基于Copula函数的黑龙江省作物生育期丰枯遭遇研究

作物生育期降雨量(P)和参考作物腾发量(ET0)的多少是造成农业干旱的主要因素,分析作物生育期丰枯遭遇特征,对指导农业防旱抗旱有重要作用.基于黑龙江省1980-2017年春玉米生育期的降雨量和参考作物腾发量,利用Copula函数构建P-ET0联合分布模型,对其丰枯遭遇频率进行研究.研究表明:P、ET0均服从Gamma分布;在9种丰枯遭遇组合中P-ET0枯丰型的联合概率值随着P的增大和ET0的减小而呈增大趋势;在天然来水条件下,黑龙江省春玉米生育期P枯、ET0丰的联合重现期和同现重现期分别为2.50年、3.33年.针对水资源供需不协调、天然来水不能满足作物需水,且重现期间隔时间较短的情况,可通过P与ET0的不同遭遇组合情况对其干旱风险进行定性描述和定量评估,从而为灌溉规划、科学调配水资源提供参考依据.     

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。     

关中地区农业节水分区研究

农业节水分区是促进区域水资源高效利用,缓解农业用水短缺的有效方法之一。针对关中地区水资源短缺、农业用水量大的现状,进行了该地区农业节水分区。收集分析了关中地区的地形地貌、气候特征、水资源利用状况以及农业结构方面的资料,采取系统聚类法结合主成分分析的方法展开关中地区农业节水分区的研究。结合关中地区农业相关的自然社会特点,构建了由气候指标、地形地貌指标、水资源及缺水程度指标、耕地灌溉程度指标、社会经济情况指标和农业结构指标等组成的农业节水分区指标体系;对指标进行变异分析和相关分析,筛选出13个原始指标;借助主成分分析法将原始指标表示成6个主成分以提高计算效率;运用系统聚类法把研究区内的42个县级区域划分成6个农业节水区,并结合自然、社会和经济情况对各区进行了水资源利用情况分析,对各区农业节水措施给出相应的对策建议。     

近60 a渭河流域降水特征

基于1952-2011年渭河流域天水、宝鸡、武功、西安4个气象站的逐日、逐月、逐年降水量资料,利用线性回归、5 a滑动平均法、Mann-Kendall法以及小波分析,对渭河流域近60 a降水量变化进行趋势、突变以及周期分析。结果显示：渭河流域降水季节分配不均,主要集中在夏、秋两季,春、秋两季降水量呈现明显减小趋势,夏、冬两季降水量变化趋势不明显;各季节降水量年际变化显著;流域内除夏季以外,其他季节均存在突变点;4个站点均存在年总降水量突变点;渭河流域降水量的震荡周期为28~30 a;降水天数呈现减少趋势;小雨降水强度有增加趋势;除西安站外,其余3个站点1976-1990年的暴雨天数最多,暴雨天数年际变化较大。     

泾河水系浮游动物群落结构及其与环境因子的关系

为了解渭河流域最大支流——泾河水系的浮游动物群落结构特征及水质状况,于2012年10月对该水系15个采样断面的浮游动物群落和水环境理化特征进行了调查,并运用Canoco 4.5软件对浮游动物群落与环境因子进行典范对应分析。结果表明:泾河水系浮游动物种类共有28属42种,其中轮虫占主导,原生动物和桡足类次之,分别占种类总数的85.72%、7.14%和7.14%;游动物密度为0.9~36.0 ind./L,平均值为8.5 ind./L,生物量为0.001 1~0.042 5 mg/L,平均值为0.009 7 mg/L;浮游动物优势种有8种;Shannon-Weiner多样性指数(H)平均值为2.38,Pielou均匀度指数(J)平均值为0.75;浮游动物密度聚类分析结果显示,泾河水系各断面浮游动物可分为4大类群;典范对应分析(CCA)结果显示,驱动泾河水系浮游动物群落结构形成的水环境因子为水温、海拔和河宽。基于浮游动物群落结构特征,根据物种多样性指数对泾河水系水质状况进行评价,结果显示,泾河水系水质属于β-中污染,浮游动物群落结构趋于简单化,需要加强流域生态建设及污染治理。     

雅鲁藏布江流域NDVI时空分布及与站点气候因子的关系

作为反映流域植被覆盖度的一个指标,NDVI的变化受多个气候因子的影响,而降水与平均气温是重要的影响因子。对雅鲁藏布江流域NDVI时空变化特征分析的同时,根据流域站点的经纬度提取流域面上的NDVI值并与流域站点主要气候因子(降水与平均气温)的关系进行了分析。结果表明,流域站点NDVI与主要气候因子(降水、平均气温)均具有较强的季节性、时间上的一致性与较高的相关性。NDVI与降水量线性相关系数为0.77,对数相关系数为0.7;NDVI与平均气温线性相关系数为0.72,对数相关系数为0.68。     

利用MATLAB研究土壤水分空间变异初探

本文利用强大的数据计算分析软件MATLAB对土壤水分空间变异进行分析,并通过对样地数据插值和趋势面分析,方便地得出了样地土壤水分的变化趋势,计算分析结果对水土保持和农田灌溉都有很好的指导作用。     

基于GIS和USLE的非点源污染关键区识别

密云水库是北京市唯一的地表饮用水源地，近年来遭受富营养化的威胁，在点源污染逐步得到控制的情况下非点源污染已上升为其水质污染的首要因素。非点源污染在空间分布上具有显著的差异，少数景观单元输出的污染物往往占整个流域污染负荷的大部分，这些景观单元成为非点源污染关键区，对它们进行治理，可以使有限的资源发挥最大的效率。USLE作为早期简单的土壤侵蚀模型，经过不断的修正和改进依然是当今应用最为广泛的土壤侵蚀模型之一。其参数相对简单且易于获得，当采用GIS来执行时，可以用于大区域的土壤侵蚀研究。本研究基于流行的GIS软件平台，并通过栅格运算来执行USLE，最后生成密云水库流域非点源污染关键区分布图，为下一步更加详细的识别提供参考。     

麦秸覆盖条件下土壤蒸发阻力及蒸发模拟

模拟覆盖条件下的土壤蒸发对于农田水管理具有重要的作用。该文分析了留茬和秸秆覆盖模式下影响土面蒸发的因素,提出了留茬覆盖模式下蒸发阻力和土面蒸发模型,基于试验数据确定了公式中的参数。主要结果和结论:当表层2 cm土壤含水率高于0.23 cm3/cm3(约60%田持)时,土面相对蒸发量(土面蒸发量与20 cm蒸发皿蒸发量比值)基本保持稳定;当表层2 cm土壤含水率在0.05~0.23 cm3/cm3之间时,土面相对蒸发量随土壤含水率的降低而线性减小。覆盖会明显降低土壤蒸发,覆盖阻力随秸秆覆盖量增加呈指数增长。当表层2 cm土壤含水率在0.05~0.23 cm3/cm3之间时,土壤表面阻力随土壤体积含水率降低而线性增加。验证结果显示建立的土面蒸发模型及相应阻力参数能较好的模拟覆盖条件下的土面蒸发量。     

资源环境承载力定量分析——以秦巴山水源涵养区为例

在全国范围生态文明建设的时代背景下,开展生态型地区的可持续发展研究是一项重要课题。生态型地区资源环境承载力作为区域经济发展的一部分,对其客观准确的评估具有十分重要的实践意义。在区域调研资料的基础上,依据当地发展特点,在ESI模型和状态空间法的基础上,构建了区域资源环境承载力评价指标体系,并以秦巴山水源涵养区为例,对区域的生态现状承载情况及资源开发利用与污染排放情况进行综合评价,并从资源能源消耗和污染排放的角度定量分析人类活动影响下的区域环境健康状况;采用2010年的区域统计相关数据分析了其空间序列的资源环境承载分布情况,探讨了区域生态承载力与社会经济压力之间的关系。研究发现:该区生态环境十分脆弱,生态承载力指数最低的县市只有0.135;生态承载力的空间分布差异明显,中南部生态承载力指数较高,最大值为0.795;水源涵养能力和固碳吐氧能力是生态承载力空间分布差异的主控因子。研究区社会经济压力指数较高,最高地区达到0.517,表明社会经济发展对环境压力大;资源能源消耗与环境污染相互关系分析表明,区域发展在一定程度上依赖资源能源消耗;社会经济压力指数的主控因子是单位面积工业三废排放量、人口密度、能耗指数和单位面积生活污水排放量。研究区资源环境承载力中南部较大,少数"超载"区域指数值高达6.790,承载力分布特点总体中部好于周边;区域资源环境承载力的最大影响因子是年平均气温、植被覆盖度和单位面积生活污水排放量。脱钩指数分析显示生态或社会经济发展单方面对资源环境承载力的影响较小,为"相对脱钩";发展压力受植被覆盖度和生活污水排放量等影响大,但是总体仍处发展稳定阶段,需要分区域制定发展对策。