改进RVA法在河流水文情势评价中的应用

【目的】研究改进变化范围法(Range of Variability Approach,RVA)中各水文指标对生态环境的响应程度,以有效避免RVA在评价河流整体水文情势时容易忽略低度、中度改变指标的不足,为河流生态系统的管理决策提供参考。【方法】基于改进的RVA算法充分考虑了5类33个水文指标与生态系统之间的响应程度,并将层次分析法(主观赋权法)与熵权法(客观赋权法)相结合赋予各指标生态权重,集结并累加各指标综合生态权重与单个水文指标改变度,综合评价河流水文情势的整体改变度。以渭河关中段为例,依据林家村、咸阳、华县水文站1960-2010年的日径流资料,借助Mann-Kendall非参数检验方法诊断径流序列突变点,采用RVA法计算单个水文指标的改变度,利用改进的RVA法对渭河关中段水文情势的整体改变度进行评价。【结果】利用未改进的RVA方法计算得到渭河关中段林家村、咸阳、华县控制断面的整体改变度分别为75%,69%,67%,均属于高度改变;而用改进RVA算法计算得到的林家村、咸阳控制断面的整体改变度分别为51%,40%,属于中度改变,华县控制断面的整体改变度为29%,属于低度改变。对比两种不同评价结果并进行合理性分析可知,基于改进RVA方法的评价结果更加贴近河道所提供的整体信息和指标改变度的分布特征,符合客观实际。【结论】通过赋予各水文指标生态权重,综合考虑各水文指标与生态系统之间的响应程度,能有效融合33个水文指标在评价河流整体改变度时的内涵,研究成果更加客观且符合实际。     

滇池王家庄湖滨带人工湿地农业径流中磷去除的干湿季节性规律

王家庄人工湿地(面积12 000 m2)位于云南滇池东岸呈贡县,湿地进水来自5条农业区汇水干渠,经矩形堰均匀布水后流过湿地。湿地于2002年8月起运行,初期优势植物为茭草(Zizania latifolia)、芦苇(Phragmites communis Trin)、莲藕(Nelumbo nucifera Gaertn)、菖蒲(Acorus calamus)、空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)和水芋(Calla palustris),7个月后,莲藕完全被水花生所替代。采用现场采样及室内分析的方法,研究了湿地对农业径流中磷去除的季节性规律。结果表明,2002年10月至2004年6月,湿地具有良好的拦截进水磷的能力,有效降低了农业区农业径流对滇池的污染。进水总磷(TP)负荷为241(旱季,每年10月至翌年4月)和199(雨季,每年5月至9月)g.hm-.2d-1,TP浓度为0.04￣3.21(旱季)和0.00￣1.44(雨季)mg.L-1。出水TP浓度沿程1/3处为0.03￣0.49(旱季,每年11月至翌年4月)和0.03￣0.71(雨季,每年5月至10月)mg.L-1,沿程2/3处为0.00￣0.68(旱季)和0.00￣0.73(雨季)mg.L-1。TP去除率沿程1/3处为-73.7%￣82.8%(旱季)和-215%￣79.3%(雨季),沿程2/3处为-367%￣100%(旱季)和-262%￣93.1%(雨季)。受雨水稀释和停留时间变短的影响,雨季的TP去除率低于旱季。受滇池水位和湿地出水水位的影响,旱季时湿地TP的去除呈现“V”字型规律,雨季时湿地TP去除率沿程降低。总体而言,来水中的磷、有机质和速效铁以沿程逐渐降低的方式分布于湿地表层土壤中。秋末冬初时(每年11月至12月),菖蒲的含水率和生物量(鲜重)均比春季(每年3月至5月)的低,而生物量(干重)比春季的高。菖蒲从11月到12月仍在生长发育。     

长江上游低山丘陵区小流域森林植被变化对径流影响分析

森林植被的变化可以调节森林水文过程。本文以广元市碗厂沟的5个小流域为研究对象,根据实测水位资料,分析了在植被恢复过程中流域径流的变化情况。结果表明:随着森林植被的不断恢复,(1)流域降水转化为径流的数量(即径流系数)降低;(2)在相同的雨量级与相似的雨强情况洪峰得到削弱,洪峰时间延长;(3)在相似的降雨历时的条件下洪水过程线历时增长。     

杨凌城区雨水资源利用潜力计算及其效益分析

应用径流系数法分析了杨凌示范区城区雨水资源利用潜力.2007年可直接收集利用的雨水总量为123.91万m3,占该年杨凌城区总用水量的28.3%;可处理后回用的雨水总量为367.15万m3,但目前仅有占城区总面积1.98%的绿地利用雨水12.93万m3,其它均未予利用;预计到2020年,以枯水年计算,可直接收集利用的雨水总量为3 233.03万m3;可处理后回用的雨水潜力巨大.并进一步对杨凌城区实施雨水利用后可能产生的经济、社会和生态效益进行了评价分析.     

子午岭地区植被演替过程中土壤养分及酶活性特征研究

选择植被自然恢复不同年限的阳坡梁坡地作为研究对象,采用时空互代法研究子午岭地区植被恢复过程中土壤养分和酶活性的变化.结果表明,植被恢复140 a内,不同土层土壤有机质含量、全氮含量、蔗糖酶活性、脲酶活性、碱性磷酸酶活性和过氧化氢酶活性增加,且表土层(0～20 cm)土壤养分含量和酶活性高于下层土壤(20～40 cm).以裸露地为对照,土壤0～20 cm土层,有机质含量、全氮含量、蔗糖酶活性、脲酶活性、碱性磷酸酶活性和过氧化氢酶活性分别增加了23.8%～534.9%、9.3%～300.0%、213.6%～521.5%、40.4%～286.5%、22.7%～232.2%和3.2%～22.4%,土壤速效磷含量呈现波动变化, 过氧化氢酶活性变化幅度比其他三种酶低.土壤有机质含量与全氮、速效磷含量密切相关;土壤蔗糖酶与土壤有机质、全氮均为极显著的相关关系(0.930/0.918);土壤脲酶活性与全氮含量相关系数最高(0.804);土壤碱性磷酸酶活性与有机质、全氮含量都呈极显著相关(0.977/0.984);土壤过氧化氢酶活性与全氮含量极显著相关,相关系数达0.996.     

自然降雨条件下砒砂岩坡面细沟微形态及其侵蚀特征

[目的]研究自然降雨条件下砒砂岩坡面细沟微形态及其侵蚀特征,为区域土壤侵蚀机制研究提供理论参考.[方法]选择裸露砒砂岩坡面为研究对象,采用野外径流小区原位监测与三维激光扫描技术结合的方法,分析砒砂岩坡区13次降雨过程中坡面细沟数量、形态以及几何特征的动态变化特征,揭示细沟微形态变化过程对坡面产流产沙的影响机制.[结果]...     

黄土坡地径流收集膜下自流出滴灌溉系统设计及其生态效益研究

黄土坡地径流收集及膜下自流出滴灌溉技术可有效地收集丰雨期地表径流,就地储存,旱季利用自然高差灌入集水袋,经自流管进行膜下自流灌溉,可有效地提高该区降水利用率,有效地解决黄土高原地形破碎、渠系难以浇灌的难题.造林试验表明,该技术可明显地提高20～70 cm土层含水量,可使刺槐、油松、枣树造林成活率分达到97.7%、91.4%、90.5%,比对照分别提高了57.0%、77.8%和69.4%;结合幼树根基覆膜技术,在栽植第2年即可使刺槐、油松、枣树之主径分别比对照提高26.9%、55.2%和49.6%,树冠投影面积分别比对照提高90.9%、74.2%和51.8%.同时可明显地降低坡地土壤侵蚀模数,在降雨387 mm的情况下,处理区径流发生量及土壤侵蚀模数分别较对照下降38.3%和102.7%.具有良好的生态效益和社会效益,在立地条件差、地形破碎的黄土丘陵沟壑区是一项投资少、效益高、简单易行的抗旱新技术,在我国西北同类型干旱地区有着较好的推广前景.     

有机肥部分替代化肥对甘蓝生长、品质及土壤状况的影响

为探明化肥的减施并增施有机肥对甘蓝生长的影响,改善因施用过量化肥导致的蔬菜品质下降、肥料利用率降低和土地盐碱化等问题.本试验在冬闲田种植条件下,以鸡心甘蓝'探春'为试验材料,采用田间小区(100％化肥、75％化肥+25％有机肥、50％化肥+50％有机肥)试验方法研究化肥减量及有机肥增施对甘蓝生长、品质以及土壤状况的影响...     

基于GIS的不同种植模式下凉州区日光温室土壤养分分析

采用GPS定位取样测试、ACIGIS软件数据分析和地统计分析方法,对凉州区日光温室土壤养分状况进行了分析评价。结果表明,在0~20 cm表层土壤中,不同种植模式的氮、磷、钾养分分布趋势基本一致。种植番茄—架豆、番茄—辣椒电导率最大,为1.97 ms/cm;种植番茄—架豆盐分最高,为11.9 g/kg;种植人参果CEC最大,为16.87%。在20~40 cm土壤中,种植番茄—辣椒电导率最高,为2.59 ms/cm;种植小乳瓜盐分最大,其值为17.9 g/kg;种植人参果CEC最大,为19.94%。     

气候变化对秃尾河流域径流量的影响

为探讨秃尾河流域径流量对气候变化的关系,利用秃尾河流域1970～2005年36 a来的气温、降水和天然径流量数据,对该流域气温、降水和径流量年际和季节性的变化特征及趋势进行了分析,研究了气候因子与径流量的相关性.研究结果表明:秃尾河流域年平均气温呈现明显升高趋势,以冬季升温为主；年降水表现为缓慢减少趋势,降水减少主要表...