柴河流域土壤特性空间分布特征研究

利用GPS定位,2010年在柴河流域采集土样100个,分析了孔隙度、有机质、全氮和全磷的含量,应用传统统计学和地统计学方法对数据进行了分析。结果表明,按照1980年全国第二次土壤普查养分分级标准,土壤有机质的平均含量属中等水平,全氮和全磷以较丰富为主。通过半方差函数分析,土壤孔隙度、有机质、全氮和全磷在一定范围内存在空间相关性,而土壤孔隙度、有机质和全磷的空间变异是由结构性因素和随机性因素共同作用引起的。研究揭示了柴河流域土壤有机质、全氮和全磷的空间变异规律及其影响因素,为实现土壤肥力评价和养分资源精准管理提供了科学依据。     

乌鲁木齐河流域降水量时空变化特征

根据乌鲁木齐河流域7个气象站1961—2009年逐月降水量资料,使用线性回归、气候倾向率、Mann-Kendall突变检测、Morlet小波等方法,分析了流域内年降水量的时空变化特征。结果表明,乌鲁木齐河流域降水量的垂直分异十分明显,从古尔班通古特沙漠南缘的河流末端到天山一号冰川的河源地带,年降水量的多年平均值随海拔高度总体呈抛物线型,年最大降水量出现在海拔1 900~2 600 m的中山带,对应的最大降水量约为520~550 mm;流域内各地降水量的年内分布均为单峰型,冬半年（10月至翌年3月）各月降水较少且各站点的降水量差异很小,夏半年（4月至9月）各月降水较多并且上游区域降水量远多于中下游区域;49 a来,流域各站的年降水量均为增多趋势,降水增多倾向率随海拔高度呈线性递增趋势,全流域平均年降水量递增倾向率为14.417 mm/（10a）;突变检测表明,乌鲁木齐河流域年降水量于1992年发生了显著的突变性增多,突变后降水量较突变前平均增多了45 mm,增多14.5%;乌鲁木齐河流域年降水量的不稳定性（变异系数）随海拔高度呈显著的幂函数型递减趋势,海拔越高的区域降水的年际间稳定性越好,反之亦然;乌鲁木齐河流域年降水量具有准3 a、准6 a和准8 a的周期变化。     

黑龙江省西部作物生长季降水变化规律的小波分析

近年来,由于受到全球气候变化的影响,黑龙江省西部半干旱区旱情越来越严重,严重影响农业生产。因此,黑龙江省西部农业生产的稳定发展面临巨大的挑战。为解决上述问题,以甘南县为例,应用小波理论对该县实测作物生长季降水时间序列的多时间尺度变化特征及突变特征进行分析,揭示该区作物生长季降水变化的主要周期及旱涝变化趋势,为甘南县乃至黑龙江省西部农业生产充分利用天然降水和挖掘作物水分生产潜力提供科学依据。     

湘江流域矿区Cd污染土壤的修复及其综合利用

湘江流域土壤重金属污染已成为流域内最重要的环境问题之一,其中有色金属矿区土壤Cd污染对农产品的安全生产具有较高的潜在风险。在分析湘江流域矿区土壤Cd污染现状和成因的基础上,总结了近年来湘江流域矿区Cd污染土壤的修复实践,比较了不同Cd污染程度的安全高效利用措施,并对流域内未来的土壤修复和综合利用工作提出了展望。     

基于SVM分类的淮河流域夏季降水预测模型

采用1959--2009年逐月74项大气环流特征量序列、500hPa月平均高度场和月平均海温场,计算与预报对象淮河流域夏季降水量相关系数,选取预测因子;用主分量分析方法组合预测因子。用支持向量分类机方法分别建立山东淮河流域、河南淮河流域、江苏淮河流域、安徽淮河流域共4个区域夏季降水短期气候预测模型。对2007--2009年夏季降水量SVM分类预测,4个区域的训练集回预测正确率为85％～99％,平均训练集回预测正确率91％;预测结果误差最大不超过1级,绝对值平均为0．4级。结果表明,该模型具有较强的预测能力和推广前景,可在气候预测业务中使用。     

基于RUSLE的松花江流域不同侵蚀类型区泥沙输移比估算

为摸清东北黑土区土壤侵蚀与泥沙输移特征,以松花江流域为研究对象,选取不同侵蚀类型区8个水文站控制区,利用RUSLE模型,结合水文站实测输沙数据,分析了不同侵蚀类型区泥沙输移比的时空变化特征。结果表明:（1）松花江流域各侵蚀类型区均以微度侵蚀和轻度侵蚀为主,而草地、旱地和裸地侵蚀模数均呈现依次增大趋势,且大于该区容许土壤流失量,特别是松岭站、碾子山站、大石寨站和大山咀子站水文站控制区裸地土壤侵蚀模数均大于20 000 t/（km²·a）,达到剧烈侵蚀程度。不同侵蚀类型区之间侵蚀模数表现为丘陵沟壑区Ⅰ > 丘陵沟壑区Ⅱ > 天然林区 > 漫川漫岗区。（2）松花江流域不同侵蚀类型区泥沙输移比总体上表现为漫川漫岗区 > 丘陵沟壑区Ⅱ > 丘陵沟壑区Ⅰ > 天然林区。（3）同一侵蚀类型区不同年际间泥沙输移比波动起伏,而从20世纪60年代到80年代,人类活动影响较小的天然林区和丘陵沟壑区Ⅱ不同时期平均泥沙输移比相差不大,人类活动剧烈的漫川漫岗区和丘陵沟壑区Ⅰ平均泥沙输移比则表现为波动式递增。研究结果对于了解东北黑土区土壤侵蚀和泥沙输移规律,明确该区域土壤侵蚀机理和治理目标具有指导意义。     

太湖流域稻麦轮作体系施肥现状分析与对策

太湖流域是中国重要的商品粮生产基地之一。为了探讨太湖流域稻麦轮作体系最佳养分管理技术施肥途径,在前人研究的基础上,通过采用文献总结与调查研究的方法,分析太湖流域稻麦轮作体系的施肥现状,指出施肥中存在的问题。结果表明,农户间施肥量差异大,过量与不足现象并存;养分投入不平衡,农民普遍偏施氮肥,磷、钾肥尤其是钾肥使用比例很低,一般不超过氮肥施用量的20%;氮肥施用时期不合理,与作物养分需求不同步。建立、完善和应用集土壤、作物、环境等管理技术为一体的最佳养分管理技术是实现太湖流域稻麦轮作体系生产力持续提高、经济效益和资源高效利用及环境保护多重目标相协调的必然选择。     

分布式水文模型在徒骇马颊河流域灌溉管理中的应用Ⅱ.水分生产函数的建立和灌溉制度的优化

【目的】优化徒骇马颊河流域冬小麦-夏玉米轮作体系的灌溉制度。【方法】以经过参数率定与模拟验证的SWAT为手段,设置了1种充分灌溉和9种非充分灌溉情形,拟合得到冬小麦和夏玉米的水分生产函数,在此基础上,以不考虑氮磷胁迫的历史灌溉情景为基本情形,设置了3种优化灌溉方案。【结果】模拟结果表明,与基本情景相比,轮作体系粮食稳产,平均节约灌溉用水29.00%,水分利用效率平均提高6.58%;与相应时段的年鉴统计值和模拟的历史情景下的产量相比,情景三下全区轮作体系粮食平均增产8.32%和11.24%;与模拟的历史情景相比,优化情景下轮作体系的水分利用率平均提高36.33%。【结论】优化灌溉方案能够在保证徒骇马颊河流域冬小麦－夏玉米轮作体系粮食稳产的前提下,有效地节约灌溉用水,提高水分利用率。     

牛山湖小型鱼类群落结构特征及生物量估算

于2002年9月至2003年7月使用围网作为采样工具,对长江中游典型浅水草型湖泊牛山湖的小型鱼类进行了季度定量采样,研究其群落结构特征并估算优势种类在全湖的密度和生物量。依据水生植被状况将该湖划分成黄丝草聚草生境、黄丝草生境和裸地聚草生境,鱼类采样在这3种类型生境中进行。研究期间围网共捕获27种、12 636尾鱼,其中20种属于小型鱼类,体全长分布在19 mm和239 mm之间;以相对重要性指数计,鳑鳑高体(Rhodeus ocllatus)、红鳍原鲌(Cultrichthys erythropterus)、彩副(Paracheilognathus imberbis)、麦穗鱼(Pseudorasboraparva)、小黄黝鱼(Micropercops swinhonis)、似(Toxabramis swinhonis)、兴凯(Acheilognathus chankaensis)和子陵吻虾虎鱼(Rhinogobius giurinus)被视为优势小型鱼类,它们占围网渔获物总数量的91.1%。Zippin法估算结果显示,8种优势小型鱼类的密度和生物量具有明显的季节性波动,它们的年均总密度为3.992 ind/m2,年均总生物量为6.073 g/m2。作者认为合理放养食鱼性鱼类、优化鱼类群落结构是开发利用长江流域湖泊小型鱼类资源并提高渔业产值的有效途径。     

基于生态足迹法的疏勒河流域水资源承载力评价

利用生态足迹法研究了疏勒河流域水资源承载力与生态赤字,结果表明,疏勒河流域水资源承载力从2003年的1 696.35 hm²增加至2007年的1 925.26 hm²,增长幅度为13.5%;总生态足迹从2003年的19 714.23 hm²增加至2007年的32 236.35 hm²,增长幅度为63.5%;而生态赤字从2003年的18 017.88 hm²增加至2007年的30 311.08 hm²,增长幅度为68.2%。水资源负载指数结果表明,疏勒河流域水资源开发潜力不大。未来在水资源管理方面采取适度移民、加强民众的节水意识教育,以及调整产业结构,特别是不适宜再扩大种植业面积。