Organic carbon concentrations and transport in small mountain rivers,Panama

Tropical small mountainous rivers (SMRs) are increasingly recognized for their role in the global export of dissolved organic carbon (DOC) to the oceans. Here we utilize the Isthmus of Panama as an ideal place to provide first-order estimates of DOC yields across a wide assemblage of bedrock lithologies and land cover practices. Samples for dissolved organic carbon (DOC) analysis were collected across Panama along an E–W transect from the central Panama area to the Costa Rican border for 24 mainstem rivers, 3 large tributary rivers, and one headwater stream. Sampling occurred during both the wet and the dry seasons. DOC concentrations during the wet season are higher than during the dry season in all but three of the rivers. Concentrations vary greatly from river to river and from season to season, with values as low as 0.64 mg l⁻¹ to greater than >25 mg l⁻¹ with the highest concentrations observed for the rivers draining Tertiary marine sedimentary rocks in the Burica and Azuero peninsulas. DOC yields from Panamanian rivers (2.29–7.97 tons/km²/y) are similar to or slightly lower than those determined for other tropical SMR systems. Areas underlain by Tertiary aged sediments exhibited significantly higher mean DOC yields compared to their igneous counterparts, despite maintaining substantially lower aboveground carbon densities, suggesting the important influence of lithology. Finally, regression analyses between DOC yields and select watershed parameters revealed a negative and statistically significant relationship with maximum and mean gradient suggesting lower soil retention times may be linked to lower DOC yields.     

断裂带变形分析方法研究

结合地质、地球物理和小震精定位结果,对小江断裂带3条断层参数地质分段进行合理选取,并设定一定的差异范围,利用GPS区域网资料分析各断层段的变形状态。结果表明,断层参数的设定对反演结果影响很大(导致断层的位错量差异高达3 mm)。在断层参数难以确定的情况下,扫描线段法在一定程度上能反映断层的变形状态。     

柴达木盆地盐湖锂矿床成矿过程及分布规律

柴达木盆地盐湖蕴藏230×10~4t锂,集中分布在别勒滩、东西台等4个盐湖,占我国卤水锂资源总量~80%,战略资源地位不言而喻。近年来提锂技术及工程化研究倍受重视,而对盐湖锂矿成因和分布规律的了解凸显不足,锂矿资源流失严重与之不无关联。研究查明,昆仑山高温热泉群含锂泉水长期注入洪—那河,流入终端盐湖,蒸发富集成矿;锂的年输入通量748.8 t,结合区内盐湖锂矿总储量保守估算,成矿期始于14 ka BP之后;洪—那河早期主要流向别勒滩,在山前冲积扇向北推进、扇前河改道北流后,方才形成含锂河水当前分配格局。据此,破解了别勒滩锂矿在研究区储量最大的原由。还查明了锂矿床仅存在于别勒滩,而在达布逊等3个区段不能成矿的原因。阐明了锂的来源与新生代火山喷发岩、深部岩浆房、昆仑大断裂活动有关,以及含锂热水持续远程输送至盐湖成矿的地貌和水文气候动因。企业应当根据锂的分布规律和矿床特征,迅速转变钾肥生产模式。     

下垫面对WRF模式模拟黑河流域区域气候精度影响研究

利用高精度的土地覆盖、土壤质地类型和地形高度值替换了天气研究和预报模式Weather Research and Forecasting Model(WRF)中的相关数据,通过数值模式试验检验了下垫面数据对WRF模拟精度的影响。同时,通过与黑河综合遥感联合试验中7个测站观测数据的比较,以平均误差、均方根误差和相关系数为指标,分析了WRF模式下垫面数据改变对近地表气象要素的模拟精度的影响。结果表明:(1)WRF模式本身的地形高度信息在黑河流域上游地区有较大误差,造成了一定的模拟误差。而使用高精度的下垫面数据可以提高WRF模式在黑河流域上游复杂区域的模拟能力;(2)2m气温除了随地形高度递减外,还受土壤质地和土地覆盖小幅度影响,而且进行地形订正后的2m气温与2m湿度的模拟在下垫面为水体的区域对比强烈,因此为模式提供准确的水体分布信息也至关重要;(3)2m气温和湿度等要素的模拟差异值与地形高度资料的差异呈负相关,而降雨量的差异与地形高度差异呈微弱的正相关,与土壤质地差异和土地覆盖差异的相关性也比较弱。     

泸西小江流域岩溶水有效开发模式

为了指导岩溶水资源的有效开发和为岩溶石山地区石漠化综合治理提供技术支持,选择典型性突出的泸西小江流域开展示范研究。研究结果认为,由于岩溶生态地质环境条件差异,主要的岩溶水源地类型和岩溶水的赋存特征及开发技术条件也不同。为此,依据流域不同的生态地质环境分区,选择具有典型意义的岩溶水源地利用核磁共振、地质雷达等新技术进行勘查及其开发实验和示范,共设计建设了9项不同技术方案的岩溶水开发示范工程,总结出了适合不同岩溶生态地质环境及其水源地类型的岩溶地下水勘查及开发技术方案和岩溶盆地流域岩溶水有效开发模式。      

岩溶断陷盆地不同海拔植物水分利用效率分析

为探讨不同海拔高度的养分、环境要素与植物水分利用效率变化的关系,以岩溶断陷盆地云南小江流域的乔木、灌木、草本为研究对象,分析水分利用效率和叶片养分浓度随海拔的变化情况。结果表明：（1）研究区内海拔2 000 m处的草本植物的叶片δ13C值最高,2 200 m处的乔木的叶片δ13C值最低;（2）海拔高度对乔木、灌木的植物水分利用效率影响大于草本植物,草本植物的水分利用效率随海拔高度的变化甚微,两者之间的拟合度较小;高值区出现在海拔为2 200 m处的乔木;低值区出现在海拔为2 000 m处的草本植物;（3）不同海拔水分利用效率与叶片N、P浓度的相关性较弱（与叶片的N浓度呈弱正相关,与叶片的P浓度呈弱负相关）;（4）不同海拔水分利用效率与各气候因子的相关性较弱,与多年平均气温、多年平均降雨量、多年平均日照时数均呈弱正相关。     

典型岩溶流域不同地貌类型景观结构分析——以云南小江流域为例

利用2003年小江流域的TM影像，结合实地调查，再根据流域地质分布和地貌发育情况，将流域地貌类型划分为岩溶地貌和非岩溶地貌两个一级类型景观，在此基础上，根据地貌发育程度结合高程情况，将岩溶区又划分为6个岩溶景观，非岩溶地貌分为两个二级类型景观。应用景观生态学原理，并通过Fragstats 3．3软件在流域尺度上计算了一些相关指标。结果表明：岩溶区的景观生态特征总体上体现了其生态环境的特殊性和脆弱性，地表水资源溃乏，土层薄、土壤资源零星分布且易流失，造成未利用地面积大，石漠化现象严重，土地利用程度低的特点。非岩溶区景观生态由于耕地和林地占绝对优势，石漠化面积少，香农多样性指数和均匀度低，景观的异质性较低，结构较为简单。     

近47a来青海湖流域气候变化分析

选取青海湖流域内及临近7个气象站点,对各站1959～2005年的降水和气温数据采用泰森多边形法进行了计算,并运用Mann-Kendall方法对其变化趋势进行了分析,同时对流域近47 a的气候变化与青海湖水位变化做了相关分析。结果表明:①青海湖流域近47 a来降水存在明显的阶段性变化,20世纪60年代、80年代、90年代降水都呈上升的趋势,70年代为下降趋势;同时年、夏季降水有增加的趋势。②同时期气温存在显著的上升趋势,尤其是冬季增温显著,年变化倾向率达到0.53℃/10 a,1987～2000年与1961～1986年相比,平均气温增加了0.79℃,显著高于全国水平。③青海湖流域近47 a来春、夏、秋、冬陆面蒸发变化倾向率均为正值,夏季陆面蒸发增加趋势显著,年变化倾向率为4.17 mm/10 a。④流域降水量对湖水位的年变化、布哈河径流、沙柳河径流有着显著的影响;在9 a尺度上讲,未来5 a流域秋季降水处于上升阶段,湖水下降会有所减缓或者回升。     

基于水环境承载力的沁河流域系统优化调控

基于水环境承载力核算模型,提出流域系统优化调控方法,并应用于沁河流域。通过承载力核算模型计算出2015年和2020年流域水环境承载力,当系统动力学预测的2015年和2020年经济发展规模高于承载力时,通过约束条件中工业企业排放浓度、城镇生活污水收集率、水资源利用率、尾水回用率等4项调控指标进行敏感度分析,最终确定最优的经济发展。结果表明:沁河流域应该优先调控城镇生活污水收集率;2015年,执行工业污水排放二级标准,收集率须达到71.4%以上,优化后的经济规模阈值为475.6亿元;2020年,执行工业一级标准,城镇生活污水收集率须为78.4%以上,相应地经济规模阈值为816.0亿元。     

高寒河谷灌丛冠层降雨再分配特征及影响因素

通过植被冠层的降雨被分割成冠层截留、穿透雨和树干茎流3个部分,这个过程（冠层降雨再分配）是高寒河谷灌丛生态演变的关键驱动因子之一,对于认识高寒河谷灌丛的水文循环过程及水分收支规律也具有重要意义。选取青海湖流域最重要的河谷灌丛--具鳞水柏枝作为研究对象,通过野外定点观测,深入分析了冠层降雨再分配特征及影响因素\.结果显示:①穿透雨量、树干茎流量、冠层截留量占同期降雨量的比例平均为48.40%、4.04%和47.56%,并在不同降雨量等级之间存在显著差异;②冠层降雨再分配各组成要素（穿透雨、树干茎流、冠层截留）与降雨特征参数存在高度相关性,伴随降雨量和降雨历时的增加,穿透雨量、树干茎流量、冠层截留量占同期降雨量的比例均逐渐趋于稳定,极限稳定值分别介于60.45%～61.07%、6.45%～7.42%、33.11%～34.17%;③产生穿透雨和树干茎流的临界降雨量分别为1.10 mm和1.87 mm,表明2 mm以下的降雨对土壤水分的补给基本没有贡献。因此,高寒河谷灌丛冠层降雨再分配与其他林木类型存在明显差异,需要深入研究其内在机制及水分利用规律。