全球变化下生态水文学发展与展望 被引量：1

1

作者 陈喜 董建志 +5 位作者 王礼春 张永根 王学静 狄崇利 高满 刘丛强 《地学前缘》 北大核心 2025年第3期52-61,共10页

在全球变化背景下,生态水文研究的时空尺度得到了极大的拓展,研究内容从水与生物之间的互馈关系及其变化,延伸至水与其他非生物要素(如大气、土壤、岩石)以及人类活动之间的互馈关系及其演变机制。本文基于地球系统科学理念,结合全球变... 在全球变化背景下,生态水文研究的时空尺度得到了极大的拓展,研究内容从水与生物之间的互馈关系及其变化,延伸至水与其他非生物要素(如大气、土壤、岩石)以及人类活动之间的互馈关系及其演变机制。本文基于地球系统科学理念,结合全球变化下生态水文面临的挑战以及研究范式转变,从“土壤-植被-大气”连续体(SPAC)、地球关键带以及流域等多维度探讨生态水文学过程,阐释水分、能量和物质在基岩、土壤、植被和大气界面之间的传输与交换机制以及植被生长对土壤结构和水分动态的反馈作用,论述气候变化和人类活动影响下基岩风化、土壤形成与生态水文过程的协同演变及其对水文循环和物质平衡的影响,并讨论了流域作为连接全球与局地尺度的关键中间单元的重要性。面向水-生态资源可持续利用需求,提出了在人工智能背景下生态水文研究的可能突破途径,包括多源数据融合、物理过程与机器学习结合的建模方法,以及跨学科协作的研究范式。本文旨在构建生态-水文-社会协同发展理论框架,为提升生态系统质量、保障水资源可持续利用、促进社会经济绿色发展提供科学依据和决策支持。 展开更多

关键词 生态水文 水资源 地球系统科学 全球变化

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基于流域系统水文水环境耦合模型的氮循环研究进展 被引量：1

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作者 弓耀奇 岳甫均 +3 位作者 刘鑫 郭田丽 王浩阳 李思亮 《地学前缘》 北大核心 2025年第3期183-195,共13页

在气候变化和强人类活动等多重因素的耦合影响下,活性氮输入过量,加剧了陆地生态系统氮素向水生生态系统的流失,影响了流域水环境质量。识别流域内氮素来源及其转化过程的时空变化特征,已成为防控流失及改善环境质量的首要任务。由于氮... 在气候变化和强人类活动等多重因素的耦合影响下,活性氮输入过量,加剧了陆地生态系统氮素向水生生态系统的流失,影响了流域水环境质量。识别流域内氮素来源及其转化过程的时空变化特征,已成为防控流失及改善环境质量的首要任务。由于氮的来源多样、生物地球化学过程复杂,且受到诸多因素的耦合影响,限制了对流域系统氮循环的科学认知。在众多的研究方法中,模型模拟因具有灵活性高、系统性强、可多场景模拟分析等诸多优点,已成为揭示流域系统氮迁移转化及动态变化过程的重要手段。本文综述了流域水文模型及流域土壤、地表水与地下水氮素迁移模型的特征,对比了模型的原理、特点与研究范例。结果表明,在影响氮循环的诸多因素中,无序的强人为干扰、极端气候变化已成为扰动流域氮循环的重要因素。水文过程驱动下的水-氮耦合多过程、多机制研究尤为重要,基于此构建的水文生物地球化学模型(如CNMM-DNDC、PIHM等),已成为获取流域系统氮素时空分布规律及其预测分析的重要手段。此外,大数据与过程机理模型相结合已成为揭示氮循环过程中复杂问题的重要途径。通过综合诸多模型对空间格局、人为影响强度的适用性,梳理出针对受强人类干扰的滨海平原河网区氮循环适用模型,以加深对海陆交错带滨海流域地表水、地下水及海水相互作用下的氮循环科学认知,更全面、科学地评估滨海平原河网系统水环境质量与环境效应。 展开更多

关键词 氮循环 流域 模型 滨海流域 过程模型

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基于系统动力学模型的天津市水资源承载力模拟分析 被引量：18

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作者 陈文娟 姚润钖 +3 位作者 石文豪 李奇 赵景窥 张永根 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期42-51,共10页

为研究天津市水资源供需远景发展情况,根据天津市水资源供需和发展现状,结合系统动力学方法和层次分析法建立了天津市水资源可持续发展系统动力学模型。将2012—2019年的历史数据与系统动力学方法的模拟数据进行比较,相对误差绝对值基... 为研究天津市水资源供需远景发展情况,根据天津市水资源供需和发展现状,结合系统动力学方法和层次分析法建立了天津市水资源可持续发展系统动力学模型。将2012—2019年的历史数据与系统动力学方法的模拟数据进行比较,相对误差绝对值基本小于10%,所构建的模型具有较高的可信度,可用于预测天津市未来的水资源承载力发展情况。在此基础上,通过设定现状延续型(S_(1))、综合节水型(S_(2))、开源治污型(S_(3))和综合发展型(S_(4))4种不同情景,利用所构建的系统动力学模型预测了2020—2035年水资源供需平衡情况。结果表明:2035年现状延续型情景下天津市总需水量可达41.58×10^(8)m^(3),2035年S_(1)~S_(4)情景的水资源承载系数分别为0.1782、0.3973、0.4815和0.7281,分析得到2025年南水北调东线供水将大幅缓解天津市水资源超载现状;在4种发展情景中,综合发展型方案对缓解水资源供需不平衡的效果最优,未来应遵循“节水优先,保障供水”的原则,综合实施节水、治污、开源等措施保障天津市水资源系统的可持续发展。 展开更多

关键词 水资源承载力 系统动力学模型 水资源承载系数 天津市

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京津冀地区水资源供需演变面临挑战问题及研究途径

4

作者 陈喜 高满 +1 位作者 董建志 王哲 《地学前缘》 北大核心 2025年第3期436-444,共9页

近百年来京津冀地区社会经济快速发展、城市化进程加快、农田扩张、用水需求提高,叠加气候变化,导致区域水资源衰减和供需严重失衡;近年来大规模调水、节水、产业结构调整等缓解了水资源衰减和供需失衡状态;未来低碳、绿色发展以及应对... 近百年来京津冀地区社会经济快速发展、城市化进程加快、农田扩张、用水需求提高,叠加气候变化,导致区域水资源衰减和供需严重失衡;近年来大规模调水、节水、产业结构调整等缓解了水资源衰减和供需失衡状态;未来低碳、绿色发展以及应对全球变化,京津冀地区社会经济、生态环境将面临极大的调整,水资源演变情势、供需结构和安全保障将面临一系列新的挑战。本文将京津冀地区水文情势及水资源供需演变划分为三个阶段,系统分析历史不同阶段水资源演变“S型”曲线形成及驱动机制,阐述低碳、绿色发展以及应对气候变化对水资源供需格局转变的影响,提出促进当地水资源恢复能力的水循环机理以及提升应对极端气候变化的水资源保障能力研究途径,为京津冀地区乃至其他缺水地区水资源可持续利用提供科学支撑。 展开更多

关键词 水资源 水循环 供需平衡 京津冀地区

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滦河口河岸砂质潜水含水层渗透系数尺度效应分析研究

5

作者 杨轶群 李燊琰 +3 位作者 戴君一 高迪 周诗雨 王礼春 《地学前缘》 北大核心 2025年第3期425-435,共11页

渗透系数(K)是表征地下水流动和含水层特征的关键水文地质参数,但在不同尺度上河岸带潜水含水层渗透系数的差异性分析尚缺乏系统性研究。本研究以滦河口河岸带松散砂质潜水含水层为研究对象,结合变水头室内渗流实验、野外微水试验以及... 渗透系数(K)是表征地下水流动和含水层特征的关键水文地质参数,但在不同尺度上河岸带潜水含水层渗透系数的差异性分析尚缺乏系统性研究。本研究以滦河口河岸带松散砂质潜水含水层为研究对象,结合变水头室内渗流实验、野外微水试验以及解析解反演三种方法,从室内土柱尺度(小尺度)、野外钻孔尺度(中尺度)和场地尺度(大尺度)系统分析了含水层的渗透系数特征。研究结果表明,随着研究尺度的增大,渗透系数逐渐升高,三种尺度下的渗透系数的中值分别为0.71 m/d、12.31 m/d和191 m/d。在小尺度下,渗透系数反映了含水层局部异质性特征;随着尺度的增大,形成了更多的优先流路径,渗透系数显著增大;而在场地尺度上,渗透系数表现为含水层整体等效后的结果。由于不同尺度下渗透系数存在显著差异,在研究河岸带地表水-地下水交换通量、海水入侵等潜水含水层中地下水运动过程时,需要谨慎选择与研究目标和工程需求相匹配尺度的渗透系数。本研究为滦河口地区潜水含水层的开发利用提供基础数据支持,同时可为其他区域含水层渗透系数的尺度转换提供借鉴。 展开更多

关键词 渗透系数 尺度效应 砂质潜水含水层

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裂隙扩张及惯性效应共同作用下裂隙中非达西渗流模拟研究

6

作者 戴君一 王礼春 孙晓林 《水文地质工程地质》 北大核心 2025年第2期44-52,共9页

裂隙渗流是核废料、CO_(2)地质储存等重大工程的关键因素,常涉及高压环境。随着水力梯度增加,惯性效应增强,导致非达西效应(表观渗透率减少)。然而,前人研究常忽略高压下水力耦合作用对裂隙的扩张及相应的表观渗透率上升效应,造成刻画... 裂隙渗流是核废料、CO_(2)地质储存等重大工程的关键因素,常涉及高压环境。随着水力梯度增加,惯性效应增强,导致非达西效应(表观渗透率减少)。然而,前人研究常忽略高压下水力耦合作用对裂隙的扩张及相应的表观渗透率上升效应,造成刻画和模拟渗流过程不准确。为此,基于二维粗糙单裂隙和裂隙-基质系统,采用直接数值模拟方法研究裂隙扩张和惯性效应2种机制共同作用下的非达西渗流发展规律,探讨不同岩石基质力学性质对裂隙非达西渗流的影响。结果表明:(1)当压力梯度较小时,渗流处于达西流态,2种机制对渗流的影响都可以忽略,随着压力梯度逐渐升高,渗流进入非达西流态,2种机制都起到重要作用;(2)在2种机制竞争作用下,非达西渗流由惯性效应主导转向裂隙扩张主导,与之对应,裂隙等效水力开度呈现出先减小后增大的规律;(3)基质岩石的抗变形能力越弱,裂隙扩张主导效应越显著,并且使得由惯性效应转向裂隙扩张作用主导的临界值也越小,反之惯性效应主导显著。研究成果能为准确研判高压环境下裂隙介质中后达西渗流机制提供科学依据。 展开更多

关键词 粗糙裂隙 非达西渗流 裂隙扩张作用 数值模拟 水力开度 临界雷诺数

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渤海湾典型闸控入海河流水体N_(2)O释放研究 被引量：3

7

作者 李肖正 岳甫均 +4 位作者 周滨 王欣楚 胡健 陈赛男 李思亮 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期356-366,共11页

为探究弱水动力条件下,典型滨海地区水体N_(2)O释放通量及其主控因素,于2019年7月和8月(夏季)和11月(冬季初期)对以大清河-独流减河-北大港湿地为代表的渤海湾弱水动力条件河流开展水样采集与分析工作.结果表明:N_(2)O浓度变化范围为0.4... 为探究弱水动力条件下,典型滨海地区水体N_(2)O释放通量及其主控因素,于2019年7月和8月(夏季)和11月(冬季初期)对以大清河-独流减河-北大港湿地为代表的渤海湾弱水动力条件河流开展水样采集与分析工作.结果表明:N_(2)O浓度变化范围为0.4~184.5nmol/L,N_(2)O饱和度的变化范围为7.2%~2740%,其中近90%的样品处于过饱和状态,表明该研究区是潜在的N_(2)O释放源.N_(2)O水-气界面释放通量为-0.3~6.7μmol/(m^(2)·h),夏季水体N_(2)O的释放通量高于冬季.降雨前后N_(2)O浓度出现明显波动,相同点位降雨前后N_(2)O浓度的变化值为-15.2~63.9nmol/L,独流减河上游农业区N_(2)O浓度的平均增加量(22.1nmol/L)显著高于下游(1.3nmol/L),降雨驱动了流域氮素的运移,促进了水体N_(2)O释放.相关性分析表明,水体N_(2)O的浓度受反应物浓度、水体盐度共同调控.通过计算得到该滨海地区弱水动力条件下河流N_(2)O的排放因子为0.0073,表明气候变化委员会(IPCC)默认值0.0026可能低估了该地区间接N_(2)O释放. 展开更多

关键词 N_(2)O 滨海地区 弱水动力河流 渤海湾 排放因子

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西北内陆河流域水循环和生态演变与功能保障机制研究 被引量：11

8

作者 陈喜 黄日超 +3 位作者 黄峰 刘秀强 张阳阳 张润润 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期12-21,共10页

在气候变化、生态保护以及水资源调控影响下,西北内陆河流域水循环和生态环境状态发生了显著改变,迫切需要解答气候变化对植被恢复和产水量的影响,调水和压采等措施下地下水水位动态、管控指标及其对生态环境的维持机制。为此,文章阐述... 在气候变化、生态保护以及水资源调控影响下,西北内陆河流域水循环和生态环境状态发生了显著改变,迫切需要解答气候变化对植被恢复和产水量的影响,调水和压采等措施下地下水水位动态、管控指标及其对生态环境的维持机制。为此,文章阐述了内陆河流域气候-植被-土壤-水文相互作用机理以及上中下游演变状况。针对上游产水区,提出了山区气候变化下植被和水文动态演变模拟和预测方法,得出石羊河上游山区气候暖湿趋势和植被水分利用效率的提高,可降低植被恢复对增加蒸腾量、减少产水量的影响程度;但如未来继续升温,水分利用效率提高的正效应将被植被恢复增加的水分消耗抵消,从而减小径流量。针对中下游绿洲-荒漠过渡区,通过分析荒漠植被-土壤(水盐)-地下水作用机理,提出了西北干旱区生态地下水水位埋深和生态需水量确定方法及阈值,得出荒漠植被适宜和极限生态地下水水位埋深的平均值分别为2.9 m和5.5 m,对应埋深下的单位面积荒漠植被生长季平均蒸腾耗水量为0.08~0.10 m^(3)/m2。针对尾闾湖区,建立生态输水量与尾闾湖地下水水位、生态指标之间关系,提出了石羊河流域尾闾湖生态输水优化方案,得出青土湖生态输水量应提高至0.45×10^(8) m^(3)/a。在流域层面,采用水资源-社会经济-生态环境协调的系统分析手段,提出了石羊河流域满足地下水均衡、供需平衡和生态功能的多水源调控方案,即“保田增林”或“以田换林”方案。 展开更多

关键词 内陆河流域 水循环 生态地下水水位 生态输水 水资源配置

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基于单一和集合土壤转换函数模型对土壤含水量的模拟性能分析 被引量：2

9

作者 李奇 陈文娟 +2 位作者 石文豪 孙少波 张永根 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期658-670,共13页

以海河流域3个实验场地(密云站、大兴站、馆陶站)为研究区,采用7种常用的单一土壤转换函数(soil pedotransfer function,PTF)模型预测土壤水力参数作为HYDRUS-1D的模型参数,求解Richards方程获得土壤含水量,并与实测土壤含水量进行比较... 以海河流域3个实验场地(密云站、大兴站、馆陶站)为研究区,采用7种常用的单一土壤转换函数(soil pedotransfer function,PTF)模型预测土壤水力参数作为HYDRUS-1D的模型参数,求解Richards方程获得土壤含水量,并与实测土壤含水量进行比较,评价了常用单一PTF模型预测的土壤水力参数对土壤含水量的模拟性能。此外,采用3种方法构建集合PTF模型,评价了集合PTF模型对土壤含水量的模拟性能。结果表明:基于van Genuchten方程构建的单一PTF作为模型参数模拟土壤含水量的均方根误差最小;而其中Rosetta3模型表现更优。在集合PTF模型中,基于贝叶斯平均法构建的模型表现最好。集合PTF模型预测土壤水力参数可以较好地捕捉多个单一PTF预测土壤水力参数的整体趋势,弥补单一PTF在某些情况下模拟误差较大的不足。 展开更多

关键词 土壤转换函数 土壤水力参数 HYDRUS-1D 集合模型 贝叶斯平均法

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长江流域水储量变化的时间变化特征及归因分析 被引量：12

10

作者 聂宁 张万昌 +2 位作者 陈豪 赵登忠 刘敏 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期396-407,共12页

为开展长江流域水储量变化(Terrestrial Water Storage Change,T_(WSC))的时间变化特征及归因分析研究,结合GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)卫星观测及水文模拟,重建并分析了长江流域1988—2012年逐月T_(WSC);基于13个... 为开展长江流域水储量变化(Terrestrial Water Storage Change,T_(WSC))的时间变化特征及归因分析研究,结合GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)卫星观测及水文模拟,重建并分析了长江流域1988—2012年逐月T_(WSC);基于13个实验情景的模拟结果,定量区分了气候波动及关键人类活动(土地利用变化、水库调蓄)对T_(WSC)的相对贡献。结果表明:①流域平均T_(WSC)、降水、蒸散发、径流深分别以0.1 mm/a、-3.5 mm/a、0.6 mm/a、-4.2 mm/a的线性速率增减;②逐月非季节性T WSC与南方涛动指数(Southern Oscillation Index,I_(SO))呈现显著负相关性(α<0.01);③气候波动对T_(WSC)影响占主导地位,水库调蓄与气候波动对月平均T_(WSC)的相对贡献率存在负相关性;④三峡水库运行后,水库调蓄对月平均T_(WSC)的影响显著增强,且呈现季节性规律,即1—5月削减T_(WSC),7—12月增加T_(WSC)。本研究提供了一种T WSC归因分析研究框架,研究结果可为长江流域水资源规划管理提供决策支持。 展开更多

关键词 水储量 归因分析 卫星观测 水文模拟 长江流域

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基于不同优化算法的土壤水分特征曲线模型模拟性能分析 被引量：8

11

作者 石文豪 李奇 +3 位作者 韩琼 王铁军 陈喜 张永根 《水资源与水工程学报》 CSCD 2020年第4期157-165,共9页

土壤水分特征曲线反映了包气带土壤孔隙中水分质量与能量之间的基本关系,同时也间接反映出土壤内部的孔隙情况。土壤水分特征曲线模型对实测土壤持水数据的拟合效果不仅取决于所选用的模型,还依赖于对拟合算法的选取。基于UNSODA 2.0数... 土壤水分特征曲线反映了包气带土壤孔隙中水分质量与能量之间的基本关系,同时也间接反映出土壤内部的孔隙情况。土壤水分特征曲线模型对实测土壤持水数据的拟合效果不仅取决于所选用的模型,还依赖于对拟合算法的选取。基于UNSODA 2.0数据库中世界各地实测土壤持水数据,采用多种高效拟合算法(遗传算法、粒子群算法、模拟退火算法、差分演化算法)对4种应用广泛的土壤水分特征曲线模型(Brooks-Corey模型、van Genuchten模型、Kosugi模型、Biexponential模型)进行研究,旨在获取最适宜拟合土壤水分特征曲线的模型与拟合算法。结果表明:van Geunchten模型对较细和较粗质地土壤的实测持水数据拟合效果较好;Biexponential模型在中等质地土壤类型下的拟合效果较好;而Brooks-Corey模型拟合效果整体较差;粒子群算法与差分演化算法对土壤水分特征曲线的拟合效果最佳;模拟退火算法在运算效率上高于其他算法,当需处理的数据量较大时使用该算法可显著缩短运算时间。研究成果可以为农田水利、生态水文等研究中土壤水力参数的选取提供指导和参考。 展开更多

关键词 土壤水分特征曲线 拟合优化算法 van Genuchten模型 Biexponential模型 差分演化算法 粒子群算法

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基于元数据分析的西北干旱区生态地下水位埋深及其影响因素 被引量：13

12

作者 张阳阳 陈喜 +1 位作者 高满 刘秀强 《南水北调与水利科技（中英文）》 CAS 北大核心 2020年第5期57-65,共9页

综合现有文献研究成果,基于元数据分析方法研究不同植被的适宜、极限生态地下水位埋深。选择乔木、灌木和草本等3种植被类型中的13种植物,分析适宜、极限生态地下水位埋深的统计分布、生物多样性和丰富度指数,推求生态地下水位埋深与植... 综合现有文献研究成果,基于元数据分析方法研究不同植被的适宜、极限生态地下水位埋深。选择乔木、灌木和草本等3种植被类型中的13种植物,分析适宜、极限生态地下水位埋深的统计分布、生物多样性和丰富度指数,推求生态地下水位埋深与植物根系和土壤质地的关系,得出:西北地区适宜和极限生态地下水位埋深均值分别为2.9、5.5m,控制范围分别为2.3~3.9、4.0~7.2m;适宜、极限生态地下水位埋深与植物根系具有显著的相关关系,适宜生态地下水位埋深还取决于植物根系伸展速率与地下水位埋深下降速率的相对关系;土壤质地控制毛细管上升高度及地下水位埋深以上水分供给能力,是确定生态地下水位埋深的重要因子。 展开更多

关键词 生态地下水位埋深 根系深度 土壤质地 西北干旱区 元数据分析

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内陆干旱区典型旱生植物蒸腾耗水量模拟研究 被引量：8

13

作者 张阳阳 陈喜 +1 位作者 高满 刘秀强 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第19期7751-7762,共12页

内陆干旱区植物耗水量是生态恢复和水资源管理的重要依据。参照甘肃省民勤县青土湖附近气象条件、干旱区典型植物生理特征以及土壤水力特征参数,采用Tardieu-Davies模型(气孔导度模型),计算在适宜和极限生态地下水埋深下7种典型植物生... 内陆干旱区植物耗水量是生态恢复和水资源管理的重要依据。参照甘肃省民勤县青土湖附近气象条件、干旱区典型植物生理特征以及土壤水力特征参数,采用Tardieu-Davies模型(气孔导度模型),计算在适宜和极限生态地下水埋深下7种典型植物生长季蒸腾耗水量,并与国内外研究成果对比,得出以下结论:适宜、极限生态地下水埋深下,7种植物生长季内平均蒸腾量分别为793、602 mm。不同植物蒸腾量差异大,适宜生态地下水位埋深下水生植物芦苇(Phragmites australis)、河岸带植被柽柳(Tamarix chinensis)蒸腾量最大,分别为1292、1147 mm;耐旱性强的荒漠植被梭梭(Haloxylon ammodendron)蒸腾量最小,为279 mm;其它植被盐节木(Halocnemum strobilaceum)(940 mm)、罗布麻(Poacynum hendersonii)(913 mm)、白刺(Nitraria tangutorum)(534 mm)、胡杨(Populus euphratica)(448 mm)蒸腾量依次减小。由适宜生态地下水埋深降低至极限生态地下水埋深时,植物蒸腾量平均减少24%。耐旱性强的梭梭、白刺减幅大,分别为53、35%;耐旱性弱的芦苇、柽柳减幅小,分别为19、13%。 展开更多

关键词 内陆干旱区 地下水埋深 生长季蒸腾量 Tardieu-Davies模型

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基于数值模拟的土壤水力参数对土壤水长程相关性的影响分析 被引量：4

14

作者 李玲 武冬冬 +1 位作者 王铁军 狄崇利 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2022年第1期80-85,94,共7页

为探究不同气候条件下土壤水力参数对土壤水长程相关性的影响,利用HYDRUS-1D模型,以湿润、半干旱和干旱气候区的气象数据为驱动,结合生成的砂土和黏壤土土壤水力参数集,模拟生成土壤水时间序列集;而后,利用去趋势波动分析法对生成的土... 为探究不同气候条件下土壤水力参数对土壤水长程相关性的影响,利用HYDRUS-1D模型,以湿润、半干旱和干旱气候区的气象数据为驱动,结合生成的砂土和黏壤土土壤水力参数集,模拟生成土壤水时间序列集;而后,利用去趋势波动分析法对生成的土壤水数据进行长程相关性分析。结果表明:(1)土壤水标度指数(h)介于0.570~1.915,土壤水中存在显著的长程相关性。砂土中土壤水变化主要表现为持续性,黏壤土中持续性和反持续性均较为显著。(2)土壤水长程相关性与土层深度、黏粒含量、干旱指数存在正相关关系。(3)影响土壤水长程相关性的主要土壤水力参数包括土壤孔隙分布参数(n)、进气值倒数(α)和饱和导水率(K_(s))。在砂土中,n是所有气候区中土壤水长程相关性的主要控制参数;在黏壤土中,α是湿润区、α和K_(s)是干旱和半干旱区土壤水长程相关性的主要控制参数。研究结果为揭示土壤水长期演变机理提供依据。 展开更多

关键词 土壤水 长程相关性 去趋势波动分析法 HYDRUS-1D 土壤水力参数

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陆地蒸散发分割方法及影响因素研究进展 被引量：1

15

作者 李新梦 狄崇利 +2 位作者 刘琴 韩琼 王铁军 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第2期225-232,240,共9页

蒸散发(ET)是陆地水文循环的重要组成部分,蒸散发分割及其影响因素辨识在气象、水文和农业等领域均有重要意义。为研究不同蒸散发分割方法的适用性及不同时间尺度上蒸散发分割的影响因素,在总结不同蒸散发分割方法优缺点的基础上,探讨... 蒸散发(ET)是陆地水文循环的重要组成部分,蒸散发分割及其影响因素辨识在气象、水文和农业等领域均有重要意义。为研究不同蒸散发分割方法的适用性及不同时间尺度上蒸散发分割的影响因素,在总结不同蒸散发分割方法优缺点的基础上,探讨了日和季节两个时间尺度上蒸散发分割的影响因素。结果表明:水文气象和同位素方法适用于田间尺度,数值模拟方法适用于区域尺度;在日尺度上蒸腾和蒸散发比值(T/ET)与太阳辐射、土壤温度及植被类型(体现在气孔导度差异)等因素呈正相关关系,在季节尺度上T/ET与植被生长状况呈正相关关系,与降水(降水量和降水频次)及土壤含水量呈负相关关系。最后,总结了蒸散发分割研究中存在的不足,从蒸散发分割的方法和影响因素两方面提出了未来研究需要解决的关键问题,以期为蒸散发分割的研究提供参考。 展开更多

关键词 蒸散发 分割方法 太阳辐射 降水 土壤含水量 植被生长状况

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中国高温热浪对碳排放量的响应 被引量：6

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作者 刘金平 任艳群 +2 位作者 陶辉 刘铁 陈豪 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期415-424,共10页

基于中国碳核算数据及气象资料,分析了8大经济区(30个省份)近20a来(1997~2017年)碳排放量和高温热浪的本底变化特征,探讨了不同区域高温热浪对碳排放量的多尺度响应关系.结果表明:(1)研究时段内,8个经济区的碳排放量均显著增加,增速最... 基于中国碳核算数据及气象资料,分析了8大经济区(30个省份)近20a来(1997~2017年)碳排放量和高温热浪的本底变化特征,探讨了不同区域高温热浪对碳排放量的多尺度响应关系.结果表明:(1)研究时段内,8个经济区的碳排放量均显著增加,增速最大和最小的经济区分别为黄河中游和西北;(2)不同级别(轻度、中度和重度)高温热浪发生频次呈现出轻度>中度>重度的特征,且轻度级别发生频次越多的地区,中度和重度高温热浪的发生概率越大;(3)相较于其它级别,轻度高温热浪开始日期最早、结束日期最晚,即持续期最长,总体上,南方地区高温热浪持续期远高于北方地区;(4)气候温暖地区高温热浪与碳排放量的变化一致性主要体现在年际尺度上,而寒冷地区更趋向于年代际尺度,即温暖地区高温热浪对碳排放量的响应更为强烈;(5)不同经济区高温热浪持续期在不同级别上对碳排放量的响应差异显著,但总体上呈现出高排放对持续期延长的促进作用. 展开更多

关键词 极端天气气候事件 碳排放 高温热浪 响应特征

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高效选择性除铯的PVDF复合膜制备及优化 被引量：2

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作者 叶兆勇 丁士元 +1 位作者 杨禹 侯立安 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期2187-2195,共9页

为实现对放射性核素铯(Cs)的高效去除,本研究基于表面接枝技术利用均苯三甲酰氯(TMC)在羟基化的PVDF微滤/超滤膜表面接枝了一层氨基化SiO_(2),并通过SiO_(2)表面的氨基基团与Fe^(3+)结合实现亚铁氰化铁(Ferrocyanide,FeCN)的负载,从而... 为实现对放射性核素铯(Cs)的高效去除,本研究基于表面接枝技术利用均苯三甲酰氯(TMC)在羟基化的PVDF微滤/超滤膜表面接枝了一层氨基化SiO_(2),并通过SiO_(2)表面的氨基基团与Fe^(3+)结合实现亚铁氰化铁(Ferrocyanide,FeCN)的负载,从而制备了FeCN/SiO_(2)/PVDF复合膜.基于膜表面的SEM与XPS表征考察了氨基化SiO_(2)的不同负载条件,研究发现粒径和浓度分别为300nm及0.4%时可实现SiO_(2)的最大负载量.对比不同亚铁氰化铁负载量下复合膜的水通量和Cs去除率,结果表明对微滤平板膜进行3次负载后过滤效果最好,可实现99.6%以上的Cs去除率,且XPS结果表明强酸及超声条件下该复合膜仍然具有良好的稳定性.复杂水质条件下的过滤实验表明,过滤前期由于对吸附点位的竞争使得溶液中共存离子半径与Cs越接近其对Cs截留率的影响越大;过滤后期在道南作用的影响下,随着共存离子水合离子半径提高,其对Cs的去除率的影响越大;天然有机质对水通量影响较大,对Cs去除率影响弱于共存离子. 展开更多

关键词 放射性铯 PVDF膜 亚铁氰化铁 表面接枝

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放射性碳同位素技术在碳质气溶胶源解析中的应用研究进展 被引量：2

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作者 赵雪琰 徐占杰 +4 位作者 董志超 李培森 赵晓麦 傅平青 Chandra Mouli PAVULURI 《地球科学与环境学报》 CAS 北大核心 2022年第4期685-698,共14页

碳质气溶胶是大气气溶胶的重要组成部分,能够影响太阳辐射在大气层中的正常传播,与气候变化、空气污染和人类健康等关乎人类可持续发展的重要问题密切相关。大气环境中的碳质气溶胶主要包含有机碳和元素碳,其中有机碳可分为水溶性有机... 碳质气溶胶是大气气溶胶的重要组成部分,能够影响太阳辐射在大气层中的正常传播,与气候变化、空气污染和人类健康等关乎人类可持续发展的重要问题密切相关。大气环境中的碳质气溶胶主要包含有机碳和元素碳,其中有机碳可分为水溶性有机碳和非水溶性有机碳。碳质气溶胶的来源及其形成转化过程是目前大气环境科学领域最为重要的研究方向之一。放射性碳同位素比值(Δ^(14)C)在碳质气溶胶源解析上具有优势,是目前唯一可以量化化石源和生物源在不同类别碳质组分中贡献大小的手段。在系统总结国内外放射性碳同位素技术在碳质气溶胶源解析上的最新研究进展的基础上,详细阐述了放射性碳同位素比值在碳质气溶胶源解析上的应用原理,深入探究了放射性碳同位素比值在碳质组分中的研究进展,重点分析了单体分子放射性碳同位素分析在碳质气溶胶中的发展和应用。最后,对放射性碳同位素比值与稳定碳同位素比值(δ^(13)C)联用,以及单体分子标志物的放射性碳同位素比值研究进行了展望,为碳质气溶胶的来源解析和气溶胶化学过程研究提供参考依据。 展开更多

关键词 放射性碳同位素 稳定碳同位素 源解析 化石源 生物源 单体分子放射性碳同位素分析 分子标志物 碳质气溶胶

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