西北地区近50a降水变化及水汽输送特征

用NCEP/NCAR再分析资料和中国西北地区145个站的降水资料,研究了西北地区降水与亚洲季风区水汽输送特征的关系。主要结论为:①西北地区降水具有明显的区域性特征,在20世纪80年代以后,西北地区东部降水明显减少,干旱化趋势严重;在西北地区西部,降水增加,气候逐渐向暖湿型转变;②西北地区东部的水汽在夏季主要来自孟加拉湾、南海和西太平洋;西北地区西部除了受西风带的影响外,来自北方西伯利亚的水汽输送在夏季也有一定的作用;③西北地区东部的南边界和西边界是主要的水汽输入,西北地区西部的西边界是主要的水汽输入。在降水偏多年,其水汽输入在7月达到峰值,且具有明显的年变化特征;④西北地区东部的南边界和西边界水汽输入减少趋势明显,使得水汽总收支逐渐减少。西北地区西部西边界的水汽输入自80年代中期以来有增加的趋势,而北边界的输出在减少,水汽总收支有增加的趋势。     

A Research Synthesis and Theoretical Model of Relationships Between Factors Influencing Outdoor Domestic Water Consumption

Outdoor domestic water use is often targeted by demand management strategies. However, despite a rich empirical evidence base coming from primary studies, it is still unclear how factors that influence this type of demand interact and which are the most suitable to be addressed by water conservation programs. Based on 423 scientific contributions, we develop a research synthesis combining a variety of techniques to create a theoretical model of the relationships among factors most consistently observed in the literature. The findings uncover a great degree of complexity in terms of interactions between spatial-structural, social-structural, and cultural and psychological factors at different scales. For researchers, the methodology and the outcomes can be useful to better frame existing and future research within the literature on the topic. In practice, the adaptation of the theoretical model to local specificities can facilitate the design of more efficient and integrated demand management strategies.     

冬春交替期沙尘过程对黑河流域戈壁地表能量平衡扰动的个例分析

利用张掖国家气候观象台梯度塔温度、湿度和风观测资料,结合近地层辐射、土壤温度、湿度和土壤热通量资料,由地表热量平衡条件和Bowen比概念求得感热和潜热通量,对比分析了冬春交替期背景条件与沙尘天气黑河戈壁地表能量和辐射平衡特征。结果表明,典型晴天和出现扬沙天气前同时段内净辐射的小时平均值非常接近,但沙尘天气发生后,净辐射迅速减小;沙尘天气发生时近地面层空气湿度远小于同时段背景条件下小湿度;典型晴天各层地温存在比较典型的日变化特征,而沙尘天气发生之初,0 cm、5 cm和10 cm处土壤温度快速升高;典型晴天表现出明显的地表辐射平衡的日循环特征,扬沙期间日循环特征被破坏,向下短波辐射减少尤为明显。     

A Sediment Budget of The Lower Yellow River, China, Over The Period from 1855 to 1968

This study investigates the sediment fluxes through the Yellow River sediment routing system, which are among the largest in the world, by constructing a sediment budget of the system over the period from 1855 to 1968. The framework of the sediment budget includes four functional units with the upper and middle reaches of the river as the sediment source and its lower reaches, its delta, and the deep sea as the sediment sinks. Sediment yield from the source and amounts of deposition in the lower Yellow River and the modern Yellow River delta were estimated for completing the sediment budget. The sediment budget produced for the period from 1855 to 1968 was characterized by a sediment input of 1.837 × 10¹¹ tonnes and a distribution of the sediment between the lower Yellow River, the delta, and the deep sea of 64%, 33%, and 3%, respectively. The details of the sediment budget show that the importance of sedimentation in the lower Yellow River changed greatly with variations in the condition of the dykes and other human activities. A comparison of the sediment budgets of the delta for different timescales shows that the proportion of sediment dispersed to the deep sea decreases as the timescale over which the sediment fluxes are investigated increases.     

木豆种子萌发生理对干旱胁迫的响应--岩溶水和外源水处理的对比

本文通过对比岩溶水环境与非岩溶水环境（外源水）中木豆种子的萌发生理对干旱胁迫的响应,来探究木豆对岩溶环境的适应性。结果表明：（1）在20% PEG-6000的干旱胁迫时,岩溶水培养下的木豆种子7天的种子萌发率、活力指数、发芽指数、生物量均大于外源水处理组,种子萌发胁迫指数显著小于外源水处理组,表明岩溶水环境对木豆种子萌发更有利;（2）在无干旱胁迫时,岩溶水培养下的木豆种子MDA、SOD活性均小于外源水组,但在干旱胁迫时,SOD活性显著高于外源水组,表明岩溶水中木豆SOD能更快速的响应外界干旱胁迫,提高自身的活性来减少其对植物的毒害;（3）在有和无干旱胁迫时,岩溶水组可溶性蛋白均高于外源水组,游离氨基酸均低于外源水组,在干旱胁迫时这种差别更明显,表明岩溶水环境更有利于可溶性蛋白的积累而形成较大的生物量。因此木豆是一种适合于岩溶区高钙偏碱环境下生长的树种,对岩溶山区的植被恢复及石漠化治理有重要意义。     

生态环境需水量分类及计算方法综述

根据生态系统的生态环境功能,可以将生态环境需水量分为:河流生态环境需水量、植被生态用水量、用于湖泊湿地保护与恢复的生态环境需水量、城市生态环境需水量和回补超采地下水的生态环境需水量等。在此基础上,综述了各项生态环境需水量的计算方法,并提出了在生态环境需水量分类及计算方法方面需要进一步研究的问题。     

水肥耦合对玉米田间土壤水分运移的影响

以干旱区绿洲农田玉米水肥耦合试验为基础。利用含有根系吸水项的一维土壤水动力学模型,模拟了不同水肥条件下玉米蒸散、根系吸水、土体贮水量变化以及田间土壤水量平衡。结果表明：在玉米生长初期以棵间蒸发为主,其后则是以植株蒸腾为主;玉米在30-40cm土层吸水速率达到最大值;玉米灌水量为田间持水量的70％与85％对土壤0～80cm土层贮水量的贡献是相等的,并且高肥力在一定程度上可增强根系的吸水能力,高灌水可增强玉米根系对养分的吸收利用,但对于提高水肥利用率来说,理想的处理为中肥中水。     

台风水汽稳定同位素组成与天气过程的关系——以2015 年13 号台风“苏迪罗”为例

基于台风“苏迪罗”（1513）影响前后南京实时高频监测的水汽稳定同位素数据,并结合再分析资料、HYSPLIT后向轨迹模型分析了大气水汽δ¹⁸O与天气过程之间的关系以及大气水汽过量氘所指示的水汽来源。结果表明,1）整个台风影响过程水汽δ¹⁸O先保持基本不变后一直下降的趋势,而水汽过量氘则呈现完全相反的变化趋势。2）根据台风“苏迪罗”影响前后南京水汽δ¹⁸O变化特征,将其划分为3个阶段：Ⅰ阶段水汽δ¹⁸O较高与南京地区较为稳定的大气条件相对应,水汽过量氘值较低指示南京地区主要受海洋水汽影响;Ⅱ阶段台风环流及其残压和北方南下冷空气相互作用造成南京地区强降水,水汽凝结和降雨蒸发的共同作用导致水汽δ¹⁸O不断贫化,较高的水汽过量氘表明南京地区主要受海洋和局地混合水汽的影响;Ⅲ阶段可能是中尺度下沉气流导致南京地区极端偏负的δ¹⁸O和高水汽过量氘。     

长江宜昌-武汉河段泥沙年冲淤量对水沙变化的响应

运用泥沙收支平衡 (Sediment budget) 的概念确定长江中游宜昌-武汉河段的泥沙冲淤量,并运用数理统计方法,研究了泥沙冲淤过程对水沙变化的响应。研究表明,所研究河段的输沙具有“多来多排”的特性,在平均的意义上,年输入沙量为年输出沙量的1.1345倍,由此求得总净来沙中有11.85%淤积在河道中。河段出口输出沙量随时间而增大,大致在1980年达到峰值,然后再减小。1980年以前河段出口输出沙量的增大,与3口分沙减少 (等价于河段净来沙增多) 和下荆江人工裁弯 (使河道输沙能力增大,因而可以将更多的泥沙输送到河段出口以下) 有关,1980年以后的减少,则与宜昌站来沙量的显著减少有关。建立了1980~1997年间宜昌-汉口#河段年冲淤量与宜昌站年来沙量之间的回归方程,通过该方程估算出使宜昌-汉口河段不淤的宜昌站临界来沙量为3亿t/a。为了定量评价宜昌站的来水量和来沙量以及3口分水比和分沙比、宜昌站洪峰流量的变化对于河段冲淤量的相对贡献,我们以1980~1997年和1955~1997年两个时间系列的数据分别建立了多元回归方程。1980~1997年间的方程表明,宜昌站的来水量和来沙量以及3口分水比和分沙比、宜昌站洪峰流量的变化对宜昌-汉口河段年冲淤量的贡献率分别为6.23%、31.56%、25.77%、32.71%和3.73%。     

新疆焉耆盆地和博斯腾湖盐量收支平衡的年变化

博斯腾湖曾是中国内陆区的最大淡水湖。近几十年来,由于水土开发活动及气候因素的影响,导致湖水咸化加剧,已演化成为微咸湖,水盐收支失衡是博斯腾湖咸化的原因。以矿化度观测资料为基础,分析了河、湖、渠和地下水的矿化度年变化;利用1976-1999年间的逐年的水量资料,分别对盆地及湖区的盐量收支进行了估算。结果表明,焉耆盆地及博斯腾湖的盐量主要收支均有较大的年变化。带入盆地的盐量95%来源于河流,平均值为99.6±21.0(104t/a),其年变化取决于气候因素导致的河流水量变化;湖区的盐量主要来源为开都河和农田排水,对应的年际变幅分别为17×104～80×104t/a、28×104～79×104t/a;盆地及湖区排出的盐量年变化较大,主要受人为调控的支配。     

夏季不同天气条件下沙漠辐射和能量平衡的对比分析

利用2009 年7 月24 日-9 月12 日“巴丹吉林沙漠陆-气相互作用观测试验”资料,对比分析了典型晴天和阴天下巴丹吉林沙漠地表辐射、能量平衡和土壤温度的日变化规律.结果表明：①巴丹吉林沙漠典型晴天条件下总辐射、地表反射辐射、地表长波辐射、有效辐射、净辐射的峰值和日积分值都比典型阴天条件下大,大气长波辐射比阴天条件下小.两种天气条件下净辐射日积分值占太阳总辐射的1/3.②沙漠地区典型晴天地表反射率呈U型,白天均值为0.32;阴天变化较平缓,均值为0.29.③两种天气条件下地表热量平衡都以感热输送为主,波文比分别为4.55 和1.16.晴天不平衡能量达到净辐射的20%,阴天为30%.④晴天条件下有效能量夜间为负值,白天为正值,阴天全天为正值;湍流能量全天均为正值.能量闭合度(EBR)晴天平均为0.68,阴天为0.76.⑤土壤温度5~10 cm日较差逐渐减小,20、40 cm日变化不明显;5 cm土壤热通量日变化较大,20 cm土壤热通量振幅较小.     

Research Methods of Water Resources Carrying Capacity: Progress and Prospects

The study of water resources carrying capacity (WRCC), a major component of resources and environment carrying capacity (RECC), began relatively recently. However, WRCC has witnessed a rapid development in terms of concept, calculation methods, and empirical research in recent years. WRCC has become an important criterion for rational development and utilization of regional water resources. This paper first briefly reviews the development process of WRCC. It then evaluates and contrasts the representative research methods of conventional trend (CT), system dynamics (SD), multi-objective model analysis (MOMA), comprehensive evaluation (CE), and dynamic simulation recursive (DSR). The results show that although there are various methods of WRCC, the major methods used have become out-of-date and stagnant, and new more sophisticated methods and technologies are lacking. Specifically, our analysis found that the index system, scientific robustness and comprehensiveness of evaluation criteria of current research methods are insufficient and need to be improved. In addition, the dynamic research of WRCC should receive more attention, and it requires further study to make it more applicable to real-world uses. Finally, a set of monitoring and early warning systems should be established and applied in demonstration areas to meet the urgent needs of water resource management in the new era.     

Water regime in soils and plants along an aridity gradient in central Baja California, Mexico

The Central Desert of Baja California has pronounced climatic gradients. Water storage in the upper metre of soil and leaf water potentials in Larrea tridentata, Simmondsia chinensis and Fouquieria columnaris were monitored during 28 months at six sites. Estimated annual evapotranspiration was 75-150 mm in sandy loams, and 45-60 mm in sandy soils. Cumulative recharge accounted for 80% of precipitation in loams, but only 50% in sands. During the study period, increased aridity was expressed as longer periods of drought, but there was no less recharge. Weak to moderate relationships were found between soil water content and predawn leaf water potential.     

新丰江水库供水特征及供水安全分析——以2003―2012年供河源市饮用水为例

收集广东省环保局发布的2003―2012年水库蓄水量、水质指数和供河源市的饮用水供水量,并根据逐月数据计算了逐年、月均和干湿季3指标。结果表明,新丰江水库供河源市的饮用水逐月供水量总体呈波动上升趋势,2012年年供水量是2003年的3.3倍之多;各月水质均无任何超标项目,多年平均1月水质最差,年均水质指数总的趋势是下降,水质有所好转。与干季相比,湿季水质更优,供水量更多。统计分析显示,干湿季间供水量差异极显著,水质指数差异显著,而水库蓄水量差异不显著。逐月供水量与水库蓄水量呈极显著正线性关系,与水质指数呈极显著负线性关系。而干湿季和年供水量分别与水库水质指数间的负线性关系均达到显著水平,与同期水库蓄水多寡没有显著关系。总体上近10年来新丰江水库的供水需求和供水能力在不断增加,而水库蓄水量却比较紧缺（10 a间58%的月份水库蓄水量处于紧缺或比较紧缺状态）;虽然水质很好,但流域内存在多个污染隐患（如养殖、采矿、生活污水、林业结构不合理等）。因此水库供需矛盾比较突出,供水安全存在水量和水质的双重隐患。水库供水调度中需要充分考虑供水需求规律,并采取有效措施监控流域污染,才能切实保障水库供水安全。     

常用水环境质量评价方法分析与比较

为比较水环境质量评价方法的适用性和局限性, 在分析几种常用评价方法的基础上, 利用2008 年长江流域和淮河流域190 个国控断面水质监测数据对单因子评价法、平均污染指数法、内梅罗指数法、灰色关联分析、模糊综合评价、物元可拓评价法、综合水质标识指数法等7 种方法进行实证研究。结果表明:①指标权重的选择对评价结果影响有限, 73.7%的断面评价等级没有因权重发生变化, 但物元可拓法对权重变化较为敏感。②当评价指标污染程度相当时, 平均污染指数法较为适合;当某指标污染程度较为突出时, 内梅罗指数更为恰当。但两者评价结果吻合程度较高, 相关系数达0.94, 且水质越差, 结果越接近。③分级评分法和单因子评价法评价结果差异较大, 仅有10%左右的断面评价等级一致, 且水质越差, 各种方法所得的评价等级差别越大。④各种评价方法具有一定的关联性和互补性, 评价等级相关系数在0.7 左右。综合各种评价方法理论上的优缺点并结合环境管理需求, 单因子评价法和综合水质标识指数法是两种优选方法, 在水环境质量评价中可以组合使用。     

山东荣成月湖潮汐汊道系统的沉积物平衡问题——兼论人类活动的影响

在月湖进行了沉积物采样和潮汐水文观测,分析计算了表层沉积物类型、泥沙输运率、现代沉积速率,讨论了月湖的沉积物平衡。结果显示,月湖的沉积速率较快。按目前的数据和资料估算,月湖每年的沉积通量约为(1.8~2.3)×10⁴ t,而正常情况下的沉积物供应量每年只有(0.5~1.2)×10⁴ t。研究表明,人类活动还改变了月湖的物理与生态过程。由于土地利用的方式及其强度发生了变化,月湖汇水盆地的侵蚀量大为增加,侵蚀模数可能远大于400 t/(km²·a),从而使流域侵蚀量大大超出了正常范围,加剧了月湖的淤积。     

陆生节肢动物采集方法比较(英文)

陆生节肢动物是生态系统的十分重要组成部分。面对广泛分布的陆生节肢动物,如何选择最合适采集方法是长期以来被探讨的话题。本文介绍了一些常用的陆生节肢动物采集方法。我们将其分为三大类:有"活动密度"缺点的被动采集方法,无"活动密度"缺点的被动采集方法以及带有内在"活动密度"缺点的主动采集方法,并探讨了各种方法的优缺点,为生物多样性研究以及病虫害防治工作提供了基础。如何选择合适的采集方法主要取决与采集的目的以及目标物种的生活习性,在大多数情况下,多种不同的采集方法组合将会有较好的效果。     

生态环境需水的理论和方法研究进展

生态环境需水研究是目前国际上学科前沿研究之一,涉及生态学、水文学、环境科学等多学科。文章论述了国内外生态环境需水研究的进展,分析了生态环境需水的内涵、概念、分类和特征,总结了河流、植被、湖泊、湿地和城市生态系统生态环境需水量计算的理论基础和方法。最后,从区域水资源优化配置和可持续发展的角度,对今后生态环境需水研究的方向与技术、区域性范围和水资源优化配置等问题进行了讨论。     

植物水分利用效率研究方法综述

就植物水分利用效率（WUE）的不同研究方法的原理,优缺点和适用范围进行了总结和概括。认为稳定碳同位素法简化了WUE的测定过程并使其结果更为准确,克服了其他方法难以同时测定不同地域的植物种群间生理活动变化所带来的困难,应用前景广泛,但测定费用较高。替代指标法花费小,测定容易,需求Δ的替代指标将继续是方法研究中的一个方向,前景乐观。总体来看,国内对作物WUE的研究较多地使用传统的直接测定和气体交换相结合的方法,对树木WUE研究都是通过测定树木叶片气体交换效率来推算树木的WUE,方法较为单一,今后的研究必须结合多种测定方法进行多时空尺度,不同水平WUE的测定;对极端干旱区荒漠河岸林树木的δ13C和WUE的季节变化和它们对环境因素变化的响应需要进行深入的调查研究。     

A Comparison of Awareness,Attitudes, and Usage of Water Quality Conservation Practices Between Amish and Non-Amish Farmers

This study provides a unique examination of Amish farmers’ awareness of water quality issues and their attitudes toward and use of agricultural conservation practices compared with small non-Amish farmers in Northeastern Indiana. There is minimal research about the conservation beliefs and behaviors of this growing and highly diverse ethnoreligious minority, who have faith-based technological restrictions and are often hesitant to work with community outsiders, especially the government. We find that, compared with non-Amish farmers, Amish farmers have limited awareness of the linkages between common agricultural practices and broader water quality problems and lower levels of adoption of conservation practices, with the exception of cover crops. This information is essential for conservation practitioners who need to work with a diverse range of agricultural producers to increase the uptake of conservation practices that address critical water quality concerns.