水源涵养林耗水、水文过程及其结构

现代科学技术和经济社会的发展,对水资源需求量和水质都提出新的需求,其数量和质量均严重影响着人们生活和生态环境。水量需求的增加和水环境的恶化,已成为制约社会经济发展的瓶颈因素,改善水资源紧缺和水质问题已成为全球关注的焦点。随着人们对以涵养水源为目的水源涵养林生态技术和工程重视,水源涵养技术研究已成为现代林业生态体系建设的重要组成部分。从水源涵养林耗水规律、水文作用过程、结构与功能三个方面介绍了国内外水源涵养林研究方法,为从事这一领域研究提供可借鉴的参考。     

水文气象过程对千岛湖氮磷变化的影响

水库作为一类人工修建的重要水资源调蓄地,其水体营养盐含量等指标受水文气象过程的影响很大。为探索我国东南山区水库营养盐的时空变化规律,以钱塘江流域千岛湖(新安江水库)为例,利用2016年8月至2017年12月的水质调查数据,结合同期气温、降雨量和入库流量等气象水文数据,分析了水文气象过程对千岛湖水体氮、磷等营养盐浓度的影响特征。结果显示:(1)千岛湖营养盐浓度具有较大的时空差异性,TN浓度0.69～2.06 mg/L,平均值为(1.12±0.26) mg/L,高值出现在冬季和春季;TP浓度0.004～0.096 mg/L,平均值为(0.030±0.021)mg/L,高值出现在春季;空间上呈现为河流区到湖泊区浓度逐渐降低的趋势;(2)千岛湖降雨量、入库流量及气温等水文气象条件存在显著季节差异(P0.01),3-7月的降雨和入库流量超过总量的70%,高温出现在7-8月,月均温度高达30℃;(3)氮磷营养盐浓度与入库流量的相关性强于降雨,且入库流量及降雨对磷的影响更大;不同区域对入库流量的响应时间存在差异,河流区响应最快,其次是过渡区,湖泊区最慢,反映出氮、磷在水库扩散过程中的滞后性;(4)温度通过影响水体浮游植物生长带来的水体颗粒态氮、磷变化影响水体TN、TP浓度,但不同湖区的响应不同;3～7 d的累积温度与过渡区氮、磷的关系好于河流区,可能与过渡区浮游植物生长与营养盐浓度变化更为敏感有关。研究表明,水文气象过程对大型水库水体氮磷的影响作用强烈且复杂,物理扩散与沉降、化学变化及生物生长累积等作用使得水体氮磷浓度对水文气象过程响应具有较大的时空差异性,在水库水质管理和机制分析中应当充分考虑这种非同步性。     

9种介电类水分传感器对风沙土含水率的测定精度及校准模型比较

【目的】比较不同水分传感器对风沙土含水率的测定精度,并建立校准模型,为旱区农业水土资源的高效利用提供理论依据。【方法】以METER、Acclima和Truebners三大制造商生产的9种介电类水分传感器为对象,以典型风沙土为供试土壤,通过室内校准试验比较各种传感器对土壤含水率的测定精度,评估其在风沙土上的适用范围、准确度、精密度及其影响因素,并构建不同传感器测定风沙土含水率的校准模型,比较不同校准模型的精度。【结果】（1）默认模型下,与其他传感器相比,MAS-1和EC-5的测定精度较高,其均方根误差（RMSE）分别为0.020和0.027,平均偏差误差（MBE）分别为0.016和0.024,斜率（k值）分别为0.943 3和0.940 3,决定系数（R²）分别为0.926和0.938。（2）土壤含水率范围影响传感器的测定精度。各传感器在低含水率下的RMSE平均值比中、高含水率分别减小了40.9%和42.6%,MBE平均值减小了61.8%和59.9%,而R²平均值提高了0.7%和11.3%。其中,低含水率时EC-5和TDR-315H的精度较高,而中、高含水率下MAS-1的精度均较高。对于含水率相同的土壤,各传感器的测定结果差异较大,且含水率越高差异越大。（3）与默认模型相比,校准模型的RMSE和MBE平均减小了48.8%和72.6%,纳什系数(NSE)和R²提高了70.7%和4.5%。经模型校准后,5TE和TEROS-12测定精度的增幅最大,而TDR-315H的测定精度相对最高。此外,传感器测定的风沙土含水率默认值与校准值具有较高的拟合精度,通过模型转换可实现对默认值的二次校准。【结论】综合评估测定精度、使用寿命和售价,MAS-1、EC-5和TDR-315H可作为风沙土含水率监测的优先传感器备选,且利用风沙土的校准模型对传感器进行标定十分重要。     

长江上游暗针叶林流域水文过程分析

该文利用中国生态系统网络站(CERN)贡嘎山高山生态定位试验站多年水文气候资料,分析了该区森林流域水文过程变化规律,并利用自行设计和建造的蒸渗仪,研究了试验流域主要土壤和母质类型水分垂直下渗动态变化规律.结果表明,该区森林流域的水文情势可划分为以下3个时期:①枯水径流期(11～次年3月),径流成分主要是地下径流;②洪枯交替融雪期(4～5月),径流成分除了地下径流外,冰雪融水径流和少量降水径流开始逐渐成为总径流的重要组成部分;③洪水径流期(6～10月),此阶段为雨季.蒸渗仪测定结果表明,该流域主要土壤和成土母质类型水分垂直运动强烈,形成了雨季降雨径流的相对一致性.     

林地枯落物层水文特征研究进展

 林地枯落物层作为森林水文功能的第2作用层,在涵养水源和保持水土中发挥了重大作用。通过综述国内外林地枯落物层水文特征的研究内容、室内外研究方法以及水文过程模拟的研究现状,指出目前我国在林地枯落物层水文特征研究过程中存在的主要问题是,研究内容单一和研究方法落后;认为野外定位试验对于全面了解枯落物层水文特征乃至水文过程具有重要意义,是今后研究的重点;同时,认为室内模拟降雨和变雨强研究能够深入了解野外枯落物层的降雨截持能力和截持机理;枯落物层水分动态是多水文过程和多因素综合作用的结果,物理模型的建立与参数的确定对于深入了解枯落物层的水分变化状况,合理营林等具有重要作用。     

水文过程对乌裕尔河河滨湿地缓冲带表层土壤养分空间分异的影响

研究了乌裕尔河湿地自然径流区和人为控制区各两个样带的土壤有机质、TN、TP在垂直于径流方向上的空间分异特征,结果表明在坡面径流和洪泛作用的影响下,表层土壤有机质、TN、TP表现出较高的空间异质性,在垂直于径流方向上呈现出累积-消减的趋势,0~15 cm土壤累积-消减趋势明显大于15~30 cm土壤,自然径流区的哈塔、龙安桥样带累积-消减趋势明显大于人为控制区的石家店、龙泡子样带,并应用空间输出/累积系数SEC进行量化和模拟,讨论了不同的土壤养分类型、湿地水文情势随机性及缓冲带植被群落结构对土壤养分空间分异的影响。     

塔里木河流域水文过程的特点初探

根据1957-2003年塔里木河流域气温、源干流水文资料，对塔里木河流域基本水文过程，山区降水和温度变化、源流区来水情况以及干流区各段水资源消耗进行分析，试图对近50年来塔里木河流域水文过程的特点进行初步分析和讨论。结果显示：塔里木河流域特殊的自然条件造成流域径流的形成区与水资源开发利用区，水资源荒漠平原消耗区相分离，而由于全球气候的变化。山区温度升高和降水增加，源流区径流量大幅增加，其中对干流影响最大的阿克苏河近10年进入特丰来水时期；但是，塔里木河干流来水量并未增加反而呈现微递减的走势，随着干流上游段耗水量的不断增加，塔里木河中下游生态环境明显退化。     

塔里木河干流景观地球化学特征及影响因素研究

首先概述了景观地球化学在国内外的研究现状,然后以干旱区内陆河的典型代表——塔里木河干流为例,对地表水系统的水文地球化学特征、土壤元素的地球化学特征及不同植被类型的生物地球化学特征分别进行了系统分析。最后对影响塔里木河干流景观地球化学环境演变的自然及人为因素进行了分析。自然因素包括气候、地质、地形地貌及水文地质地球化学环境因素等,而在塔里木河流域开展的大规模水利工程及人类的农业生产活动是该区景观地球化学环境演变的重要动力因素。     

宁夏六盘山水源区华山松次生林的生长季水量平衡与产流特征

为揭示典型森林生态系统对水文过程和产流功能的调控机制,文中在宁夏六盘山区,选择了华山松次生林样地,观测了2011年生长季(5月24日至10月20日)的水文过程,分析了水量平衡与产流特征。结果表明:2011生长季总降水量为724.3mm;华山松林分冠层截留量(率)为102.3mm(14.13%);林下降水量(率)为622.0mm(85.87%);枯落物层渗漏水量(率)为424.3mm(58.59%);0-30cm土层渗漏水量(率)为275.9mm(38.09%)。华山松林的生长季总蒸散为477.1mm,各蒸散分量(mm)对总蒸散的贡献表现为林木蒸腾(222.9)>林下蒸散(151.9)>植被截持(102.3)。水量平衡计算表明,该年生长季降水量可充分满足华山松林蒸散耗水需要,林地产水量(0-30cm土层的净流出量)为252.7mm。