湿度增大的趋势都比较明显,尤其是近3年更为显著,这一事实与传统的观念相左。     

我国西北干燥区降水变化规律

利用多种资料并参考已有研究,综合分析、讨论了我国西北干燥区现代降水变化的特征和可能原因,获得如下认识:1在最近半个多世纪,实测记录揭示出西北地区降水量存在较明显的上升趋势,其中西部上升更加显著。进入21世纪以来,全区降水量比20世纪90年代有进一步上升,其前10 a平均降水量比1961年以来任何年代都高,2010年秋季和年总降水量达到有记录以来的最高值。2新疆北部和天山地区树轮气候重建表明,20世纪80年代初期的大气降水增加现象很可能是近200 a未曾发生,但并非史无前例,现代降水量的增加没有明显超过历史时期的最湿润阶段,这样就不排除其仍为多年代到世纪尺度上气候自然振动节律表现的可能性。3根据再分析资料,1979年以来,整层积分的净水汽通量出现较明显增加趋势,但这种增加并非是由西、南和北边界的输入通量增加造成的,主要是东边界输出通量显著减少的结果,同时大气可降水量增加并不显著。因此,实测降水量增加似乎与全球大气水汽含量增加及区域外水汽输入通量变化关系不大,可能是对区域内气候变化与变异响应的表现形式。4已有研究显示,相比华北地区,在过去和未来大气温室气体浓度持续上升条件下,全球和区域气候模式更为一致地模拟出了西北地区降水量显著增加的趋势,暗示西北降水量增加可能是对全球气候变暖的响应,但与近几十年水汽通量趋势变化分析和多数古气候重建结论不完全一致。5区域和局地灌溉面积扩大以及城市发展等"绿洲化"过程,可能显著增加了陆面的实际蒸发量,成为西北地区气象观测站附近降水量增多的重要驱动因子。气候变暖与气溶胶排放引起的山地冰川融化及其河湖水位上升,可能加强了这种局地人为气候效应。6在全球、区域和局地不同尺度的人类活动综合影响下,预计西北干燥区绿洲及其城市和附近局部区域未来20~30 a降水量总体上仍将增多,但这种长期变化趋势很可能与年代到多年代尺度的自然降水变异节律相互叠加,而在新疆北部和天山等地,自然气候演变预示可能进入一个多年代降水偏枯时期,致使未来特定区域和时段的合成降水量变化情景趋于复杂化。     

四子王旗生物气候资源及其变异分析

利用统计学的方法对四子王旗 1 961 - 2 0 0 0年近 40年的气象资料进行分析 ,研究了该区降水量、气温及日照时数的年、季变化特征。结果表明 :90年代年平均气温比 1 961 -1 990年平均值增加 1 .0℃ ,降水量增加 1 2 .5mm ,日照时数无明显变化。气候变化对农业和牧业产生了一定的影响 ,并就此对作物生产、草场复壮提出几点建议。     

阿克苏地区冰雹时空变化和灾害特征

选取阿克苏地区10个气象站44 a逐个降雹过程资料和政府减灾部门34 a的灾情信息,对该地区降雹和受灾时空变化特征、降雹强度、活动规律及致灾情况进行研究。结果表明：该地区东西部各存在1个多雹中心,降雹以周期短、强季节性特征为主,多数县市中等以上强度降雹占降雹频次的75%以上,雹灾呈高发、强发的态势。位于西部的阿瓦提、阿克苏、温宿和位于东部的沙雅、新和等县市受灾最严重,雹灾空间分布特征与降雹强度、路径、出现季节和地域特征等密切相关,建议相关部门积极开展因地制宜的防雹业务,减少该地区农业雹灾损失。     

宁夏粮食生产与耕地压力变化的分析与预测

本文基于最小人均耕地面积、耕地压力指数模型和时间序列平滑外推预测的方法对宁夏回族自治区自建国以来50多年进行粮食生产、耕地压力指数作动态变化分析,对未来15年的粮食生产、耕地变化、人口、耕地压力指数预测。结果表明:(1)粮食总产量大幅增加的趋势,1950年宁夏的粮食总产量为33512×104kg,人均占有量为266.05kg,到2004年粮食总产量为290488×104kg,是1950年粮食总产量的8.87倍。(2)耕地压力指数变化大致分为四个阶段。第一阶段,1950-1957年,耕地压力指数迅速减小,从1950年的1.46减少至1957年的1.16。第二阶段,1957-1961年,粮食产量急剧下降,耕地压力指数高达1.61,该区域的粮食处于严重不安全的状态。第三阶段,1962-1984年,耕地压力指数呈下降的趋势,到1984年降至最低点0.9,粮食安全处于富余状态。第四阶段,1984-2004年,处于波动有升的趋势。(3)1950-2004年,人均耕地面积和最小人均耕地面积一直处于减少的趋势,分别从1950年的0.57hm2和0.832hm2降至2004年的0.19hm2和0.22hm2。(4)在未来的15年里,宁夏的耕地压力指数有下降的趋势,人口继续的增加,到2020年可能达7435792人,粮食产量也将会提高,到2020年预计可达426663kg。区域粮食安全隐患较小,但耕地面积减少的趋势很严重,所以对耕地的保护需要进一步的加强。     

中国天山山区风速变化特征

利用天山山区27个气象站1960～2009年日平均风速、日平均气温、日最高和日最低气温等资料,运用一元回归分析法、IDW空间插值法、Mann-Kendall突变检验法和Matlab7.0软件,对天山山区风速的时空变化,突变年份和周期变化进行分析。结果表明:天山山区风速年际变化倾向率为-0.013m.s-1a-1,表明该区的风速呈明显减小趋势,比全国风速的减小更显著;四季的风速减小变化趋势也都比较显著;年风速自60年代逐渐减少,2000年以来减小幅度略有下降。风速突变检验显著,年及夏、秋季检验一致,在1980年发生突变;年风速距平序列在11年左右的振荡最为明显,其次是3年,由于时间序列较短,风速变化还可能存在更长的周期变化。     

柴达木盆地东部环境演化对古文化的影响

研究表明晚全新世柴达木盆地气候进一步向干旱化方向发展,气候的干旱化以及由此导致的环境变化对盆地古文化产生了深刻的影响,全新世气候与环境的变化深刻地影响着柴达木盆地古人类文化的出现、发展与衰亡。地层剖面测年与分析表明,柴达木盆地诺木洪文化兴盛于约3300aB.P.,衰亡于约2900aB.P.,诺木洪文化在这发展过程中受气候波动的影响曾出现一次文化断层,由此可将诺木洪文化分为前后两期。环境变化是柴达木盆地史前古人类文明兴衰重要决定因素。     

泰州市农田杂草的变化与防除对策

近年来,随着多种轻型栽培技术的大面积推广,尤其是直播、套播面积的逐年扩大,江苏省泰州市农田杂草的发生程度呈加重趋势,突出表现为草害面积加大、重草田块数量上升、田间草相趋于复杂。同时,由于近年来缺乏除草剂新品种,长期使用同类除草剂,使得杂草抗药性呈增强趋势,从而加大了农田杂草的发生危害和防除难度。为有效控制农田杂草危害,我们在调查摸清杂草发生新特点的基础上,优化配套农业措施和推广化学防除技术,有效地保障了农作物丰产丰收。1农田杂草发生特点1.1麦田杂草1.1.1麦田杂草种类增多,草相变化大近年来对麦田杂草调查显示,全市…