西北旱区石羊河流域作物耗水点面尺度转化方法的研究

基于DEM与GIS空间分析功能研究了石羊河流域主要农作物春小麦需水量ET_c的时空分异规律。根据8个气象站近50年气象资料,应用1998年FAO推荐的Penman-Monteith公式计算参考作物蒸发蒸腾量ET₀,由收集到的春小麦需水量试验资料获得多年平均作物系数K_c。近50年来流域上游的古浪、天祝春小麦全生育期ET_c呈微弱的增加趋势,中游的凉州区表现出极显著的减少趋势,其他站减少趋势不显著。确立了ET_c与海拔高度、纬度、坡向的多元回归关系,借助Arcview3.3、ArcGIS9.0与Visual Basic6.0软件实现了春小麦ET_c的空间尺度转换,并分析了石羊河流域25%、50%、75%三个不同水文年春小麦ET_c的空间变异情况。石羊河流域春小麦ET_c由山区向绿洲平原递增,多年平均值为270～591 mm。估计值与计算值相差在11.1%以内。     

石羊河流域表层沉积物垂直地带性分异特征——基于粒度与矿物指标

地域分异规律是自然地理学非常重要的基本理论。在气候重建中,只考虑纬度地带性会使重建结果产生较大的误差。通过对石羊河流域现代表层沉积物粒度与矿物指标的垂直地带分布特征分析,结合流域全新世沉积剖面的粒度与矿物数据,对比石羊河流域的现代表层沉积物与全新世沉积物粒度和矿物特征,进而探索石羊河流域环境变化及其驱动机制。结果表明:全新世与现代具有相同的驱动力,石羊河流域上游在亚洲冬季风与西风的影响下,呈现山前风成沉积特征;中游地区在河湖水动力的影响下,呈现冲积、洪积特征;石羊河流域下游终端湖区,呈现湖相沉积特征,且现代气候较全新世时期更为干旱。     

试论石羊河流域重点治理与现代设施农业发展

石羊河流域重点治理是民勤历史上最大的"国字号"工程,项目治理效果明显,成果累累。最明显的是提前8年完成《石羊河流域重点治理规划》远景目标,蔡旗断面过水量已超过4亿m~3,民勤地下水开采量低于0.86亿m~3,生态环境极大改善。尤其突出的是发展了现代设施农业,农民收入成倍提高,改变了农民的生产生活方式。     

基于SD变化环境下农业水资源供需平衡模拟

为了探讨变化环境对农业水资源供需平衡的影响,运用系统动力学软件Vensim-Dss建立了农业水资源供需平衡的系统动力学模型,综合考虑社会经济发展和气候变化情景,仿真模拟了变化环境下农业供、需水量及缺水量的变化情况.石羊河流域模拟结果表明:未来农业供水量和需水量受气候变化的影响程度不同,但 2033年以后,农业供水量在不同气候变化情景下的变化趋势相同;不同行政区农业水资源系统对气候变化的响应存在明显差异,金昌市A2气候情境缺水率大于B2情景,在2029年、2038年缺水率分别达到32.0%,28.6%, B2情境下,2021年开始出现轻度缺水,中度缺水年仅出现在2023年和2039年,缺水率分别为30.7%,30.5%;武威市A2气候情境下缺水率小于B2情景,仅2038年为中度缺水,缺水率为24.9%,B2气候情景中度缺水年较多,2023年缺水率最大,达到33.2%.研究结果可以对变化环境下区域用水规划和农业发展规划提供指导.     

武威市石羊河流域种植结构调整与节水思路

石羊河流域武威市属区水资源紧缺,严重制约了区域的社会经济发展.从水资源实际和供水情况看,现状农业种植结构存在总种植面积大、水资源严重超栽、夏秋作物种植比例不合理、种植结构单一等问题.种植结构调整要围绕水资源的合理配置和高效利用,以水定灌溉规模,以结构调整促发展的思路.节水与结构调整相结合,变革耕作制度,提高水资源的利用效率,运用水价杠杆,激励结构调整,依法治水,合理高效利用水资源.     

石羊河流域参考作物蒸发蒸腾量空间分布规律的研究

根据甘肃省石羊河流域及周边的17个站近50年的观测资料,应用1998年FAO灌溉排水丛书第56分册最新推荐的Penman-Monteith公式计算各站历年参考作物蒸发蒸腾量ET0,分析了海拔高度与ET0的相关性.石羊河流域ET0值空间变化比较大,从山区到绿洲平原ET0多年平均值呈递增趋势.同时借助地理信息系统软件MapGIS6.5和Arcyiew3.1建立了石羊河流域参考作物蒸发蒸腾量的空间分布式模型,本研究只考虑了海拔高度对参考作物蒸发蒸腾量的空间分布的影响,暂未对坡地上的辐射及温度进行校正.     

民勤绿洲人工治沙林自然更新能力调查研究

民勤绿洲治沙造林以梭梭、柠条、沙拐枣为主要树种,经多年定点观测研究,结果表明:梭梭、柠条、沙拐枣在民勤地区均能实现一定量的自然更新,更新量与当年降水量及降水的理想分布呈正相关;梭梭更新一般发生在春季,但春夏无有效降水的情况下,秋季也有少量更新,而柠条、沙拐枣的更新以秋季为主,翌年春季也有更新;3树种自然更新对林木盖度增加几无影响,6年间梭梭、柠条、沙拐枣每hm2株数分别增加了16.7%、8.0%、37.2%;3树种自然更新有明显的地域差异性;个例调查,沙拐枣良好更新具有普遍性,柠条次之,而梭梭只能为个例;更新能力沙拐枣柠条梭梭。     

石羊河下游人工固沙灌木林衰败现象

石羊河下游人工固沙灌木林出现衰败现象。在石羊河林业总场大滩分场采用样地法调查2003、2006年营造的固沙灌木,通过林分高、平均冠幅、林木衰败指数评估固沙作用。结果表明：2003、2006年营造的梭梭纯林、梭梭-柠条同穴混交林4类林分形态相同,同穴混交柠条明显减轻梭梭衰败现象。研究认为,林龄>16 a时,梭梭纯林和梭梭-柠条同穴混交林的固沙作用相同;梭梭-柠条同穴混交林固沙作用比梭梭纯林更稳定。     

石羊河流域冬季冻土深度变化趋势及原因

利用1961~2007年石羊河流域上游、中游、下游当地气象站的冬季最大冻土深度、气温、地温、日照时数、降水量、相对湿度、蒸发、积雪资料,分析了近47 a石羊河流域冬季最大冻土深度的空间分布以及时间变化特征,进而采用相关系数法进一步探讨了冬季最大冻土深度变化的原因。结果表明:在空间分布上,石羊河流域冬季最大冻土深度分布与本地地理位置、土壤类型和海拔高度密切相关。石羊河流域冬季最大冻土深度梯度呈南—北走向,最大值出现在南部古浪,最小值出现在北部民勤。时间变化上,近47 a,石羊河流域以及流域上、中游冬季最大冻土深度呈下降趋势,而下游民勤冬季最大冻土深度则呈上升趋势,石羊河流域冬季最大冻土深度在不同时段内存在明显的6~7 a和9~10 a的周期反映,除下游民勤外在20世纪90年代都发生了突变。相关系数法分析表明,影响石羊河流域冬季最大冻土深度的气象因子是主要是热力因子,热力因子中关联最强的是极端最低地温和气温;水分因子中蒸发和冬季最大冻土深度的关联最明显。     

石羊河流域水资源利用中农业发展的可持续性评价

在对石羊河流域广泛实地调研的基础上,基于水资源约束条件,对石羊河流域水资源现状和流域农业发展的可持续性进行了分析.结果:若按照现有农业生产方式和产业结构进行农业生产,石羊河流域农业发展呈弱可持续性.提出了可持续发展对策.