川中小流域地下水硝态氮的时空变化特征

通过2002年4月至2003年4月对川中丘陵区小流域地下水中氮素各种形态的监测分析,研究了该流域地下水硝态氮的时空变化特征。结果表明,川中小流域地下水硝态氮污染特征与流域降水的季节变化趋势基本一致,其污染强度约从6月开始上升,一直持续到10月,集中在降雨丰富的时段。夏季3个月(6月—8月)是地下水硝态氮污染的高发季节,这与年雨量的60%集中于该季节而降水多以暴雨形式出现有关。小流域地下水硝态氮污染强度中以小流域上部为最高,明显高于该流域的中下部。小流域上部的塘边井样点地下水硝态氮浓度平均达11.26mg·L-1,最高值达14.23mg·L-1,超过WHO所规定的生活饮用水NO-3-N浓度上限的42.3%;小流域中下部地下水硝态氮的污染水平相对较小,以张飞井为最低,平均浓度仅为1.03mg·L-1。小流域地下水中氮素存在形态以NO3--N为主,平均占97.6%,最高达99.4%。     

流域总量控制下的农业非点源污染控制方案及其风险分析——以杭埠-丰乐河流域为例

以巢湖的最大入湖支流杭埠-丰乐河及其流域为研究区域,以国际较新流域管理模型WARMF（Watershed Analysis Risk Management Framework）为研究工具,通过入河负荷、水质、水量的综合分析确定流域关键控制区,提出总量标准转换系数、结合功能区水质要求、计算河段的总量负荷标准。以分段计算总量标准取代总量分配,以负荷流失率和化肥流失率为基准进行非点源内部不同土地利用类型的削减分配,通过局部灵敏度分析和摩尔斯敏感判别因子筛选风险因子,尝试以个别关键区域的控制达到全流域的改善,并且以Jacknife模拟为风险分析方法对控制方案进行风险分析。     

岷江上游土壤侵蚀时空演变特征及其成因分析

为研究岷江上游流域土壤侵蚀动态变化情况,使用通用土壤流失方程(USLE)和统计学、空间分析等方法探讨了该区域2001—2017年土壤侵蚀时空演变特征及其成因。结果表明：(1)岷江上游流域土壤侵蚀主要发生在西部、西南部、东北部和东南部。(2)土壤侵蚀模数显著减小区域主要分布在流域西部和西南部,从地形、降水和土地利用看,主要分布于海拔2 500～5 000 m、坡度大于15°、年均降水量800～1 200 mm的区域和林地侵蚀区。土壤侵蚀显著增加区域主要分布在北部和东南部,其中以中山、亚高山区域和年均降水量400～800 mm的干旱河谷区域为主。(3)土壤侵蚀状况与海拔、坡度、年降水量和植被类型在空间上呈显著正相关关系(p<0.05),随着海拔、坡度、年降水量增加,土壤侵蚀现象越明显。(4)未利用地、草地和林地土壤侵蚀较明显,侵蚀占比(轻度及以上侵蚀面积占该类型的比例)分别为87.11%,39.75%和9.49%。(5)不同类型林地侵蚀占比由大到小为疏林地(15.04%)>针叶林(13.50%)>混交林(4.41%)>阔叶林(0.97%)。林地土壤侵蚀主要受降水和植...     

淮河上游冬小麦生长关键期旱涝灾害阈值研究

利用淮河上游地区1961-2015年13个气象站逐日降水数据,计算冬小麦生长关键期(2、3、4月)1个月尺度及3个月尺度SPI值,结合冬小麦产量数据,确定生长关键期对产量灾损率影响的具体时段,在此基础上分析了降水量变化及旱涝灾害空间分布,建立了SPI值与产量灾损率之间的定量关系。结果表明,(1)生长关键期(SPI3)和4月(SPI1_4)SPI值均与产量灾损率相关性程度高,分别通过0.01和0.05显著性水平检验;2个时段降水量变化整体呈减少趋势,且旱涝灾害空间分布存在一定的差异;(2)当SPI3值和SPI1_4值分别为-2.23和-1.82时,达到决定发生旱灾时产量灾损的阈值;(3)SPI3值和SPI1_4值与产量灾损率相关系数分别为0.94和0.82,在典型涝灾年,SPI值与产量灾损率具有线性关系。     

重型拖拉机控制器的CCP底层驱动与上位机设计

针对重型拖拉机控制器的在线标定测量问题,以32位单片机MPC5744P为例,开发了控制器局域网络标定协议(controller area network calibration protocol,简称CCP)的底层驱动程序。依据CCP的需求设计了FlexCAN模块、PIT模块以及Flash模块的底层驱动程序。为实现对变量的在线标定,利用Python的外部工具PyQt5设计了相应的上位机。为验证所设计系统的性能,通过上位机对MPC5744P单片机进行了变量的在线标定测量测试。试验结果表明,设计的CCP底层驱动能够通过与上位机的交互准确实现变量的在线标定测量,符合设计要求。     

黄土丘陵沟壑区燕沟流域的景观构成及功能类型

【目的】统计分析燕沟流域不同生态功能景观的斑块构成,为流域治理效果评价和景观格局优化提供依据。【方法】野外现地勾绘景观斑块类型图,内业进行数字化处理,建立燕沟流域的景观类型分类系统和数据库,统计相关景观指数,分析流域景观构成。【结果】(1)燕沟流域景观类型中,杂灌丛(浓杂灌丛和稀杂灌丛)面积最大,农田、刺槐林、成熟果园和草地面积次之;以上6种景观类型占流域面积的91.03%、占流域斑块数的81.68%,构成流域景观的主体;流域整体景观属于细粒结构。(2)三大景观功能类型中,生态防护型景观的斑块数、斑块面积、斑块周长均最高,占流域景观的近2/3,经济生产型景观次之;生态防护型、经济生产型、生活服务型三类景观的面积比约为2.08∶1∶0.12。(3)流域内自然景观与人类主导景观斑块面积的比例相当,经济生产型景观是人类主导景观的主要组成部分。【结论】目前燕沟流域景观构成的特点为:景观类型多样,斑块数量丰富,景观整体粒级微小,景观破碎,人类活动对流域景观的构成影响大;三大景观功能类型的构成,为燕沟流域治理效果评价和景观格局优化提供了依据,可作为同类地区小流域治理的重要参考。     

Defining and Measuring Forest Health

If forest health is to be approached scientifically, it must be defined and measured. Forest health is a condition of forest ecosystems that sustains their complexity while providing for human needs. We developed this broad definition becaue a wisely acceptable definition is lacking, and forest health is a focal point in discussions of how to sustain forest ecosystems in the United States. Steps for measuring forest health are: (1) select a representative set of indicators for a particular ecosystem; (2) establish baseline data, such as a historical range of variability; (3) develop standards against which to compare current conditions; and (4) establish a monitoring program to assess current conditions and modify baseline data as new trends develop.     

试验研究三峡库区大宁河流域降雨侵蚀力的时空变化

[目的]分析流域降雨侵蚀力时空变化规律,为水土流失预报及水土保持措施科学配置提供依据。[方法]以三峡库区大宁河流域内13个雨量站41 a 日降雨资料为基础,采用侵蚀力简易模型,分析了该流域降雨侵蚀力的年内分配和年际变化规律,并在软件 ArcGIS 10．2支持下,探讨流域降雨侵蚀力时空变化特征。[结果]大宁河流域年均降雨侵蚀力为7245．55 MJ ? mm／（hm2? h ? a）,它在空间上与流域降雨分布特征基本一致,呈现由东、西向流域中部逐渐减小的趋势,而南北差异较小;最大和最小降雨侵蚀力分别位于流域西北部的建楼站和南部的巫山站;降雨侵蚀力多年变化范围为3619．55～11109．14 MJ ? mm／（hm2? h ? a）。降雨侵蚀力的年内分布呈双峰型,集中程度高,4—10月占全年的95％。[结论]大宁河流域降雨侵蚀力和降雨变化年内分配一致,侵蚀力时空特征除与流域降雨量分布密切相关外,还与区域降雨格局及地形地貌等因素有关。     

三峡库区典型小流域非点源氮磷污染的来源与负荷

选择三峡库区典型小流域——忠县石宝镇石盘丘小流域,通过对其2007—2009年主要土地利用类型降雨径流中氮磷流失形态与含量进行连续监测,研究三峡库区非点源氮磷污染的来源与负荷。结果表明,三峡库区非点源氮磷污染的来源主要是居民点、柑橘果园和坡耕地,三者累计贡献了76%以上的小流域氮磷污染负荷,因此非点源污染控制的关键是拦截居民点、柑橘果园和坡耕地的暴雨径流。水稻田作为三峡库区主要的农耕地,对径流、泥沙和养分具有显著的截留和净化作用,对来自居民点的氮磷去除效率都在56%~98%之间,因此水稻田合理管理与化肥高效利用是三峡库区非点源污染负荷减控的重要途径。     

黄土丘陵沟壑区小流域土壤侵蚀及其预报模型研究

在小流域内建立人工径流试验小区和自然坡面径流试验小区,观测天然降雨条件下的土壤侵蚀现象、土壤侵蚀量和小流域出口治沟骨干工程的淤积量,并对小流域土壤侵蚀进行了分类。在特别界定小流域"坡面侵蚀"、"沟道侵蚀"和沟道"重力侵蚀"词语含义的基础上,建立起坡面侵蚀模数和沟道侵蚀模数的预报模型。该侵蚀预报模型具有较高的精度,适用于年降雨量为430mm左右的黄土丘陵沟壑区。