鄂尔多斯高原近48a降水及蒸发特征分析

利用鄂尔多斯高原1961-2008年降水和蒸发时间序列分析表明,研究区降水量和蒸发量总体特征是皆向减少趋势发展,但降水在各年代都呈下降趋势,而蒸发在波动中向减少趋势发展。以Morlet小波函数为工具,分析得出研究区内降水和蒸发都存在多时间尺度特征,其中降水在8-9年和14-16年的时间尺度下正负交替震荡特征最明显,而蒸...     

毛乌素沙地地下水浅埋区沙柳蒸腾对降水的响应

【目的】研究毛乌素沙地地下水浅埋区沙柳蒸腾对降水的响应,为确定该地区植被用水来源提供依据。【方法】2011-05-29-07-13,在毛乌素沙地海流兔河流域,运用包裹式树干径流仪测定沙柳枝条的蒸腾量,并监测同期的气象要素、土壤含水率及地下水水位的变化;基于监测数据,分析沙柳蒸腾量在降水过程中的变化及蒸腾量与降水量、土壤含水率和地下水水位的相关性。【结果】1)降水过程中净辐射迅速减小,导致沙柳蒸腾量迅速减少甚至为0。2)降水后的沙柳蒸腾量较降水前有所增加,但最大蒸腾量出现的时间不同,且蒸腾量与降水量之间呈非线性关系。3)沙柳潜在蒸腾量解释了65%的蒸腾量变化,表明沙柳蒸腾主要受潜在蒸腾量的控制。4)土壤水和地下水均为沙柳的蒸腾水源。【结论】在毛乌素沙地的地下水浅埋区,沙柳蒸腾量与降水量呈非线性关系,土壤水和地下水是沙柳的蒸腾水源。     

鄂尔多斯高原潜水同位素特征及其成因分析

西北干旱半干旱区地下水的补给来源和方式仍没有统一的认识。通过对比鄂尔多斯高原不同水体氢氧稳定同位素特征,发现鄂尔多斯高原潜水的δD、δ~(18)O平均值(-71.75‰,-9.64‰)相对于当地降水均值(-65.00‰,-8.79‰)偏负。通过综合分析区内气候特点、地下水补给方式、潜水位动态等方面因素,认为潜水δD、δ~(18)O偏负现象与干旱地区降水的雨量效应和季节性冻土冻融作用下降水入渗补给地下水过程有关。δD、δ~(18)O值偏负的大降水补给地下水的能力较强,可能使潜水δD、δ~(18)O值偏负;冻土冻融条件下δD、δ~(18)O值偏负的冬季降水有效入渗补给能力较强,是潜水δD、δ~(18)O值偏负的另一可能原因。研究表明,利用氢氧稳定同位素研究干旱半干旱区地下水的补给来源和方式,需要考虑不同降水条件及冻土冻融作用下地下水补给能力的差异及其对地下水同位素组成的影响。     

陕西榆林地区旱柳和小叶杨夜间树干液流变化特征分析

【目的】研究陕西榆林地区旱柳和小叶杨夜间树干液流的变化特征,为毛乌素沙地造林选种提供依据。【方法】利用热消散探针法测量了陕西榆林地区旱柳(2011-04-28-11-07)和小叶杨(2011-06-27-11-07)的夜间树干液流密度,利用自动气象站测量风速、温湿度、净辐射、降雨量和土壤水分等环境因子,计算空气水汽压亏缺,分析夜间树干液流密度与空气水汽压亏缺、风速和白天总蒸腾量的相关关系。【结果】旱柳和小叶杨树干液流密度均呈现明显的昼夜波动,且白天(07:00-19:00)高,晚上低。白天旱柳和杨树的平均树干液流密度分别为6.79和6.49g/(cm2.h),而夜间平均树干液流密度分别是0.82和0.63g/(cm2.h)。雨天夜间树干液流比晴天大,主要是因为强降雨后,土壤水分明显增多,40cm以上土层的土壤水分增加了10%左右。夜间树干液流密度与空气水汽压亏缺、风速和白天总蒸腾量呈极显著相关,旱柳夜间树干液流密度与三者的相关系数分别是0.62,0.42和0.44,小叶杨与三者的相关系数分别是0.35,0.29和0.50。旱柳和小叶杨夜间树干液流密度对整树总蒸腾量的平均贡献率分别为11.4%,7.1%。【结论】旱柳和小叶杨2个树种均存在明显的夜间树干液流,且雨天的夜间树干液流比晴天高。影响夜间树干液流的因素是空气水汽压亏缺、风速和白天总蒸腾量,树干液流是由夜间补水和蒸腾共同造成的。旱柳夜间树干液流对总蒸腾量的贡献率较高,且随季节变化大,而杨树夜间液流对总耗水量的贡献率小且稳定。     

蒸发过程中水体稳定同位素富集实验研究

同位素分馏过程研究是拓展同位素示踪方法应用范围的基础。蒸发富集是自然界水体同位素丰度变化的最主要过程,通过室内实验对蒸发过程残余水体同位素富集过程进行监测,以Cappa动力学分馏系数计算公式为基础建立蒸发过程同位素分馏模型,对实验结果进行拟合研究。     

毛乌素沙地旱柳和小叶杨树干液流密度及其与气象因子的关系

研究毛乌素沙地旱柳(Salix matsudana)和小叶杨(Populus simonii)树干液流密度的变化特征及其与气象因子的关系,是实现该地区水与生态和谐发展的基础。利用Granier热消散探针法测量了旱柳和小叶杨不同方向和不同深度的树干液流密度。监测结果表明:不同方位间的树干液流密度日变化特征相似并具有较强的相关性,但监测结果相差较大;不同深度的监测结果也具有类似的特征。如果忽略这种方位间和深度上的变化,整树耗水计算结果的误差最大可达104%。树干液流密度与气象因子的相关分析表明,旱柳和小叶杨的树干液流密度与大气辐射相关性最好,其次为气温。时滞分析表明,旱柳和小叶杨的树干液流密度与净辐射没有时滞,与水汽压亏缺间存在1 h的滞后。由此可见,以树干径流结果为基础在推算单株耗水量时,必须考虑方位及探头深度并合理校正。     

干旱-半干旱地区地下水水文地球化学演化规律研究

研究干旱-半干旱地区的地下水的演化规律对于该地区的工农业发展具有重大的意义。从地下水动力场、水岩作用的角度,对鄂尔多斯盆地北部的都思兔河-盐池地下水系统的地下水水文地球化学演化规律进行了研究,并应用PHREEQC软件计算出矿物饱和指数。研究表明:该地区地下水随着水流方向,地下水的水质发生明显的改变,并且水化学类型也呈现出了由HCO3型水向Cl型水转化的较强的规律性变化。总体上,水岩作用为石膏、萤石、菱铁矿的溶解以及方解石和白云石的沉淀作用。