近45年雅鲁藏布江流域极端气候事件趋势分析

利用雅鲁藏布江流域10个气象台站1961-2005年逐日最高气温、最低气温和日降水量资料,分析了该流域气温和降水等气候极端事件的变化趋势.研究表明:近45年以来,雅鲁藏布江流域夜间和白天极端低温日数分别以1.94和0.97天/10年的趋势在显著减少,夜间极端低温日数减少在冬季最明显,白天极端低温日数在秋季减少最明显:夜间极端高温日数和白天极端高温日数分别以3.03和1.26天/10年的速度显著增加,夜间极端高温日数增加在夏季最明显,白天极端高温日数增加在冬季最明显;日较差以0.11℃/10a的速度在显著减少,主要发生在冬季:最大的1天降水总量和逐年连续无降水天数有减少趋势,最大的5天降水总量、中雨天数、逐年平均降水强度和逐年连续降水天数有增加趋势,90年代以来增加趋势明显,与该地区经向风与水汽通量增加有关.     

石羊河流域雷暴气候特征及防护等级区划

利用1961—2013年石羊河流域5个气象站的雷暴资料,运用统计学方法分析了石羊河流域雷暴的时空变化特征,并对雷暴防护等级进行划分。结果表明：石羊河流域年、年代雷暴日总体呈减少趋势,天祝的减少趋势尤为显著,递减率达-5.843 d/10 a,雷暴日的时间序列存在7～8 a的准周期变化。石羊河流域雷暴初日最早出现在3月下旬（永昌）,其他均出现在4月上旬,终日最晚出现在10月下旬末（永昌出现在10月上旬初）,平均雷暴期为100.4～171.3 d。6—8月是雷暴的高发期,雷暴日占年雷暴总日的70.7%～78.4%。雷暴的日变化明显,雷暴多发时段为12—22时,集中发生时段为13—17时,雷暴的平均持续时间为10～40 min。石羊河流域雷暴具有明显的地域特征,南部山区天祝雷暴日远大于其他各地,占总雷暴日的40.8%。随着雷暴站数的增多,区域性雷暴日迅速减少。石羊河流域雷暴防护等级划分为3级：天祝属1级防护,为高雷区;永昌和古浪属2级防护,为多雷区;民勤和凉州属3级防护,为少雷区。     

历史时期流域生态安全探研——以汾河上游为例

本文选择了位于生态脆弱区的汾河上游为研究区域,运用"系列横剖面"、"压力-状态-响应"框架模型等方法,对历史时期流域生态安全问题进行了尝试性探索。研究表明:与历史时期社会生产技术水平相适应,人类对环境的干预及应对环境变迁的能力较低,故历史时期流域生态安全也存在波动变化;研究历史时期生态脆弱地带的流域生态安全,人口数量、耕地数量、畜牧业开发程度、国家政策、战争频次等应是主要指标;在"压力-状态-响应"评价体系下,压力、状态指标安全指数呈下降趋势,响应指标安全指数反之,民间控制行为的出现反证了生态演变程度的加剧。本文研究复原了历史时期汾河上游生态安全演变态势,但如何量化不同阶段的流域生态阈值,并进行生态安全性的判别等,尚待进一步深入研究。     

黑河流域水环境演变及其驱动机制研究进展

基于近几十年来诸多学者对西北干旱区典型内陆河流域——黑河流域水环境演变诸方面研究成果,综述了上游山区成水环境、中游绿洲用水环境和下游荒漠天然绿洲水成环境在不同时间尺度上的演变过程及其驱动机制。通过对各种古环境代用指标的对比研究表明：在大尺度上,流域上下游表现出阶段性的一致性水环境演变趋势;在小尺度上,则表现水环境演变的时空异质性。驱动机制方面,在空间上,流域上、中、下游水环境演变的气候变化和人类活动影响驱动作用各有侧重;在时间上,表现为不同尺度上气候变化与流域人类活动耦合作用的驱动机制。     

洞庭湖流域各季节旱涝及其与大气环流和关键区海温的关系

利用逐月降水数据和NCEP/NCAR再分析数据,分析了洞庭湖流域春、夏、秋季57年来旱涝异常的年际变化以及典型旱涝异常年份的全球海温分布形势,并利用降尺度和趋势分析方法探究气象因子对ENSO和关键区海温的响应,以加强对流域旱涝前期影响因素的认识.结果表明:1)流域在春、秋季旱涝变化趋势不明显,在夏季较明显地变湿.2)前...     

鄱阳湖流域县域生态韧性空间格局演变研究

构建科学合理的生态安全格局、落实生态保护修复与空间优化是促进县域生态系统健康运行和社会经济可持续发展的重要途径。该文基于景观生态学视角,从规模、密度和形态3个子系统构建生态韧性评估模型,探究2000-2019年鄱阳湖流域县域生态韧性时空变化格局,并分析各子系统的耦合协调状况,识别影响县域生态韧性的短板与关键要素,提出流域生态适应性治理和差异化保育策略。结果表明：1)研究期内鄱阳湖流域县域生态规模韧性和密度韧性持续下降,形态韧性变化幅度较小,未来县域发展将面临强烈的规模安全和密度安全约束;2)规模韧性、密度韧性均表现为南高北低的空间分布格局,形态韧性呈现“四周高、中间低”的空间分布格局,未来鄱阳湖流域需注重内部协调发展,实现整体耦合协调;3)流域内各韧性子系统基本保持协调,但逐渐出现向失调转变趋势,其中规模韧性和密度韧性是生态韧性各子系统之间耦合协调的关键维度。强化生态屏障区保育、实施城镇建设用地存量规划和生态韧性分区治理、调整县域产业发展模式等策略是未来提升鄱阳湖流域县域韧性水平的主要途径。     

湖南沅水流域白垩红层碎屑锆石及其对金刚石找矿的指示

湖南沅水流域的白垩系陆相红层是发现金刚石及其指示矿物的重要层位。金刚石和锆石共同参与沉积过程,研究白垩系红层中的碎屑锆石对追踪和揭示砂矿金刚石的来源及其沉积历史具有重要意义。本文采用LA-ICP-MS技术对3组来自湖南沅水流域白垩系红层的共240颗碎屑锆石样品进行了测试分析。结果显示,3组样品的锆石U-Pb年龄频谱特征接近扬子型(年龄集中于～800 Ma、～2000 Ma和～2500 Ma),表明锆石来源于扬子克拉通内部,结合沅水流域部分金刚石近源搬运的特点,指示砂矿金刚石源区也可能来自克拉通内部,甚至是湖南境内。本次研究还发现其中2颗锆石的微量元素地球化学特征属于钾镁煌斑岩型,其U-Pb年龄分别为788±11 Ma和869±13 Ma,暗示研究区在新元古代中期曾发育过钾镁煌斑岩。由于目前已发现的中生代钾镁煌斑岩中只含有极少量的微粒金刚石,不可能是砂矿大金刚石的补给源,因此尚未发现的元古代钾镁煌斑岩可能才是金刚石的携带者。另外, 3组样品中80%以上的锆石年龄为元古代和太古代,指示研究区大部分的岩浆构造热事件主要发生在前寒武纪。南华系江口组是湖南地区发现砂矿金刚石的最古老地层,与下伏板...     

黑河中游地区作物用水效率比较及种植结构调整方向研究

黑河流域地处西北干旱区,水资源短缺是限制其中游绿洲农业发展、下游生态环境保护的首要原因。该流域的中游绿洲农业用水约占总用水量的80%,因此农业节水对流域发展至关重要。在干旱区绿洲农业节水探索中,众多学者主张通过节水技术来提高用水效率,而关于农业种植结构调整对农业节水影响的定量研究较少。本文采用2012年黑河流域蒸散发数据、土地利用数据、降水数据和农业经济统计数据,定量分析黑河中游主要作物需水特征和用水效率差异,尝试从调整作物种植结构角度为其绿洲农业节水提供依据。结果表明：(1)研究区4种主要作物中,玉米生长期需水量最大,其次为小麦、油菜和大麦;(2)考虑降水补给,发现大麦和油菜生长需水可很大程度上依赖降水,而小麦和玉米则需要灌溉,且玉米灌溉需水量远超小麦;(3)作物用水效率由高到低依次为大麦、油菜、小麦和玉米。从用水效率角度而言,考虑种植区位,在黑河中游适当扩大小麦种植规模更有利于提高中游农业用水效率。     

土地利用和气候变化对海河流域蒸散发时空变化的影响

蒸散发（ET）是水文能量循环和气候系统的关键环节,研究ET的时空变化特征及其响应土地利用和气候变化的驱动机制对于理清流域水资源和气候变化的关系具有重要的意义。本文基于MOD16/ET数据集定量分析了海河流域2000-2014年ET的时空变化特征,并结合时序气温降水数据和土地利用数据,采用相关分析方法定量探索了ET与气候因子的驱动力关系。结果表明：① 海河流域2000-2014年ET表现为较为显著的空间分布格局,呈现出北部和南部高、西北部和中东部低的分布特性。不同土地利用类型的多年ET呈林地>草地>耕地>其他类型的特征;② 2000-2014年海河流域年均ET波动范围为371.96~441.29 mm/a,多年ET的均值为398.69 mm/a,平均相对变化率为-0.41%,整体呈下降趋势;③ 多年月ET与气温和降水均呈单峰型周期性变化趋势,年内月ET呈单峰变化趋势;④ 春秋两季的ET与降水和气温的相关性明显高于其他季节,ET与气温和降水的平均相关系数是-0.17和0.37,表明降水对于ET的响应程度强于气温;⑤ 驱动分区结果表明海河流域ET受气候因子驱动的主要类型是降水驱动型和降水、气温共同驱动型;⑥ 海河流域耕地ET变化气候因子驱动模式主要是降水、气温共同驱动型;林地、草地的驱动模式主要气温驱动型和降水驱动型,其他土地利用类型的驱动模式主要是受其他因素驱动。该研究将对海河流域水资源开发管理和区域气候调节起到科学指导作用。     

SWAT模型在土地利用/覆被变化剧烈地区的改进与应用

人口增长、气候变化、制度变迁、城市化等均会导致土地利用/覆被的变化,进而引起流域水文过程（截留、入渗、蒸散发和地下水补给等）和水循环过程的改变。当前,由于逐年土地利用/覆被数据获取困难、水文模型本身计算缺陷等问题,所有在流域尺度上开展的借助水文模型进行的土地利用/覆被变化影响下的水文模拟研究都存在一个共同缺点,就是采用的水文模型并不能逐年调用土地利用/覆被数据,即水文模型无法真实体现或模拟土地利用/覆被的时空变化。SWAT作为一个广泛应用的分布式水文模型,在其模拟期内,不能逐年调用土地利用/覆被数据,即在进行水文模拟时忽略了土地利用/覆被时间上的变化,这可能会影响其在土地利用/覆被变化剧烈地区（如黑河中游）的应用。黑河流域是典型的内陆河流域,也是中国西北地区第二大内陆河流域。黑河中游是黑河流域的径流耗散区。本文针对SWAT模型在考虑土地利用/覆被变化时的缺点,对其进行了改进并开发出能够逐年调用土地利用/覆被数据的LU-SWAT模型。在土地利用/覆被变化剧烈的黑河中游对SWAT和LU-SWAT模型的径流模拟效果进行比较,发现LU-SWAT模型更适用于黑河中游水循环模拟。