积雪变化对东北农田黑土盐基离子及有效硅铝含量的影响

[目的] 为探究冬季积雪深度变化下东北农田黑土盐基离子及有效硅铝含量的季节性变化特征。[方法] 采用人工控制积雪深度的方法,通过测定除雪处理组(SR)、减雪处理组(SL)、自然积雪对照组(C)、增雪处理组(SA)的东北农田黑土环境因子(温湿度、含水率、pH、总有机碳)、盐基离子、有效硅以及活性铝,分析土壤盐基离子及有效硅铝的含量变化过程,以及两者对土壤环境因子的响应关系。[结果] 积雪深度的降低使季节性雪被覆盖下黑土受到积雪的保温作用减弱,0—30 cm土壤温度及湿度(未冻水含量)显著下降,使水盐运移过程中未冻水携带的HCO₃^-含量减少,土壤平均pH受HCO₃^-含量影响分别变化-0.06,-0.04,-0.02,0.01。土壤的碱性降低,低价阳离子对高价阳离子在土壤胶体吸附电位的置换能力增强,使得交换态一价阳离子(Na⁺、K⁺)含量升高,同时使交换态及碳酸盐态二价阳离子(Ca²⁺、Mg²⁺)含量降低。碳酸盐态二价阳离子与交换态Na⁺分别对TOC含量构成正向和负向的影响,使土壤平均总有机碳(TOC)含量随积雪深度的降低分别增长0.87,1.09,1.32,1.48 g/kg。盐基离子与土壤pH、TOC的相互影响关系使在积雪深度降低的条件下土壤pH与TOC含量降低,进而对土壤有效硅铝含量构成间接影响。TOC含量的降低削弱了土壤对低活性腐殖酸铝(Al-HA)的固持作用,pH的降低促进低活性铝向高活性交换态铝(Ex-Al)与单聚体羟基铝(Hy-Al)的转化,土壤铝毒性提升,同时促进有效硅的溶解,造成土壤硅的流失。[结论] 气候变暖引起的中高纬度地区季节性积雪覆盖面积减少将影响冬季东北地区农田黑土的物质能量分布状态,并由此改变生长季节农作物的生长发育环境,研究提示为冬季东北黑土区土壤矿质元素的季节性变化过程提供了一定的科学依据。     

上坡融雪径流对下坡融雪影响的模拟试验

东北低山丘陵区土地利用复杂,常有上坡积雪优先融化产流现象,不同产流模式融雪侵蚀过程不同.为深入了解上坡积雪优先融化条件下坡面融雪产流过程,采用室内模拟融雪试验,研究解冻期上坡融雪径流、坡度、坡长及积雪密度对坡面融雪产流过程的影响.结果表明：1）影响积雪融化速率的主要因素为上坡融雪径流,上坡融雪径流量为0.1L/s时,融雪速率为591 g/min,上坡融雪径流量增加至0.5 L/s时,融雪速率提高到1 121 g/min,融雪速率加快近2倍;2）坡度与积雪融化速率呈正相关关系,坡度为2°时,融雪速率为766 g/min,坡度提高至14°时,融雪速率增大到1 002 g/min;3）融雪速率随坡长增加整体呈上升趋势;4）积雪密度变化与积雪融化速率之间线型关系不明显.研究结果可为融雪侵蚀预报模型研究提供参考.     

不同积雪覆盖条件下冻融土壤水分运动规律研究

积雪覆盖作为中国北方高寒黑土区土壤冻融期最普遍的上边界条件,直接影响土壤水分分布、迁移过程及土壤温度、冻结深度、冻结速率等。通过野外试验,对哈尔滨地区的季节性冻融黑土在裸地、自然积雪、压实积雪、加厚积雪4种不同覆盖条件下的土壤水分迁移规律进行动态观测。从时间、空间角度分析土壤含水率变化,结果表明:积雪厚度和密度都可以很大程度上影响积雪对土壤的保护作用,在仅考虑积雪自身沉降造成密度增大的情况下,积雪厚度越大保护效果越好,土壤含水率对气温变化的响应及土壤解冻时间依次延后,延后程度随土壤深度增加而增大;当人为改变积雪密度时,相较于单纯增加积雪厚度,密度大的积雪可以更好地保护土壤,使气温对土壤的直接影响更小。当遇到冬季降雪量较小的情况时,可以考虑采用人为压实积雪的方法,加强对土壤的保护作用。     

研究冻融侵蚀的融雪/积雪水量模型

基于研究冻融侵蚀的简易热收支法的融雪/积雪水量模型,所需的输入因子只有降水量、气温和日照时间。通过计算日降雪量和日融雪量,计算出积雪水量。由降水量和气温推定降雪量;依降雪量、日照时间和气温推定短波辐射收支;导入SL因子KSL,开发了推定感热、潜热输送量的方法。此模型可以推定出整个积雪期间的日融雪水量和积雪水量。KSL可以通过气象部门的自动气象数据获取系统获得。或由日平均风速和风速的日变化决定,或通过地形因素进行推定。由于此模型是由容易推定的气象因素构成的,因此有望适用于大范围的应用。     

积雪参数遥感反演研究进展

积雪是地表重要自然要素,积雪参数反演研究对相关领域研究及应用具有重要意义。以当前研究成果为基础,对比分析相关积雪遥感资料优缺点,探讨利用遥感资料进行积雪反演合理性及不足。介绍当前进行积雪遥感反演遥感平台系列。探讨光学传感器及微波遥感仪器各自优缺点,强调结合光学、微波遥感仪器影像数据进行积雪反演研究重要性;重点介绍中分辨率成像光谱仪、改进型甚高分辨率辐射仪等光学传感器在积雪面积计算、雪盖制图等方面研究进展,先进微波扫描辐射仪、特定微波传感器/成像仪、多通道微波扫描辐射计等被动微波传感器在雪深计算、雪水当量估算等领域发展现状;强调主动微波遥感传感器在未来积雪遥感研究中重要性。总结并探讨当前积雪遥感研究中的问题及不足。     

一种测量积雪粒径的新方法

将积雪粒径的图像与ARCGIS软件相结合,发展了一种获取积雪粒径数据的新方法,在天山北坡军塘湖流域采集了积雪粒径样本,计算出军塘湖流域积雪等效粒径,并与传统方法进行对比.结果表明,用图像采集与ARCGIS软件相结合的方法是可行的,不仅增加了积雪粒径样本的采集量,且提高了粒径数据的精度;数据表明,军塘湖流域融雪期积雪粒径在垂直方向上从表层至底层逐渐增大,水平方向上,随着融雪过程的进行,积雪粒径逐渐增大;同时,同一层面上的积雪粒径之间的差异也越来越大.     

解决畜牧业因灾造成饲草短缺问题的途径

1一个例证引发的启示河北省丰宁满族自治县是一个饲草资源很丰富的畜牧业大县,各类饲草年产量约100多万吨。但在2012年末和2013年第一季度出现了严重的饲草短缺问题。原因是2012年11月中旬后连续降了4场大雪,积雪厚度30～50厘米。大雪遮盖了草地,不能放牧,加之很多牧户储草不足,牲畜出现严重缺草问题。据丰宁草原站2013年1月份统计,仅丰宁坝上7个乡镇牲畜缺草数量达到7000多吨。原来坝上地区牲畜很少饲喂、营养价值很低     

天山乌鲁木齐河源区空冰斗积雪特征

根据2006年12月至2007年4月天山乌鲁木齐河源区空冰斗季节性积雪的观测资料,分析了该区域积雪厚度、积雪温度及积雪储水量的变化特征。结果表明:空冰斗积雪在观测初期比较稳定,随着降水量增加,积雪厚度也随之增加,4月中旬达到最大值,季节性积雪的持续时间约为7个月;积雪厚度最大值一般出现在海拔3830m附近,这一高度以下积雪厚度随海拔升高呈现增加的趋势,而在这一高度以上则呈相反趋势;积雪温度受气温影响明显,在观测期内随着气温的升高积雪温度也逐渐上升;研究期内积雪储水量高于上世纪90年代初的同期观测值。     

内蒙古呼伦贝尔地区近40 a积雪时空分布特征

文中以内蒙古呼伦贝尔地区积雪时空特征为研究对象,利用该区域近30a逐日雪深被动微波遥感数据,研究4个时间梯度上(1981年—1990年、1991年—2000年、2001年—2010年、2010年—2019年)的积雪初日、积雪终日、积雪时长、年均积雪深度的空间动态.同时比对积雪在地面气象站上观测数据的不同特征,以及对地面...