河套灌区排水工程管理的数值模拟研究

利用SWAP(Soil-Water-Atmosphere-Plant)模型对河套灌区的永联试验区进行了排水工程管理的数值模拟研究,分析了排水沟的间距和深度对田间水均衡要素的影响。结果显示,现有排水沟深度下的排水沟间距调整对区域排水和潜水埋深的影响不明显,但当排水沟深度增加时,排水沟排水量和控制区域的潜水埋深发生显著变化。根据模拟结果,认为永联试验区的排水沟间距取500 m,深度取2.5 m较为适宜。     

基于蒸发皿水面蒸发量制定冬小麦喷灌计划

该研究拟利用直径为20cm的标准蒸发皿,制定简单易行的喷灌冬小麦灌溉计划。试验于2005－2006年和2006－2007年冬小麦生长季节,在中国科学院通州农田水循环和节水灌溉试验基地进行。以布置在冠层上20 cm直径蒸发皿水面蒸发量（E）为基础,研究了不同水面蒸发量倍数（分别为0.25、0.50、0.75、1.00和1.25倍,以及不灌水对照处理）灌溉水量条件下,喷灌水量对土壤水分、冬小麦生长、产量、耗水量和水分利用效率的影响,分析了利用水面蒸发量制定喷灌灌溉计划的可行性。试验结果显示,喷灌条件下土壤水分主要在0～60 cm土层内变化。当灌溉水量小于0.25E时,冬小麦叶面积指数和生物量较小,而大于1.00E也会抑制冬小麦生长。喷灌条件下冬小麦单个生育期内的耗水量在 312～508 mm内变化,耗水量随着灌水量的增加而增加。喷灌0.50E～0.75E时,冬小麦产量和水分利用效率最高或者接近于最高;灌水量较小（≤0.25E）和较大（≥1.00E）时均会降低产量。建议在北京地区冬小麦返青后,喷灌水量可采用0.50～0.75倍的20 cm蒸发皿水面蒸发量,灌水间隔可采用5～7 d。     

泥石流危险性评价浅析

泥石流危险性评价是对研究区域泥石流危险因子的综合分析评价。泥石流灾害成因和评价因子的复杂性给泥石流灾害危险性评价造成了一定的困难。在现今科学研究和工程实践中,各种数学模型在分析数据、解决实际问题方面的作用日益突出,成为继理论分析、实验之后又一种重要的研究方法。介绍了层次分析法、灰色关联分析法、模糊综合评判法和BP神经网络等数学模型及其在泥石流危险性评价中的应用。各种数学模型的发展成熟,进一步完善和丰富了泥石流危险性评价的方法体系。     

黄淮海地区冬小麦种植北界时空演变及未来趋势分析

为探索黄淮海地区冬小麦种植北界的变化规律,该文基于黄淮海及周边地区94个气象站1961—2017年逐日气象数据和代表性浓度路径(representative concentration pathways,RCPs)RCP4.5、RCP8.5情景下2011—2100年逐日温度数据,采用5个气候指标对黄淮海地区冬小麦种植北界进行分析。主要结论如下:1961—1970年黄淮海地区冬小麦种植北界主要分布于天津—河北霸州—保定—石家庄—邢台—山西临汾一线;1971—1980年,该线在河北境内北移约65 km,在山西境内北移约40 km;与1971—1980年相比,1981—1990年北界变化较小,仅在河北唐山附近略南移,山西运城附近略北移;与1981—1990年相比,1991—2000年北界变化较大,尤以山西地区为最,将原本的正弦线趋势压缩为平滑抛物线趋势,临汾附近南移,阳城附近北移;相较于1991—2000年,2001—2010年北界略北移;相较于2001—2010年,2011—2017年北界呈南移现象。未来RCP4.5情景下,2011—2040年冬小麦种植北界主要分布在河北乐亭—唐山—北京—河北保定—石家庄—邢台—山西榆社—临汾一线;2041—2070年该线在河北境内北移至秦皇岛,山西境内北移至介休;与2041—2070年相比,2071—2100年北界在河北境内趋于稳定,在山西境内北移至太原北部。RCP8.5情景下,冬小麦种植北界变化较大:2011—2040年北界位于河北秦皇岛—唐山—北京—河北保定—石家庄—山西临汾一线;2041—2070年,该线在河北境内北移至遵化、青龙附近,在山西境内北移至兴县、太原附近;2071—2100年,北界北移至河北承德—丰宁—张家口—怀来—保定—山西原平—五寨—河曲一带。此外,与RCP8.5相比,RCP4.5情景下黄淮海地区冬小麦种植北界变化趋势较小。该研究可为黄淮海地区冬小麦种植敏感性地带适应气候变化提供理论依据和技术支撑。     

潮河流域气候变化对径流量的影响分析

根据潮河流域戴营水文站1956-2000年历年逐月气温、降水和径流量资料,统计分析了近45年流域气候变化的基本特点,并以径流量作为自回归因子,降水和气温作为多元回归因子,建立了径流量预测的混合回归模型,分析了径流量对气候变化响应的敏感性。     

北京市大气PM2.5监测·模拟和评估技术

针对北京市大气污染防治工作的突出问题和难点问题,介绍了北京市大气二次污染物PM_(2.5)监测、模拟和评估关键技术,旨在为国内各城市环境空气质量评价、模拟评估、预报预警,以及重污染应急、重大活动空气质量保障等重要环境管理工作提供有力的技术支持,为管理部门提供准确、及时、全面的信息。     

渭河流域1980-2000年LUCC时空变化特征及其驱动力分析

流域水沙变异与土地利用/覆被变化（LUCC）有着十分密切的关系。该文基于渭河流域1980年、1990年和2000年的土地利用/覆被数据,借助ArcGIS等软件对渭河流域20 a间LUCC的时空变化特征进行分析,探讨渭河流域LUCC的时空变化规律。基于转移矩阵、综合土地利用动态度、综合土地利用程度和单一土地利用变化率等指标进行分析表明:渭河流域在1980-2000年土地利用/覆被发生了较大变化,其中草地增幅最大,达到2.09万km²;耕地和林地减幅分别达到了1.35万km²、1.11万km²;建设用地增速最快,增长了8.53倍。从综合土地利用动态度、综合土地利用程度和单一土地利用变化率时空分布图可以看出:变化的时空格局有明显的区域特征,而且前十年的变化比后十年的变化剧烈,主要地类时空变化差异明显。基于时空变化特征分析了变化的驱动力,分析得出主要受到国家土地政策、水土保持、经济发展以及人口增长等多方面因素驱动。     

近十年土壤污染物源解析研究综述

加强土壤污染物源解析技术研究是防治土壤污染,改善土壤环境质量的重要前提。归纳了近十年国内外在土壤污染物源解析方面的研究概况、主要研究对象、源解析的常用方法。重点总结了特征比值法、主成分/因子分析-多元线性回归法、正定矩阵因子分解法、绝对因子得分-多元线性回归法、非负约束因子分析法、UNMIX法、化学质量平衡法、同位素法等的基本原理、各自特点及其在土壤污染物来源解析上的应用情况,总结了各种源解析方法在应用上的优势和局限。最后指出土壤污染物源解析研究中面临的挑战和未来发展方向。     

数据驱动的模糊支持向量农业水质评价模型

[目的]针对在线农业水质综合评价中的监测数据噪声及边界模糊问题,建立具有良好抗扰性和等级划分的综合评价模型。[方法]提出了基于数据确定投影寻踪指标权重及模糊隶属度参数的支持向量评价模型。采用改进遗传算法对投影寻踪函数进行了优化求解,获得相对客观的指标权重向量,而后结合数据优化模糊隶属度参数,构建模糊支持向量综合评价模型,以使得监测噪声对评价模型泛化能力的影响减小。此外,考虑到通用的离散化评价等级分辨率较低,提出了区域划分信度的概念,用以辅助说明样本所属区域划分等级的可信程度,实现对综合评价结果进行细化补充说明的目的。[结果]评价模型与专家意见及传统评价方法的结果吻合程度较高,且在监测数据叠加10%至30%的随机噪声时,模型仍能保持85%以上的一致率,样本的区域划分可信度均大于临界值,抗扰效果优于传统模糊综合评价及灰色聚类法。[结论]本文构建的模型具有较好的可行性与鲁棒性,能为后续噪声存在条件下农业水质在线实时综合评价提供借鉴与参考。     

腐植酸对水溶液中丁草胺光化学降解的影响

采用紫外光照射的方法研究了腐植酸对丁草胺光降解特性的影响。结果表明，潮土腐植酸对丁草胺的光降解具有明显的抑制。潮土腐植酸浓度较低（〈10mg·L^-1）时，随腐植酸浓度的增加，对丁草胺光降解的抑制作用越强，丁草胺光降解速率越低；当潮土腐植酸的浓度≥10mg·L^-1时，腐植酸浓度的变化对丁草胺光降解的抑制作用影响不大，20mg·L^-1腐植酸与10mg·L^-1腐植酸对丁草胺光降解的影响相近。不同腐植酸对丁草胺光降解的抑制作用不同，商品腐植酸对丁草胺光降解抑制作用较强，潮土腐植酸和黑土腐植酸对丁草胺光降解的抑制作用则相对较弱。这种现象可能是由腐植酸的纯度和腐植酸本身结构特性的差异造成的。