延安地区土壤水分生态与植被建设

半干旱半湿润的延安黄土高原地区是我国水土流失严重和植被建设的重点地区之一,90年代以来以造林为主的植被建设效果并不理想。以果园地为研究重点的延安不同地区和不同立地条件下存在土壤水分状况的空间差异和普遍的土壤干化现象,土壤水分的总体亏缺是延安地区土壤干层出现的客观依据。延安地区土壤水分状况表明,延安南部和中部地区可以进行合理的人工造林,而北部地区应以灌草植被恢复为主,而地形破碎的梁峁地在造林过程中必需运用水平阶等集水造林技术。     

鄂尔多斯高原清代霜雪灾害研究

根据历史文献统计分析,并应用最小二乘法和小波分析法,研究了鄂尔多斯高原清代霜雪灾害发生频次、等级、阶段、周期规律及其成因。结果表明:鄂尔多斯高原清代发生霜雪灾害75次,平均每3.5a发生1次,其中轻度霜雪灾害13次、中度霜雪灾害53次、重度霜雪灾害9次,分别占灾害总数的17.3%、70.6%、12.1%。鄂尔多斯高原清代霜雪灾害变化可分为5个阶段,分别在1644~1753年、1754~1783年、1784~1803年、1804~1863年、1864~1911年。第1、3、5阶段为霜雪灾害低发期,第2、4阶段是霜雪灾害高发期。霜雪灾害发生频次和强度显示,研究区清代发生了两个霜雪灾害爆发期,代表了两次寒冷气候事件,分别发生在公元1764~1783年和1834~1863年。研究发现该区西部清代霜雪灾害主要为发生在冬季的强冷空气引起气温降至-6.4℃以下的强低温型霜冻灾害,东部地区主要是发生在秋季偏暖月份冷空气引起的气温降至0℃以下的弱低温型霜冻灾害。研究区清代霜雪灾害变化主要有40~45a的长周期,16~18a、11~15a的中周期和5~8a的短周期。该区的霜雪灾害发生周期可以作为霜雪灾害预防的参考依据。     

毛乌素沙地东南缘不同类型沙丘土壤水分分布特征

通过对横山县境内毛乌素沙地东南缘的实地考察,根据植被类型和植被覆盖度,将沙丘分为裸露流动沙丘、灌木覆盖沙丘、乔木覆盖沙丘,分别在各类沙丘不同地貌部位实施4 m深度钻孔取样,并进行含水量测试和粒度分析,研究沙地土壤含水量变化。结果表明:对于垂直方向0～4m深度的沙地、灌木和乔木覆盖沙丘平均含水量变化为:丘间洼地>迎风坡>背风坡,而裸露流动沙丘平均含水量变化为:丘间洼地>背风坡>迎风坡;不同类型沙丘在各地貌部位不同层段含水量变化差异明显,变化趋势不统一。沙丘的地貌部位相同,地表的植被类型和覆盖度差异是影响沙地土壤含水量的重要因素,测试结果显示,迎风坡含水量为:灌木覆盖沙丘>乔木覆盖沙丘>裸露流动沙丘;背风坡含水量为:灌木覆盖沙丘>裸露流动沙丘>乔木覆盖沙丘;丘间洼地含水量为:灌木覆盖沙丘>乔木覆盖沙丘>裸露流动沙丘。灌木覆盖沙丘土壤含水量变异系数最大,水分含量在不同层位波动较大,裸露流动沙丘和乔木覆盖沙丘含水量波动差异较小。沙丘上生长的灌木和乔木明显地改变了沙丘含水量的变化特征,灌木比乔木对沙丘含水量及其垂向变化的影响更显著。灌木对地表大气中的粉尘有较强的拦截能力,灌木沙丘平均的粉砂和黏土含量高,灌木的覆盖有利于沙地的土壤化进程和保持沙地水分,在沙地绿化过程中,应充分考虑灌木植物的作用。     

鄂尔多斯高原西南部清代旱灾研究

通过对鄂尔多斯高原西南部文献资料的搜集整理,研究了该区清代(1644~1911年)旱灾等级、年际变化、周期及成因等问题。结果表明:在清代(1644~1911年)的268年里,鄂尔多斯高原西南部共发生旱灾77次,平均3.48a发生1次。其中轻度旱灾、中度旱灾、大旱灾和特大旱灾各发生4次、65次、5次和3次,主要为中度旱灾,其他等级旱灾发生较少。研究区旱灾可分5个阶段,其中1644-1729年、1780-1809年、1860-1911年为旱灾少发阶段,1730-1779年、1810-1859年为旱灾多发阶段。总体来看,从清代早期到晚期,旱灾发生频次呈现增加的趋势。该区清代旱灾有4a、10a左右的短周期,30a左右的中周期和63a左右的长周期。研究区清代处于干冷气候期,年降水量减少和降水季节分配不均是发生旱灾的主要原因。研究区清代发生了3次干旱气候事件,分别在1757~1759年、1877~1878年和1908~1910年间,干旱气候事件对人们的生活和社会造成了严重危害。     

左云县店湾镇春季不同植被条件下土壤含水量研究

为了研究左云县店湾镇春季不同植被条件下0—600 cm深度范围内土壤垂直剖面水分变化特征,分别对该区乔木（白榆和小叶杨）林地、灌木（柠条和沙棘）林地和草地5种不同植被条件下土壤水分进行了研究。结果表明:研究区不同植被条件下土壤剖面含水量变化规律不同。左云县矿区春季各土层平均含水量草地最高,柠条林地次之,白榆林地最少。其中草地各土层平均含水量比柠条林地高0.3%,比白榆林地高3.8%。该区各植被条件下土壤水分主要呈难效水状态。且各植被条件下土壤在200—400 cm深度范围内都存在干层,有轻度干层、中度干层和重度干层发育。该区水循环主要是地表水循环,地下水循环基本不存在,形成了土壤—植物—大气的水分循环模式,属于异常水分循环类型。     

渭河流域洪水灾害关键因素分析及防治对策

讨论了近50a渭河流域洪水灾害的年际变化、月际变化和潼关高程变化。对造成该流域洪水灾害的关键因素,包括降水量年内分配不均和年际变化大,滩面淤积加重,支流河口淤塞以及河势、流态的恶化等作了分析。针对这些因素并根据渭河流域洪水灾害的特点,提出了相应的防治措施,即降低下游高程,减少河道的淤积,增大河道泄洪能力;利用水库进行调水调沙,引进客水冲刷渭河下游;防洪工程的除险加固,提高防洪标准与抗洪能力;加强非工程防洪措施的研究与建设;恢复林草植被,遏止水土流失,从源头上控制泥沙入河等。     

基于专家系统的水肥一体机智能控制系统

为实现蔬菜大棚环境的实时远程监控和精准管理,设计基于专家系统的水肥一体化智能控制系统。信息采集终端实时采集蔬菜大棚的土壤湿度、空气温湿度、光照条件等环境信息,然后将信息上传至云服务器,专家系统结合现场数据,建立数学模型,制定蔬菜需水量、施肥时间以及氮、磷、钾混合比例等控制策略。经试验,基于专家系统推荐施肥,2017年植株氮、磷、钾积累量分别增加了12.77%、10.26%、3.32%,对比靠人工经验控制和基于专家系统的智能控制得出的结论,专家系统推荐施肥优化了氮肥、磷肥、钾肥的配比,蔬菜水果对氮、磷、钾养分吸收更充分。     

近3 a内蒙古地区臭氧浓度时空变化及其影响因素

为科学认识内蒙古地区臭氧(O₃)污染特征及其影响因素,对内蒙古地区12个盟市2015—2017年国控环境监测站点和国家气象台站数据进行了分析。结果表明：2017年较2015年O₃浓度和污染形势整体上呈加重趋势,5—8月O₃浓度最高,污染最为严重,且在7月达到O₃浓度峰值。空间变化上,内蒙古中西部地区O₃污染浓度较高,东部地区O₃污染浓度较低,与内蒙古的经济发展水平表现出一定的同步性。颗粒物、前体物和气象因素等都是影响O₃浓度的重要因子,其中,PM_2.5、CO、NO₂均与O₃浓度呈显著负相关,O₃浓度随相对湿度的升高逐渐下降。     

历史时期关中地区气候变化与灾害关系的分析

根据关中地区历史时期洪涝、干旱、地震、饥荒等灾害史料的分析,统计出自公元前1000年至公元20世纪的3000年间每个世纪灾害发生的频率,并对此时间内历史气候变化进行分析,得出关中地区历史时期气候交替变化较为频繁;重大自然灾害,尤其是旱灾出现频率高,且集中于6-10世纪,14-18世纪。同时分析得出该地区历史时期灾害频数与气候变化有很好的对应关系,即灾害在气候突变时出现频率远高于气候平稳期。     

明代陕南地区旱灾时空特征分析

通过对历史文献资料的搜集和整理,对明代自公元1369年到1644年的276年间陕南地区旱灾在等级、年际、季节和空间上的分布规律和特征及其成因进行了研究。统计分析结果显示,该地区以轻度、中度旱灾为主,发生次数占旱灾发生总数的43%、28%,大旱灾和特大旱灾发生频率分别占旱灾总数的22%和7%;明代陕南地区洪涝灾害共发生112次,平均每2.46年发生一次。根据Hurst指数显示这一时期旱灾整体上呈一个逐渐增强的状态。明代多干旱灾害发生,这主要与气候的异常和降水的变率有关;旱灾具有明显的季节性特征,以春旱和夏旱最多,分别占旱灾总数的30%和45%,其次为秋旱和冬旱。在空间上旱灾主要发生在商洛地区,汉中地区旱灾较少,这主要是受地形的影响。