21世纪黄河系统工程方略

该文指出 :王化云的治黄思想 ,“上拦下排、两岸分滞、蓄水拦沙、宽河固堤、除害兴利、综合利用” ,实际上是治理黄河的系统工程 ,2 1世纪应该继承和发展黄河系统工程的方略。黄河地处中国腹地 ,是中华民族的摇篮 ,当今高新科技的发展 ,足以从更大的范围 ,以全国的水资源、土资源为核心来考虑黄河的建设。统一计算水资源中的大气水、地表水、地下水、壤中水、生态水、环境水、生产水、生活水 ;统一计算土资源中的土壤资源、沙资源、沙石资源 ,真正按照地理系统工程来建设黄河。     

The complex nonlinear systems with fractal as well as chaotic dynamics of annual runoff processes in the three headwaters of the Tarim River

This paper attempted to identify fractal and chaotic characteristics of the annual runoff processes in headwaters of the Tarim River. Methods of fractal analyses were used to explore several aspects of the temporal changes from 1957 to 2002. The main findings are as follows: (1) The annual runoff processes of the three headwaters of the Tarim River are complex nonlinear systems with fractal as well as chaotic dynamics. (2) The correlation dimensions of attractor derived from the time series of the annual runoff for the Hotan, Yarkand and Aksu rivers are all greater than 3.0 and non-integral, implying that all three rivers are chaotic dynamical systems that are sensitive to initial conditions, and the dynamic modeling of their annual runoff process requires at least four independent variables. (3) The time series of annual runoff in each river presents a long-term correlation characteristic. The Hurst exponent for the period of 1989 to 2002 suggests that we may expect to see an increasing trend in the annual runoff of the Aksu and Yarkand rivers in the years after 2002, but a decreasing tendency for the Hotan River in the same period.     

黄河中游水系河流阶地序列与数值年代

根据黄河中游水系河流阶地的年代资料,通过对比各种测年结果,获得一个具有较准确数值年代的黄河中游的阶地序列。黄河中游水系河流阶地可分为黄河干流阶地(即兰州段、晋陕峡谷段、禹门口至河南孟津段黄河阶地)、黄河一级支流阶地(渭河和汾河阶地)、黄河二级河流阶地(泾河和洛河阶地)。建立一个准确的阶地序列和数值年代框架,需要多种测年技术的相互印证以及加强河流上下游阶地对比研究。总体来讲,兰州段黄河阶地的年代可靠度比较高,而晋陕峡谷段的河流阶地年代仍有很多争议;渭河的下游阶地年代相对较可靠,但渭河上游、汾河、泾河、洛河的阶地年代研究还需要加强。     

南黄海夏末叶绿素a的分布特征

根据1995年9月利用日本《神鹰丸》号调查船在黄海32°00'–35°00'N,122°00'–127°00'E海区的19个站位上进行的中日联合调查研究中叶绿素a含量的调查资料,探讨南黄海海区夏末初叶绿素a含量的变化、平面分布、断面分布和垂直分布状况,以及与海域环境因子之间的关系。在每个测站上作垂直取样,表层水用圆塑料桶取自海表面,深层水用日本提供的专用采水器采集,取出水样立即量取200ml,用玻璃纤维滤膜过滤浓缩,并加入2％的饱和碳酸镁溶液,防止叶绿素脱镁,然后保存在冰箱内（-1°C）,用冰桶带回实验室进行分析。将载有浮游植物的滤膜放入闪烁瓶内加入10ml 90％的丙酮溶液,在冰箱内提取24h。用萃取荧光法测定叶绿素a含量。结果表明,该海域的叶绿素a含量较高,平均值为1.14mg／m³,其变化范围为0.10–7.76mg／m³,最高值在次表层。（1）平面分布:各层次平面分布特征差异较大。33°00'–33°30'N之间叶绿素a含量均较低,低于0.50mg／m³。33°30'N以北,叶绿素a含量低于0.20mg／m³,而33°00'N以南,除济州岛附近的17–19导站以外,叶绿素a含量均较高,高于100mg／m³。（2）断面分布:水深在30m时,叶绿素a含量的高值区在20m以上水体的次表层中,而水深为50–80m时,其高值分布在20–40m的次表层中。（3）叶绿素a的垂直分布也体现了断面分布的特征。所以作者认为,光是浮游植物生长和繁殖的重要因子之一。     

黄河流域县域交通供给格局及其空间适配性

分析黄河流域交通供给水平特征及其与经济社会发展的空间适配性,对交通资源优化配置、提升交通供需适配性具有重要参考。论文基于黄河流域现状综合交通运输与经济社会基础数据,分析了黄河流域县域交通优势度分异特征,并探讨了交通与县域发展质量的空间适配性。结果表明：黄河流域县域交通优势度有待提升,在人口与GDP方面呈现一定错配特征;高优势度县域集中分布在济南—郑州—西安—兰州通道沿线。黄河流域交通供给均衡性水平高于经济社会差异;样带交通优势度呈现陇海—兰新“一”字型样带>“几”字湾样带>南北纵向“1”字型样带的分布态势,固定资产投资、产业结构、城镇化、经济基础是影响黄河流域县域交通优势度的主要因素。“几”字湾样带和南北纵向“1”字型样带还受到高程、坡度等自然因素的制约;流域40.05%的县域处于初级适配状态,38.78%的县域为交通劣势型,集中在青藏高原、黄土高原沟壑区和内蒙古中西部地区,亟需提升交通设施对该类县域经济社会发展的支撑与保障能力。     

长江口及其邻近海域粘性泥沙的数量与输移

长江口的粘性泥沙有89.6%以上来源于长江补给区,一部分来源于废黄河与黄海补给区。长江补给区的粘性泥沙的汇入百分数及其输沙量两者均为已知,据此计算出长江口粘性泥沙沉积量为4.554×10~7t/a,从长江口输向杭州湾与东海补给区的粘性泥沙输沙量为2.247×10~7t/a,废黄河与黄海补给区输向长江口的输沙量为2.730×10~7t/a。长江口粘性泥沙的数量同1915年与1963年实测地形图比较量算的数量为4.469X10~7t/a基本相符。     

下辽河平原浅层地下水环境风险评价及空间关联特征

以下辽河平原浅层地下水为研究对象,将自然灾害风险理论引入地下水环境风险评价,从脆弱性、功能性、胁迫性、适应性4个方面选取指标,构建地下水环境风险评价指标体系和模型。运用GIS空间分析方法对地下水环境风险进行评价,并对风险值进行空间关联特征研究。结果表明：① 研究区内地下水环境中度以上风险区占整个研究区面积的63.12%,其中高风险区占6.79%,较高风险区占18.96%,中等风险区占37.37%;较低风险区占21.98%,低风险区占14.90%。② 地下水环境风险最高的地区主要位于下辽河平原中部的新民市东北部、灯塔市、辽中县西部、黑山县部分地区及凌海市东南部。③ 研究区内地下水环境风险呈现较高的正相关性,相似性高的区域主要分布在中东和中西部风险高值区,以及东北和东南部风险低值区。研究成果丰富了地下水环境风险理论,对下辽河平原地下水环境保护实践具有一定的理论和实践意义。     

基于地理探测器的喀斯特不同地貌形态类型区土壤侵蚀定量归因

土壤侵蚀形成机制与影响因素识别是当前研究的核心与前沿议题,然而从多因素综合作用的角度进行定量归因仍需加强。以喀斯特典型峰丛洼地流域为研究区,基于GIS手段和RUSLE模型模拟土壤侵蚀,综合土地利用、坡度、降雨、高程、岩性、植被覆盖度等影响因子,应用地理探测器方法针对喀斯特不同地貌形态类型区进行土壤侵蚀的定量归因研究。结果表明,各影响因子对土壤侵蚀的解释力及因子间耦合作用程度在不同地貌形态类型区差异显著,其中土地利用和坡度是决定土壤侵蚀空间异质的主导因子,但在山地丘陵区,随着地形起伏度的升高,坡度的控制作用下降,即地理探测器q值表现为中海拔丘陵>小起伏中山>中起伏中山;生态探测器显示土地利用对土壤侵蚀的影响相比于其他因子有显著差异;双因子交互作用有助于增强对土壤侵蚀的解释力,土地利用与坡度的协同作用对土壤侵蚀的解释力达到70%以上;对于土壤侵蚀空间分布的差异性检验,风险探测器显示在小起伏中山、中起伏中山等地貌形态类型中,具有显著差异的影响因子分层组合数占比至少55%。因而,喀斯特地区土壤侵蚀的治理应综合考虑不同地貌形态类型区土壤侵蚀影响机制的空间异质性。     

Coping with water scarcity in Kashafroud G-WADI Basin,Iran: climate change or growing demands?

This paper assesses the various factors contributing to climate change in the region of the Kashafroud G-WADI Basin in Iran; quantifies the local impacts of climate change, especially local water scarcity; and simulates and discusses several proposed methods to combat these impacts. Hydrologic and climatic data are statistically analyzed and VENSIM modeling is used for various simulations of water resources in the basin. Results show that the natural climate changes affecting Kashafroud Basin include increased temperature, less rainfall, more frequent droughts, and changes in rainfall patterns, all of which are local symptoms of climate change in recent years. However, the most important challenge in the basin is the overexploitation of surface and groundwater resources to meet the growing water demands, especially domestic needs. Changes in land use, reallocation of water uses, groundwater depletion, and degradation of the quality of surface waters have all contributed to significant changes in the environmental features of this basin, and are the main reason why water demands now exceed the renewal capacity of the basin. Proposed response measures include reallocation of resources among different uses, inter-basin water transfers, drawing water from six small dams on the Kashafroud River, reducing groundwater extraction, and replacing groundwater extraction for agriculture by reuse of urban wastewater. This study concludes that although changes in global climatic parameters have altered environmental features in the basin, local factors, such as water utilization beyond the renewable capacity of the basin, are more significant in worsening the impacts of climate change.     

岩溶区地表水体惰性有机碳研究

岩溶作用所产生的岩溶碳汇对全球碳循环有着重要的影响。岩溶水生生物通过CO₂富集机制（CCM）固定岩溶水中的HCO₃^-,将其转化为有机碳。惰性有机碳（RDOC）为水生生物和微生物不能利用和降解的溶解性有机碳。RDOC长时间滞留水体,形成稳定碳汇。多次培养实验发现可以用原位微生物法对岩溶区地表水中的RDOC进行检测。以桂林漓江为对象,研究由外源水补给并流经岩溶峰林平原区的岩溶地表水中的RDOC及其相关因子,结果显示：1）漓江水中Ca²⁺,HCO₃^-浓度从上游到下游逐渐升高,表明外源水进入岩溶区,发生了岩溶作用。漓江水的C/N为6.29~10.50,表明水中有机碳的来源为外源水和水生生物作用。受岩溶作用和水生生物光合作用双重影响,δ¹³C-DIC值从上游到下游逐渐偏正,水生生物优先利用无机碳中的¹²C使得δ¹³C-POC从上游到下游逐渐偏负。C/N与δ¹³C-DIC、δ¹³C-POC的变化以及相关性体现了岩溶地表水体中无机环境和有机环境相关联;2）岩溶区地表水中检测出RDOC且浓度远大于非岩溶区,RDOC浓度的时空变化与水生生物利用岩溶作用所产生的HCO₃^-有关。漓江地表水中DOC、BDOC、RDOC浓度与HCO₃^-浓度变化趋势一致,从上游到下游逐渐升高,下游L6（岩溶区）RDOC浓度为上游L1（非岩溶区）的3倍,在季节上表现出秋季>冬季>夏季>春季,RDOC的含量平均占水体中DOC含量的78%左右,体现了岩溶作用强度和水生生物活动对岩溶地表水中RDOC的影响;3）结合流量数据计算RDOC通量：桂林水文站RDOC的通量为0.75×10⁷ kg/a,阳朔水文站的RDOC通量为1.3×10⁷ kg/a,是桂林水文站断面的1.7倍。