雅砻江流域REOF分区的降水特征及其未来趋势分析

研究区域降水对保障生态环境、发展有效灌溉面积、农业生产以及优化水库调度具有重要意义。以雅砻江流域为研究对象,利用该流域13个气象站1961—2018年的降水资料,使用旋转经验正交函数分解(REOF)划分为6个地理区并结合Daniel趋势分析、Mann-Kendall突变检验、滑动T检验和R/S重标极差法分析了雅砻江流域6个区1961—2018年的降水变化特征和未来降水趋势。结果表明:(1)每个区的降水量年代际变化特征明显,年际变化特征不明显,与流域整体降水特征一致; Ⅰ区的降水量整体在持续减少,Ⅱ—Ⅵ区的降水量整体呈上升趋势,流域整体降水呈上升趋势。(2)Ⅰ—Ⅵ区的降水量突变年份依次为1981年、2002年; 1981年; 2005年、2014年; 1978年、1997年、2001年、2011年; 1980年、2000年; 1980年、1998年、2001年。(3)6个分区在未来一段时间内,Ⅳ区的降水量与过去趋势相比将会下降; Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区、Ⅴ区及Ⅵ区的降水量与过去趋势相同并呈强持续性,其中Ⅲ区的降水量上升趋势时间长、持续性最强,与过去趋势变化最相符; 6个区的降水量受过去趋势影响的未来趋势时间长度依次为12 a,10 a,8 a,10 a,6 a,13 a。以上研究表明,雅砻江流域中下游的降水量上升幅度最大,而下游西南部(Ⅰ区)的降水量在显著持续减少,该现象会对水力发电、生态治理和农业生产带来一定的负面影响; 6个区降水量的显著年代际变化增加了局部旱涝发生的不确定性,降水量过去总体趋势对未来趋势的影响时间较长,这对于合理治理植被生态、做好水土保持工作、优化水库调度、发展有效灌溉面积和农业生产具有科学指导意义。     

水利工程建设生态环境影响评价范围的研究

针对水利工程建设生态环境影响评价范围难以确定的难题,采用遥感技术和分形理论研究方法,构建了依据建设地生态系统特征、定量评价模型、生态景观斑块分维数计算评价范围的基本框架。以观音堂水电工程为实例,应用LANDSAT7TM/ETM＋遥感影像数据进行解译,归类得到建设区各类生态环境影响模地,经生态优势度值计算,林地拼块优势度92.37%,通程度高（Td=86.62%,Tf=92.32%）,是生态质量受影响的控制性绝对优势组分。斑块分维数量度结果表明,建设活动干扰拼块形状简单,各类斑块形状的复杂程度差异不大,以建设区域林地分形规律作为生态系统分形的标志明显。确定评价范围为：以水库淹没区为轴线,东西两侧1 500 m,上游至走马岭＂V＂形深谷及两侧900m相对孤立生态系统区域,面积约67.4 km2。     

基于GIS和RS的煤矿区土地利用景观格局梯度变化研究

为了揭示煤炭开采驱动力与土地利用景观格局变化的耦合关系,应用GIS和RS技术,采用景观软件FRAG-STATS,从景观水平和斑块水平两个层次上对乌东矿区及其周边区域景观指数的变化规律进行了研究。结果表明：煤炭资源开采对区域影响强度的不同是区域景观格局产生梯度变化的主要原因。研究成果有助于探索煤炭开采对土地利用空间格局的影响,也可为同类地区土地利用空间格局的研究,提供科学参考依据。     

三峡库区神农溪不同时期溶解氧与叶绿素a垂向分布特征

为探究三峡库区支流垂向水环境的分布特征及其影响因素,采用2018年2月（高水位期）和7月（汛期）对三峡水库典型一级支流——神农溪回水区水质监测数据,分析和对比了神农溪不同季节的溶解氧和叶绿素a等指标垂向分布特征,讨论了影响其垂向分布的环境因子。结果表明,神农溪高水位期与汛期的溶解氧含量在0~12 m和0~6 m水体分层现象明显,其表层水体的溶解氧饱和度(SDO)分别为104.04%和171.96%,已经达到过度饱和状态（SDO>100%）;中层水体溶解氧浓度存在分层现象,底层水体溶解氧浓度较稳定,无分层现象。高水位期与汛期的叶绿素a含量在0~10 m水体分层现象明显,表层水体的叶绿素a浓度整体上表现为中度富营养化（5 μg/L相似文献   

基于GIS的城郊结合带土地利用覆被变化研究—以武汉市黄陂区为例

研究目的意义。土地利用分类是基本农田保护等实践应用工作的基础,充分认识和了解城郊结合带区域土地利用覆被分类变化对提高土地空间资源利用效率具有重要意义。本文以武汉市黄陂区的GIS数据为基础,对比并剖析了2000、2005、2010、2015和2018年共五期的土地利用遥感影像,并从当地人口、城镇化以及社会经济等方面对黄陂区的土地利用覆被状况进行评价。结果表明：1)2000-2018年间黄陂区的土地覆被类型发生了巨大的改变,耕地面积逐年降低,建设用地面积逐年增大;2)其中草地面积在2015-2018年间由下降态势转为上升趋势,水域面积在2010年由上升态势转为逐年下降态势;3)而林地和未利用地变化最小。社会经济的快速发展给土地利用覆被分类带来了诸多变化,政府对于建设用地的投入和支持明显加大,因此建设用地的相关标准得到了改善。     

土壤水-汽-热耦合运移的数值模拟研究与验证

土壤水是自然界水分循环的重要组成部分,在研究土壤水分运移中考虑热量的影响能够提高模拟的精度并反映真实的物理过程.基于土壤水-汽-热耦合运移方程建立土壤含水率和温度的数值模拟模型,通过对VG模型的经验拟合参数n和α、土壤残余含水率θr、饱和含水率θs的率定使模拟结果得到优化;将修改后的参数作为模型的基本参数,连同气象资料,边界条件输入到模型中模拟土壤中含水率、温度的变化过程.结果表明:降雨阶段含水率和温度的模拟效果优于蒸发阶段,降雨阶段含水率、温度模拟精度都"比较好"或"很好",只有3 cm处的表层土壤含水率模拟精度为"一般"(相对均方根误差RRMSE为21.99％),这是由于表层土壤的质地不均匀所致.蒸发阶段含水率和温度在大部分深度模拟精度"很好",只有在深层(28及48 cm处)的温度模拟精度为"一般"(RRMSE为21.18％及22.92％),原因应该是土柱下部会受环境温度显著影响所致.本研究可以应用于水文循环的模拟中,可以提高下渗过程的模拟精度.     

基于红边参数的枸杞土壤水分反演模型研究

为了快速准确地诊断枸杞水分需求,利用地物光谱仪实测枸杞关键生育期不同灌溉水平的叶片反射高光谱数据,应用光谱一阶微分方程,获取枸杞微分光谱680～760 nm波段的红边参数,分析红边位置λre、红边面积Sdre、红边振幅Dλre、红边偏度Dλre和红边峰度Kλre在不同处理下的变化,探讨了不同生育期内土壤水分与红边参数的相关性.结果表明,同一生育期内红边位置不会随着灌溉水平变化而发生偏移,各处理同一生育期内红边位置基本相同;土壤水分在枸杞休眠期和开花期与红边偏度相关性最好,在新梢开花期与红边峰度的相关性最好,展叶期与红边面积的相关性最好,选择各生育期与土壤水分相关性最好的红边参数建立水分估算反演模型,反演方程分别为休眠期:Y=151.581 X-261.325 X2-3.169;开花期:Y=e(1.748-0.016/X);新梢开花期:Y=e(-28.786-44.35/X);展叶期:Y=82.116 X-116.648 X2+13.037.     

生物炭对土壤养分及水分的影响

生物炭是在完全或部分缺氧条件下经生物质热解产生的一种难溶的固态物质,是含碳量高,结构稳定,孔隙大,吸附能力强,呈碱性的多用途材料.生物炭单独作为添加剂应用于土壤可以改善土壤理化性质,增加土壤持水能力,保持土壤养分,提高农作物的产量.与肥料混施,具有缓释功效,能延缓肥料在土壤中释放,降低养分的流失,提高肥料利用率.本文主要从生物炭特性以及生物炭对土壤理化性质、土壤持水能力、土壤养分等方面的影响展开综述,指出了目前研究中需要加强的方面,为生物炭在农业领域的应用推广提供了一些想法.     

宜昌近郊污水灌溉区水芹重金属污染状况及健康风险评价

于2014年在宜昌近郊污水排放区的周边菜地取水芹样品及其根际土样,对其重金属(Cu、Pb和Cd)含量进行了测定,同时应用单项污染指数法和综合污染指数法分析了土壤和水芹的重金属污染现状,采用目标危险系数(THQ)方法对污灌区周围人群食用蔬菜的健康风险进行了评价。结果表明:土壤中Cu和Pb在各个样点的含量均低于《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)二级限值,但土壤中Cd超标,且为中-重污染等级;水芹中Cu、Pb和Cd均超过《农产品安全质量无公害蔬菜安全要求》(GB 18406.1—2001)的限值,其中Pb和Cd均为重度污染,Cu为警戒-轻度污染。仅通过消耗水芹,污灌区周边成人平均每天摄入Cu、Pb、Cd的量分别为1456、127、99 μg·d^-1,儿童平均每天摄入Cu、Pb、Cd的量分别为1118、97、76 μg·d^-1,THQ评价表明,该区域成人和儿童摄入Cd的目标危险系数均大于1,存在健康风险。随着人们对于蔬菜消耗的剧增,各类重金属对人体产生的健康风险值将逐步增加,对人体健康产生的危害更大,故建议减少食用该地区种植的蔬菜。     

氮肥在2种土壤中迁移转化对比分析研究

为了比较氮肥在黄壤、水稻土这2种不同特性土壤中的迁移转化,取用三峡大学附近农业地区的土壤,进行室内土柱模型试验,试验结果表明:在试验初期2组土柱模型中测得的氮主要是NH4+-N,伴随着硝化作用的进行,土壤中NO3--N的含量逐渐上升;水稻土更能保持氮肥的肥力;浅层土壤中的氮肥比较容易损失,宜深层施肥,施肥时可考虑添加氮肥增效剂和氮肥一起施用,能有效拟制土壤的硝化作用。