桂西北喀斯特峰丛洼地降水氢氧稳定同位素的季节变化特征

喀斯特地区特殊的二元水文地质结构增加了水文过程研究的难度。大气降水是流域水循环的重要输入因子,研究降水氢氧稳定同位素的季节变化规律及其影响因素,有利于探讨该地区水汽来源、径流划分、水分滞留时间等水文过程。该文以桂西北环江地区典型喀斯特峰丛洼地为例,基于2009年4月-2011年8月的降雨、温度资料以及月降水氢氧稳定同位素组成数据,分析了降水分布及其氢氧稳定同位素组成的季节变化规律,并探讨了各种环境因素的影响。结果表明,当地大气水线与全球大气水线存在一定的偏离,表明研究区降水云气形成过程中汽、液两相同位素分馏不平衡的程度偏大。过量氘年平均值为14.21‰,旱雨季不同,反映了水汽来源的差异。降水氢氧稳定同位素季节变化呈现正弦波动的特性,波动周期和振幅受纬度及季节因素的影响明显大于降水量及温度,表明大尺度环境因素的影响占主导地位。该研究为基于氢氧稳定同位素技术的喀斯特地区流域尺度水文过程研究奠定了基础,对深入分析该地区植被恢复与重建的生态水文效应提供参考。     

Soil properties and soil water conditions in the yangjuangou catchment of the chinese loess plateau

Soil properties and soil water conditions were assessed for different land use (forest, arable land, grassland) on a silty Calcaric Regosol in the Yangjuangou Catchment of the Chinese Loess Plateau. The loess here is unimodal, poorly sorted with abundant coarse silt, has very low dry bulk density (1.11?–?1.38?g cm^???3) and little organic carbon content (1.6?–?3.7?g kg^???1). The soils are hydrophilic, have high porosity (0.5?–?0.55 cm^3?cm^???3), unsaturated hydraulic conductivity, and plant available water content (0.34?–?0.4 cm^3?cm^???3). Soil properties are quite uniform in space. Land use had no significant effects on soil properties and soil water conditions.     

Seasonal variations in the physical and chemical characteristics of ponds: implications for biodiversity conservation

• 1. The natural evolution of ponds leads to the filling up of these small ecosystems, and human intervention may sometimes be necessary to ensure their continued nature conservation interest.
• 2. In the arid karstic region of the ‘Causses du Quercy’ (France), there are numerous ponds bored into parts of the calcareous rock where water cannot percolate. Without human management they are destined to disappear, although they constitute the only available surface water resource on this limestone plateau.
• 3. Little information is available about the physical and chemical changes occurring as ponds go through different successional stages. A comparative study of three ponds at various stages of succession allowed an analysis to be made of the seasonal changes in a number of abiotic variables.
• 4. There was evidence that the temporal and spatial variability of abiotic factors (such as temperature, water level and dissolved oxygen concentrations) increased as ponds progressed through successional stages.
• 5. This study indicated that ponds varied in terms of plant and animal species richness and rarity, temperature, and oxygen concentration at different successional stages. Each pond supported a distinctive fauna. The results suggest that biotic diversity is, in part, driven by local‐scale physical and chemical heterogeneity. Management plans should be drawn at a scale that maintains the heterogeneity of such pond networks.

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滇中磨盘山典型林分土壤优先流特征及其归因分析

【目的】探究土壤优先流的形成机理,揭示林地土壤水分运移规律,加深对森林调节水文、涵养水源机理的认识,为滇中林区水源涵养、植被生态建设提供理论依据。【方法】以滇中磨盘山云南松林、华山松林、滇油杉林、高山栎林4种林分类型为研究对象,利用染色示踪法和Photoshop CS 5、Image Pro Plus 6.0图像处理软件获取优先流染色区域总面积和染色面积比,分析不同林分类型的土壤优先流特征及优先流染色面积比随土层深度的变化;同时测定各林分类型土壤的理化性质,采用相关分析、主成分分析和通径分析方法,研究影响4种林分土壤优先流特征的土壤因子。【结果】4种林分表层土壤水分运动以基质流为主,染色面积比随土层深度的增加逐渐减小,优先流现象明显,优先流发育程度表现为华山松林>云南松林>滇油杉林>高山栎林。4种林分不同土层深度的土壤理化性质存在显著差异(P＜0.05),华山松林地的土壤疏松程度、持水特性、土壤肥力特性均表现最优。4种林分土壤容重均与染色面积比呈极显著负相关（P＜0.01）,pH、全钾含量与染色面积比呈负相关;除土壤容重、pH、全钾含量外,饱和持水量、毛管持水量、毛管孔隙度、有机质含量等土壤因子均与染色面积比呈正相关关系。主成分分析和通径分析结果表明,优先流的形成是不同土壤因子直接作用和间接作用的结果,其中土壤容重是引起染色面积比变化的决定性因子,全氮含量对优先流的形成具有限制性作用。【结论】土壤疏松程度、持水特性、土壤肥力特性等共同作用影响优先流的形成与发生,土壤理化性质是土壤优先流形成的重要驱动因素。     

流域非点源磷污染的遗留效应研究进展

流域非点源磷污染的遗留效应是许多流域经过多年污染控制努力后水质仍未见成效的重要原因。本文综述了流域非点源磷污染遗留效应的形成过程机理、模型方法及对水质的影响。由于化肥施用等人为磷过量输入以及水文和生物地球化学滞后性,磷在土壤、沉积物、地下水等介质中大量累积,在人为扰动、气候变化等作用下,累积的遗留磷会重新释放/流失,因而成为受纳水体长期的污染源。数学模型是解析流域非点源磷污染遗留效应的主要方法,现行的模型仍以统计模型为主,其中ELEMeNT-P模型是唯一针对遗留效应问题研发的过程性模型。模型估算结果表明,很多流域的遗留磷是受纳水体磷污染的重要甚至主要原因,且其污染影响可长达数十年到数百年。总体而言,目前对流域非点源磷污染遗留效应的过程机制尚未完全明确,相关模型尚难以模拟遗留效应的时空分布特征。未来研究应深入探究流域遗留磷累积-释放-输移的动态过程机制,改进模型的水文和生物地球化学过程模块,强化模型的多时空尺度模拟功能及多重验证,以精确刻画流域遗留磷的污染贡献及其时空分布特征,为突破非点源磷污染治理困境提供关键科学依据。     

2012年沂河华沂站水情分析

介绍了沂河华沂站的概况及观测设备和基本观测要求,对2012年水情、频率、历史洪水进行分析,结果表明:沂河东调南下50年一遇工程治理措施使沂河徐州下游段行洪能力增强;通过20年一遇工程治理、50年一遇工程治理后,沂河华沂段的行洪能力较1993年大有改观,接近20世纪70年代水平,还达不到20世纪60年代水平,但考虑堤防加高因素,该河段的防洪能力基本达到了历史最高水平,沂河徐州境内段实施30年一遇工程治理措施效果较好。     

城市化过程中的水文问题

首先对城市水文环境、城市水文要素、城市水资源、城市水质等方面的问题进行了分析,在分析城市化水文效应的基础上,从学科发展和应用的角度,提出了解决城市水文问题的相应对策及展望,从而为合理规划与设计城市防洪和排水系统提供支持,以促进城市环境友好发展。     

Impacts of Climate Change on Agriculture and Adaptive Strategies in China

China is the world’s most populous country and a major emitter of greenhouse gases. Consequently, China’s role in climate change has received a great deal of attention, whereas the impact of climate change on China has been largely ignored. Studies on the impacts of climate change on agriculture and adaptation strategies are increasingly becoming major areas of scientific concern. However, the clear warming that has been sounded in China in recent decades has not been matched with a clear assessment of the impact of climate change on China’s water resources and agriculture. In the present study, we review observations on climate change, hydrology, and agriculture in China and relate these observations to likely future changes. We also analyse the adaptive strategies in China’s agriculture.     

采伐对柞桦林水文效应的影响

通过对柞桦林与其采伐迹地小区径流对比试验表明:柞桦林采伐后,林冠层截留功能丧失,灌草层、枯枝落叶层截留有所增大,地表径流系数增大73.3%,说明采伐对林地的产流有一定的影响;观测结果表明,柞桦林比采伐迹地产生的地表径流、壤中流少;在降水量少于50mm的情况下,柞桦林地一般不出现壤中流。     

湿地水文过程效应及其调控技术

水文是湿地中最重要的生态过程, 湿地通过水文过程进行物质和能量交换, 从而控制着湿地的形成与演化, 制约着湿地环境的生物、物理和化学特征, 湿地水文过程恢复是湿地恢复的重要环节之一。文中介绍了湿地水文及其对湿地功能的重要性, 并且从湿地水文过程效应入手, 阐述了湿地水流流量与频率变化、来水时间变化及洪水泛滥的周期性变化对湿地生物的影响和湿地生物对水文变化的响应机制, 提出了湿地水文过程调控技术, 包括湿地水文连通技术、湿地蓄水防渗技术和生态补水技术。