典型草原区河谷带地下水位对水均衡要素变化的响应

近几年锡林河流域开始进入降水偏丰周期,但地下水“入不敷出”的情况愈加明显,过量的地下水开采需求只能通过消耗地下水储蓄量来实现。基于水均衡原理和统计学方法分析锡林河平原区地下水位对降水量和开采量间的响应程度。研究结果表明,各个观测井对降水时序变化的响应差异较大,其中饲草料基地井与农场三队井地下水位变幅对降水较为敏感;水位埋深与开采量之间存在明显的正相关关系,从水位-开采量关系曲线变化趋势来看,随着地下水开采量增加,农场三队、饲草料基地和奶牛场的水位响应最明显;农作物大棚种植区地下水位主要受降水量与开采量共同作用,响应程度为51.16%,而饲草料基地受开采量影响最大,达到60.71%,压减灌溉饲草料地规模、调整集中连片布局为分散式利用是缓解农灌区地下水超采、促进农牧业安全发展的主要途径。     

耦合地下水模拟的渠井灌区水资源时空优化配置

为控制渠井灌区地下水位,合理确定地表水和地下水的分配方案,构建水资源时空优化与地下水数值模拟耦合的模型体系。以灌区缺水量最小、时段缺水率均衡和渠系单元缺水均衡为原则建立灌区地表水地下水联合利用的时间和空间优化模型,分别采用人工鱼群算法和粒子群算法求解,以优化的地表水供水量和地下水开采量为耦合变量,作为地下水模拟模型的输入,以丰、平、枯水年地下水位变幅之和最小为模拟目标,获得不同水文年地表水地下水的时空优化配置方案。泾惠渠灌区优化结果表明,丰水年和平水年不缺水,枯水年在2020年和2030年灌溉缺水分别为4 489万m3和3 941万m3,主要分布在12月、3月、6月、7月、8月。2020年丰、平、枯水年灌区平均地下水位变幅分别为0.49、0.06、-0.42 m,2030年丰、平、枯水年灌区平均地下水位变幅分别为0.21、-0.08、-0.26 m,基本上实现多年采补平衡。耦合地下水模拟的水资源时空优化配置方法,是渠井灌区实现水资源合理利用和生态健康的有效途径。     

Physiological characteristics,gas exchange,and plant ion relations of quinoa to different saline groundwater depths and water salinity

The objective of this study was to investigate the influence of saline groundwater depths (SGDs) (0.3, 0.55, and 0.80 m) with salinity equivalent to irrigation water salinity (WS) and irrigation WS (10, 20, 30, and 40 dS m^?1) on physiological characteristics, gas exchange, and plant ion relations of quinoa in cylindrical lysimeters in greenhouse conditions. Root length density (RLD) in the soil layer close to the saline shallow groundwater decreased. Soil aeration was the key point for reduction in RLD by decreasing SGD that was intensified by the increase in WS. It is concluded that root of quinoa was sensitive to anaerobic soil conditions. Results showed that the mean value of leaf water potential (Ψ) dropped from ?1.53 to ?3.09 MPa by increasing WS from 10 to 40 dS m^?1. Increasing WS from the lowest to the highest level resulted in 48% decrease in leaf photosynthesis rate (A_n). Results revealed that leaf stomatal conductance (g_s) was more sensitive to salinity than A_n. Stomatal closure in quinoa started to occur when the Ψ value fell below approximately ?1.0 MPa. In general, increasing WS from 10 to 40 dS m^?1 resulted in about 4.6-fold, 2.1-fold, and 2.6-fold increase in plant Na⁺, Ca²⁺, and Cl^? concentration, respectively.     

黑河中游荒漠植物生长与降水、土壤水和地下水的关系

[目的]分析荒漠化防治中植物生长与降水、土壤水和地下水的关系,为荒漠区植被修复与保护提供科学依据。[方法]在黑河中游荒漠区建立荒漠化综合防治试验站进行长期定位监测,取得降水、土壤水、地下水、植物盖度、生物量等数据,采用特征参数算法、相关分析法和逐步多元回归方法,对植物生长和水分的年内、年际变化特征及相关回归模型进行分析。[结果](1)2006—2014年,土壤质量含水率、生物量、盖度变化接近且最大,降水量次之,地下水埋深最小;生物量、盖度呈波动性增大趋势较明显,降水、土壤水、地下水位变化呈波动性略有降低趋势,但不明显。(2)在植物生长季的3—11月期间,土壤各层含水率变化步调基本一致,植物平均生物量和盖度变化步调基本一致,降水量和地下水埋深变化步调基本一致。(3)建立了盖度与0—20cm土壤质量含水率、生物量与0—20cm土壤质量含水率回归方程,且均通过了R拟合检验,F方差检验,t回归系数检验,通过模型预测盖度、生物量的变差分别为99.0%和91.4%,预测盖度和生物量变化的准确率分别可达86.5%,78.9%。[结论]黑河中游荒漠植被的生长与环境水分变化关系十分密切,可通过水资源管理修复植被,也可根据植被生长状况评估水资源管理工作。     

新疆焉耆盆地平原区地下水溶解性总固体时空演化

为研究新疆焉耆盆地平原区地下水污染现状,2014年在焉耆盆地平原区设置42个采样点,采集42组地下水样本,测定样本中溶解性总固体(total dissolved solids,TDS)及阴阳离子含量,并利用SPSS软件及MAPGIS地理信息系统分析其时空动态。结果表明,1999年与2014年地下水TDS总体存在显著差异性;对地下水中TDS与宏量阴、阳离子组分及p H值之间的关系进行分析,地下水TDS与SO42-、Cl-、K++Na+、Mg2+、Ca2+具有显著相关,相关系数在0.717~0.964之间,与宏量阴离子SO42-、Cl-相关性明显大于阳离子,相关系数分别为0.963及0.964。在时间尺度上,1983-2014年地下水TDS均值整体呈现先升高再有所降低而后又升高再降低的趋势,均值由1983年305.0 mg/L上升至1999年1773.1 mg/L后又降低至2014年589.44 mg/L;在空间尺度上,1999-2014年地下水TDS1 g/L区域面积变化呈增加的趋势,面积由1999年2 011.7 km2增加至2014年2 229.3 km2,与1999-2014年地下水TDS均值呈下降趋势相对应。研究区地下水TDS变化主要原因有2方面:一是地下水水位由2000年4.98 m下降至2014年7.34 m,地下水水位下降促使土壤及其下层沉积物中的钙、镁易溶盐、难溶盐及交换性钙镁由固相向水中转移使更多的钙镁离子进入地下水中,使地下水TDS增高,同时地下水位下降导致水中溶质浓缩也会造成TDS增高;二是生活及工业污水的排放导致大量Cl-、SO42-和部分Mg2+、Ca2+进入地下水中,造成TDS升高,这与TDS中Cl-和SO42-占主导地位相吻合。     

洞庭湖区短轮伐期杨树人工林生物量调查

为实现杨树人工林的分类经营,提高杨树人工林的经济效益,采用标准木法对洞庭湖区杨树人工林中不同径阶林木生物量进行了测定。结果表明:7年生杨树人工林的径阶集中分布在14~20 cm。不同径阶杨树单株不同器官生物量均遵循树干树枝树根(含桩)树皮树叶的分配规律;随着径阶的增长,树干在单株、林分内所占的比例均呈增长趋势;小于5 cm的主干、树枝和根的生物量与地上部分的胸径和树高均成幂函数关系,相关系数分别为0.839 4、0.940 5和0.994 7。     

黄河三角洲贝壳堤岛土壤盐分空间分异特征

对黄河三角洲贝壳堤岛贝壳砂基质和相邻滨海盐土的盐分特征进行调查研究,系统分析贝壳堤岛土壤盐分的空间异质性。选择不同地下水埋深梯度下2种土壤类型进行剖面盐分特征测定,比较研究土壤类型及地下水埋深对土壤盐分特征的影响,并应用主成分分析法对土壤盐分特征进行综合评价。结果表明:(1)除Ca2+外,贝壳砂基质剖面中其余盐分特征指标由表层至底层均呈现逐渐增高的趋势,Ca2+含量由上至下则呈现缓慢降低的趋势;(2)贝壳砂基质剖面盐分含量与地下水埋深密切相关,近海侧剖面(地下水埋深1.5m)细颗粒含量、含水量、含盐量及pH值均高于滩脊剖面(地下水埋深2.5m)对应各层次;而各盐分离子中,近海侧剖面各层K+、Na+、Cl-、SO42-含量明显高于滩脊剖面对应各层次;而Ca2+、Mg2+则不同,其近海侧剖面与滩脊剖面对应各层次含量均比较接近;(3)贝壳堤岛土壤样品盐分特征指标相关分析表明,除Ca2+外,其余各指标之间多存在显著或极显著正相关关系;(4)贝壳堤岛土壤样品盐分特征指标的主成分分析表明,前4个主成分因子累计贡献率为84.265%,分别依次可以理解为土壤的盐化状况因子、土壤Ca2+含量因子、土壤含盐量及碱化特征因子、土壤K+含量因子;主成分得分可以很好的将各土壤样品进行分类和排序。     

窟野河流域不同水体同位素及水化学特征分析

通过野外调查取样和室内测试分析,应用水化学和同位素技术,分析了窟野河流域不同水体的水化学和氢氧同位素特征,探讨了不同水体的关系。结果表明:(1)河水的水化学类型由上游的Na~+-Ca~(2+)-HCO_3~--SO_4~(2-)演变为下游的Na~+-Ca~(2+)-SO_4~(2-)-HCO_3~-。上游矿井水水化学类型与上游河水一致;上游矿区生活用水距离河道1 000m以内,井深180m的水样点,水化学类型与河水一致;距离河道1 000m,井深180m的水样点,水化学类型与河水有一定的差距。下游灌溉用水水化学类型为Ca~(2+)-Na~+-SO_4~(2-)-HCO_3~-,与河水一致。(2)流域大气降水线斜率和截距都小于全球大气降水线和中国大气降水线,表现出氢氧同位素大陆效应的影响。从上游向下游,河水的氢氧同位素组成有逐渐富集的趋势。上游乌兰木伦河矿井水氢氧同位素与河水氢氧同位素组成相近,说明河水与矿井水水力联系密切。生活用水由于取样井深的不同和距离河道远近的不同导致各样点氢氧同位素含量具有一定的差距。下游灌溉用水的氢氧同位素组成与河水相似。     

大蒜施用“金满意”有机肥料不同用量肥效试验

为了解决大蒜丰产优级生态有机肥用量问题,以‘豫蒜5号’大蒜、“金满意”有机肥为试验材料,采用田间试验和室内试验的方法对‘豫蒜5号’大蒜施用“金满意”有机肥的效果进行研究。试验表明,大蒜施用“金满意”有机肥不同用量对蒜头、蒜薹产量的影响显著。单施有机肥的处理蒜头、蒜薹产量明显较低,比单施化肥处理蒜头产量低40.1%,蒜薹产量低37.78%;所有施有机肥加等量化肥的处理都比单施等量化肥的处理蒜头、蒜薹产量高,蒜头增产幅度2.4%~10.1%,蒜薹增产幅度3.19%~9.85%;大蒜施用“金满意”有机肥不同施肥量对经济效益的影响突出。大蒜施用“金满意”有机肥不同施用量对可溶性固性物含量的影响明显,所有施用有机肥的处理蒜头、蒜苔中可溶性固形物的含量都比单施化肥的处理高,蒜头提高幅度在1.94%~7.38%,蒜薹提高幅度3.43%~12.72%。大蒜施用“金满意”有机肥对植株生物经济性状的影响很大,主要表现在：随施用量增加,增加蒜头直径和蒜头重量;不施有机肥处理都降低植株高度,黄叶片数增多,绿叶数减少;施用“金满意”有机肥与施猪粪相比较,对大蒜叶片总数影响不大,但施用“金满意”有机肥对大蒜头、蒜薹产量影响极显著。综合试验结果,在底施化肥N225+ P2O5225+ K2O 225基础上,以施用“金满意”有机肥6000 kg/hm2处理收益最高,是比较理想的施肥量。     

吐鲁番市城市化与产业结构的关系

通过文献资料法、理论分析、相关分析、灰色关联度分析以及实证分析法,研究吐鲁番市城市发展与产业结构之间的关系,从而为产业结构的合理调整及社会经济的可持续发展提供科学依据。研究结果表明:吐鲁番市在1962—2011年间,城市化水平总体上表现为增长趋势。目前城市化水平低于全国平均水平,处于城市化的中期阶段,发展潜力大。在这期间产业结构从“一、二、三”转变为“二、三、一”,三大产业的比例从以前的8.8∶1.1∶5.7转变到2011年的13.1∶64.5∶22.4。城市化水平的变动与第一产业的变化呈明显的负相关,与第二第三产业的演变呈正相关。三次产业与城市化水平提高的关联度大小顺序为:第二产业>第三产业>第一产业。第二产业对城市化水平提高的贡献率最高,对吐鲁番市经济发展的拉动力最大,第三产业其次,第一产业最小。虽然吐鲁番市产业结构向更加优化的方向转变,但吐鲁番市在以后的快速城市化过程中,第三产业对城市化进展作用的不足会限制吐鲁番市的城市化发展。