太行花

太行山是中国东部地区的重要山脉和地理分界线,它矗立于北京、河北、山西、河南四省(市)间。北起北京西山,南达豫北黄河北岸,西接山西高原,东临华北平原,绵延400余千米,为山西东部、东南部与河北、河南两省的天然界山。它由多种岩石结构组成,呈现不同的地貌,为众多河     

衡水湖—华北平原上的璀璨明珠

衡水湖位于河北省衡水市，它具有蓄水灌溉、缓沥滞洪、观光旅游等功能，尤其是生物资源相当丰富，保护意义十分重大。被誉为华北平原上的璀璨明珠。     

华北平原地下水调蓄研究

本文根据华北平原地质和水文地质条件,对可调蓄地层、调蓄空间、调蓄水源以及调蓄有利地带进行了系统分析。在此基础上,计算出华北平原地下水最大可调蓄空间为1478.05×10⁸m³,现状地下水位埋深条件下的可调蓄空间为326.29×10⁸m³。制定了地下水调蓄有利地带的选取原则,华北平原地下水调蓄的最好地带是山前冲洪积扇和中东部平原的古河道带。本文在山前冲积扇地带选择了7处地下水调蓄有利地带进行专门研究,提出了各调蓄有利地带调蓄空间、调蓄水源以及调蓄方式。7处调蓄有利地带利用当地水源调蓄方案实施后,地下水可增加补给量为16.68×10⁸m³/d。运用地下水数值模拟方法对3处有利地带的调蓄效果进行了模拟分析,结果表明地下水调蓄方案实施后对地下水供水环境的恢复效果十分明显。     

华北平原作物水分生产力区域分异规律模拟

提高作物水分生产力(Water Poduetivity)是节水农业研究的最终目标,定量分析作物WP对干旱和半干旱地区水资源管理和决策制定具有重要意义.华北平原是我国重要的粮食生产基地,但水资源问题已成为制约该区可持续发展的瓶颈,明确该区作物WP时空变化特征及其与气候的关系,对指导该区农业生产和水资源高效利用具有重要作用.本文首先利用华北平原3个代表性试验站各连续3～4年的小麦-玉米轮作田间试验资料,校准验证澳大利亚开发的APSIM模型,然后利用校准后的APSIM模型和研究区域32个气象站1961年～2005年逐日气象数据,结合GIS技术,对华北平原不同供水情景下冬小麦、夏玉米WP空间分布特征进行了模拟研究.模拟结果表明:①当不考虑作物品种变化时,华北平原小麦、玉米WPET(产量与蒸散量比值)分布响应于该区平均气候状况,具有明显的空间分布特征;②充分供水情景下全区小麦WPET为(1.38～1.69)kg/m3,平均值为1.53kg/m3,玉米WPET为(1.69～2.05)kg/m3,平均值为1.83kg/m3;非充分供水情景(仅满足作物水分需求一半)下两作物WPET分布与充分供水情景下相似;雨养情景下小麦WPET为(0.29～1.57)kg/m3,平均值为0.77kg/m3,玉米WPET为(0.86～2.13)kg/m3,平均值为1.47kg/m3;③饱和水汽压差(VPD)是影响作物水分生产力的主要气象因子,研究区域小麦生长季VPD北高南低的趋势使得小麦WPET呈北低南高分布特征;而玉米生长季VPD西高东低,玉米WPET呈西低东高的趋势.改善灌溉管理可提高作物WP,减少由土壤蒸发损失的非生产性耗水对提高作物WP也具有重要意义.     

华北平原1951年至2006年风速变化特征分析

利用线性拟合、小波分析、Mann-Kendall方法对华北平原104个测站空间平均的近56年来的逐日风速资料进行了倾向、周期、突变等特性分析.研究结果表明:1951年～2006年间,华北平原风速呈减小趋势,变化率约为-0.016m/(s·a),四个季节中冬季风速降低趋势最为明显,递减率也最大-0.022m/(s·a),而夏季风速递减趋势最不明显.风速的长期变化还具有一定的突变性,年平均风速在1980年前后出现明显的突变点,从各季节平均风速来看,夏、秋季突变出现的时间稍早于春、冬季节,且夏季突变情况较复杂,出现多个突变区域.到90年代时,各季平均风速的M-K统计量UF的平均值都超过或接近0.05显著水平的临界值,表明风速开始显著下降.复值Morlet小波分析的结果显示,风速变化存在1a、8～10a以及15～20a左右的变化周期.     

温度和生物因子对农田生态系统呼吸的影响——以华北平原冬小麦-夏玉米复种农田生态系统为例

生态系统呼吸在陆地生态系统碳循环中占有重要地位,是碳循环中仅次于生态系统总初级生产力的第二大通量组分.除温度和水分外,生物因子对生态系统呼吸也有着重要的影响.生物因子往往与温度、水分有着相似的季节变化,并且温度还对这些因子有重要的影响,这加深了探讨生物因子对生态系统呼吸影响的难度.复种农田生态系统中生物因子与气象因子季节变化的非同步性为探讨生物因素对生态系统呼吸时间变异的影响提供了有利条件.利用华北平原冬小麦一夏玉米复种农田LAI的季节动态与温度的季节动态存在非同步性这一天然试验条件,本研究通过该农田生态系统连续两年的涡度相关通量观测数据,分析了温度和生物因子对该农田生态系统呼吸季节及年际变化的影响.结果表明,在冬小麦和夏玉米的各个生育阶段,其夜间生态系统呼吸都受到土壤温度的影响,但是这种影响在作物不同的生育阶段有所差异,尤其当土壤温度与叶面积指数(LAI)的季节变化非同步时,LAI会改变土壤温度对生态系统呼吸的控制.基于直线回归方程,LAT能分别解释2003年和2004年冬小麦生态系统参考呼吸(10℃下的生态系统呼吸速率)变异的97%和74%,能分别解释夏玉米生态系统参考呼吸变异的85%和42%.华北平原冬小麦一夏玉米复种农田的生态系统呼吸呈"双峰"季节动态模式,且与生态系统总初级生产力及LAI的季节动态模式相一致,两次峰值分别出现在冬小麦的LAI和夏玉米的LAI达到最大时.冬小麦农田生态系统呼吸的最大值在2003年和2004年分别为6.6 gC/(m2·d)和5.5 gC/(m2·d),夏玉米农田生态系统呼吸的最大值在2003年和2004年分别为7.7 gC/(m2·d)和6.9 gC/(m2·d).冬小麦农田生态系统在2003年和2004年2个生育期的总呼吸量分别为402 gC/m2(累计220天)和486 gC/m2(累计232天).夏玉米农田生态系统在2003年和2004年两个生育期的总呼吸量分别为557 gC/m2(累计131天)和48l gC/m2(累计107天).冬小麦及夏玉米生育期生态系统呼吸的年际差异受土壤温度和受LAI影响的生态系统总初级生产力的协同作用控制.冬小麦秸秆还田引起的生态系统呼吸底物的增加以及夏季降雨对土壤湿度的改善都促进了夏玉米生长前期生态系 .统CO:排放量的增加.相对于自然生态系统,农田生态系统受到更多的管理措施的影响,因此在未来的研究中,应加强农业管理措施以及人类活动对农田生态系统呼吸影响的研究.     

华北平原深层地下水的更新与资源属性

学术界对于华北平原深层地下水的资源属性存在争议,这直接关系到地下水的合理开发利用以及管理方式和开发战略的制定。本文从地下水资源属性的定义、内涵,地下水补给以及开发后含水层系统的响应等方面来讨论深层地下水的更新性。含氚的现代地下水分布在山前平原,其稳定同位素组成接近当地降水加权平均值,说明当地降水补给占有相当的比重,氚含量与深度的关系反映了150 m深度以上地下水是可更新的,其更新强度约为3%/a。中东部承压含水层地下水的放射性碳-14年龄为10 ka B.P至大于35ka B.P,其稳定同位素δ18O和δD值比现代地下水要低得多,反映了末次冰期补给水的特征。根据水均衡方法估算的河北平原承压含水层1985年～1995 年间的平均更新强度为 0.09%/a,1990年～2000年间的平均补给强度为0.12%/a,说明大规模开采地下水诱发了一定程度的侧向补给,但是其更新强度仍然小于一般意义上的可更新含水层系统的更新强度0.2%/a。尽管这部分承压地下水并不是严格意义上的“不可更新地下水资源”,但因其更新相对比较缓慢,可以看作“不可更新地下水资源”,应该按不可更新地下水资源来规划开发与管理。     

论华北平原二年三熟轮作制的形成时间及其作物组合

依据古代农书记载及人地关系的比率，西汉、魏晋与唐宋时华北平原形成二年三熟轮作复种制度诸说不能成立，明末清初随着小麦的扩种和夏播大豆的推广，二年三熟制才在北方逐渐形成。同时，利用孔府档案资料考证了二年三熟制度下的作物组合，订正了一些在此问题上的错误说法。