挠力河融水径流氮分布特征及其对流域LULC的响应

春季融水是中国东北地区河流的重要水文特征,然而对其研究却不多见。以东北三江平原挠力河为研究对象,进行春季融水径流氮分布特征的研究,并利用 GIS 技术获取各流域土地利用/土地覆被 (Land Use / Land Cover,LULC) 类型面积百分比。将各流域出口氮浓度值与流域 LULC 类型面积百分比进行Spearman非参数相关分析,结果表明,挠力河中下游融水径流氮分布对流域 LULC 具有重要响应。其中,农田和居民点对径流氮分布具有正效应,林地具有负效应,湿地的正负效应有待进一步研究。并推断,农田和居民点是挠力河中下游融水径流的氮源,林地是氮汇。从理论上分析,湿地在流域中处于相对较低的位置,应该是接收氮的汇,具有吸收、蓄存和转化氮的功能,且湿地的氮吸收存在一个随面积大小不同而变化的阈值;当氮的输入量低于这一阈值时,湿地为氮汇,而当氮的输入量高于这一阈值时,湿地便成为向下游径流输出氮的源。尽管如此,湿地作为水陆之间的过渡带,独特的位置使其成为农田与径流之间的缓冲带,是氮从农田向径流迁移的最后一道屏障。因此,建议以流域为单元进行LULC规划与管理,加强河岸缓冲带保护与建设,恢复和重建河流中下游河岸湿地,构造宽度适宜、结构完整和高度连通的河岸植被缓冲带。     

官厅水库上游地区植被覆盖对面源污染影响的定量研究

植被覆盖是影响土壤侵蚀的关键因素之一。选择代表官厅水库上游地区的北京市延庆县上辛庄坡地径流场7个不同植被盖度坡面径流小区为研究对象，采用垂直照相法以15天为一个周期观测和控制小区植被盖度，采用传统取样和测定方法测定小区产流后的径流量、泥沙量及污染物流失量。利用2003年和2004年7个植被小区24场降雨径流泥沙资料，分析了不同植被盖度下径流量、土壤侵蚀模数及污染物流失量，来定量说明植被覆盖对面源污染的影响。研究结果表明：土壤流失量与植被覆盖度之间呈负指数相关关系，当植被覆盖度达到30％时，土壤流失量已小于北方土石山区的土壤容许流失量200t/km²；随植被覆盖度的增大径流量和污染物流失量逐渐减小，与覆盖度为0的裸地小区相比，当植被覆盖度达到50％时，径流与污染物减少效益均达到65％以上。     

近20年来洛宁县森林植被碳储量及动态变化

森林景观格局变化是影响森林碳库储量的一个重要因子。该文利用伊洛河流域中部地区洛宁 县1983年、1999年森林植被类型图和1999年5月份的TM影像图,分析了该地区森林植被类型的面积变 化,结果显示,森林面积从1983年的56 320hm2增加到1999年的84 750hm2 。使用已经公开发表的植被碳储 存数据估算了该地区植被碳储存量的变化,森林植被碳储量由1983年1 704.18MgC增加到1999年的 2 727.6MgC,表明研究区是一个小碳汇区。     

重大水利水电工程生态保护技术及标准规范研究

“十二五”国家科技支撑计划项目“重大水利水电工程生态恢复与环境保障技术及示范”主要针对我国水利水电等重大工程建设对河岸及水生生态系统的影响,开展工程区河岸植被恢复、重要水生物种栖息和产卵生境恢复、洄游生物通道构建、生态需水调控等关键、共性技术研发,旨在为促进大型水利水电工程建设与生态环境保护的协调发展提供技术支撑。该项目下设四个课题,其中,由水利水电规划设计总院承担的“重大水利水电工程生态保护技术及标准规范研究”课题以多学科理论为指导,运用理论研究、数值模拟、模型模拟、相似系统论等多种方法,开展了重大水利水电工程生态保护技术研究,完善了水电工程生态保护的理论和方法体系,构建了涵盖河流生境保护、生态流调控、过鱼技术、增殖放流等一整套水利水电工程生态保护关键技术,集成、更新了替代生境、多目标生态调度、数据库等生态保护管理工具,综合协调了河流水电开发与生态保护的关系,推动了水电行业的可持续发展。     

气候变化和人类活动对洮河流域植被动态的影响研究

通过逐象元回归和一致性检验构建1981-2010年间洮河流域NDVI序列,整编同期气温、降水等资料,采用Sen斜率、主成分、相关性及回归残差分析等方法,就洮河流域不同地理-生态区间植被动态的时空特征及所受气候变化和人类活动的影响进行研究。结果表明,1981-2010年期间,洮河流域植被动态总体增强且空间分异明显,甘南高原植被动态增强幅度高于黄土区。从植被季节变化的趋势和幅度来看,甘南高原主要表现为植被萌发期提前,黄土区表现为萌发期提前和枯萎期延迟。在气温和降水所代表的水热要素与NDVI之间构建植被动态预测模式,率定和校验期精度良好,能够反映不同生态-地理区间植被动态与气候变化之间的数量关系。总体来看,洮河流域植被变化由气候和人类活动共同驱动,气候模式输出和残差分析结果表明,洮河流域植被动态受气候因素的影响显著,气候变化对洮河流域植被活动增强的贡献率超过90%。     

利用20年遥感影像分析西部干旱区植被演变特征

该文利用1992年1km×1km的FVC指数结合数字地面高程DEM得出比较符合该地区的分类方案，将该分类方案统一地应用于1982年--2000年连续19a的8km×8km分辨率的FVC影像中，得到该地区每年植被分布图。在GIS支持下，计算了1982年--1988年、1989年--1994年、1995年--2000年间的众值图像，利用众值图像之间递减或递增或震荡的数值关系得出近20年植被变化的图像及数据。主要结论：（1）西部干旱区植被总体成增长趋势，不同的垂直地带的增长幅度不同；（2）平原区以植被的增长斑块为主，主要为以绿洲为核心的绿洲增长斑块，植被主要由荒漠植被、荒漠草地转移为绿洲、草甸；（3）平原区退化斑块主要在塔里木河下游和车尔臣河流域以及内蒙古境内的季节性河流东河、西河，在准噶尔盆地周边也有斑块分布，另外内蒙古阿拉善右旗南部与甘肃张掖、山丹交界处也有较大的退化斑块；（4）高山带植被演变有区域分异特征，改善单元多零星分布在天山山脉、帕米尔高原，而退化单元则呈带状或斑块状较集中的分布在昆仑山北坡、阿尔金山和祁连山北坡，退化类型多位荒漠草原向荒漠植被变化，荒漠植被向稀疏荒漠植被变化。由于高山带地区人类的直接影响相对较小，它的演变的存在可能与气候变化有关，应给与更多的研究和关注。     

河岸植被缓冲带评价与恢复重建研究

河岸生态系统具有边缘效应,属于复杂的环境生态系统之一,其中河岸植被缓冲带在稳定河岸、污染治理、美化环境、提高生物多样性等方面,具有重要的研究价值。本文首先概述了河岸植被缓冲带的功能作用,然后以嘉陵江清水溪阳光水城至三千城河段和金山公园溪流为例,对其进行评价,最后探讨了恢复重建的措施和效果,以供参考。     

北江干流河岸植被缓冲带景观渗透性时空变化及其影响因素

景观渗透性指数反映景观保持水土的能力,可为景观功能评价提供新途径。本研究以北江干流河岸植被缓冲带为例,在阐述景观渗透性指数计算原理的基础上,以1995年、2000年、2005年、2010年和2015年的Landsat TM影像为植被数据源,以30m分辨率的DEM数据为地形数据源,结合USLE模型,对景观渗透性指数在研究区的适用性进行验证,并分析研究区景观渗透性指数的时空分异及其影响因素。结果表明,景观渗透性指数分析在研究区具有一定的适用性,渗透性值与侵蚀模数呈显著正相关关系（P<0.05）;研究区景观渗透性指数时空差异显著,1995—2015年,整体呈增加趋势,而韶关、南雄和清远等地景观渗透性值较高并呈波动性变化;林地面积和建设用地面积的变化是影响渗透性指数时空分异的主要因素。本研究可为景观渗透性指数在北江河岸植被缓冲带的应用及其水土保持能力的评价提供一定的方法参考。     

植被在碳循环中发挥重要作用

一支由中国、英国和法国科学家组成的科研小组近期在英国《自然》杂志上发表论文说,森林和其他陆地植被在中国碳循环中发挥着重要作用。     

植被在碳循环中发挥重要作用

一支由中国、英国和法国科学家组成的科研小组23日在英国《自然》杂志上发表论文说,森林和其他陆地植被在中国碳循环中发挥着重要作用。     

中国岩石边坡植被护坡技术现状及发展趋势

该文对岩石边坡植被护坡工程原理及我国的技术现状进行了初步阐述,并为国内的岩石边坡植被护坡技术研究的发展方向提出了几点建议。岩石边坡植被护坡技术是指用活的植物与工程措施结合,以防止岩石坡面风化剥落的一项生态工程技术。岩石边坡植被护坡工程是在坡面构建各种各样的基质-植被综合保护体系,它可以看作是特殊的复合材料系统,基质-植被综合保护体系是岩石边坡植被护坡工程原理的重要组成部分,其护坡功能主要通过植被、引导基质与工程措施的协同作用来实现,可形成基岩-基质-植被的有机整体,达到稳固坡面的目的。岩石边坡植被护坡技术具有突出的优点和潜能,现已逐渐替代传统的护坡技术而成为岩石坡面防护的重要技术手段,其应用技术通常有框架内植草护坡,植被型生态混凝土护坡和厚层基材喷射护坡。同其他几类技术相比,厚层基材喷射护坡技术具有施工工艺简单、成本较低的优点,且其应用范围更加广阔,为我国岩石边坡植被护坡技术的发展起到了重要的促进作用。     

中国岩石边坡植被护坡技术现状及发展趋势

该文对岩石边坡植被护坡工程原理及我国的技术现状进行了初步阐述,并为国内的岩石边坡植被护坡技术研究的发展方向提出了几点建议.岩石边坡植被护坡技术是指用活的植物与工程措施结合,以防止岩石坡面风化剥落的一项生态工程技术.岩石边坡植被护坡工程是在坡面构建各种各样的基质-植被综合保护体系,它可以看作是特殊的复合材料系统,基质-植被综合保护体系是岩石边坡植被护坡工程原理的重要组成部分,其护坡功能主要通过植被、引导基质与工程措施的协同作用来实现,可形成基岩-基质-植被的有机整体,达到稳固坡面的目的.岩石边坡植被护坡技术具有突出的优点和潜能,现已逐渐替代传统的护坡技术而成为岩石坡面防护的重要技术手段,其应用技术通常有框架内植草护坡,植被型生态混凝土护坡和厚层基材喷射护坡.同其他几类技术相比,厚层基材喷射护坡技术具有施工工艺简单、成本较低的优点,且其应用范围更加广阔,为我国岩石边坡植被护坡技术的发展起到了重要的促进作用.     

青藏高原水资源演变与趋势分析

青藏高原及周边地区是长江、黄河、雅鲁藏布江等河流的发源地,素有"亚洲水塔"之称。分析青藏高原地表水、地下水资源量的演变规律和与变化趋势,对青藏高原水资源及水生态保护以及区域发展具有重要战略意义和科学价值。基于河流源区主要江河水文站实测径流资料分析发现,由于降水增多、气温升高等气候变化的影响,青藏高原多数区域地表河川径流量呈现增加趋势,季节过程也发生了明显变化,长江、怒江和雅鲁藏布江河源区径流增加趋势尤为显著。研究发现,气温升高导致的冰川积雪融化径流的增多是地下水资源量以及高原湖泊水量增加的主要原因。未来预测分析认为,随着冰川积雪的减少,融雪径流将会减少,部分河流径流量会出现由增转减的"拐点",这将导致该区域的水资源安全面临新的问题和挑战。全球变化对青藏高原水资源演变的影响需引起高度重视,并积极采取应对措施。     

绿洲-荒漠共生关系实验模拟平台（绿洲-荒漠平台）

准噶尔盆地是温带内陆干旱区的典型区域，周围高大山地形成径流，流入盆地后造就了绿洲。绿洲和荒漠存在着相互依存关系：绿洲需要通过排水带走自然富集的盐分，而排水给其外围荒漠植被提供水分与养分，外围荒漠植被反过来为绿洲提供了生态屏障。随着绿洲土地开发规模不断加大，节水措施大范围应用，绿洲排水急剧减少。这一方面导致盐分外泄不畅，绿洲积盐；另一方面致使地下水位剧烈下降，绿洲外围、沙漠边缘的植被受到威胁——绿洲-荒漠共生关系面临根本性的危机。在中国科学院野外站网络重点科技基础设施建设项目的支持下，新疆阜康荒漠生态系统国家野外科学观测研究站在天山北麓三工河流域建成了“绿洲-荒漠共生关系实验模拟平台”，该平台由绿洲土壤盐分累积与荒漠地下水位模拟子平台、地下水位与荒漠植被关系子平台、沙漠内部降水与荒漠植被关系子平台3个子平台构成，形成了完整的绿洲-荒漠共生关系实验模拟体系。该平台能够满足绿洲区不同灌溉情景下水盐动态长期变化、绿洲边缘荒漠植被变化与地下水位关系、沙漠内部自然植被与降水变化关系的研究需求，为回答绿洲和荒漠生态系统共生关系的关键科学问题提供了重要基础设施支撑。     

用分布式水文模型识别流域冰川融水对径流的贡献——以天山库玛拉克河为例

高寒山区可能不同程度地覆盖冰川,从而对发育于此的河川径流产生贡献。估算冰川融水对河川径流贡献率在水文学、气候变化对雪冰流域影响以及雪冰流域水资源管理各方面均具有重要意义。由于高寒山区流域地形、冰川复杂,检测困难,定量冰川融水对河川径流的贡献率一直是个难题。本文尝试采用具有降雨、积雪、冰川水文过程模拟能力的分布式水文模型模拟流域产流过程和径流过程,以冰川融水及冰融水产流量占河川径流的比例来近似代替对径流的贡献率。在天山库玛拉克河流域的应用结果表明:1961-2007年库玛拉克河流域冰川融水及冰融水对河川径流的贡献率分别为53%和27%,且补给主要在夏季(6-8月)。根据1961-2007年的气象数据和模拟结果,随着气温和降水的变化,冰川融水及冰融水对径流贡献率均呈略微上升趋势,且冰融水与降水有较好的负相关性,在降水较少年代对径流具有重要"补偿"作用。     

窟野河季节性断流及其成因分析

本文以最新实测径流资料为依据,采用不均匀系数、集中度和集中期等指标,对窟野河流域径流特性进行了分析;并利用滑动平均法和Mann—Kendall非参数秩次相关检验法,分析了窟野河流域径变化趋势;运用多元回归分析法和双累积曲线法,建立了降雨与径流的相关关系式。最后,综合上述研究,定量计算了气候变化和人类活动对径流变化的影响。结果表明,窟野河径流年内分配极不均匀,径流多集中在7月、8月;在一定显著性水平下。流域多年径流变化呈明显下降趋势,近年来尤为明显;降水和人类活动在不同时期对径流的影响程度不同,2000年～2005年间人类活动影响所占比例高达92％,人类活动加剧是导致窟野河流域断流的重要原因。     

全球植被碳储量的时空格局动态

植被碳储量对生态系统碳平衡具有重要调节作用,对植被碳储量进行模拟并分析其对气候变化的响应是全球陆地生态系统碳循环和气候变化研究的重要内容.基于全球植被动态模型模拟的全球植被碳储量,分析植被碳储量在1901年-2000年间的时空变化趋势,及其与气温和降水的时空关系.将LPJ-DGVM (Lund-Potsdam-Jena Dynamic Global Vegetation Model)模型对植被碳储量的模拟结果与国际上被广泛接受的其他研究结果进行了对比后得出,该模型对植被碳储量具有较好的模拟能力.对植被碳储量的模拟结果表明:全球过去100年的植被碳储量在整体上呈增加趋势,增加率为0.0016kgC/(m2·a),通过分段线性回归方法得出植被碳储量时间变化趋势存在显著的转折点,20世纪50年代初以前,植被碳储量具有下降趋势,线性斜率为-0.0014kgC/(m2·a),之后植被碳储量呈现显著的增加趋势,增加率为0.0055kgC/(m2·a),是整体增加率的3倍多,因此整体增加率显著低估了近半个世纪以来植被碳储量的实际增加率.在空间栅格尺度上的分析表明,植被碳储量对气候变化的响应具有很大的区域差异,在不同地区,温度和降水的变化对植被碳储量的变化趋势贡献不同,并与各地区植物生长所受的环境条件约束的状况有关.研究结论进一步说明LPJ能够较好的模拟植物生长与气候之间的相关关系、揭示植被碳储量变化规律和特征,另外为了更好地研究气候变化对植被碳储量的影响,下一步需要对LPJ进行改进,增强其对人类活动如土地利用变化和农业灌溉行为等的模拟能力.     

有用矿物的生成

各种金属矿物——铁、铜、铝等和非金属矿物——食盐、钾盐、煤、石油和磷块岩等,所有这些巨大的财富都是在地球内部或地球表面上生成的。在地球表面上生成的矿物叫做沉积矿产;在地球内部深处生成的叫做深成矿产。流动的水——小溪和河流,冲击着河岸,从河岸上带走了石头、砾石、砂子和泥土的细粒,然後把它们沉积在河床、海底及湖底的平静的水中,生成由黏土和砂子构成的沉积岩的堆积。河流带入海洋及湖沼中的不仅是固体的细粒,同时还带入溶解的物质——盐类。在干燥及炎热的地带,海水猛列地蒸发着。这种蒸发的效力,在接连着一个狭小海峡     

北方13省1982年～1999年植被变化及其与气候因子的关系

植被覆盖变化研究在土地利用/覆盖变化研究中占据着的重要内容。北方13省气候的地域差异性和过渡性明显，植被类型多样，是我国境内对全球变化反应较为敏感的生态系统地带。研究该地区植被变化特征及其与气候因子的响应关系有助于深入理解这一地区土地利用/覆盖变化总体特征以及对区域及全球气候和环境变化的影响。本文基于NOAA/AVHRR NDVI数据，气候和土地覆盖数据对北方13省地区1982年～1999年植被动态变化及其与气候因子的关系进行了分析。结果表明18年间研究区植被总体呈现增加趋势，植被平均NDVI生长季增加了11.69%。春、秋两季植被增加趋势最为明显。植被变化与气温相关性显著而与降水无显著相关，气温升高引起的生长期提前和生长季延长是植被增加的一个重要原因；人类活动等非气候因子是影响植被变化的另一个重要原因，人类一方面通过合理有效的措施改善植被状况，另一方面不合理的活动又导致部分地区植被严重退化；研究区植被像元的NDVI有18.24%的面积显著增加，0.24%显著减少，其中耕地、草甸、草原和落叶阔叶林四种植被类型植被变化最为显著。     

伊洛河流域基流分割及其时空变化特征

基流是径流中相对稳定的组成部分,是枯水期径流的主要来源。为探究伊洛河流域径流和基流的时空变化特征,本文通过比较SWAT（Soil and Water Assessment Tool）模型及Chapman法在伊洛河流域基流分割的适用性,选择最优基流分割方法,确定流域的基流过程,并采用Mann-Kendall检验法、年内分配指标和反距离加权插值法,分析径流、基流和基流指数（Baseflow index, BFI）的年际、年内变化和空间分布特征。结果表明：①通过黑石关站实测径流数据验证,SWAT模型在伊洛河流域的适用性较好,模拟基流比Chapman法更精确;②1964—2017年伊洛河流域径流、基流和BFI均呈显著下降趋势,但三者突变情况有所差异;径流和基流年内呈现“单峰型”分布,且具有明显的季节性和不均匀性的特点,基流迟滞效应显著;③径流、基流和BFI值在流域西部和中部相对较高,东部相对较低,整个地区90%以上的子流域年均BFI小于0.5。本文结果可为伊洛河流域水资源合理开发利用及生态环境保护提供参考。