1958～2002年洪河国家级自然保护区浓江河水文情势变化分析

20世纪80年代,由于大规模的农业开发等人类活动,导致浓江上游截流,直接影响了洪河国家级自然保护区的水文情势。以别拉洪水文监测站1958~2002年和浓江水文监测站1980~1989年的月径流量和月降水量为基础数据,利用别拉洪站与浓江站的月径流量间的经验关系模型,估算浓江站其他年份的月径流量,得到浓江站多年平均年径流总量为2.31×108m3。浓江站年径流量小波分析结果显示,在1958~1980年期间,浓江站的年径流量变化有准10 a的周期,计算出1958~1980年期间浓江站在丰水年(1962年)、平水年(1965年)和枯水年(1967年)的年径流量和水位,根据河道比降,推算出洪河保护区浓江河段1962年、1965年和1967年所对应水位分别是52.71 m、52.49 m和52.11 m,2012年实测的洪河国家级自然保护区浓江河段的平均水位为51.70 m,与1962年、1965年和1967年的水位相比,2012年的洪河国家级自然保护区浓江河段的水位平均下降了0.74 m。利用数字高程模型,模拟了浓江河不同水位下洪河国家级自然保护区的洪水淹没面积和沼泽蓄水量,结果表明,洪河保护区沼泽蓄水量平均减少了0.51×108m3。这些研究结果可以为保护区湿地恢复提供借鉴。     

三江平原气温降水变化分析——以建三江垦区为例

气温及降水与人类生产生活密切联系,其变化必然会对生态系统和社会经济等产生重大影响。利用三江平原建三江垦区15个农场气象站1965～2002年气温和降水资料,运用气候趋势系数和一元回归分析法进行气候变化分析。结果表明:近40年来本区气温呈显著上升趋势,平均气温以0.50℃/10a幅度升高,不同季节平均气温均呈上升趋势,且冬季增幅最大,达0.82℃/10a。气温升高存在显著的区域差异,最大的增温中心位于南部边缘,气温倾向率大于0.60℃/10a。降水趋势性变化不显著,但仍呈弱减少趋势,年降水量倾向率为-1.90mm/10a,四季降水量以秋季减少最为显著。在此基础上进行气候突变分析,结果表明气温突变出现在1987年,降水突变出现在1980年和1997年,但降水突变不明显。研究三江平原建三江垦区的气候变化对于保障区域粮食安全具有重要的指导意义。     

中国东北红河国家级自然保护区湿地植被空间格局与环境梯度关系(英文)

Quantifying correlation between the spatial patterns of natural wetland plants and environmental gradient gives better understanding of wetland habitats, which is the fundamental for the strategy making on the protection and restoration of natural wetlands. In this study, the spatial patterns of wetland plants and the environmental gradient of wetland habitats were assessed in the Honghe National Nature Reserve (HNNR) in Northeast China, a wetland of international importance on the Ramsar list. Biophysical parameters’ values of wetland plants were obtained by field sampling methods, and wetland mapping at the community scale was completed using remote sensing techniques. Digital delineation of the surface water system, hydrological zoning and wetness index were produced by spatial analysis methods in Geographic Information System. An ecological ordination method and two clustering methods were used to quantify the relationship between the spatial distribution patterns of wetland plants and the corresponding environmental gradients. Such quantitative analyses also present the specific diversity of different types of wetland plants based on the environmental attributes of their habitats. With the support from modern geo-information techniques, the experimental results indicate how four ecotypes of wetland plants spatially transit from forest swamp, shrub wetland and meadow into marsh wetland with increasing wetness index and water table. And they also show how wetland spatial distribution patterns are controlled by an environmental gradient of wetness. Another key finding of this research work is that our results present the exact fundamental differences between marsh and non-marsh plants of 11 wetland plant communities within the core study area. Hence, this case study gives a good sample for better understanding of the complex correlation between the spatial patterns of wetland plants and their environmental attributes using advanced digital analysis methods. It is also useful to show how to integrate geoinformatic techniques with statistical analysis methods based on the field data base.     

三江平原沼泽性河流径流演变的驱动力分析

在分析三江平原典型沼泽性河流挠力河径流演变特征及趋势的基础上，应用灰色关联分析和径向基函数网络等方法，探讨了引起径流量减少和发生突变的原因，分析结果表明：当地河川径流演化与沼泽化流的地理特征以及近50年来沼泽及沼泽化土地的大规模开垦和水资源的开发利用有密切的关系，人类活动是本区河川径流演变的主要驱动力，气候变化在径流演变中所起的作用相应减少，沼泽湿地对区域水系统的水量平衡产生着重要的影响，在流域下垫面已明显变化，水文循环出现变异的情况下，必须加强沼泽湿地保护的水的调控和管理。     

人类活动对别拉洪河流域水文情势的影响研究

为了研究人类活动对水文情势的影响,以别拉洪河流域1957～2004年水文、气象数据为基础,详细分析了降水量、蒸发量及径流量等要素的变化特征;利用累积滤波法、Kendal秩次相关法、径流量年内分配的不均匀系数和径流量的变差系数对径流量的变化及其趋势进行了分析;利用降水-径流双累积曲线法和Mann-Kendall法对径流量序列进行了突变检验;定量研究了人类活动对径流量的影响。结果表明,1957～2004年别拉洪河流域年径流量显著减少,1966年年径流量发生减少突变;人类活动对年径流量减少总量的影响率大于60％,是导致该流域水文循环要素发生变化的主导因素,其次才是年降水量。     

三江平原挠力河上游径流演变趋势及其驱动因素

利用Mann-Kendall检验法分析三江平原挠力河上游径流在1956~2002年间的演变趋势,结果表明,径流在1966年发生突变,将流域径流分为1956~1966年和1967~2002年两个阶段。应用统计方法分析气候要素和人类活动对径流减少的影响并借助IHACRES模型将影响量化,研究结果表明,在第一阶段,气候要素是导致径流减少的主要原因;在第二阶段,人类活动为主要原因,并且31%的年份径流较基准期减少50%以上,25%的年份径流较基准期减少30%~50%,25%的年份径流较基准期减少10%~30%。     

基于SWAT模型的三江平原沼泽性河流的径流模拟

三江平原位于中国东北部,是国家重要的商品粮基地,水资源的变化影响区域农业经济的发展。应用SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型模拟挠力河上游流域径流变化特征,为研究沼泽性河流水文变化特征提供有效的方法。根据水文相似性原理和参数移植法把校准的模型应用于七星河流域,进行无资料流域的径流模拟,年径流模拟校准期和验证期的Nash-Sutcliffe效率系数、相关系数R2、相对误差PBIAS值分别为0.84、0.94、-5.70和0.91、0.93、-6.46,表明SWAT模型可以应用到七星河流域。     

三江平原典型沼泽湿地生态系统水分通量研究

利用野外定位观测数据 ,对三江平原典型沼泽湿地主要界面水分通量进行计算和分析。结果表明 ,2 0 0 3年生长季沼泽湿地系统与大气水分交换量 (蒸散发 )总量为 4 2 4 .7mm ,沼泽湿地水面 -大气水分通量 (水面蒸发 )总量为 2 6 0mm ,沼泽湿地植被 -大气界面水分通量 (蒸腾量 )总量约为 16 4 .7mm ;对沼泽湿地生长季水平衡的计算表明 ,生长季水分亏缺量达 14 0 .5mm ;非生长季大气降水是沼泽湿地生长季生态用水的重要来源。     

洪河国家级自然保护区浓江河滨河湿地植物对土壤环境因子的响应

为了研究洪河国家级自然保护区浓江河滨河湿地植物对土壤环境因子的响应,于2011年6～9月,在保护区内浓江滨河湿地垂直于浓江河道方向设置4条样线(从河道至岛状林),在每条样线上设置7个采样点,通过野外调查和样品采集,得到植物种类、多度和土壤环境因子等数据.应用TWINSPAN分类和CCA排序相结合的方法,对其进行分类和排序.TWINSPAN分类将洪河保护区浓江河滨河湿地植物分为6个群丛,即漂筏苔草(Carex pseudocuraica)—狭叶甜茅(Glyceria spiculosa)群丛、漂筏苔草—毛苔草(Carex lasiocarpa)—狭叶甜茅群丛、漂筏苔草—毛苔草—狭叶甜茅—东北沼委陵菜(Comarum palustre)群丛、毛苔草—漂筏苔草—狭叶甜茅群丛、毛苔草群丛和小叶章(Calamagrostis angustifolia)—湿苔草(Carex humida)群丛.影响该区域湿地植物分布的主要土壤环境因子是土壤有机质含量、全氮含量和自然含水量.     

湿地水文学研究进展

水文过程在湿地形成、发育、演替直至消亡全过程中起重要作用.降水截流、径流和蒸散作用是湿地 大气界面水文过程研究的热点和重点,开发的模型较多但尚需进一步检验和完善.片流和明渠流是湿地主要地表径流,其中片流受地形坡度等因素影响而难以精确计算.湿地的地下水文系统对季节性积水湿地尤为重要,但是关于泥炭沼泽的垂向水力联系尚需进一步研究.可持续的湿地水文管理必须将人类活动和气候变化这两个因素纳入湿地综合水文模型,然而目前除少数几个综合模型外,大多数的湿地水文模型并非如此.加强湿地水文观测、多手段多技术相结合和开发综合湿地水文模型应是今后湿地水文学研究的主流.