大型灌区土壤水盐运移模拟研究进展 被引量：2

1

作者 蒙慧敏 占车生 +1 位作者 胡实 林忠辉 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2024年第9期1566-1576,共11页

土壤盐渍化是一种由自然和人类活动综合作用引起的土地退化现象,灌区人类活动频繁,影响土壤盐渍化的因素多样,深入理解土壤水盐运移过程将有助于灌区的土壤盐渍化防治。在对灌区土壤水盐运移的影响因素、国内外水盐模型特点和应用研究... 土壤盐渍化是一种由自然和人类活动综合作用引起的土地退化现象,灌区人类活动频繁,影响土壤盐渍化的因素多样,深入理解土壤水盐运移过程将有助于灌区的土壤盐渍化防治。在对灌区土壤水盐运移的影响因素、国内外水盐模型特点和应用研究梳理的基础上,提出了灌区水盐运移模拟的可能发展方向。灌区盐渍化的形成与气候干旱、地形、土壤季节性冻融、地下水含盐量和成土母质等自然因素,以及不合理的灌溉管理措施、耕作方式和施肥制度等人为因素密切相关。水盐运移模型是研究土壤水盐运移过程的有效工具,目前常用的水盐运移模型包括水盐平衡模型、物理模型和统计模型。由于模型率定和验证所需的土壤水盐运移过程、作物生长过程观测资料较难获取,水盐运移模型多用于田间尺度的节水控盐策略和灌排管理措施优化研究,在区域应用较为有限。现代大型灌区的快速发展导致灌区土壤水盐运移时空分布规律变化较大,对模型的不断改进以及计算机技术的快速发展为探究大型灌区水盐运移时空演变机制提供了可能性。未来应加强基于生态安全的灌区土壤水盐运移机制研究,构建耦合气候模式或经济模型的多过程水盐运移模型。 展开更多

关键词 灌区 土壤盐渍化 土壤水盐运移模型 气候模式 经济模型 生态安全

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基于绿色发展理念的山西水资源利用效率区间多指标评价研究 被引量：14

2

作者 任丽霞 卢宏玮 +1 位作者 要玲 巩国丽 《中国农村水利水电》 北大核心 2021年第10期33-41,49,共10页

水资源问题已成为制约大部分地区经济发展的重要原因,提高水资源利用效率有助于推动绿色高质量发展。在绿色发展理念下,本文结合区间层次分析法,在运用区间多指标评价模型的基础上,根据2009-2018年10年间17个二级指标数据,从“经济-社会... 水资源问题已成为制约大部分地区经济发展的重要原因,提高水资源利用效率有助于推动绿色高质量发展。在绿色发展理念下,本文结合区间层次分析法,在运用区间多指标评价模型的基础上,根据2009-2018年10年间17个二级指标数据,从“经济-社会-环境”三维度对山西省11个地级市水资源绿色利用效率进行评价。评价结果表明:①山西省水资源绿色利用效率地区差异性显著;②太原市、朔州市水资源绿色利用效率较高,临汾市、运城市水资源绿色利用效率较低;③通过对比分析得出本研究提出的区间多指标评价模型得出的结果更具说服力。 展开更多

关键词 水资源绿色利用效率 不确定性 多指标评价 山西省

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白洋淀上游不同树龄侧柏人工林土壤水分运移过程对次降雨的响应 被引量：1

3

作者 叶鑫 马英 +1 位作者 高光耀 王洁 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第24期11265-11275,共11页

山区植被恢复能有效控制水土流失,但随树种恢复年限增加和极端降雨事件频发,森林土壤水分运移规律发生改变。研究不同林龄树种土壤水分对次降雨的响应规律,对山区植被建设和提升森林生态系统水源调蓄功能具有重要意义。选取白洋淀上游... 山区植被恢复能有效控制水土流失,但随树种恢复年限增加和极端降雨事件频发,森林土壤水分运移规律发生改变。研究不同林龄树种土壤水分对次降雨的响应规律,对山区植被建设和提升森林生态系统水源调蓄功能具有重要意义。选取白洋淀上游山区崇陵流域内两种典型人工侧柏林(90 a成熟林和60 a中龄林)为研究对象,于2021年(极端丰水年)和2022年(平水年)降雨集中时段实时监测了林地土壤层(0—100 cm)水分动态变化过程,研究侧柏人工林土壤水分运移过程对不同降雨事件的响应规律。结果表明:(1)成熟林和中龄林土壤水分对降雨的总响应次数均随土层加深而减小,在10 cm处最大,分别为31次和34次。土壤水分峰值与峰值雨强的时间差随土层加深而增大,在100 cm处最大,分别为82 h和42 h。(2)降水入渗过程中不同林龄侧柏地的湿润锋运移速率(V_(wf))和土壤含水量最大增幅(Δθ_(max))差异明显。成熟林V_(wf)和Δθ_(max)随土壤深度增加而减小,而中龄林在50 cm以下土层湿润锋运移速率明显加快(深层比浅层快6.9 cm/h),土壤含水量最大增幅变大(深层比浅层增幅大0.021 m^(3)/m^(3)),且均大于成熟林(分别大出3.3 cm/h和0.037 m^(3)/m^(3))。中龄侧柏林需要较小的降雨量(18.8 mm)即能入渗至100 cm土层,且入渗过程中优先流发生频繁。(3)次降雨事件下中龄侧柏林0—100 cm土壤储水量(W)增量显著大于成熟侧柏林,2021年和2022年研究时段内降雨使中龄侧柏林W最大分别增加291 mm和234 mm,使成熟侧柏林最大增加199 mm和167 mm。(4)降雨量和峰值雨强与响应次数、响应最大深度、土壤含水量最大增幅和湿润锋运移速率均呈显著正相关关系(P<0.05),是影响土壤水分动态响应过程的主控因素。研究可为气候变化下白洋淀上游流域水土保持、洪涝灾害防御和森林生态系统可持续发展提供科学依据。 展开更多

关键词 白洋淀上游 侧柏 林龄 土壤水分 降雨事件

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不同微塑料赋存环境对小麦萌发与幼苗生长影响研究 被引量：37

4

作者 张彦 窦明 +3 位作者 邹磊 李平 梁志杰 李桂秋 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期3867-3877,共11页

为揭示不同微塑料赋存环境对小麦(Triticum aestivum L.)种子萌发和幼苗生长的影响,选取聚丙烯(Polypropylene,PP)、高密度聚乙烯(HDPE)和聚乳酸生物可降解塑料(PLA)3种微塑料,并分别设置3种微塑料粒径(150μm、1000μm和4000μm)和质... 为揭示不同微塑料赋存环境对小麦(Triticum aestivum L.)种子萌发和幼苗生长的影响,选取聚丙烯(Polypropylene,PP)、高密度聚乙烯(HDPE)和聚乳酸生物可降解塑料(PLA)3种微塑料,并分别设置3种微塑料粒径(150μm、1000μm和4000μm)和质量浓度(0.1g/kg、0.5g/kg和1g/kg)在自然环境条件下开展盆栽试验,通过统计分析和方差分析对不同微塑料组合处理下小麦种子的发芽率、发芽抑制率、生长特征及幼苗生长趋势进行分析.结果表明:不同微塑料胁迫下均降低了小麦种子平均发芽水平,小麦种子平均发芽抑制率呈现出HDPE>PLA>PP;微塑料的粒径和质量浓度处于中粒径和中浓度条件下对小麦种子的平均发芽抑制率最大分别为5.65%和4.55%,而处于低或高粒径和质量浓度条件下微塑料对小麦种子发芽的抑制作用有所减弱;微塑料粒径对小麦种子发芽率的影响作用较大,微塑料类型和质量浓度次之.与对照组相比微塑料HDPE和PLA对小麦种子生长特征指标(发芽势、发芽指数、活力指数和平均发芽时间)的影响作用比微塑料PP的影响作用更加显著,其中小麦种子活力指数受微塑料类型、粒径和质量浓度的影响最为显著.对照组和不同微塑料类型对小麦幼苗平均生长速率呈现出CK>PP>HDPE>PLA,而不同微塑料对小麦幼苗生长的抑制作用呈现为PLA>HDPE>PP,微塑料类型对小麦幼苗生长的影响作用最显著. 展开更多

关键词 微塑料 赋存环境 小麦 种子萌发 幼苗生长

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东北漫川漫岗黑土区坡耕地风水复合侵蚀时间接续特征

5

作者 杨文博 刘娜 +2 位作者 孙莉英 冯子恒 蔡强国 《陕西师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期1-12,共12页

复合侵蚀是东北漫川漫岗黑土区坡耕地土壤侵蚀最显著的特点,而风水复合侵蚀是坡耕地重要的复合侵蚀形式,加剧了坡耕地土壤侵蚀的危害性。在东北漫川漫岗黑土区选取试验坡耕地,基于野外气象条件、风力侵蚀和水力侵蚀观测,结合统计学方法... 复合侵蚀是东北漫川漫岗黑土区坡耕地土壤侵蚀最显著的特点,而风水复合侵蚀是坡耕地重要的复合侵蚀形式,加剧了坡耕地土壤侵蚀的危害性。在东北漫川漫岗黑土区选取试验坡耕地,基于野外气象条件、风力侵蚀和水力侵蚀观测,结合统计学方法揭示坡耕地风水复合侵蚀营力年内时间接续特征,分析复合营力季节交替作用下坡耕地风力侵蚀和水力侵蚀的年内时间接续特征。依据东北黑土区起沙风速(5 m/s)和侵蚀性降雨量(12 mm/d)确定了东北漫川漫岗黑土区坡耕地风力主导作用和降水主导作用的划分标准,并将坡耕地风水复合侵蚀营力年内时间接续作用划分为3个时期:风力主导Ⅰ期(3月中旬~7月中旬)、降雨主导期(7月中旬~10月上旬)、风力主导Ⅱ期(10月上旬~11月中旬)。风力主导Ⅰ期和风力主导Ⅱ期坡耕地侵蚀以风力侵蚀为主,风力主导Ⅰ期的风力侵蚀速率为432.9 g/m^(2),风力主导Ⅱ期的风力侵蚀速率为40.95 g/m^(2),监测期内坡耕地风力侵蚀地表风蚀蠕移约占92.95%;降雨主导期坡耕地以水力侵蚀为主,降雨主导期水力侵蚀速率为485.15 g/m^(2);在风水复合营力年内季节交替作用下,试验坡耕地风力侵蚀和水力侵蚀呈年内时间接续特征,降雨主导期水力侵蚀速率>风力主导Ⅰ期风力侵蚀速率>风力主导Ⅱ期风力侵蚀速率。 展开更多

关键词 东北黑土区 复合侵蚀 时间接续 风力侵蚀 水力侵蚀

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西藏中部河湖岸带湿地植物优势种碳氮化学计量特征

6

作者 柴思帆 宋献方 卜红梅 《生态学报》 北大核心 2025年第6期2558-2570,共13页

湿地植物碳氮化学计量特征的研究能够更好的理解湿地生态系统的功能、稳定性和对环境变化的响应。通过调查西藏中部河湖岸带湿地植物优势种,分析了其碳氮化学计量特征变化规律,探讨了植物碳氮化学计量特征与地理因子之间的关系,明确了... 湿地植物碳氮化学计量特征的研究能够更好的理解湿地生态系统的功能、稳定性和对环境变化的响应。通过调查西藏中部河湖岸带湿地植物优势种,分析了其碳氮化学计量特征变化规律,探讨了植物碳氮化学计量特征与地理因子之间的关系,明确了湿地植物的生长策略和营养分配模式,揭示了地理因子对湿地植物的影响。结果表明:(1)湿地植物优势种的C、N含量均值分别为325.01和20.76 mg/g,δ^(13)C和δ^(15)N值的范围分别为-29.15‰—-12.49‰和-0.61‰—24.22‰。C含量大小受到当地非生物环境因素的影响;N含量偏高,主要与草本型植物的生活型有关,且受高海拔、低温度和干旱的环境影响。(2)方差分析表明,不同种类、不同生活型、不同采样点湿地植物的CN变量具有显著差异性,说明不同生活型的湿地植物之间存在显著的资源利用差异;植物化学计量特征的差异受到植物种类和生活型的影响,但大尺度上环境条件的变化一定程度上掩盖了植物功能群中碳氮化学计量特征的差异性。湿地植物C、N变量之间的相关及回归分析表明,湿地植物的化学计量特征与其特殊的生境条件以及植物的生活型密切相关。(3)湿地植物C、N变量及含水率与地理因子之间的相关关系表明,经纬度、海拔的变化引起了水热条件的改变,进而影响湿地植物的含水率和化学计量特征;湿地植物δ^(15)N值在地理分布上的变化可能受降水的影响,但不同海拔阶段限制作用的因子不同,其值对地理梯度变化也具有一定的差异性。 展开更多

关键词 西藏中部 湿地植物 碳氮 同位素 化学计量 地理因子

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青海湖夏季水化学特征及其影响因素

7

作者 柴思帆 卜玉强 卜红梅 《环境化学》 北大核心 2025年第1期199-211,共13页

为探明夏季青海湖湖周水体的水化学特征及其影响因素,本研究采用统计方法,结合Piper三线图、Gibbs图和离子比值法,分析了青海湖夏季水体离子空间分布差异特征、水化学特征和水体氢氧同位素特征,从而揭示了自然过程和气候条件对青海湖水... 为探明夏季青海湖湖周水体的水化学特征及其影响因素,本研究采用统计方法,结合Piper三线图、Gibbs图和离子比值法,分析了青海湖夏季水体离子空间分布差异特征、水化学特征和水体氢氧同位素特征,从而揭示了自然过程和气候条件对青海湖水化学特征的影响.结果表明:(1)青海湖夏季水体理化指标及其离子含量具有空间变化特征.布哈河入湖口和尕海处的离子含量与主湖区差异明显.与历史同期相比,夏季湖水中的pH、TDS和EC值有所降低;与冬季和封冻期湖水相比,青海湖夏季湖水中EC、TDS的含量升高,Cl^(−)、Mg^(2+)、Na^(+)和K^(+)的含量也分别升高了2.02 g·L^(−1)、0.36 g·L^(−1)、1.9 g·L^(−1)、0.097 g·L^(−1),而Ca^(2+)含量则降低了1.9 mg·L^(−1).各变量之间的相关分析结果表明,青海湖夏季湖水水化学组成受蒸发浓缩作用和岩石条件的影响,而盐度对水化学特征影响较大.(2)青海湖夏季水体的水化学类型为NaCl型,湖水中Na^(+)/(Na^(+)+Ca^(2+))和Cl^(−)/(Cl^(−)+HCO_(3)^(−))的均值分别为0.99和0.87,表明青海湖夏季水中离子主要受蒸发结晶作用控制;离子之间的线性回归分析表明,布哈河入湖口处的(Na^(+)+K^(+))/(Ca^(2+)+Mg^(2+))值最低,表明该处水化学主要受碳酸盐风化作用影响,而其他点位处的水化学主要受蒸发结晶作用影响.(3)青海湖夏季水中δD和δ18O值(−42.2‰—11.5‰和−6.78‰—2.31‰)的分布特征和氘盈余值(d-excess=−6.98‰—12.1‰)表明,布哈河入湖口处(d-excess=12.1‰)受当地降水的影响较为强烈,而其他采样点处湖水中的δD和δ18O值受蒸发结晶作用影响较大;尕海的δD和δ18O值(分别为−4.80‰和0.15‰)相比其他点位较低,可能是受到底部地下水补给的影响.该研究为青海湖流域水环境保护和生态治理提供了科学决策依据. 展开更多

关键词 青海湖 水化学特征 影响因素

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节点城市流域微塑料排放量估算与影响因素分析

8

作者 程楷文 冯三三 +2 位作者 薛宇轩 韩锋 李晓阁 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第8期3265-3272,共8页

小型城市河流被认为是河流垃圾(尤其是微塑料)进入海洋的主要途径,而关于微塑料排放量估算的研究主要集中于入海口,且在计算过程中很少同时考虑塑料(≥5 mm)和微塑料(<5 mm)两种类型。研究以我国西部重要节点城市——宣威市为研究区... 小型城市河流被认为是河流垃圾(尤其是微塑料)进入海洋的主要途径,而关于微塑料排放量估算的研究主要集中于入海口,且在计算过程中很少同时考虑塑料(≥5 mm)和微塑料(<5 mm)两种类型。研究以我国西部重要节点城市——宣威市为研究区域,基于PyFlwDir方法的分布式水文模型,构建了该市的二级子流域河网系统,并结合河流污染物入海输入评估模型(The Model to Assess River Inputs of Pollutants to Seas,MARINA-Plastics),对其城市流域微塑料排放量进行系统估算。研究过程中充分考虑了人口密度、塑料垃圾量、土地利用及河流地理分布数据等因素,结果显示,宣威市流域微塑料总产量约为1019.74 kg/a,其中市中心所在流域的产量最高(22.58%)。在影响因素方面,点源污染是影响城市流域微塑料分布的主要影响因素。研究首次聚焦节点城市流域的微塑料排放特征,为深入分析流域微塑料污染影响因素和制定城市塑料垃圾管控措施提供了科学依据。 展开更多

关键词 环境工程学 微塑料 城市流域 排放量 点源 影响因素

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基于双稳定同位素和MixSIAR模型的冬小麦根系吸水来源研究 被引量：22

9

作者 杜俊杉 马英 +4 位作者 胡晓农 童菊秀 张宝忠 孙宁霞 高光耀 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第18期6611-6622,共12页

灌溉和施肥措施对农田水文循环具有重要影响,根系吸水是联系植物蒸腾和土壤水分运动的关键水文过程,定量识别灌溉施肥影响下作物根系吸水来源对农业用水优化管理具有重要意义。氘氧稳定同位素(D和18O)是追溯农田水分运移过程的理想天然... 灌溉和施肥措施对农田水文循环具有重要影响,根系吸水是联系植物蒸腾和土壤水分运动的关键水文过程,定量识别灌溉施肥影响下作物根系吸水来源对农业用水优化管理具有重要意义。氘氧稳定同位素(D和18O)是追溯农田水分运移过程的理想天然示踪剂。基于2013—2015年北京市典型农田不同灌溉施肥处理冬小麦水分运移试验,利用D和18O双稳定同位素和MixSIAR贝叶斯混合模型,量化冬小麦主要根系吸水深度及其贡献比例,阐明作物水分来源的季节变化及不同处理间的差异,分析根系吸水与土壤水分分布变化的相互关系。研究结果表明:两季冬小麦返青-拔节、拔节-抽穗、抽穗-灌浆和灌浆-收获期主要根系吸水深度均值分别为0—20 cm(67.0%)、20—70 cm(42.0%)、0—20 cm(38.7%)和20—70 cm(34.9%),但季节变化差异显著,2014季主要吸水深度随作物的生长发育而逐渐增加,2015季则主要集中于浅层土壤(0—70 cm)。返青-抽穗期仅灌水20 mm或施肥105 kg/hm2N促使拔节-抽穗期深层(70—200 cm)土壤水分利用率平均增加29%,而前期充分灌水且大量施肥(≥当地施肥量210 kg hm-2N)时拔节-抽穗期根系吸水深度为土壤表层0—20 cm。在干旱少雨的冬小麦生长季内作物吸水来源与土壤水分消耗变化基本一致。 展开更多

关键词 双稳定同位素 根系吸水 MixSIAR模型 灌溉施肥处理 冬小麦

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气候变化条件下中国灌溉面积变化的产量效应 被引量：13

10

作者 李中赫 占车生 +3 位作者 胡实 宁理科 武兰芳 郭海 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第19期94-104,共11页

灌溉可以有效缓解气候变化对粮食生产的不利影响。采用中国不同区域2006-2019年实际灌溉用水量,对4个气候模式(GFDL-ESM2M,Had GEM2-ES,IPSL-CAM5-LR,MIROC5)驱动下的3种作物模型(GEPIC、PEPIC和LPJml)的灌溉用水量进行评估,优选模拟结... 灌溉可以有效缓解气候变化对粮食生产的不利影响。采用中国不同区域2006-2019年实际灌溉用水量,对4个气候模式(GFDL-ESM2M,Had GEM2-ES,IPSL-CAM5-LR,MIROC5)驱动下的3种作物模型(GEPIC、PEPIC和LPJml)的灌溉用水量进行评估,优选模拟结果较好的前5个模式组合,分析RCP2.6和RCP6.0情景下,2021-2050年中国玉米、水稻、大豆和小麦产量变化,评估灌溉面积扩张的增产效应。结果显示:未来气候变化下,2021-2050年降水量的增加使得中国水稻和大豆以及北方地区玉米和小麦产量均呈现增长趋势,其中东北80%左右的地区和西北70%左右的地区玉米产量将提高0.2~0.8 t/hm^(2),东北85%左右的地区水稻和大豆增产幅度分别超过1.0、0.5 t/hm^(2),东北90%左右的地区和西北75%左右的地区小麦产量增幅分别介于1.0~2.0、0.5~1.0 t/hm^(2)之间。降水量的减少使得西南南部地区的玉米和小麦产量均下降0.2 t/hm^(2)左右。不同区域玉米和小麦的增产效应差异明显,由于北部地区光热条件较差、小麦基础产量较低,使得小麦灌溉增产潜力(1%~11%)以及增产效率((0.12±0.06)kg/m^(2))均较高,北部地区小麦的灌溉面积扩张可有效应对气候变化的不利影响。 展开更多

关键词 灌溉 气候 模型 增产潜力 增产效率

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生物炭对鸡粪堆肥过程中氨气排放的影响 被引量：16

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作者 荣荣 郑育声 +3 位作者 杨林生 方华军 李治明 张丰松 《江苏农业科学》 2019年第3期236-240,共5页

通过鸡粪与玉米叶共堆肥试验,研究小麦秸秆生物炭、稻壳生物炭对共堆肥过程中碳氮比(C/N)、铵态氮(NH_4^+-N)及氨气(NH_3)挥发的影响。堆肥中2种生物炭分别以干质量分数的5%、10%、15%添加,结果表明,在堆肥过程中,添加3种比例的小麦秸... 通过鸡粪与玉米叶共堆肥试验,研究小麦秸秆生物炭、稻壳生物炭对共堆肥过程中碳氮比(C/N)、铵态氮(NH_4^+-N)及氨气(NH_3)挥发的影响。堆肥中2种生物炭分别以干质量分数的5%、10%、15%添加,结果表明,在堆肥过程中,添加3种比例的小麦秸秆生物炭处理(B_1、B_2、B_3)、稻壳生物炭处理(B_4、B_5、B_6)堆体的C/N减少量比对照的C/N减少量分别多0～2、2～4;NH_3排放浓度较比照分别降低了63.75%、78.44%、91.50%和70.13%、80.75%、92.63%。另外,在堆体NH_3排放高峰期,添加生物炭堆体的NH_4^+-N含量均明显低于对照,且NH_4^+-N含量随生物炭添加量的增加而减少。由结果可知,生物炭的添加可以降低堆肥过程中NH_3的挥发并促进保氮过程,且比表面积更大的稻壳生物炭对抑制NH_3排放的效果更好。 展开更多

关键词 氨气排放 堆肥 生物炭 鸡粪

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汉江流域降水与径流演变特征研究 被引量：11

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作者 邹磊 张彦 +1 位作者 陈婷 刘慧媛 《水文》 CSCD 北大核心 2023年第2期103-109,共7页

利用Mann-Kendall趋势检验法和Pettitt突变检验法剖析了1965—2018年汉江流域内4个典型水文站径流量及控制流域降水的时空演变特征,并基于双累积曲线法探究了降水变化和人类活动对径流的影响。结果表明:4个典型水文站径流量及控制流域... 利用Mann-Kendall趋势检验法和Pettitt突变检验法剖析了1965—2018年汉江流域内4个典型水文站径流量及控制流域降水的时空演变特征,并基于双累积曲线法探究了降水变化和人类活动对径流的影响。结果表明:4个典型水文站径流量及控制流域降水量在1965—2018年间变化呈显著波动性,在1970s的变化幅度最小。黄家港站和仙桃站年径流量呈显著减小趋势;石泉站、白河站和黄家港站控制流域年降水量均在2003年发生突变,而仙桃站控制流域年降水量在1985年发生突变,各水文站年径流量均在1991年发生突变;研究期限内人类活动对汉江流域径流减少的影响逐渐增强,如石泉站和仙桃站控制流域人类活动对径流减小的贡献率在阶段III(2003—2018年)相较阶段II(1991-2002年)分别增加了18.56%和11.15%。研究成果以期为汉江流域水资源科学管理及可持续利用提供理论参考。 展开更多

关键词 汉江流域 降水 径流 趋势和突变分析 贡献率

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青海省地表净辐射通量的遥感估算方法及时空特征分析 被引量：5

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作者 余晓雨 贾绍凤 朱文彬 《高原气象》 CSCD 北大核心 2022年第4期921-933,共13页

地表净辐射通量是地气系统的关键参数,对其准确估算并进行时空特征分析是地表水热平衡研究的重要内容。本文基于2011-2019年的MODIS产品分别估算了青海省晴天和有云条件下卫星过境时刻的瞬时地表净辐射通量,并依据地表净辐射通量的日变... 地表净辐射通量是地气系统的关键参数,对其准确估算并进行时空特征分析是地表水热平衡研究的重要内容。本文基于2011-2019年的MODIS产品分别估算了青海省晴天和有云条件下卫星过境时刻的瞬时地表净辐射通量,并依据地表净辐射通量的日变化模型计算得到日间地表净辐射通量。在精度评价方面,利用青海省西宁和格尔木两站的辐射通量数据和50个站的气象观测数据,分别验证了瞬时和日间地表净辐射通量的遥感估算精度。结果表明,晴天条件下瞬时和日间地表净辐射通量在西宁站估算精度较高,RMSE分别达到72.35 W·m^(-2)和2.29 MJ·m^(-2),在格尔木站存在明显的高估,Bias分别达到133 W·m^(-2)和3.25 MJ·m^(-2)。在各气象站点处,遥感估算的日间地表净辐射通量有较高的精度,RMSE为2.04 MJ·m^(-2)。青海省晴天条件下地表净辐射通量的年均值为4176.62 MJ·m^(-2),年内变化呈单峰分布,最大值和最小值分别出现在6月(559.23 MJ·m^(-2))和12月(134.68 MJ·m^(-2)),其空间分布总体呈现东南高西北低的格局。 展开更多

关键词 青海省 MODIS 地表净辐射通量 地表能量平衡 遥感估算

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非参数模型在河湖富营养化研究领域应用进展 被引量：3

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作者 豆荆辉 夏瑞 +3 位作者 张凯 邹磊 宋进喜 塔拉 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1928-1940,共13页

河湖富营养化过程受流域水污染、生境破坏和闸坝控制等多因素非线性叠加影响,在一定程度上限制了常规水生态机理模型的模拟精度.非参数模型以其强大的数据分析能力在河湖水生态问题诊断和预测方面得到了广泛应用,该文系统梳理了国内外... 河湖富营养化过程受流域水污染、生境破坏和闸坝控制等多因素非线性叠加影响,在一定程度上限制了常规水生态机理模型的模拟精度.非参数模型以其强大的数据分析能力在河湖水生态问题诊断和预测方面得到了广泛应用,该文系统梳理了国内外近20年来河湖富营养化非参数模型的相关研究成果,通过Citespace开展基于WoS与CNKI数据库的相关文献大数据可视化分析,全面阐明了结构方程模型(SEM)、贝叶斯网络(BN)、支持向量机(SVM)、人工神经网络(ANN)、随机森林(RF)、梯度推进机(GBM)、广义相加模型(GAM)等主流非参数模型在河湖富养化营研究中的适用性与局限性,对具有相似特征的模型进行对比分析并提出展望,以期为水生态模拟相关研究提供科学有效的方法支撑.结果表明:非参数模型在河湖富营养化研究领域中的应用呈指数增长趋势,其中SEM、BN、RF、GBM和GAM模型适用于河湖富营养化问题的诊断和驱动要素识别,BN、ANN、SVM、RF、GBM和GAM具有良好的非线性拟合预测能力.非参数模型将是今后一段时期内开展水生态大数据分析诊断和预测管控的关键技术手段.综合考虑区域异质性与多重环境因子在不同时空尺度上响应关系及强人类活动干扰下的河流水生态退化风险,利用生态机理模型与非参数模型耦合求解与优化算法引入,精准识别水生态健康退化的环境压力阈值,开展变化环境下的水生态退化风险预测预警,将是未来非参数模型在河湖富营养化应用研究的重要方向. 展开更多

关键词 富营养化 非参数模型 问题诊断 预测预警 对比分析

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不同质量浓度硝态氮在潮白河模拟河床中去除效果研究 被引量：1

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作者 王西涵 王莹 +4 位作者 刘云 杨丽虎 梁琼 张茜茜 王浚亦 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期144-152,共9页

近年来再生水逐渐成为城市景观河流的主要用水来源,但再生水含有较高氮元素,容易造成水体与地下水污染。河床底泥对NO_(3)^(-)-N有一定的截留与去除作用,本实验通过河槽装置模拟潮白河河床,探究低、中、高3种NO_(3)^(-)-N质量浓度水平... 近年来再生水逐渐成为城市景观河流的主要用水来源,但再生水含有较高氮元素,容易造成水体与地下水污染。河床底泥对NO_(3)^(-)-N有一定的截留与去除作用,本实验通过河槽装置模拟潮白河河床,探究低、中、高3种NO_(3)^(-)-N质量浓度水平下河槽系统中底泥对NO_(3)^(-)-N的去除效果。结果表明:水体中NO_(3)^(-)-N质量浓度为5、10、20 mg·L^(-1)时NO_(3)^(-)-N去除率分别为67.8%、63.0%、55.0%。河槽10 cm处和下部70 cm处对NO_(3)^(-)-N去除效果较好。底层排出水中pH与NO_(3)^(-)-N质量浓度相关性较强,底泥中50 cm与70 cm处反硝化作用强度与溶解氧质量浓度紧密相关;随着温度降低,溶解氧质量浓度升高,反硝化作用减弱,NO_(3)^(-)-N去除效果变差。底泥中NO_(3)^(-)-N的去除主要通过土壤淋溶作用、同化作用、反硝化作用与异化还原作用等共同作用;部分氮素以同化作用形成的有机氮和异化还原作用形成的NH_(4)^(+)-N留存于底泥中。研究表明,河床底泥对再生水河道具有一定的净化效果。 展开更多

关键词 再生水 模拟河床 NO_(3)^(-)-N NO_(2)^(-)-N NH_(4)^(+)-N 去除效果

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基于稳定水同位素和原状土柱的贡嘎山原始森林暴雨入渗过程 被引量：1

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作者 叶鑫 黄美玉 +3 位作者 秦子怡 朱婉婷 谢莲 赵鹏 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2023年第1期211-219,共9页

在贡嘎山原始森林不同土壤质地的样地采集制备原状土柱,监测并分析2020年夏季2场暴雨期间入渗出流过程及出流水稳定同位素(δ^(18) O)变化特征。结果表明:(1)海拔2649 m的富含砾石的粉壤土样地A在8月6日和8月11日次降雨后平均总出流量(... 在贡嘎山原始森林不同土壤质地的样地采集制备原状土柱,监测并分析2020年夏季2场暴雨期间入渗出流过程及出流水稳定同位素(δ^(18) O)变化特征。结果表明:(1)海拔2649 m的富含砾石的粉壤土样地A在8月6日和8月11日次降雨后平均总出流量(分别为4.14,14.61 L)比海拔3000 m的粉壤土样地B(1.45,11.99 L)大。样地A的出流过程对降雨的响应也更敏感。(2)出流水的同位素变化幅度小于降雨同位素变化幅度,入渗过程中新旧水混合强烈。(3)2个样地出流水来源和运移路径的变化模式存在明显差异。样地A在初始降雨峰值时体现出极高的降雨贡献和快速触发的优先流路径,出流消退中逐步体现活塞流特征;样地B在相对缓慢的入渗过程中以活塞流为主导,新旧水交换程度更高。因此,较高的有机质和砾石含量以及较大雨强有利于优先流产生,优先流和活塞流的产生转变过程对于降雨强度变化有着快速响应,这对于流域的含水层补给和溶质运移等过程可能产生进一步影响。 展开更多

关键词 暴雨 入渗 稳定同位素 原始森林 原状土柱

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环境因子对河流底泥-水界面氮释放规律影响 被引量：1

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作者 王瑜 王西涵 +3 位作者 华玲玲 刘云 杨丽虎 赵明灿 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期110-119,共10页

潮白河作为北京重要城市河流水源之一,其顺义减河河段属于典型的再生水回补河道。研究不同点位代表的自然河段与再生水河段中底泥-水界面的养分释放规律及其影响因素,对河道水质改善具有重要意义。该研究通过室内土柱模拟实验,分析不同... 潮白河作为北京重要城市河流水源之一,其顺义减河河段属于典型的再生水回补河道。研究不同点位代表的自然河段与再生水河段中底泥-水界面的养分释放规律及其影响因素,对河道水质改善具有重要意义。该研究通过室内土柱模拟实验,分析不同p H、溶解氧(DO)和温度条件下河道不同断面底泥氨氮释放规律,估算了底泥-水界面氨氮释放通量。结果表明:(1)下游汇流(S1)、潮减交汇处(S2)和自然河道(S3)上覆水和间隙水中NH4+-N呈明显的释放趋势,再生水河道中段(S4)和再生水排水口(S5)释放不明显或发生NH4+-N吸附作用。(2)不同断面土柱模拟中,间隙水中NH4+-N通量为上覆水的2.5~66.7倍,验证了底泥氮先释放到间隙水再扩散到上覆水的过程。(3)不同环境因子(p H、DO和温度)对底泥NH4+-N释放的影响呈现出不同规律:随p H升高,底泥NH4+-N释放通量先降低后增加,在p H=7时达到最低值;随DO浓度增加,底泥NH4+-N释放通量减小,DO浓度为3 mg/L时NH4+-N释放通量最大;温度越高,NH4+-N释放通量越大。潮白河水体在酸性或碱性条件下,DO浓度越低,温度越高,NH4+-N释放通量越大,该研究结果可为潮白河水质改善提供参考。 展开更多

关键词 环境因子 自然河段 再生水河段 氮释放 底泥-水界面 潮白河

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滹沱河上游山区近50年蒸散变化及主要影响因子分析 被引量：30

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作者 张瑞钢 莫兴国 林忠辉 《地理科学》 CSCD 北大核心 2012年第5期628-634,共7页

准确估计流域蒸散,掌握其变化趋势和主要影响因子,对科学认识流域水文循环规律以及管理流域水资源具有重要意义。利用傅抱璞年蒸散量公式计算滹沱河上游山区及其子流域1958-2007年逐年蒸散量,并利用Mann-Kendall-Sneyers等方法分析了流... 准确估计流域蒸散,掌握其变化趋势和主要影响因子,对科学认识流域水文循环规律以及管理流域水资源具有重要意义。利用傅抱璞年蒸散量公式计算滹沱河上游山区及其子流域1958-2007年逐年蒸散量,并利用Mann-Kendall-Sneyers等方法分析了流域蒸散趋势和突变特征,及其主要影响因子。结果表明在滹沱河流域傅抱璞公式能够较好的拟合蒸散。50 a来全流域及各子流域年均蒸散呈下降趋势。降水对蒸散起控制作用,相对湿度在流域部分地区显著影响蒸散(α=0.05)。 展开更多

关键词 流域蒸散 影响因子 趋势分析 滹沱河

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卫河流域河南段水体污染物时空差异性特征分析 被引量：8

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作者 张彦 邹磊 +4 位作者 李平 窦明 黄仲冬 梁志杰 齐学斌 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期132-143,共12页

为了揭示卫河流域河南段水体污染物时空差异性特征,选取流域9个监测断面水体污染物COD、NH_(3)-N和TP的监测数据,利用M-K检验、Pettitt突变检验法、聚类分析和判别分析等方法对不同时期水体污染物的变化趋势、时空分布以及差异性进行分... 为了揭示卫河流域河南段水体污染物时空差异性特征,选取流域9个监测断面水体污染物COD、NH_(3)-N和TP的监测数据,利用M-K检验、Pettitt突变检验法、聚类分析和判别分析等方法对不同时期水体污染物的变化趋势、时空分布以及差异性进行分析。结果表明:卫河干流、共产主义渠和汤河的水质状况相对较差,淇河和安阳河的水质状况较好,NH_(3)-N为卫河流域河南段主要的水体污染物。大部分监测断面的水体污染物在不同时期均呈现出显著减小的趋势,COD和NH_(3)-N的突变时间多集中在2016年和2017年,而TP的突变时间多集中在2017年和2018年。各监测断面的COD和NH_(3)-N处于Ⅳ类及以上水质标准的占比呈现出非汛期>汛期,而TP呈现出汛期>非汛期;不同时期的水体污染物的空间聚类结果有效且相对较好,监测断面鹤壁耿寺COD质量浓度和浚县前枋城TP质量浓度在不同时期的波动性均较小,其余监测断面COD和TP质量浓度的波动性相对较大;各监测断面NH_(3)-N质量浓度在不同时期的波动性具有一定的相似性。研究表明,卫河流域河南段水体污染物具有明显的时空差异性特征。 展开更多

关键词 卫河流域 河南 时空差异性 聚类分析 判别分析

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黄土高原典型流域地下水补给-排泄关系及其变化 被引量：6

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作者 朱芮芮 郑红星 刘昌明 《地理科学》 CSCD 北大核心 2010年第1期108-112,共5页

基于长序列实测日径流资料,分析了无定河流域的地下水补给-排泄关系。结果表明:①流域多年平均地下水补给量为11.38～15.69mm,降水入渗补给系数为2.9%～4.4%,基流补给率约为73.6%～86.8%;②就三个分区而言,年均地下水补给模数、降水入... 基于长序列实测日径流资料,分析了无定河流域的地下水补给-排泄关系。结果表明:①流域多年平均地下水补给量为11.38～15.69mm,降水入渗补给系数为2.9%～4.4%,基流补给率约为73.6%～86.8%;②就三个分区而言,年均地下水补给模数、降水入渗系数以黄土区最大,河源区次之,风沙区最小;而基流补给率以河源区最大,黄土区次之,风沙区最小;③趋势分析表明,研究区地下水补给量总体呈显著减少趋势,并进一步导致了基流量的减少。但是基流的减少程度高于补给量。 展开更多

关键词 地下水补给 基流 水循环变化 无定河

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