开都河水理化性质的空间分布特征

为了解开都河水理化性质的空间分布特征,沿河选取了15个采样点,对各采样点的水温、pH、电导率(EC)、溶解氧(DO)、氧化还原电位(ORP)、硝态氮(NO_3~--N)、铵态氮(NH_4~+-N)、氯离子(Cl-)和五日生化需氧量(BOD5)等9项河水理化指标进行了测定,并运用主成分分析和聚类分析对测定结果进行了评估。结果表明:开都河水体整体水质较佳,自净能力较强,但仍有一定的差异;空间上,中上游水理化性质较好,但上游水体活力较差,因此,应加强上游水源的保护;黄水沟水文站与其他观测点相比水质较差,可能是因为汇入此处的各支流水质较差。主成分分析表明,pH、EC、DO、ORP、Cl-、NH_4~+-N和BOD5主要影响中上游河水理化性质,下游水质则主要受NO_3~--N的影响。聚类分析将河流分为中上游与下游2类,下游的高人口密度及污染物的不断积累,是造成下游水质差的主要原因。     

西拉木伦河流域地表沉积物粒度、化学元素分布特征

通过对内蒙古西拉木伦河流域沉积物的采样分析,结果表明:西拉木伦河地表沉积物的粒度组成以63~250μm粒径为主,粒度特征表现出一定的风成特点;化学组成以Si、Al为主,与上陆壳平均化学组成相比,除Si O_2、Co、As Ni、Ba、Ce等元素外,均处于不同程度的亏损;不同河段沉积物粒度参数、化学元素的分布具有一定相似性,且化学元素含量之间存在高度的相关性,均表明其具有相似的的物源;不同河段A-CN-K图解及CIA(化学蚀变指数)揭示了西拉木伦河不同河段地表物质化学风化程度均较低,处于较弱的去Na、Ca阶段。不同河段化学风化程度差异与其局地气候及地貌格局息息相关;不同地貌单元沉积物粒度组成、地球化学过程的递变规律与距河道远近、地貌、植被等因素有关;西拉木伦河平均粒径与一些元素的相关性,说明粒度和化学元素之间存在一定关系。总之,在不同空间尺度上,西拉木伦河地表沉积物理化特征的分异实质上反映了风动力和水动力的差异性分选。该研究对于构建风水两相沉积物综合判别指标等问题有着重要的意义。     

塔里木河下游水量转化特征及其生态输水策略

2000—2015年的生态输水对塔里木河下游生态恢复发挥了重要的作用。通过连续16 a的动态监测和野外数据采集,对生态输水的特点、方式、水量转化特征、生境变化和影响范围等进行了系统的分析,同时对生态输水策略与生态保护模式进行了初步探讨。结果表明:(1)主河道线状输水方式,难以扩大环境响应范围,开展汊河输水和面状输水是十分必要的;(2)水量转化和耗散比例为:补给地下水44.2%,土壤与植被消耗48.8%,入湖水量与河道内水面蒸发7%;(3)地下水响应的最大距离为1 000 m,在距河500 m范围地下水位上升、水质好转显著;(4)鉴于生态退化的趋势得到遏止,但其脆弱性依然没有根本转变,恢复并合理调控其文阔尔河和老塔里木河区间的地下水位,扩大受水区范围,建立更加稳固的生态恢复平台,是今后生态输水与生态环境保护的主攻策略。     

CFSR降水数据在干旱山区水文模型中的应用——以新疆开都河流域为例

西北干旱山区雨量站稀少且分布不均,降水资料难以满足水文模拟的需求。CFSR(climate forecast system reanalysis)再分析数据覆盖范围广、时空分辨率高,是很有潜力的降水数据替代品,但其在干旱山区水文模型中的适用性还有待深入探究。本文以开都河流域为研究区,采用LOCI法、Gamma分布映射法以及以上两种方法相耦合(gam LOCI法)对CFSR降水数据进行偏差校正,分别用校正前和校正后的降水数据驱动已根据观测数据率定好的水文模型,比较流域日径流模拟结果差异。结果表明:由于CFSR原始数据与观测数据偏差较大,导致模拟的径流量与实测径流相对偏差大于40%,并且春季洪峰提前、洪峰峰值提高;与雨量站实测数据相比,gam LOCI法兼具了LOCI法和Gamma分布映射法的优点,既能校正湿日频率和湿日降水强度,又能校正反映离散程度的标准差和分位数,在高海拔山区校正效果更优,但在平原区,3种校正方法无显著差别;与水文站实测数据相比,LOCI、Gam和gam LOCI法校正后的降水数据驱动水文模型得到的径流模拟结果有很大提升,3种校正方法虽各有特点,但径流模拟结果差别不大,都能获得较为满意的校正效果。     

五马河流域农田生态系统服务价值评估

为贵州省农田生态系统服务研究与赤水河流域生态环境建设提供参考,利用五马河流域国产高分一号和高分二号遥感影像,通过人机交互判读解译与实地验证获得研究区农田的空间分布,参考《千年生态系统评估》的分类方法,采用市场价值法、影子工程法、机会成本法等方法对五马河流域农田生态系统的7项服务功能进行物质量及价值量评估。结果表明:五马河流域农田生态系统每年提供的服务总价值为56 546.5万元,单位服务价值为30 838.1元/hm~2;其中,产品提供价值为9 964.3万元,气候调节价值为8 868.2元,光合释氧价值为3 687.0万元,土壤保持价值为9 826.2万元,固碳价值为5 398.2万元,水源涵养价值为10 724.7万元,生物多样性价值为8 077.8万元。     

长江经济带连片特困区的发展现状:基于地理国情普查成果分析

为我国长江经济带连片特困区的可持续发展提供参考,在地理国情普查成果中,提取水资源、土地资源、交通资源和生态资源空间要素,结合社会经济统计数据,采用空间统计方法,测算长江经济带连片特困区的人口密度、经济发展水平等,并对其自然条件和空间开发程度进行评价。结果表明:长江经济带连片特困区以坡度较大、生态质量较好的生态空间为主,水资源普遍缺乏,空间开发适宜度低或较低;经济发展整体处于较低水平,经济发展水平值均低于全域均值;该区域保护指向性强,不适宜大规模工业化和城镇化开发。     

荒漠生态系统土壤呼吸速率对环境因子的响应

为探明环境因子与土壤碳释放之间的关系,利用LI-8100土壤碳通量自动测定仪监测塔里木河下游典型断面的荒漠河岸林群落土壤呼吸的变化动态,并同步观测植被盖度、地下水位、土壤特性及温度等相关因子的变化,分析其与土壤的关系。结果表明:1)在同一温度范围条件下,虽然土壤呼吸对温度变化有所响应,但温度不再是土壤呼吸作用的主要限制因子,根系和土壤微生物的生命活动很容易受到其他因素的影响和制约;2)监测区地下水对土壤呼吸速率存在一定的影响,地下水位越高土壤呼吸速率越小,地下水位越低土壤呼吸速率越大;3)植被盖度与地下水同时作用于土壤呼吸过程;4)在地下水的影响下土壤特性对土壤呼吸过程也存在影响。     

清水江流域稻植气候适宜度时空变化分析

[目的]研究贵州省岩溶区清水江流域水稻种植气候适宜度时空变化,为稻植区合理规划布局及可持续发展提供参考依据.[方法]运用清水江流域2000~2014年16个气象观测站的逐日日照、降水量和温度数据及水稻平均物候观测资料,构建水稻诸气候因子及综合气候适宜度模型,并运用ENVI 4.8和ArcGIS 10.0对水稻全育期及各生育阶段的气候适宜度和稻植区分别进行测算、解译和空间分析.[结果]清水江流域稻植气候温度适宜度、降水适宜度和综合适宜度较高,且温度适宜度>降水适宜度;除拔节孕穗期和灌浆成熟期外,日照适宜度均较低.水稻幼苗期,降水适宜度>温度适宜度>日照适宜度;分蘖期和拔节抽穗期,温度适宜度>降水适宜度>日照适宜度;抽穗开花期和灌浆成熟期,温度适宜度>日照适宜度>降水适宜度.稻植适宜区分布于高程小于800m、坡度小于25°的局部区域.[结论]清水江流域气候条件能够满足水稻全育期及各生育阶段的需求,但日照时间较短,对水稻生长发育有胁迫作用,其最适宜稻植区集中分布于东南及西北部的坝区、阳坡和半阳坡区.     

基于TM影像的流域河网信息提取

针对韭园沟流域的TM影响,采用单波段阈值法、谱间关系法、归一化水体指数、HIS彩色模型4种方式进行流域河网信息提取,得出以下结论:(1)基于TM影像6波段的单波段阈值提取方法,可以获得较清晰的河网信息,主支流河网连续性较好,河流脉络明显,但是由于遥感影像上阴影的影像,单波段改变提取阈值难以把阴影与水体进行有效区分,提取效果仅能作为一个参考;(2)利用谱间关系法和IHS颜色模型提取的河网,主干道提取效果明显,大面积的水体也可以很好地表现,支流河网只能表现大致的轮廓,存在许多严重的断流现象。     

古尔图河气象水文要素变化特征与下游艾比湖生态的关系

基于1974—2014年古尔图河新渠首水文站的水文气象数据,运用累积距平法、Mann-Kendall突变检验法及小波分析法对气象水文要素的序列变化趋势、突变特征及周期变化规律进行综合分析,并论证古尔图河气象水文要素与奎屯河、艾比湖之间的关系。结果表明:(1)近40年来,气温、降水、径流均呈现先降后升的变化趋势,其年际变化率分别为7.95%,15.84%,6.68%;(2)气温在1980s末期发生突变,降水突变时间早于气温(1980s初期),径流突变时间最晚(1990s末期);(3)气象水文要素呈现多种不同尺度的振荡周期,气温、降水和径流的年代际变化周期以25~28年、17~22年、4~6年最为常见;(4)径流与气温之间存在良好的相关性,与降水的关系较为复杂;(5)奎屯河的径流变化趋势基本与古尔图河呈正相关关系,20世纪70年代初期艾比湖生态环境恶化的主要驱动因素是人类的过度开发。