A tool for community-based assessment of the implications of development on water security in hillside watersheds

Development and population growth in Latin American countries with steep slope farming are likely to further increase pressures on water and land resources. A methodology was developed for assessing water availability and use under different development pathways at a watershed scale to determine whether water security is a potential problem, and if so, under what conditions it is likely to occur. This methodology makes use of a GIS-based spatial water budget model for simulating stream water availability, water use and stream flow control on a daily basis at a watershed scale. Here, we analysed water availability under three plausible development scenarios for the 3246 ha Cabuyal River watershed in southwest Colombia in the year 2025: Corporate Farming (CF), Ecological Watershed (EW), and Business as Usual (BU). Simulated average river flows at the watershed outlet were, respectively, 874, 796 and 925 l s⁻¹ for the CF, EW and BU scenarios. The contribution of base flow to river flow (base flow index) was on average, 80.8, 85.6 and 77.9%, respectively, for the three scenarios. The watershed had the potential to meet the anticipated increase in water use under each explorative scenario. However, dams were necessary to store irrigation water in the CF scenario, otherwise over 60% of the available water would have been used during the dry season. Such a high figure raises concerns about effects on aquatic and riparian ecology, concentrations of potential contaminants, water reserves for especially low rainfall years, and the watershed resilience to meet temporarily higher water needs during the day. Analyses indicated that current water-use conflicts in the watershed can be resolved if irrigation water supply is separated from drinking water supply. This study helped reduce some of the complexity associated with the interdependencies between land and water resources, the impact of using them, and spatial linkages within the watershed. Results of this study can be used for teaching local stakeholders about basic landscape responses and helping multi-institutional alliances to become proactive and to guide development to the benefit of local communities.     

积雪覆盖下土壤热状况及其对气象因素的响应研究

为研究季节性冻土区在积雪覆盖条件下,土壤温度变化趋势及气象因素对土壤热状况的影响,以野外实测试验数据(2013年11月8日—2014年4月28日)为基础,分析裸地、自然降雪、积雪压实和积雪加厚覆盖条件下5、10、20、40、60、100、140 cm深度土壤温度变化特征,采用灰色关联度分析的方法筛选出影响土壤热状况的主要气象因素,进而统计土壤温度与气象因素之间的相关关系。结果表明:积雪的存在阻碍了环境与土壤之间的能量交换,引起土壤温度和土壤冻融过程的差异;随着积雪覆盖深度的增加,土壤的冻融日期会出现延迟现象,土壤温度相对稳定在较高水平,并且地、气之间温差增大;冻融过程中土壤温度变化的主要影响因素为环境温度,积雪覆盖使得气象因素与土壤温度的关联度减弱。     

BMC材料气门罩壳的振动分析

在内燃机表面噪声中,气门罩壳是主要的噪声源之一.将BMC材料用于气门罩壳,采用有限元方法对其进行模态分析和谐响应分析,并与铸铝罩壳进行了比较,计算结果表明,BMC材料用于气门罩壳具有减振、降噪的作用.     

地表秸秆覆盖度图像识别技术的研究

农田地表秸秆覆盖是防止水土流失的一项主要措施,研究秸秆覆盖度与土壤风蚀、水蚀的定量关系对农田采取合理的覆盖形式有重要的指导意义。针对当前主要靠手工测试秸秆覆盖度存在效率低的问题,研究了如何应用MATLAB语言强大的图像处理功能来识别、分析秸秆图像。通过对样本图像类型的转换、灰度的均衡化和中值滤波等一系列的处理,得出较准确的秸秆覆盖面积和秸秆覆盖百分比,为准确快速测量秸秆覆盖度提供了测试手段。     

祁连山东段高寒植被类型对土壤理化特征的影响

[目的]探讨祁连山东段不同高寒植物的土壤理化特征,为区域水资源合理利用提供理论依据.[方法]对祁连山东段6种灌丛植被和高寒草地的土壤基本性状、土壤持水能力和土壤渗透性进行了相关指标的测定.[结果]①祁连山东段高寒植被的土壤容重随着土层深度的增加而增大,土壤含水量则随着土层深度的增加而降低.②祁连山东段土壤总孔隙度随着土...     

区域尺度喀斯特区石漠化强度对土壤流失的影响

石漠化和水土流失是西南喀斯特区突出的生态问题,制约着社会经济的发展。目前,石漠化与土壤流失的耦合关系尚未系统探明,石漠化强度评价因子植被盖度、土层厚度和基岩裸露率的交互作用如何影响土壤流失知之甚少。基于石漠化现状的调查,采用RUSLE模型、Getis-OrdGi*、地理探测器等方法,测算了贵州喀斯特区土壤侵蚀状况并识别了冷热区分布,量化了石漠化强度评价因子与土壤侵蚀之间的关系,解析了因子组合对土壤流失的交互影响。结果表明：1)贵州喀斯特区土壤侵蚀以中度和微度侵蚀为主,平均土壤流失率17.69t/(hm²·a),侵蚀热区(重点防治区)主要集中在贵州西部经济相对欠发达区,侵蚀冷区(轻微区)则主要集中在黔北遵义市和黔中贵阳市等经济相对发达区。2)土壤流失随石漠化强度评价指标植被盖度、土层厚度的增加呈降低趋势,随基岩裸露率的增加则呈增加趋势;石漠化与土壤流失之间并非简单的线性关系,而呈复杂的非线性关系,3个评价因子分别以三次曲线函数、指数函数和反正弦函数拟合优度最高。3)石漠化强度评价因子对土壤流失空间分异的解释力依次为植被盖度、基岩裸露率和土层厚度,且因子组合对土壤流失...     

植被和梯田措施对坡沟系统细沟侵蚀调控作用

坡沟系统作为黄土丘陵沟壑区基本的地貌单元,也是黄土高原侵蚀泥沙的主要来源区。植被和梯田作为坡面水土流失治理的主要措施,对于土壤侵蚀控制和生态恢复发挥着重要的作用,定量评估林草、梯田对坡面细沟侵蚀的调控作用以及多措施协同配置问题对于黄土高原水土流失治理和生态保护具有重要意义。为了揭示植被和梯田的格局和配置对坡沟系统细沟侵蚀的协同调控作用,该研究采用人工模拟降雨,结合三维激光扫描技术,分析了坡面4种措施：上坡位植被（措施A）、下坡位植被（措施B）、梯田（措施C）、梯田+植被（措施D）对细沟侵蚀发生和演变过程的影响。结果表明：1）相同植被覆盖度下,下坡位的植被布设细沟最大长度较上坡位的植被布设细沟最大长度减小量更大;2）第1次降雨中,侵蚀率最大值达到3 500 g/min以上,第2次降雨过程中侵蚀率最大值仅为1 100 g/min以上,在各产流时间内第2次降雨侵蚀率均为第1次降雨侵蚀率的1/3～1/2;3）对于各措施下细沟沟长发育率由大到小表现为措施A(6.55 cm/min)、措施C(5.71 cm/min)、措施B(3.60 cm/min)、措施D(2.69 cm/min);4）梯田与植...     

盐生植物做除虫杀菌剂应用展望

盐生植物做除虫杀菌剂,用于生产绿色食品,解决农药在植物体内的残留问题,使人们重新认识植物源除虫杀菌剂的作用。重点阐述了可用于除虫杀菌的盐生植物的种类和性能,盐生植物除虫杀菌剂的制作及使用方法。面对在农产品贸易中苛刻的农药残留标准,使用植物源农药,减少化学农药的施用量,生产绿色无公害食品,盐生植物具有极大的潜在威力。     

不同配方花生除草地膜覆盖栽培效果研究

对不同配方的花生除草地膜进行花生水田覆盖效应研究,结果表明:盖膜后34 d,K6310、K6210、B238、C306除草地膜对水田杂草具有很好的防除效果、防效达到90%以上,K6110除草地膜对杂草的防效仅为60%;盖膜后56 d,K6310除草地膜对杂草的防效高于C306除草地膜,K6210、B238除草地膜对杂草的防效远低于C306除草地膜;此外,花生应用除草地膜覆盖栽培比普通地膜增产17.61%～37.06%;通径分析表明,除草地膜主要是通过增加单株结荚数、提高收获株数、促进单株产量来实现产量的提高.