基于春玉米微咸水灌溉的水盐生产函数研究

在石羊河流域开展微咸水灌溉试验,综合考虑水分与盐分因素对春玉米生长的影响,以国际上通用的水分生产函数Blank模型和Jensen模型为基础进行作物水盐模型的构建,通过引入盐分胁迫因子,将水分生产函数转变为水盐生产函数。通过2009年和2010年春玉米不同矿化度微咸水灌溉试验,结合函数求解,探求春玉米各生育阶段的盐分敏感指数,得出春玉米的盐分敏感程度顺序为苗期>拔节期>抽雄灌浆期>成熟期。同时以交替灌溉试验进行验证,结果表明微咸水安排在盐分敏感程度小的生育阶段更有利于作物的生长。     

土地利用变化对张掖市生态系统服务价值的影响

利用1987年、2000年和2009年三期土地利用数据,评估了土地利用变化对甘肃省张掖市生态系统服务价值的影响.结果表明:在整个研究期内,土地利用结构整体变化显著,在1987～2000年间,林地、草地、湿地和水域面积减少,年变化率分别为-4.16%、-3.73%、-4.29%和-2.24%;耕地和荒漠面积增加,年变化率分别为0.82%和0.79%;在2000～2009年间,林地、草地、湿地面积呈增加趋势,年变化率分别为5.79%、5.84%和3.66%;耕地、荒漠和水域的面积在减少,年变化率分别为-0.28%、-0.39%和-3.92%.生态系统服务的静态总价值在整个研究期呈现先减少后增加的趋势,在1987～2000年间,减少了116 570.8万元,在2000～2009年间,增加了39 393.5万元;林地、草地和湿地生态系统价值的增减是导致相应总价值增减的主要原因.基于发展阶段系数和资源紧缺度的生态价值动态估算方法,估算张掖市1987年、2000年和2009年的生态系统服务的动态总价值分别为136 734.8万元、190 341.7万元和171 348.9万元,动态生态价值的研究对指导干旱地区生态保护和水资源合理配置具有重要的实际应用价值.     

黄河中游多沙粗沙区近40年降水特征分析

本文采用黄河中游多沙粗沙区具有代表性的17个雨量站的近40年旬降水量资料,分析了其降水量变化的特点和分布规律。结果表明:多沙粗沙区降水量年内分布集中,季节差异大;区间降水分配不均匀,且可分为三种明显不同的类型。各区降水量近几年来都呈现出明显的减少趋势。     

黑河调水对下游东、西居延海生态环境的影响

针对黑河流域生态系统日益严峻恶化的局面,2000年开始对黑河下游进行了调水。东、西居延海是黑河尾闾,调水以前均干涸多年。通过实地调查、遥感等手段,分析了干涸多年的黑河尾闾东、西居延海调水后水资源、植被及生态环境的恢复情况。结果表明,(1)黑河流域水量统一调度以来,东居延海分别于2002~2006年连续5年10次进水,总计入湖水量达到1.797 7亿m3,最大水面面积达35.7 km2;西居延海也在2003年进水,入湖水量达到0.272 3亿m3,东、西居延海总计入湖水量达到2.07亿m3。(2)调水前东居延海及四周植被覆盖度低,植物种类少,普遍生长不良,调水期末湖内及四周植被覆盖度明显增大,植物种类增加,生长较好,植被呈现向良性演替方向发展的趋势。(3)遥感调查表明,黑河下游东、西居延海调水后草地面积增加了15.35 km2,高覆盖度灌木林面积增加了5.9 km2,而中、低覆盖度灌木林面积减少了8.59 km2,戈壁滩、沙化面积减少了19.98 km2,生态环境也有了极大改善。以上结果表明,调水5年多来东、西居延海生态环境正向良好的方向转变。     

层次分析法(AHP)的标度分析及其在水利工程评价中的应用

应用实例说明了1-9标度在应用时可能导致的一致性与思维一致性相脱节问题,并进一步分析了出现这种问题的原因。在此基础上,对层次分析法应用时所出现的标度进行了归纳和分析,并把评价准则的指标分为定性指标和定量指标两种情况进行讨论,提供了两种情况下构造判断矩阵的方法。对于定性指标·给出了构造两两比较判断矩阵时选用标度的建议;对于定量指标,构造了标度函数,并建立了定量准则下满足一致性要求的两两比较判断矩阵。     

关于开展线型生产建设项目水土流失防治措施体系研究的思考

大量生产建设项目的不断开工建设及投产和使用,对我国经济健康持续发展起到了积极作用,在其建设过程中若防护不到位则会产生大量新的水土流失,尤以线型工程如铁路、公路等的建设造成的水土流失影响最大。在阐述开展线型生产建设项目水土流失防治措施体系研究必要性的基础上,分析总结了国内外在线型生产建设项目水土流失防治措施体系上的研究现状,并提出了线型生产建设项目防治措施体系研究应包括的主要内容,以及采取的方法和技术路线。     

基于遥感的泾河流域日蒸散量估算

蒸散发是陆地水分和能量循环过程中的重要环节。利用遥感数据与传统蒸散发模型相结合的方法,对泾河流域2006年3—10月日实际蒸散量进行动态模拟,并利用LAS站实测数据对模拟结果进行了验证。结果表明:1)基于遥感的P-T方法估算地表实际蒸散发可获得较好的效果。2)泾河流域蒸散发空间上,总体趋势为"南高北低;东西两侧山区高,中部平原低";林地蒸散量最高,其次为农田,最低的是草地。3)时间上,泾河流域蒸散发呈单峰型分布,7月、8月份的蒸散发量最高。4)月均气温、月降雨量和月均植被指数与月均蒸散发量的相关系数分别在0.8,0.5,0.7左右,表明温度、降水和植被是影响泾河流域蒸散发的关键因素。     

复合侵蚀作用下砒砂岩坡面侵蚀泥沙颗粒特征

明晰砒砂岩坡面侵蚀泥沙颗粒输移特征是研究黄河泥沙淤积问题的关键。采用水力、风力、冻融复合侵蚀实体模拟技术,研究在35°坡度和110 mm/h雨强条件下单一水蚀、冻融+水蚀、冻融+风蚀+水蚀3组不同侵蚀动力复合作用下,砒砂岩坡面侵蚀泥沙颗粒变化特征。结果表明:砒砂岩坡面在单一水蚀作用下以整体侵蚀为主,侵蚀泥沙颗粒变化稳定;冻融+水蚀作用下粗颗粒产出明显,冻融作用对粗颗粒的影响凸显;冻融+风蚀+水蚀作用下坡面稳定性最差,侵蚀泥沙颗粒变化最剧烈。复合侵蚀作用下坡面侵蚀过程以搬运粒径较大的泥沙颗粒为主;各粒级侵蚀泥沙颗粒随侵蚀动力的增加起伏变化剧烈。     

自然降雨对干化土壤水分恢复有效性分析

研究自然降雨对干化土壤水分恢复的有效性,有利于合理利用降水资源,加强干化土壤水分管理,促进土壤干层得到有效恢复。在陕北米脂试验站设置野外地下大型土柱,通过2014—2019年连续定位监测降雨、土壤含水率状况,分析自然降雨对干化土壤水分恢复的有效性。结果表明:(1)从深层干化土壤水分恢复角度考虑,黄土丘陵半干旱区降雨可以分为3种类型:表层入渗快速蒸发型、浅层入渗缓慢蒸发型和深层入渗补给型。其中深层入渗补给型降雨为有效降雨,该类型雨量>26 mm,能够对深层干化土壤产生有效水分补给。2014—2019年发生深层入渗补给型降雨仅16次,累积雨量791.8 mm,降雨次数、降雨量的有效率分别为4.64%和35.19%。(2)月尺度条件下,降雨量(P月)与逐月入渗深度(Z逐月)、月累积入渗深度(Z累积)均呈二次函数关系变化,Z逐月=-0.0102P月2+3.955P月-6.7335(R^2=0.9639),Z累积=-0.0003P月2-0.1331P月+191.71(R^2=0.9208)。(3)年尺度条件下,2014—2019年雨量分别为187.6,391.6,590.8,337.6,342.4,400.0 mm,降雨逐年引发的入渗深度依次为160,220,400,260,260,120 cm,累积入渗深度依次可达180,220,400,700,1000,1400 cm。研究结果对揭示自然降水恢复干化土壤机理,加强土壤干层人工蓄水保墒技术,合理选择保墒措施,以及促进当地生态环境建设具有积极的推动作用。     

自然降雨条件下干化土壤水分恢复试验

土壤干燥化是制约黄土丘陵半干旱地区生态环境可持续发展的瓶颈问题,自然降雨是当地土壤水分补充的唯一来源。为探究自然降雨条件下干化土壤的水分恢复状况,在陕北米脂试验站构建野外10 m深大型地下土柱,2014—2019年间利用CS650-CR1000型土壤水分自动监测系统和BLJW-4小型气象观测站对土壤水分、气象状况进行连续定位观测,分别对次降雨、月降雨、年降雨条件下的干化土壤入渗恢复深度进行研究。结果表明:黄土区降雨分布的阶段性和年际不均衡性是直接影响深层干化土壤水分入渗的主导因素,年内降雨可以划分为3个阶段:降雨匮乏阶段(上年11—次年3月)、降雨过渡增加阶段(4—6月)、降雨丰沛阶段(7—10月)。试验期间,能够促进深层干化土壤水分恢复的有效降雨(入渗深度大于50 cm)发生次数为56次,有效降雨量1 455.20 mm,分别为6a总降雨次数和总降雨量的16.23%、64.68%。月尺度、年尺度条件下,逐月、逐年降雨入渗深度均随降雨量增加呈二次函数增大变化,累积降雨入渗深度则随时间延续持续增大,对深层干化土壤水分恢复起决定作用。至2018年12月,累积降雨入渗深度达到1 000cm。以农地土壤水分为标准,2014—2019年自然降雨条件下干化土壤完全恢复深度分别为140、180、300、600、700、700cm,完全恢复程度依次可达14%、18%、30%、60%、70%、70%。研究结果对于探讨半干旱黄土区在自然降雨条件下林地深层干化土壤水分恢复规律,制定合理措施促进干化土壤水分恢复,以及深入干化土壤水文循环机理研究具有重要意义。