黄河流域甘肃段潜在蒸散发时空变异规律及驱动因子分析

潜在蒸散量(ET0)与气象因素间关系复杂,研究ET0时空变化规律及驱动因子分析,对探明气候变化对水文循环的影响具有重要意义.基于黄河流域甘肃段15个气象站点1984-2019年逐日气象资料,分析ET0时空变化规律,定性与定量相结合的方法,揭示ET0与气象因素间的内在关系及驱动因子分析.结果表明:黄河流域甘肃段ET0呈现显著上升趋势,线性倾向变化率2.439 mm/a,突变发生在1995年,空间呈现由西南向东北递增的趋势,甘南山地小,陇中、陇东平原大,波动范围726.6～1003.6 mm.聚类与灰色关联度分析相结合确定5个气象因素(Tmax、RH、u、P、n)进行重点分析,通径分析结果表明Tmax是影响ET0变化最主要因素,P作用最小.各气象因子敏感性程度分布存在差异,ET0对RH变化最敏感,其次为Tmax、n,对u变化敏感性最差.相对湿度、日照时数多年减少和温度升高、风速增大等综合作用,促使流域ET0呈现增大趋势,总贡献值18.83％,且温度升高是主要原因.     

石羊河流域土地利用变化分形特征研究

利用石羊河流域1980、1995、2000、2006、2012年5期遥感影像,应用分形理论和GIS方法研究石羊河流域土地利用变化分形特征,定量分析流域不同土地利用类型变化的复杂性、稳定性以及变化趋势。结果表明：总体上流域耕地、城乡工矿居民用地、林地和水域呈现增加趋势,未利用地和草地呈现减少趋势,不同时段土地利用类型都具有空间分形结构,不同土地利用类型复杂性和稳定性呈现波动变化趋势。1980、1995、2000年石羊河流域不同土地利用类型分维数排序均为：水域＞耕地＞林地＞草地＞未利用土地＞城乡工矿居民用地。2006、2012年分维数由高到低依次为：水域、耕地、草地、林地、未利用土地和城乡工矿居民用地。1980、1995、2000、2006、2012年石羊河流域总平均分维值分别为1.5296、1.5025、1.5445、1.5631、1.5676,不同土地利用类型平均分形维排序为水域(1.8317)＞耕地(1.5678)＞林地(1.5351)＞草地(1.5315)＞未利用土地(1.4413)＞城乡工矿居民用地(1.3411)。总平均稳定性指数分别为0.1083、0.0997、0.1228、0.1167和0.1186,不同土地利用类型平均稳定性排序为水域(0.3317)＞城乡工矿居民用地(0.1589)＞耕地(0.0635)＞未利用土地(0.0587)＞林地(0.0351)＞草地(0.0315)。通过对流域土地利用变化复杂性、稳定性以及动态变化研究,为区域土地资源合理开发与生态环境协调发展提供技术支撑与决策依据。     

子午岭油松林主要种群更新生态位研究

植物种群的生态位宽度与种群之间的生态位相似性比例及生态位重叠度反映了森林的更新生态特征。采用定量分析方法对子午岭油松林主要种群的更新生态位进行分析研究,结果表明:油松林林下主要种群生态位宽度值在中间范围,但辽东栎种群则为广生态位种;油松林林下主要种群之间生态位重叠度均很小,宽生态位种群对资源具有一定共享性,而窄生态位种群则各自集群分布。     

黄河流域甘肃段水资源承载力与水资源安全评价

为了了解黄河流域甘肃段水资源承载力与水资源安全情况.根据黄河流域甘肃段水资源自然禀赋、经济社会及生态环境状况,采用组合赋权的水资源承载力TOPSIS模型和水资源安全综合评价指数,对黄河流域甘肃段4个二级分区的水资源承载力和水资源安全进行评价研究,分析主要影响因素.结果表明:时间维度上,水资源承载力在4个二级分区均呈增加趋势,水资源安全除龙羊峡以上呈降低趋势外,其他区域均呈增加趋势;空间维度上,水资源承载力在4个二级流域均处于临界承载状态,龙羊峡以上区域水资源处于较安全状态,龙羊峡-兰州、龙门-三门峡处于临界安全状态,兰州-河口镇处于不安全状态.水质污染、供需矛盾、生态用水量偏低等因素是造成区域水资源承载力和水资源安全时空分异的主要原因,不同区域不同时段其影响因素存在显著具有统计学意义.同时,首次尝试采用同一指标体系及分级标准测算水资源承载力贴近度和水资源安全综合评价指数,分析二者之间的关系.     

近15年台兰河流域土地利用变化及其生态效应研究

利用 1990、2000 和 2005 年的 TM 影像数据,在 GIS 技术支持下,定量研究了近 15 年来台兰河流域的土地利用变化特征.结果表明:1990-2005 年,台兰河流域耕地和沙地面积均明显增加,分别增加 3.50万 hm~2 和 2.05万 hm~2,而草地和天然林地面积锐减,其中草地净减少 6.00万 hm~2,反映出流域有大面积拓荒的趋势.选择研究区 5 组自然条件相同而土地利用方式不同的代表性样区进行对比研究,结果发现不同土地利用方式对土壤有机质含量及总盐的影响主要发生在 0～25 cm 土层中,剖面中土壤有机质含量及总盐自上而下明显降低.人工甘草地和盐碱地的土壤总盐远高于其他土地利用类型,土壤表层(0～20 cm)有机质含量在几种土地利用类型之间的比较是:经济林＞耕地＞人工甘草地＞改良沙地＞盐碱地.随耕种年限的增加耕地总盐含量降低,有机质含量增加.     

甘肃省参考作物蒸散量时空变异驱动因子分析

基于甘肃省29个气象站点1984-2019年逐日气象资料,分析ET₀时空变化规律,结合主成分分析、聚类分析、灰色关联度、通径分析、敏感性分析等多种定性与定量分析方法,揭示ET₀与气候因子间的内在关系,并探明甘肃省ET₀对各气候因子敏感性及贡献大小。结果表明：近36a甘肃省ET₀整体呈现显著(α=0.05)上升趋势,并于1998年发生突变。研究期内ET₀空间分布呈现由东南向西北递增的趋势,甘南高原小,河西平原大,高值区ET₀在1049.3～1260.9mm区间变化。主成分分析表明温度、湿度和辐射对ET₀的影响较大,风速影响相对较小,聚类分析及灰色关联度分析结果显示,日最高温度T_max、相对湿度RH、风速u、降水量P、日照时数n为5个关键气候因子,T_max是最主要因素,P作用最小。ET₀对气候因子敏感性存在差异,对RH最为敏感,且T_max、n、u起正向作用,RH起反向作用,RH、T_max、n、u贡献率分别为3.79%、7.22%、-0.42%和3.70%。近36a甘肃省ET₀呈现增大趋势是由于RH、n减少和T升高、u增大共同作用的结果,T升高是造成ET₀增加的主要原因。研究成果为该地区科学配置灌溉用水,高效开发利用水资源,揭示气候变化条件下水文循环−蒸散发环节的响应机理提供科学依据,同时,多种方法探索性结合运用为ET₀变化驱动因子分析提供了新的思路。     

甘肃黄土高原区城市雨洪资源利用综合评价

根据甘肃黄土高原区城市雨洪资源利用实际情况,利用层次分析法构建由3个层次35个评估因子组成的城市雨洪资源利用状况的指标体系,提出了城市雨洪资源利用状况评判标准和具体评价方法。评价结果显示,经济合理性对甘肃黄土高原区城市雨洪资源利用的影响最大,技术可行性和社会适应性次之,影响最小的是生态环境合理性。该4因素相互关联、共同影响城市雨洪资源利用综合状况,且评价结果与实际情况基本相符。     

浅析人类活动对水文水资源的影响

重点针对人类活动对水文水资源的影响问题从以下三个方面分析了现状：一是变化环境下的水文水资源问题,分析了环境变化与水文循环问题,人类活动对水循环水资源演变的影响等。二是分别综述了人类活动影响下水文水资源定性分析研究与定量研究成果,在此基础上提出在干旱内陆河地区,人类活动影响下水资源响应机制与定量识别的研究还相对欠缺的结论。三是提出在干旱区应加强进行定量识别人类活动对水资源的影响、人类活动与水资源相互影响的互馈机制研究。     

基于物联网的水肥一体化系统

水肥一体化系统是智慧农业核心内容之一,该系统可实现农业灌溉节水节肥、省时省工、提质增效。水肥一体化系统主要由控制器、过滤器和文丘里吸肥器等部件,以及控制、水肥供给、混肥和检测等模块组成,系统论述了水肥一体化系统结构特点及工作原理。基于水肥电导率调节过程和水肥pH值调节过程,阐述了水肥一体化系统控制对象和策略。利用田间采集系统、灌溉控制系统、水肥一体化系统、云端服务器、传输系统和无线传感器网络,以及远程监控平台,可对前端信息进行实时监测与传输。基于水肥一体化控制系统、远程测控系统,以及滴灌、微喷灌水肥一体化系统,探讨了水肥一体化关键技术和技术应用模式。基于物联网的水肥一体化系统为现代化农业建设和智慧水利建设提供技术支撑。