鄱阳湖五河流域入湖径流泥沙变化特征及影响因素分析

为探讨鄱阳湖五河流域入湖径流泥沙变化特征,以便为流域水土保持生态建设和湖泊水资源的合理利用提供科学依据,根据鄱阳湖五河流域5个入湖水文控制站1959—2012年径流量和1980—2012年输沙量数据资料,采用过程线法、滑动平均值法、相关系数检验法和年不均匀系数法进行了分析。结果表明:五河入湖径流量整体无明显上升或下降趋势;五河年平均输沙量均有整体显著下降趋势;赣江流域的年均输沙量从80年代初开始有显著减少趋势,而其他的抚河、信江、饶河、修河四个流域的年平均输沙量均是从21世纪初有显著减少趋势;水利、水保及林业工程是鄱阳湖五河流域入湖径流泥沙变化的主要影响因素。     

江西水土流失对防洪的影响及防治对策

江西省水土流失面积 3 5 2万km2 ,严重破坏了生态环境。水土流失导致河床和水库淤积 ,加剧了洪涝灾害程度。鄱阳湖承担着长江巨大超额洪水的调蓄 ,但湖区面积已由 2 0世纪 5 0年代初期的 5 10 0多km2 萎缩到现在的 3 95 0多km2 ,容积缩小了 72亿m3。本省境内的“五河”流入鄱阳湖内的水量达 14 0 0多亿m3,是该湖容积的 4倍多 ,可见搞好水土保持对长江防洪的重要意义。水土保持措施已在防洪减灾中发挥了重大作用 ,应把水土保持生态环境建设作为长江和本省新世纪水利发展战略的重要内容     

鄱阳湖流域溶解态重金属行为特征及健康风险评价

通过测定鄱阳湖流域各断面及入湖口水体溶解态重金属Cu、Zn、Pb和Cr的含量水平,调查了重金属在季节和空间变化下的行为特征,并运用美国环保局推荐的健康风险对其引起的健康风险进行了初步评价。结果表明：鄱阳湖流域不同溶解态重金属季节行为特征差异显著,Cu和Cr主要由人为因素主导,而Zn和Pb受自然因素影响更多;其空间行为特征由开采的矿山分布和人为源释放主导,这在赣江和乐安江表现尤为明显;流域健康风险大小依次为湖区〉信江〉抚河〉赣江〉乐安江〉修河,由化学非致癌物Cu、Zn、Pb引起的健康危害的个人年均风险值远低于国家辐射防护委员会推荐的通过饮水途径最大可接受风险值5.00×10-5a-1,而化学致癌物Cr的健康危害的风险值超出可接受水平,比化学非致癌物高出5～6个数量级,是主要的健康风险污染物,需引起风险决策部门的重视。     

近40年赣江年径流泥沙变化及影响因素分析

为了掌握鄱阳湖水系第一大河——赣江长时间序列的径流泥沙演变规律,运用Mann-Kendall秩次相关趋势分析法和均值差异T检验法对1970-2009年赣江年径流量和年输沙量进行分析。结果表明:近40年来赣江年径流量没有发生明显变化,而年输沙量呈显著下降趋势;年输沙量分别在1984,1992年发生了突变,1970-1983年、1984-1991年和1992-2009年这3个阶段的年均输沙量分别为2 281.27×107,803.75×107,462.72×107 kg,相应变点的跃度依次为1 477.52×107,341.03×107 kg,这与利用径流—泥沙双累积曲线法得到的年输沙量阶段性分析结果一致。在1970-2009年赣江年降水量无明显变化的情况下,其年输沙量显著减少主要系人为作用,主要是水土保持综合治理和水利工程拦沙导致赣江入鄱阳湖泥沙量每年减少约40.53×107 kg。     

鄱阳湖湿地生物多样性及其保护对策

鄱阳湖是我国最大的淡水湖泊,湖区湿地面积2698km2,是我国湿地生态系统中生物资源最丰富的地区之一。长期以来由于人类不合理的开发利用,导致了鄱阳湖湿地面积和景观结构发生了很大变化,湿地生态功能也遭到严重破坏,生物多样性不断减少。分析了鄱阳湖湿地生物多样性现状、及其面临的威胁,并提出了鄱阳湖湿地生物多样性保护及其可持续利用的主要对策。     

长江三峡水库蓄水运用对洞庭湖水沙特性的影响

依据实测水沙资料,运用比较分析法,系统分析了长江三峡水库蓄水运用对洞庭湖水沙特性的影响。结果表明:(1)荆江三口分流分沙比由18.5%,21.4%分别减少至11.7%,13.6%,导致三口占入湖总径流量、总输沙量比重,依次由41.5%,82.9%减少至21.6%,58.5%;(2)多年平均入湖水沙量分别减少了531×108 m3,4 715×104 t,湖盆泥沙淤积率由70.4%减少至39.5%,递减幅度为30.9%;(3)西、南、东3洞庭湖多年平均水位变幅分别降低了1.23,1.45,1.88m;(4)湖盆冲刷量大于淤积量,淤积泥沙颗粒趋于细化,西洞庭湖区与东南洞庭湖区的泥沙输出比均呈同步增大趋势。这些水沙特性的变化,对于延长洞庭湖寿命、减轻湖区洪涝灾害风险具有重大意义,同时也会给湖区造成一系列的生态环境问题。     

鄱阳湖流域降雨侵蚀力变化及其对入湖悬移质输沙量的影响

鄱阳湖是中国最大的淡水湖，揭示流域降雨侵蚀力时空演变及其对入湖泥沙的影响对科学指导流域生态保护与修复、促进流域生态文明高质量发展具有重要意义。基于鄱阳湖流域63个气象站1961—2017年逐日降雨量和鄱阳湖"五河"入湖悬移质输沙量（以下简称"输沙量"）年数据，采用Mann—Kendall非参数检验、双累积曲线、线性回归等方法，分析了流域降雨侵蚀力和入湖输沙量动态过程，定量评估了降雨侵蚀力变化和人类活动对入湖输沙量的影响。结果表明：鄱阳湖流域平均降雨侵蚀力为10 034.1（MJ·mm）/（hm²·h），介于6 738.8~12 734.8（MJ·mm）/（hm²·h），呈西南地区低、东北地区高的空间分布格局；降雨侵蚀力年际间呈不显著的上升趋势（P>0.05），在21世纪10年代最大，20世纪60年代最小。鄱阳湖入湖年均总输沙量1 183.3×10⁴ t，呈极显著下降趋势（P<0.01），在20世纪70年代最大，21世纪00年代最小。入湖总输沙量和赣江、信江及修水输沙量分别在1992年、1999年后发生趋势性减少（P<0.01）。以输沙量突变前的时段为基准期，突变年份后人类活动和降雨侵蚀力变化对入湖总输沙量变化的影响程度分别为-138.1%和38.1%；对赣江入湖输沙量变化的影响程度分别为-125.8%和25.8%；对信江入湖输沙量变化的影响程度分别为-121.3%和21.3%；对修水入湖输沙量变化的影响程度分别为-141.4%和41.4%。近60年降雨侵蚀力变化表现为增加入湖输沙量，而人类活动（水库建设、水土保持和采砂活动）是鄱阳湖入湖输沙量减少的主要原因。     

人类活动对赣江入湖泥沙量的影响

运用Spearman秩相关检验和双累积曲线等方法,分析了赣江外洲站1970-2011年入湖泥沙量演变趋势.在此基础上,通过产沙函数S=Mf(Q,P)导出的人类活动对输沙量影响模型和双累积曲线回归模型研究了人类活动对输沙变化规律的影响,并定量计算了人类活动对赣江流域入湖泥沙减少的贡献率.结果表明,近40多年来,赣江外洲站入鄱阳湖泥沙量年际波动较大,总体呈明显减少趋势.水土保持措施的实施、水利工程的修建等人类活动是入湖泥沙减少的主要驱动力.相比1970-1983年基准年,1984-1992年人类活动年均减少入湖泥沙量153.95万t,贡献率为49.27％;随着人类活动的加剧,至1993-2011年人类活动年均减少入湖泥沙量734.51万t,贡献率高达97.24％.     

小浪底调控对黄河口冲淤变化的影响机制

通过天然水沙和调水调沙环境下黄河口冲淤变化的对比分析,探讨小浪底对黄河口冲淤变化的影响机制.结果表明:造陆面积与黄河来水来沙量呈显著的正相关,小浪底的调控作用改善了黄河来水来沙条件,使黄河口迅速由蚀退状态转为淤积状态,沙嘴以0.9 km/a的速率迅速延伸,小浪底调控初期(2003-2006年)的造陆速率是天然水沙条件下(1977-1989年)的1.34倍,每1×108 t泥沙的沙嘴延伸长度则为2.9倍;为使黄河口朝良性方向发展,小浪底在运行中应控制利津站的水沙比在0.02 t/m3左右,来沙系数稳定在0.01～0.015 (kg·s)/m6,即至少保证径流量2×1010 m3,输沙量(3～4)×108 t,含沙量6.34～9.52 kg/m3.     

预防为主综合防治——赣州水土保持的成功之路

位于赣江上游的赣州市总面积 3 94万km2 ,水土流失面积 1964～ 1988年呈增加趋势 ,1988年以来呈减少趋势 ,赣江上游输沙量在 1988年以后明显减少。分析表明 ,人为破坏、重治轻防是水土流失加剧的根本原因 ,预防为主、综合防治是赣州市水土保持的成功之路 ,近 40年来水土流失面积与赣江上游水沙变化趋势是赣州市水土保持工作成就的真实反映     

基于ZigBee的精准农业模式研究

针对传统农业的局限性,探讨了传统农业生产模式转变为以信息网络为中心的精准农业的生产模式,阐述了ZigBee技术在精准农业中的应用,对系统的硬件进行了设计,并给出了软件流程。运用该系统可有效地降低成本,提高农作物产量。     

土壤对养分离子吸附特性初步研究

针对土壤本身对养分离子具有吸附固定特性降低了养分的有效性,运用土壤养分状况系统研究法通过吸附试验研究新疆两种土壤对养分离子的吸附固定能力。研究结果表明:棕漠土对P、Zn、Cu的吸附固定能力比潮土强,两种土壤对K、B和Mn吸附固定差异不显著,棕漠土的养分限制因子是N>P>Mn>B,潮土的养分限制因子是N>Mn>P>K,因此施肥时考虑到土壤对养分离子的吸附固定能力确定合理的施肥量。     

基于IHA-RVA法的生态治理对径流演变情势的影响评估

研究流域径流演变情势及其对生态治理的响应,可为流域水资源合理利用和水生态治理提供重要指导。该文依据北洛河上游1964—2014年逐日平均流量和年降水量资料,采用双累积曲线法、双滑动平均法(MASH)和Mann-Kendall趋势检验法对径流过程变化进行了分析研究,采用水文指标变化范围法(IHA-RVA)对5组30个径流指标及其改变度进行了评估,对径流演变成因做了初步分析。结果表明：研究期内年径流呈现减少趋势,且以1979年和2002年为界可划分为基准期、水土保持治理期和生态恢复影响期;汛期流量下降较非汛期明显,减少幅度为35.6%;生态治理影响下径流指标整体水文改变度为74.35%,属于高度改变;5组30个径流指标中发生高度改变的指标占比增加,其中年极端流量组变化度最大,为94.77%。人类活动使得流域河川径流显著减少且波动性减弱,而水土保持、退耕还林(草)措施是核心驱动力。     

降雨对地表糙度影响的研究

通过野外模拟降雨实验,研究了降雨对地表糙度的影响规律,经过降雨作用后,随机糙度的地表,变化呈增加趋势,而有向糙度的地表,则呈减小趋势;随着降雨组合因子增加,随机糙度的变化量呈增加的趋势,而有向糙度则呈幂函数递减。     

黄土沟壑丘陵区退耕对土壤侵蚀影响的模拟研究

随着在黄土沟壑丘陵区退耕政策的实施,退耕必将对该地区的水土流失特征产生重大影响。对退耕的水土保持效益进行模拟研究,可为退耕政策的合理实施提供理论依据。选定位于黄土沟壑丘陵区的安塞研究区,在RS和GIS支持下,采用USLE,模拟研究了不同退耕方案对土壤侵蚀的影响。在2001年土地利用的遥感解译图和GIS计算分析基础上设计了8种不同的退耕方案,模拟结果显示,各种退耕方案对土壤侵蚀的减少主要发生在强度及强度以上侵蚀区,退耕后研究区已没有发生剧烈侵蚀的区域,强度和极强度侵蚀明显减少;土壤侵蚀量的减少主要发生在≥25°退耕和≥15°退耕,≥25°退耕还草和还林分别使土壤侵蚀总量减少了19.9%和23.2%,≥15°退耕还草和还林分别使土壤侵蚀总量减少了36.6%和42.6%。≥8°退耕方案和全部退耕方案与≥15°退耕方案相比,水保效益并没有显著差别。     

基于InVEST模型评估土地整治对生境质量的影响

土地整治通过对土地资源及其利用方式再组织和再优化影响生境斑块之间物质流、能量流的循环过程,从而改变区域生境质量和分布格局。该文以大安市土地整治重大项目为例,采用InVEST模型分析了土地整治对生境质量的影响。研究表明:1)土地整治前(2008年)、整治中(2011年)、整治后(2014年),耕地、草地和盐碱地均为项目区的主要土地利用类型;2)土地整治后,大量的盐碱地和草地转变为耕地,耕地面积由整治前的14.43%上升到71.19%;3)土地整治中,项目区的生境质量得分由整治前的0.194下降到0.189,整治后又上升到0.214;4)土地整治工程改善了项目区的生境质量,但整治完成后生境质量改善效果经历了先下降后上升的过程,在整治完成3~4 a时,生境质量仅比整治前提高了0.06左右,整治完成4 a之后,生境质量开始逐渐好转。研究结果可为土地整治工作中的生境及生物多样性保护工作提供科学依据。     

GIS支持下的土壤侵蚀强度景观空间结构研究

从土壤侵蚀角度看,自然生态系统景观由微度土壤侵蚀和其它等级土壤侵蚀强度的地域组成 ,其景观基本元素有斑、廊、基.在GIS支持下研究了宜昌地区土壤侵蚀强度景观的面积对比、多样性指数、优势度指数和多度等参数.通过RS-GIS一体化的土壤侵蚀遥感调查,认为宜昌地区中观尺度的土壤侵蚀强度景观结构类型有散置斑块景观、指状交错景观、网络景观.     

陆面过程中的水文模式研究

陆面水文过程模拟是解决全球环境恶化与气候异常的最好方法，是当前学术界关注的热点。对陆面过程的涵义、模式的发展、陆面过程中水文参数的描述进行了总结，提出了在陆面水文过程研究中存在的尺度匹配误差、数据共享矛盾、参数不确定性等不足及今后的研究方向。     

农膜污染的防治对策

论述了我国残膜污染的原因、现状及残膜给环境和农业带来的危害 ,并针对目前存在的问题提出了治理对策。     

不同基因型大豆氮效率的研究

通过对不同基因型大豆新大豆1号和黑农40的试验研究,结果表明,施氮对新大豆1号的增产作用不明显,但对黑农40有较好的增产作用;花期黑农40和新大豆1号上、中、下层叶片氮含量都随着施氮量的增加而增加,黑农40叶片氮含量与施氮量的相关系数都达到极显著相关,但新大豆1号没有达到显著水平;施氮对新大豆1号的生物固氮抑制程度高于黑农40,使新大豆1号生物固氮降低36. 3% ~85. 2%。