无定河中下游设计洪水研究

无定河干流中下游段设计洪水,采用洪水地区组成法,推算受巴图湾、王圪堵大型水库影响的设计洪水。区间设计洪水充分考虑不同地貌类型,采用不同的参证站,以及相应的面积指数,计算对应区间的设计洪水。并针对2017年无定河中下游大洪水,分析其组成规律,修正洪水系列,提出中下游段各节点设计洪水成果。     

无定河年径流量变化特征及人为驱动力分析

分析无定河年径流量1956—2000年时间序列变化特征及其对气候因子的敏感程度,以径流突变前的数据建立预测模型;对比分析径流量的实测值与模型输出值,其差值即人为影响程度。结果表明无定河年径流总量显著减少,径流量演变以1971年为突变点分为前后2个阶段;人为因素驱动力占总驱动力的份量显著上升,1997年达到最大值,为56.9％。可以认为在全球变化的气候背景下,人类活动因子是无定河径流演变的主要驱动因子。     

全球气候变化对湿地生态水文的影响研究综述

近百年来全球气候呈现以变暖为主要特征的显著变化,并且未来气温将继续上升,降水模式也会发生改变。从气候变化对湿地水文水资源的影响、气候变化影响下湿地水文与生态的相互作用过程以及湿地生态水文模型等3个方面,对国内外相关研究动态和发展趋势进行了总结分析。从中发现,当前全球气候背景下的湿地生态水文学正在从单一湿地生态水文过程为主要对象,发展成为以研究气候-水文-生态三者相互作用机制为主要内容的综合性、交叉性学科。现关于气候变化影响下水文-生态之间的关系多集中于单向作用的研究,特别是水文过程对植被的影响研究较多,缺乏对气候变化影响下湿地水文过程与生态过程相互作用机理的全面认识。气候变化对湿地生态水文的影响机制研究已经成为水文学研究亟待解决的科学问题,而基于物理机制的湿地生态水文模型,逐渐成为预测未来气候变化下湿地生态水文响应的重要工具。     

呼伦湖湿地气候变化及其对水环境的影响

利用呼伦湖湿地所在地区的气象站1961—2005年的气温、降水和蒸发量资料及呼伦湖区域1959—2006年的水体面积、水位深度、水质状况等资料,分析了气候变化及其对水环境的影响.结果表明:呼伦湖地区近45 a来的气候变化呈现气温升高、降水减少、蒸发量增大的暖干化趋势,其空间变化具有较好的一致性,地形是影响气候空间变化的主要因子;呼伦湖地区气候暖干化是造成水资源短缺和水环境恶化及周边地区生态环境荒漠化等问题的重要原因;显著的气候暖干化加速了湖水水面积减少、水位下降和水环境恶化.     

辽河流域径流对气候变化的响应特征研究

近百年来,全球气候发生了以气温升高为主要特征的显著变化。东北是中国的重要粮食主产区,气候变化将可能加剧东北地区水资源短缺情势,进一步影响到国家的粮食安全。以辽河流域为对象,分析了近60年来降水径流变化特性,采用水文模拟方法,揭示了河川径流变化成因,基于假定气候情景,研究了河川径流量及土壤含水量对气候变化的响应。结果表明:铁岭站实测径流量自20世纪60年代中期以来,总体呈明显的阶段性减少趋势,人类活动是河川径流减少的主要原因。降水增加比减少对河川径流量的影响明显,土壤含水量对降水减少的响应更加敏感,气候暖干化趋势将非常不利于东北地区的水资源利用和农业生产。     

青海省极端气温事件的气候变化特征研究

选用青海省37个气象站点1961-2011年近51 a, 逐日气温(最高、 最低、 平均)资料, 采用国际通用的极端气温指数定义计算了9种极端气温指数, 并分析其主要气候特征.结果表明: 近51 a青海省极端气温呈明显上升趋势, 极端冷指标(霜冻、 结冰日数、 冷夜、 冷昼指数)呈下降趋势, 而极端暖指标(夏天日数、 暖夜、 暖昼指数)呈上升趋势, 且极端冷指标的减少幅度高于极端暖指标的增加幅度.空间分布上, 极端气温指数在全省呈一致的上升(下降)趋势分布.在近51 a的时间尺度上各种极端气温指数都存在多个较明显的周期, 如较短的3~8 a的准周期, 以及13 a、 17 a、 27 a的年代际周期特征.青海省年平均气温与极端气温指数有很高的相关性, 气候变暖突变前后极端气温指数表现出明显差异: 在变暖突变发生后, 霜冻日数、 冷夜指数、 冷昼指数、 结冰日数明显减少, 夏天日数、 暖夜指数及暖昼指数明显增加, 其中相对指数几乎呈倍数显著变化, 表明极端气温指数对气候变暖有很好的响应.     

气候变化对湿地水文水资源影响研究及对策--以嫩江流域湿地为例

湿地是地球上有三大生态系统之一,是地球上一种重要的、独特的、多功能的生态系统,它在全球生态平衡中扮演着极为重要的角色,具有不可替代的生态功能,有着"地球之肾"的美誉,但是近些年随着气候变化,以及人类活动的叠加作用,湿地这个珍贵的生态系统逐步被一点点改变,尤其是水循环过程受到破坏,结果造成水资源急剧缺失、湿地面积大量减少、生态功能明显退化等一些自然问题。通过研究分析气候变化对湿地水文水资源的影响,了解两者之间的作用关系及影响机制,从而找到应对气候变化引起的湿地水文水资源破坏的适应性对策,为保护湿地提供一定的理论支持。     

气候变化对巴音布鲁克高寒湿地地表水的影响

通过对巴音布鲁克高寒湿地各特征气候要素的变化分析,研究了近50a来巴音布鲁克高寒湿地地表水环境和气候变化的变化趋势和年际分布特征.结果表明:巴音布鲁克湿地不论冬季还是年平均气温都没有明显的升高趋势,极端最高、最低气温也没有明显变化,但夏季增温幅度高于新疆平均水平;夏季降水量占了全年降水量的68.4%,是巴音布鲁克湿地水体的主要来源.20世纪80年代中期是降水量最少的时期,此后开始逐步增加;开都河的径流量自1987年后呈现逐步增加趋势,并与巴音布鲁克年降水量和年均气温存在良好的响应关系.气候变化对湿地水环境的影响直接关系到湿地的生态系统.     

祁连山海北高寒湿地气候变化及植被演替分析

分析了近40a海北高寒湿地区域气候变化特征,以及近期湿地退化和植被演替的情况.结果表明:祁连山海北地区自1957年以来年平均气温以0.157℃·10a^-1的倾向率升高,年降水量约以1859mm·10a^-1的倾向率递减,年平均地温比同期气温的增加更为迅速,表现出海北地区气候及土壤性状均向干暖化趋势发展,特别是土壤干暖化程度尤为明显.由于人类活动加剧影响,超载过牧,原生植被遭受破坏,草场退化严重,地表潜在蒸散力加大.深层的多年冻土退化,冻胀草丘坍塌,导致湿地植被发生变化,使沼泽化草甸向典型草甸演替.不同年度调查结果表明,高寒湿地植被在气候干暖化趋势的加剧影响下,植物群落组成发生变异,物种多样性、生态优势度均比湿地原生植被的物种有增多的趋势.原生适应寒冷、潮湿生境的藏嵩草为主的草甸植被类型逐渐退化,有些物种甚至消失,而被那些寒冷湿中生为主的典型草甸类型所替代.组成植物群落的湿中生种类减少,中生种类(如线叶嵩草)大量增加,群落盖度相对降低,群落生产量大幅度下降.     

无定河流域下游段河冰形成演变的数学模型研究

冰凌是北方河流冬春季常见的现象, 由于环境因素的变化, 河道冰情也在不断的变化, 甚至在一些地区出现凌汛灾害. 根据冰塞形成发展的机理, 利用水力学模型和热力学模型模拟研究了无定河流域下游段丁家沟至白家川的每年春季河流水位、封河日期和开河日期. 模拟结果较为理想, 并分析了形成凌汛的原因, 旨在给该区域水循环研究、水资源的开发利用、水土保持等工作提供有力的科学技术支持.     

昌源河国家湿地公园含水层水文地质特征研究

通过系统分析山西祁县昌源河中下游丘陵—平原地区沿河分布的19口钻井资料,查明了昌源河湿地中下游地区含水层的主要岩性,根据含/隔水层的埋深和发育特征将研究区第四系含水层划分了浅、中、深三个含水层组;并通过连井剖面和栅状图对比、总结了区内含水层的空间分布特征;同时,基于Arc GIS平台,采用Kriging插值法对地下水埋深进行了插值分析。结果表明昌源河流域含水层的主要岩石类型为第四系砂、砾石沉积物,在顺昌源河流向上浅部含水层为一楔状体,在横切河流方向上各含水层组厚度变化较大,这与研究区含水层组形成于冲/洪积扇沉积背景相符合。地下水埋深插值分析表明,昌源河流域中、下游平原区存在大面积的浅层地下水降落漏斗,这将会影响昌源河湿地公园及流域的生态水文过程。最后,在以上研究的基础上对昌源河流域地下水的补排关系进行了探讨,并建立了相应的补排模式。     

气候变化背景下青藏铁路沿线多年冻土变化特征研究

多年冻土是复杂地气系统的产物, 以升温为特征的气候变化不可避免地对其产生影响. 基于青藏铁路沿线8个天然场地2006-2011年的地温监测资料, 分析了气候变化背景下, 多年冻土升温特征及上限变化规律, 并对低、高温冻土的变化特征进行了对比分析. 结果表明: 2006-2011年监测期间, 铁路沿线多年冻土正在经历明显的升温趋势, 上限附近和15 m深处平均升温率分别为0.015 ℃·a^-1和0.018 ℃·a^-1, 其中, 低温冻土区在上述两个深度处升温均比高温冻土区显著; 多年冻土上限深度也表现出一定的增深趋势, 平均增深速率为4.7 cm·a^-1, 其中, 高温冻土区增深速率大于低温冻土区. 低、高温冻土对气候变化的响应表现出了较大差异. 同时, 受局地因素的影响, 不同区域在升温和上限增深上也存在一定差异.     

大兴安岭区域未来气候变化趋势及其对湿地的影响

基于未来2种排放情景下的RCM-PRECIS输出的大兴安岭区域气温与降水量预测数据,采用Mann-Kendall(简称M-K)非参数检验法和线性倾向率法,分析大兴安岭区域2015-2050年气候变化趋势及其对湿地的影响.结果表明,在未来2种情景下,2015-2050年的年平均气温升高显著,A2情景的增温速率(0.54℃·(10a)^-1)高于B2情景(0.41℃·(10a)^-1),与东北地区增温速率(0.56℃·(10a)^-1)一致,B2情景增温速率低于东北地区增温速率;大兴安岭区域自2032年气温开始出现增暖突变现象,增温幅度显著增大.2种情景下季节平均气温的增温速率大小依次为夏季、冬季、春季和秋季,A2情景夏、冬、春、秋季分别为0.59、0.56、0.56、0.52℃·(10a)^-1,B2情景分别为0.48、0.47、0.42、0.37℃·(10a)^-1;各季突变增温时间点和增温趋势显著时段存在差异.2种情景下2015-2050年的年降水量有微弱的减少趋势,M-K检测基本无显著变化;季节降水总体而言,大兴安岭区域未来36a降水量仍以夏季为主,占全年降水量的60%左右;春季和秋季次之,各占全年降水量的18%~19%.未来大兴安岭区域气候呈现暖干化趋势,其中21世纪20、40年代大兴安岭湿地受到气候暖干化的胁迫相应较强,未来气候暖干化趋势是大兴安岭湿地生态系统萎缩和退化的主要诱因之一,未来大兴安岭湿地生态系统仍将受到气候暖干化趋势的巨大威胁,面临萎缩和严重退化趋势.     

三峡库区气候变化特征及其植被响应

为了解三峡库区气候与植被变化现状,利用克里金插值、滑动平均、线性回归分析、MK检验及地学统计方法分析气象数据和MODIS卫星数据.结果表明:库区1961—2014年年均气温显著上升趋势,为0.015?C/a,春、秋、冬3季也呈显著上升,降水量变化不显著. 2001—2014年,库区植被指数(NDVI、EVI)年均值均呈上升趋势,EVI显著上升,四季中NDVI仅秋季为显著上升,EVI春、秋、冬3季均显著上升.年均NDVI、EVI分别有29.74%和45.19%的区域显著增加,重庆主城区植被指数显著降低.春季NDVI、EVI与同季及年均气温为显著正相关,秋季EVI与同季气温为显著负相关,其余相关性不显著.(可见)气温对植被指数的影响大于降水,气候变暖对小区域生态环境具有一定程度的影响,库区实行的相关政策已取得一定成效.     

青海高原湿地特征及其保护

青海省地处青藏高原东北部,是我国长江、黄河和澜沧江的发源地,素有"江河源"之称.青海高原湿地类型包括自然湿地和人工湿地两大类型,湿地总面积约55662.7km²,占全省土地总面积的7.7%.高原湿地分布特点主要表现为3种形式:1)以湖泊或浅塘为中心的环带状分布;2)以河流为中心的条带状分布;3)河源区的斑块状镶嵌分布.高原湿地生物种类较为丰富,有湿地种子植物约428种;湿地动物约151种,其中鸟类约73种、鱼类约55种、哺乳类约14种以及两栖类9种.湿地植被有水生植被、沼泽植被和沼泽草甸3大基本类型.近几十年来,青海高原湿地出现湖泊水位下降、湖泊面积萎缩、河流出现断流以及沼泽湿地退化等方面的明显变化.鉴于高原湿地的生态功能和作用,应加强青海高原湿地的保护.     

四川省大熊猫保护区生态环境的地球化学特征

通过对四川5处大熊猫保护区的与动、植物发育有关元素的1:20万化探资料的研究,认为蜂桶沟、卧龙生态环境最好;唐家河、小寨子次之;王朗则是有益和有毒元素并存.总体看保护区的生态地球化学环境是好的,大自然给大熊猫的生长发育提供了较为良好的环境.     

挠力河流域湿地水文特征变化研究

介绍了挠力河流域的基本情况和流域湿地变化特征。分析了1955-2000年挠力河流域主要水文站的径流变化特征及其相互之间的关系，得出了流域陆面蒸发呈增大趋势，而径流呈递减趋势。通过计算和分析菜咀子、宝清、保安和红旗岭4个水文站多年平均径流值，得出了挠力河流域现存湿地对径流的调节作用极为明显，但调节能力总体呈下降趋势。基于径流变化的特点，估算了现存湿地多年平均生态需水量。研究结论对流域湿地保护及水资源科学配置有重要参考价值和指导作用。     

长江源区高寒退化湿地地表蒸散特征研究

青藏高原作为“亚洲水塔”,对东亚乃至全球大气水分循环都有非常显著的影响.高寒退化湿地是高原上生态多样性的保证,也是水汽循环和地表径流的重要源地,其地气之间水分交换不但可以反映气候变化,而且也对生态环境保护具有重要意义.以长江源区隆宝滩湿地连续一年、每10分钟一次的观测资料为基础,利用FAO Penman-Monteith方法分析了长江源区高寒退化湿地蒸散量的变化特征及其与环境因子之间的关系.结果表明：1）牧草生长期,潜在蒸散量日、月变化特征显著;实际蒸散量整体表现为冬小、夏大,夏季蒸散贡献最大.2）观测期间,蒸散量远大于降水量,水分亏损严重,局地蒸散对降水的贡献较高.3）土壤温度对蒸散发过程影响显著,尤其是表层5 cm地温与蒸散发相关性较好,土壤湿度变化表明其为蒸散发过程提供了充足的水分.4）全年变化中,气温是影响蒸散的主要因素.晴天中,高寒退化湿地实际蒸散量与辐射具有几乎相同的变化趋势,气温对蒸散量影响较小,蒸散量与相对湿度呈现显著的反相关.     

湿地生态系统土壤粘粒矿物组成特征研究

以吉林省7种不同类型土壤(沼泽土、草甸土、潜育黑土、潜育白浆土、水稻土、泥炭土、暗棕壤)为研究对象,在野外采样和室内分析的基础上,对湿地土壤质地及化学组成进行分析,研究土壤粘粒矿物组成特征,探讨其形成机理及演化规律。结果表明：1)土壤质地类型均为壤质土;2)土壤化学组成以SiO₂、Al₂O₃和Fe₂O₃为主,且w(SiO₂+Al₂O₃+Fe₂O₃)>80%;3)土壤硅铝率、硅铝铁率呈现出相同的趋势,潜育黑土>草甸土>泥炭土>暗棕壤>沼泽土>潜育白浆土>水稻土;4)草甸土、潜育白浆土的粘粒矿物组成以伊利石为主,其他土壤均以伊蒙混层为主;5)利用同步辐射装置对暗棕壤进行对比分析,鉴定出了常规光谱中未被识别的矿物(斜长石、伊/蛭混层)。同步辐射衍射光谱具有扫描辨识度强等多种优势,可以成为土壤粘粒矿物特性分析的有效技术。