白沙河流域地下水及营养盐向海湾输送

根据白沙河流域自然地理和水文地质特征 ,在大量室内外试验的基础上分别运用水量均衡法、断面法和咸淡水界面法 ,估算了白沙河流域地下水向海湾的输送水量及营养盐输送量。 3种方法估算的结果表明 ,白沙河流域地下水向海湾输送量较大且受降雨影响显著 ,丰水年 (1998年 )地下水入海量高达 2 .2× 10 6m3 ,是枯水年 (1992年 )入海量的 2倍。另外 ,农田灌溉及大气降雨淋滤土壤中所施肥料使该区地下水中营养盐浓度 (尤其是硝酸盐氮浓度 )严重超过了饮用水水质标准 ,每年有 (4～ 11)× 10 6mol硝酸盐氮随地下水入海 ,相比之下 ,可溶性二氧化硅含量稳定 ,氨氮、亚硝酸盐氮、总磷含量较低 ,排海量较少。     

湿地水文过程与植被响应研究进展与案例分析

生态水文学是20世纪90年代兴起的一门研究生态过程和生态格局水文机制的新学科。湖泊湿地作为中国5大类天然湿地类型之一,湖泊湿地生态水文学的研究业已成为生态水文学的研究的一个重要对象和分支,其核心在于研究湖泊湿地生态系统中多时空尺度的水文与生物格局、过程的耦合特征及其相互作用。论文首先概述了湖泊湿地生态水文学的研究进展,包括其基本理论,内涵、外延及其主要研究内容;凝练了湖泊湿地生态水文学研究的方法体系、思路及框架;针对目前湖泊湿地生态水文学研究中存在的问题及薄弱环节,提出了湖泊湿地生态水文学未来研究的发展趋势和亟需加强研究的重点方向。在此基础上,以长江中游的典型通江湖泊湿地——鄱阳湖湿地为例,通过开展的湖泊湿地生态水文过程与模拟研究的典型案例,阐述了鄱阳湖湖泊湿地生态水文过程的变化及其植被响应研究的最新进展和研究成果。论文对于构建涵盖湖泊湿地水资源、湖泊湿地生态景观格局与流域管理、湖泊湿地生物多样性保育以及湿地资源可持续利用与生态管理等方向在内的战略研究体系,完善湿地生态水文研究与流域生态与管理的技术支撑体系具有重要的指导意义和实践价值。     

基于Pfafstetter规则的流域编码算法并行化方法

流域编码是以子流域划分进行流域相关研究的重要内容。Pfafstetter 流域编码以编码唯一、顾及流域拓扑关系及编码效率高等优点而被广泛采用。本文在流域相关研究的分析范围不断增大、数据精度越来越高的需求背景下,以Pfafstetter 编码为基础,对流域编码并行化方法进行研究。首先,分析了Pfafstetter 编码不全面和码位不一致的问题,改进了Pfafstetter 编码规则;然后,从数据并行的角度,讨论了并行计算环境下的数据划分及并行化策略,进而设计了流域编码并行算法;最后,利用长江中上游流域SRTM数据,在集群系统上对流域编码并行算法的正确性和并行性能进行了测试。实验结果表明,本文设计实现的流域编码并行算法可获取与实际较为一致的计算结果,且提高了编码计算效率,可为基于子流域划分的流域分析并行化提供参考。     

Oxygen‐18 dynamics in precipitation and streamflow in a semi‐arid agricultural watershed,Eastern Washington,USA

Understanding flow pathways and mechanisms that generate streamflow is important to understanding agrochemical contamination in surface waters in agricultural watersheds. Two environmental tracers, δ¹⁸O and electrical conductivity (EC), were monitored in tile drainage (draining 12 ha) and stream water (draining nested catchments of 6‐5700 ha) from 2000 to 2008 in the semi‐arid agricultural Missouri Flat Creek (MFC) watershed, near Pullman Washington, USA. Tile drainage and streamflow generated in the watershed were found to have baseline δ¹⁸O value of ?14·7‰ (VSMOW) year round. Winter precipitation accounted for 67% of total annual precipitation and was found to dominate streamflow, tile drainage, and groundwater recharge. ‘Old’ and ‘new’ water partitioning in streamflow were not identifiable using δ¹⁸O, but seasonal shifts of nitrate‐corrected EC suggest that deep soil pathways primarily generated summer streamflow (mean EC 250 µS/cm) while shallow soil pathways dominated streamflow generation during winter (EC declining as low as 100 µS/cm). Using summer isotopic and EC excursions from tile drainage in larger catchment (4700‐5700 ha) stream waters, summer in‐stream evaporation fractions were estimated to be from 20% to 40%, with the greatest evaporation occurring from August to October. Seasonal watershed and environmental tracer dynamics in the MFC watershed appeared to be similar to those at larger watershed scales in the Palouse River basin. A 0·9‰ enrichment, in shallow groundwater drained to streams (tile drainage and soil seepage), of δ¹⁸O values from 2000 to 2008 may be evidence of altered precipitation conditions due to the Pacific Decadal Oscillation (PDO) in the Inland Northwest. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

内陆河小流域综合治理对景观格局的影响——以童子坝河流域为例

以1987年、2000年、2008年3期Landsat TM影像为信息源,在GIS 技术和景观分析软件Fragstats3.3支持下,获得了民乐县童子坝河流域研究区不同时期的景观类型信息和描述景观格局特征的8个景观指数数据,利用这些数据分析了实施综合治理前后流域景观格局的变化。结果表明:①在类型水平上,各种草地景观类型的斑块呈现边缘整齐、形状规则的特点,斑块的破碎化程度减小,聚合度增加;特别是高覆盖度草地的斑块数目、平均斑块面积都呈增加趋势,斑块边界形状变得连续、规则,显现出人为干扰的痕迹;河床、河漫滩景观的斑块数目减少,斑块边界形状趋于规整,贯穿连通性增强\.②在景观水平上,景观空间格局规整有序,景观多样性提高,异质性增加,破碎化程度减小,空间连接性增强,以高覆盖度草地为主的景观优势显著体现出来。③综合治理措施实施对童子坝河流域景观格局的影响是积极有效的,这可为内陆河小流域继续开展生态环境建设提供科学依据。     

The Influence of Place on the Willingness to Pay for Ecosystem Services

Sense of place, including an individual’s attitudes toward specific geographic settings, is generally predicted to influence willingness to engage in place-protective behaviors. Relatively little research, however, has empirically examined the influence of people’s attitudes toward a place on their willingness to pay for environmental protection. Using the example of a payment for ecosystem services (PES) initiative in the McKenzie River watershed, Oregon, USA, we found that place attitudes were a significant predictor of respondents’ willingness to pay for a program designed to benefit drinking water quality. These results suggest that connecting conservation actions to landscapes that are meaningful to people may increase their financial support for PES and other conservation programs. While program managers have little or no influence over stakeholders’ political ideology, gender, or income, managers may be able to influence prospective PES buyers’ awareness and attitudes through targeted communications, thereby potentially increasing support for place-based conservation efforts.     

黄土丘陵沟壑区小流域降雨入渗产流点面转化

在充分考虑小流域土壤入渗速率点面转化及地表结皮等影响因素在内的基础上 ,提出了小流域土壤入渗速率点面转化公式 :fm=fn×Sn/S×an×bn。以纸坊沟小流域为例 ,将实测的流域土壤入渗速率值 (点渗值 )利用上式进行转化 (面渗值 ) ,并与流域径流出口观测站由降雨径流观测值根据水量平衡原理推算出的面渗值进行对比 ,平均相对误差仅为 2 .42 %。初步得出流域土壤面渗率与不同治理度、年内 5～ 9月降雨总量间的单因子和复合因子高精度回归方程 ,为流域综合治理后的水资源量变化趋势提供一条量化途径     

流域尺度土地利用调蓄视角的雨洪管理探析

发达国家雨洪管理焦点历经管网设计、不透水面阈值控制、低影响开发及土地利用管理等过程,呈现"多尺度多视角衔接"趋势。本文聚焦太湖流域土地利用调蓄功能变化机制及管理应用,揭示了1985-2015年来建设占用耕地是调蓄功能降低的主要原因;发现基于小流域的调蓄功能变化与建设用地强度整体低关联,但局部高相关,高相关的地区位于大城市或某些乡镇周边的建设增长热区,而这些热区的建设用地与调蓄空间规模较大且接触机会更多,是开发之前调蓄空间保护、开发控制以及开发之后综合管理等3个土地利用调蓄目标因子协调不当的结果;最后提出流域尺度土地利用调蓄视角的雨洪管理"345"模式,即以3个目标因子和5类控制要素为基础,实施土地利用调蓄创建、防御、拓展与保护等4类差别化战略模式,从更大尺度认识老城区和新区的雨洪关联,拓展海绵城市建设的本土认知和视野。