河北省主要生态灾害特点与防灾减灾对策

河北省生态灾害种类多，主要为旱灾、洪涝灾害、水土流失、沙尘暴、地质灾害、病虫害、环境污染等。各类生态灾害的发生是自然因素和人文因素共同作用的结果。针对河北省生态灾害现状提出几类主要生态灾害的防灾减灾对策和综合性防灾减灾对策。     

基于遥感的华北平原农作物时空分布变化特征分析

作物种植面积的多年时空变化是进行农业结构调整和优化的基础,也是开展农业减灾、地下水保护的重要依据。为了解华北平原主要作物近年来种植面积的时空变化过程,本文基于2000—2013年的MODIS NDVI数据和TM/ETM遥感数据提取当地主要作物的种植面积,并分析了华北平原主要作物近年来的时空变化特征。结果表明:1基于MODIS NDVI数据和TM/ETM遥感数据提取当地主要作物的种植面积,提取精度较高,结果可靠;2冬小麦?夏玉米主要分布于太行山前平原、山东省和河南省的引黄河灌区,单季玉米在河北平原北部分布最广,水稻集中分布于天津、河北唐山地区和黄河沿岸,蔬菜主要分布在城市郊区,林果分散分布于几个产果区和京津周边地区,棉花主要集中于华北平原中部地区。3华北平原粮食作物(小麦、玉米和水稻)种植面积明显下降,经济作物(林果和蔬菜)则显著增加,其中林果、蔬菜和水稻的面积变化率较大,分别为56.45%、35.76%和23.16%,蔬菜和水稻的位置转移明显。4景观格局AWMPFD和SHEI指数值表明,河北平原以南的冬小麦?夏玉米种植规模化程度提高,豫北地区冬小麦?夏玉米种植面积增加,豫北以北地区由于各类经济作物种植面积增加,区域作物种植多样化指数增加。该结果可为农业种植结构调整、资源合理利用提供参考。     

河北坝上农田时空变化特征对土壤风蚀的影响

以土地沙漠化迅速发展的河北坝上康保县为研究区域,选取典型的风蚀农田小麦留茬地、莜麦留茬地及翻耕地作为样地,采用野外实地调查和遥感影像解译,总结康保县20余年土地利用空间分布特征,分析风蚀农田分布空间格局动态变化规律.研究表明,旱作风蚀农田主要分布在南部波状平原区和东部缓坡丘陵区,面积降幅较为明显;同时分析地表空气动力学粗糙度及风蚀强度对风蚀的影响,风蚀季节多发在农作物收获后至来年春季播种前.由于耕地不断减少,康保县主要风蚀农田作物小麦和莜麦的种植面积呈减少趋势.     

承德市沙尘灾害时空分布特征及成因探讨

利用1991-2010年承德市9个气象站的气象数据和相关社会经济资料,采用统计学和相关分析的方法,详细分析了承德市沙尘灾害的时空分布特征及其形成原因。结果表明:承德市沙尘灾害在时间分布上以2000-2002年出现最为频繁,2005年以后沙尘灾害又呈上升趋势,春季为1a中沙尘灾害出现最为集中的时期;在空间分布上,沙尘灾害发生频率具有从西北向东南沿河谷走向递减的特征。沙尘灾害的产生主要受大风日数的影响,其为关键气象因子,地形要素和地表覆被状况也对沙尘灾害发生产生重要影响。     

平邑县农村地区地下水中重金属特征研究

地下水是农村地区的重要饮用水源之一,对其重金属的评价是水质评价的重要内容.使用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)对山东省平邑县49个村庄的地下水中的重金属Cu、Fe、Pb、Zn、Cr和Cd的浓度进行了测定,并对其分布特征和主要来源进行了探讨.结果显示,该研究区地下水中Cu、Fe、Pb、Zn、Cr和Cd的含量范围分别为0～0.127、0.01～0.532、0～0.006、0.025～8.459、0～0.035、0～0.001 mg·L-1.取样点的重金属浓度大多符合我国饮用水质量标准和EPA饮用水质量标准,只有2个样点Fe的含量和3个样点Zn的含量超出了我国饮用水质量标准和EPA饮用水质量标准.通过相关分析发现,该区地下水中6种重金属元素中Zn和Fe以及Cr和Pb存在极显著的相关性,据此可以判断,Zn和Fe、Cr和Pb的来源或迁移路径可能相同.利用地理信息系统软件(ArcGis)的反距离权重法(Inverse distance weighting)对该县地下水中重金属浓度的分布特征进行分析,结果发现,该区地下水中Cu、Fe、Pb、Zn、Cr和Cd的浓度呈现斑块状分布,空间差异性大,这表明该地重金属的浓度差异与人类活动有关.     

河北坝上低山区坡地灌丛沙堆形态与沉积特征

通过野外调查和室内试验分析的方法对河北坝上康保县北部低山区坡地小叶锦鸡儿(Caragana microphylla Lam.)灌丛沙堆形态及沉积特征进行了研究,结果表明:从坡顶到坡脚,灌丛沙堆形态参数(长、宽、高、水平尺度、长宽比和底面积)趋于增加;迎风坡坡顶、坡中、坡脚的灌丛沙堆形态参数大于背风坡相应坡位沙堆形态参数;从坡脚到坡顶,沙堆表层沉积物粒径(0.1mm)的百分含量趋于减少,坡地迎风坡相应坡位沙堆沉积物粒径0.1mm的百分含量大于背风坡;灌丛沙堆表层土壤含水率及硬度从坡脚到坡顶逐渐变大,坡地迎风坡坡相应坡位沙堆表层土壤水分和硬度均小于背风坡;而容重从坡脚到坡顶趋于减小,且迎风坡坡相应部位沙堆容重大于背风坡。因此,低山坡地灌丛沙堆形态发育过程中除受风力强度、沙源和灌丛植被因素影响外,坡位和坡向也是一个重要的影响因素。     

北方农牧交错带缓坡耕地土壤风蚀特征

研究采用野外观测手段对不同坡向和坡位的土壤风蚀特征进行测定和分析。结果表明:①缓坡耕地不同地形部位,风速随地形升高而增大,主要由于微地形作用,使南坡风速略高于北坡。②土壤风蚀量随风速变化呈现出指数函数变化趋势,风速增大则风蚀量也增大。③以坡顶为对称轴,北坡和南坡的风蚀量基本呈对称分布,北坡风蚀量占南坡风蚀量的88.6%;5个地形部位的风蚀量相比,最大值并非出现在坡顶部位。④坡中和坡底在0～6cm高度范围内,坡顶在0～8cm高度范围内,随高度和风速增加,风蚀量呈线性增大;在8～60cm高度范围内,风蚀量随高度增加呈现出负指数函数递减的规律,6cm<高度<20cm递减率较大,高度>20cm递减率较小。     

农田耕作方式与土壤风蚀强度关系的风洞模拟实验

以土壤风蚀严重的河北坝上康保县为研究区,采用风洞试验的技术手段,对农田耕作方式与土壤风蚀强度的关系进行研究。结果表明,农田留茬与翻耕、农田垄向及农作物残茬高度的差异对土壤风蚀强度有较大影响。垄向平行主风向的风蚀强度大于垄向垂直主风向的风蚀强度。风速越大,垄向不同造成的风蚀强度的差异越大,尤其是当风速≥15m/s时,风蚀强度的差异表现得较为明显;风蚀强度与留茬高度呈负相关;翻耕地的风蚀强度大于任何留茬地的风蚀强度;风蚀强度与风速变化呈现出指数函数变化规律。因此,农田垄向垂直主风向、作物收获后不进行翻耕、留有适度茬高、优先种植残茬硬度较大的莜麦作物,这样的耕作方式可有效降低土壤风蚀强度,缓解河北坝上地区农田土壤风蚀状况。     

农田风沙流结构中风蚀物粒度特征的变化

[目的]了解河北坝上康保县农田风沙流中风蚀物的粒度在垂直高度和水平距离上的变化规律。[方法]在康保县选择农田进行野外观测,再对农田风蚀物用马尔文激光粒度仪进行粒度测定。[结果]风沙流中的风蚀物以>0.01 mm粒径为主,含量均在80%以上。各类耕地风蚀物粒径均集中在0.05～0.25 mm,且在这一粒径范围内风蚀较为严重。在垂直高度上,风蚀物的平均粒径随着垂直高度的增加呈指数递减。[结论]该研究可以为采取防风措施、防治农田风蚀提供依据。     

德州引黄灌区主要河流沉积物各形态磷分布研究

对河流沉积物中各形态磷（P）的研究有助于认识沉积物中P的行为特征、水-沉积物界面上P的迁移、转化、可利用性以及水体营养状态。以德州引黄灌区为例,采用改进的RuttenbergSEDEX分级连续提取方法,分析了漳卫新河、马颊河和德惠新河表层沉积物中主要赋存形态磷的含量,以期为评价该地区水环境质量,探究水体污染来源以及制定相应的治理措施提供科学依据。结果表明,河流表层沉积物中总磷（TP）的含量为437.4～1197.0mg.kg-1,无机磷（IP）的含量为373.8～1136.4mg.kg-1,占TP的64.3%～98.5%。IP又分为弱吸附态磷（Lsor-P）、铁结合态磷（Fe-P）、自生磷和碎屑磷（Au-P＆De-P）,含量分别为26.4～415.2mg.kg-1、6.3～331.2mg.kg-1和302.3～563.6mg.kg-1,分别占TP的5.2%～54.3%、0.8%～31.5%、35.7%～80.9%。有机磷（OP）的含量为9.0～413.4mg.kg-1,占TP含量的1.55%～35.68%。三条河流沉积物中不同形态P含量的变化趋势不同,空间变异性大;从上游到下游,漳卫新河底泥中的TP呈下降趋势,马颊河底泥中TP变化幅度不大,德惠新河底泥中TP呈现出先增高后降低的趋势,变化幅度较大。相关分析表明黄河下游引黄灌区沉积物中部分形态P之间存在显著的相关性,表明这些形态的P可能来源相同或者在某些特定的条件下会相互转化。最后,提出了控制P排放来源、加强污水处理、提高农业P的利用效率以及加强相关的研究等建议。