Hydrological and water cycle processes of inland river basins in the arid region of Northwest China

The increasing shortage in water resources is a key factor affecting sustainable socio-economic development in the arid region of Northwest China(ARNC). Water shortages also affect the stability of the region's oasis ecosystem. This paper summarizes the hydrological processes and water cycle of inland river basins in the ARNC, focusing on the following aspects: the spatial-temporal features of water resources(including air water vapor resources, runoff, and glacial meltwater) and their driving forces; the characteristics of streamflow composition in the inland river basins; the characteristics and main controlling factors of baseflow in the inland rivers; and anticipated future changes in hydrological processes and water resources. The results indicate that:(1) although the runoff in most inland rivers in the ARNC showed a significant increasing trend, both the glaciated area and glacial ice reserves have been reduced in the mountains;(2) snow melt and glacier melt are extremely important hydrological processes in the ARNC, especially in the Kunlun and Tianshan mountains;(3) baseflow in the inland rivers of the ARNC is the result of climate change and human activities, with the main driving factors being the reduction in forest area and the over-exploitation and utilization of groundwater in the river basins; and(4) the contradictions among water resources, ecology and economy will further increase in the future. The findings of this study might also help strengthen the ecological, economic and social sustainable development in the study region.     

基于LBV变换与小波变换的OLI图像融合方法

以陕西省榆阳区2013年6月9日的Landsat 8 OLI图像为基础数据源,对比分析LBV-Wavelet RF等5种图像融合算法的使用效果。对图像预处理后,分别采用HIS变换、Brovey变换、HPF变换、PCA变换和LBV-Wavelet RF方法进行融合和SVM监督分类,然后从目视评价和定量评价两方面对比分析各种融合算法的使用效果。在目视评价方面,判读融合前、后9种地类光谱特征的一致性;融合后图像是否具有全色波段图像的空间结构特征,是否存在细节模糊。在定量评价方面,采用灰度均值差、灰度均方根差评价融合后图像对多光谱信息的保持性能;采用相关系数均值、相关系数均方根差评价融合后图像对高空间分辨率信息的融入度;采用总体分类精度、Kappa系数评价融合前、后SVM监督分类精度差异。结果表明LBV-Wavelet RF方法能够使融合后图像在保持原多光谱图像光谱信息的同时,增强纹理结构特征,提高对细小地物的辨识能力;融合后图像SVM监督分类的总体分类精度和Kappa系数分别为84.01%和0.787,较原多光谱图像分别提高13.45%和15.91%。     

黄土半干旱区枣林深层土壤水分消耗特征

黄土区人工经济林普遍出现利用性土壤干层,制约着植被的恢复与重建。为了准确计算黄土半干旱区密植高产枣林(Ziziphus jujube Mill.)深层土壤(2 m以下)水分消耗量,采用根钻法(洛阳铲)分层获得从地表到细根分布最大深度范围内的土壤含水率。结果表明:枣林深层土壤水分消耗是一个逐渐加深、逐渐向下的过程。2、4、9和12 a生枣林深层土壤水分消耗量分别为0、29.6、149.9和155.7 mm,可再供水量分别为203.7、167.7、35.5和29.7 mm;枣林生长第9年后,2~4 m土层几乎没有可利用的水分,现有降水和滴灌已经不能满足枣树的耗水需求,枣林吸收土壤水分有向深处延伸的趋势。以降水入渗最大深度为上界、细根分布最大深度为下界计算的深层土壤水分消耗量,能更准确地评估林地利用性土壤干层的程度和深度。     

黄土高原生态环境脆弱性计算方法探讨

在前人工作的基础上，该提出了评价黄土高原生态环境脆弱性的数学方法，并对黄土高原１０５个水土流失重点县进行了脆弱度指标计算。以脆弱度指标为依据，对黄土高原１０５个县生态脆弱性进行了分区、按其脆弱状况，划分为强脆弱区；中脆弱区；轻脆弱区３个区。     

黄丘五副区降雨和地形因素与坡面水土流失关系研究

本项研究依据６年来在黄丘五副区定西试验区径流场所取得的观测资料，探讨了降雨物征值和地形中坡度、坡长、坡形三个因子对坡面水土流失的影响规律及其相互关系．提出了表征降雨侵蚀力、坡面产流的指标均为ＰＩ３０，依次建立了相应的数学模型群。此项研究不但从理论上揭示了坡面水土流失发生发展过程及机制，而且在实践上为有效地进行坡面水土流失的治理和水土保持措施的优化配置提供了科学依据。     

土壤有机质对坡耕地土壤侵蚀及作物产量的影响

土壤有机质是形成土壤结构的重要因素.采取定位试验的结果表明,在10°～12°的黄土坡耕地上每公顷施厩肥30000、45000、75000kg,年径流量比对照区分别减少13.3%、20.5%、34%,年泥沙流失量分别减少32.3%、33.7%、35.4%,其减少率随施肥量的增加而提高;第4年各施肥水平下的耕层土壤有机质增加量分别为69.7%、65.0%和140.1%;一种作物在一年中的产量随施肥量的增加而增加,3种施肥水平可分别增产26.7%、25.5%和43.3%.在10°左右的坡耕地上,每年施入一定数量的有机肥,使土壤有机质增加,土壤结构得到改善,并达到减少水土流失、提高作物产量的目的.     

陇东黄土高原沟壑区农业资源生产潜力及其开发

以陇东地区1990～2002年的气象资料和 1998～2002年的农业生产资料为依据,应用布达哥夫斯基连乘原理对陇东地区主要农作物的光能生产潜势、光温生产潜势、气候生产潜势进行测算,结果表明各级生产潜力分别是:小麦为 19241 kg/hm²、12000 kg/hm²、7500 kg/hm²,玉米为22500 kg/hm²、13500 kg/hm²、9000 kg/hm²,马铃薯为24093 kg/hm²、16519kg/hm²、10945 kg/hm²,表明该地区农业资源可供利用的潜力较大。在对该地区农业资源利用现状分析的基础上,通过优化种植业结构,建立与水资源状况相适应的抗逆应变型种植制度;采用集、节水技术,增加能量投入,提高水分的有效率等措施以最大限度地发挥农业资源潜力。     

黄土高原水土流失区森林资源价值核算

概述了目前常用的森林资源价值核算方法,较系统、全面地核算了黄土高原水土流失区森林资源环境价值(包括涵养水源价值、保育土壤价值、固碳制氧价值、景观游憩价值和净化环境污染价值)和实物价值(包括林地价值、林木和果品价值)的现值,并且分析了不同贴现率时森林资源价值的差异,指出基于可持续发展的需要,应取低贴现率进行森林资源价值核算。同时计算结果表明,森林资源环境价值是森林资源价值的主要部分,充分说明了森林环境价值的重要性,应该引起人们的高度重视。     

制约渠灌区节水灌溉技术应用推广的因素分析——以宝鸡峡引渭灌区二支渠为例

根据渠灌区节水灌溉技术应用推广的现状,以宝鸡峡引渭灌区二支渠为例,结合适宜于渠灌区节水灌溉技术的要求,分析了制约和影响我国渠灌区节水灌溉技术应用推广的主要因素。从我国目前的实际情况出发,提出了渠灌区发展高效节水灌溉的途径和措施。     

干旱半干旱地区植被生态用水计算

干旱半干旱地区是生态环境比较脆弱的地区 ,特别是人类不合理开发 ,使生态环境受到严重威胁。为了挽救中国西部干旱半干旱地区已遭破坏的生态环境 ,我国政府提出了“退耕还林”的号召。针对干旱半干旱地区 ,植被生态系统实际用水量以及达到某一目标要求的生态用水量如何计算或合理确定 ,对流域规划、生态建设以及水资源合理配置都有重要意义。先从生态系统的一般意义上来介绍生态用水的概念 ,进而介绍植被生态用水的计算方法 ,并针对“退耕还林”和“植被生态改善与恢复”情况下的生态用水计算问题进行专门介绍。