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  • 基于3 种机器学习方法的农业干旱监测比较

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-01-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 频繁的旱灾对甘肃省经济、农业生产造成严重危害,因此利用先进方法建立准确可靠的农业干旱监测模型对该省防旱减灾十分重要。本文基于随机森林(RF)、BP神经网络和支持向量机(SVM)3种机器学习方法,利用甘肃省20022019 年410 月多源遥感数据得到的植被状态指数(VCI)、温度状态指数(TCI)、植被供水指数(VSWI)、降水状态指数(PCI)以及DEM、土壤有效含水量(AWC)和气候类型作为自变量,气象站点以3个月时间尺度的标准化降水蒸发指数(SPEI_3)为因变量,构建3种不同的农业干旱监测模型,分析比较出适用于监测甘肃省农业干旱的最佳模型,同时进一步探究了机器学习方法构建的模型在不同环境下的适用性。结果表明:构建的3种机器学习模型中,随机森林模型的R2平均值高(0.86)且误差小(RMSE为0.40,MAE为0.31),农业干旱的监测效果要优于BP神经网络和支持向量机模型;干燥和湿润两种环境下分别构建的3种机器学习模型在湿润环境中监测能力表现均更优异(R2>0.82),而随机森林模型在两种环境中监测干旱的表现比其他两种模型强。研究结果为甘肃省的农业干旱监测与评估提供了新的科学方法,对农业干旱研究具有重要意义。

  • 保护性耕作对陇中旱作麦田蓄水保墒效果和产量的影响

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-01-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 为探究保护性耕作对陇中黄土高原旱作麦田蓄水保墒效果和产量形成的影响。在连续5 a田间试验的基础上,分析了陇中黄土高原旱作麦田从2019年8月至2020年8月一个耕作周期内,不同耕作措施(传统耕作T、秸秆覆盖TS,免耕NT和免耕秸秆覆盖NTS)对麦田休闲期蓄墒率、水分利用效率、春小麦干物质积累与转运、产量及农艺性状的影响。结果表明:(1)与处理T相比,NTS处理提高了耕层土壤容重和含水量,提高了旱作麦田播种和收获期土壤蓄水量,使水分利用效率提高了48.18%、休闲期蓄墒率提高了5.70%;(2)NTS处理显著提高了春小麦叶面积指数、延缓了叶片的衰老,相比于TS和NT处理,NTS处理下花后干物质积累量分别提高了67.38%和32.14%,花后干物质贡献率分别提高了12.47%和6.61%;(3)NTS处理优化了产量构成因素、显著提高了春小麦产量,使产量达到了3243.30 kg∙hm-2,比传统耕作(T)产量提高了49.32%;NTS处理改善了春小麦群体结构,显著提高了春小麦根系干重、株高和生物量,降低了根冠比,相关性分析表明水分利用效率、叶面积指数、根系干重的提高是促进小麦增产的重要原因。在本试验条件下,免耕秸秆覆盖是实现陇中黄土高原旱作麦田蓄水保墒及节水增产的最优耕作措施、值得在该地区推广应用。

  • 甘肃省农村饮水安全工程运行管理评价

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-01-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 农村饮水安全工程是实现全面小康的重大民生工程。研究基于统计数据、实地走访和调查问卷,运用熵权法和模糊数学法,对甘肃省农村饮水安全工程运行管理现状进行评价。旨在建立较全面系统且合理长效的评价体系,同时分析目前饮水安全工程运行管理中存在的问题。结果表明:(1)甘肃省农村饮水安全工程运行管理状况良好,但是省内地区间差异较大,表现为河西5市的评价结果较好,南部各县(市、区)的评价结果相对较差。(2)对评价等级为一般的地区,需要针对政策落实、管理条例更新执行、提升公众维护意识、水管员队伍建设以及供水管道的智能化建设方面进一步优化部署。经过多年的实践探索,甘肃省形成了集中供水工程和分散供水工程并举的特色饮水安全工程建设模式。本研究以期为农村饮水安全工程建设提供切实可行的对策建议,同时也为今后甘肃省乃至全国其他地区的农村饮水安全建设提供技术支撑与科学依据。

  • 半干旱地区矿区土地利用时空演变与预测

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-01-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 半干旱地区矿区的土地利用格局在采矿干扰下发生着巨大变化,以全国八大煤炭生产基地之一的山西省大同矿区为研究对象,分析19852015年土地利用类型的时空变化以及影响土地利用变化的驱动因子,构建RF(Random Forest,RF)-FLUS(Future Land Use Simulation,FLUS)模型模拟预测半干旱区矿区未来土地利用变化,结果表明:(1)19852015年,矿区的林地、耕地和水域面积减少,草地和建设用地面积增加。(2)林地、草地分布受气候及距离水系和设施点的距离影响较大;耕地分布受气候、高程及距水域、居民点的距离影响较大;水域分布最重要的影响因子是降水;建设用地分布主要受生产能力和距设施点的距离影响较大。(3)FLUS模型和RF-FLUS模型拟合精度均较高,但RF-FLUS模型比FLUS模型精度更高,更接近实际土地格局变化结果。(4)根据RF-FLUS模型对矿区2025年土地利用变化预测表明,矿区内林地、草地和耕地均呈下降趋势,下降速率变化不大;水域保持不变,建设用地与其他类型(裸地和未利用地)保持稳定上升的趋势。本研究为探究矿区土地格局复杂动态演变机制、探索小尺度土地资源优化路径、促进区域生态健康发展提供有利的科学依据。

  • 疏勒河中游湿地景观时空演变及其影响因素

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-01-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 湿地景观格局能够反映湿地类型的面积变化和空间分布特征,其时空演变有助于理解干扰因子与湿地生态过程之间的作用关系。选择疏勒河中游的库塘湿地、永久性河流湿地和内陆盐沼等5种湿地类型,采用景观格局分析法和主成分分析方法,研究了湿地类型面积、景观指数时空演变及其影响因素。结果表明:(1)19872017年疏勒河中游湿地总面积减少了477.24 km2,其中库塘湿地、永久性河流湿地和内陆盐沼面积分别减少了50.99%、53.28%和35.78%,草本沼泽和沼泽化草甸面积增加了175.26%和21.89%。(2)各湿地在景观水平和类型水平上,斑块密度和景观形状指数呈现波动增大趋势,湿地景观斑块趋向破碎化和零散分布。(3)2017年人口、耕地较1987年分别增加了1.2倍和1.5倍,社会经济发展主要指标对湿地面积变化的解释度为68.89%,气候因子对其的解释度为22.09%。过去30 a人口增长、耕地扩张和水利工程建设导致了疏勒河中游湿地面积减少和景观破碎化。

  • 新疆生态脆弱性时空演变及驱动力分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-01-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 生态脆弱性评价是了解区域生态状况的重要途径,科学评估生态脆弱性等级及变化对区域生态保护与建设,实现区域可持续发展具有重要意义。研究利用SRP模型构建新疆生态脆弱性评价指标体系,结合空间主成分分析方法构建生态脆弱性指数评价模型,分析新疆生态脆弱性时空演变特征。结果表明:(1)20002018年,新疆生态敏感性整体为中度敏感,呈现东南高西北低,主要受景观破碎度和土壤侵蚀程度影响;生态恢复力受植被覆盖度影响较大,整体呈西北高、东南低,变化幅度小,恢复力较弱;生态压力大致呈南、北部的山区和中部绿洲区、山区高、东南低,主要影响因子是人均GDP、农业依赖度和人口密度。(2)20002018年新疆生态脆弱性整体处于中度脆弱到重度脆弱。南、北部植被覆盖度低的地区生态脆弱等级较高,中部高海拔林草丰富地区生态脆弱性等级相对较低;20002018年新疆生态脆弱性综合指数呈现先增长后降低趋势。(3)生态脆弱性主要驱动力方面,人为活动因子的农业依赖度、人口密度、土地垦殖率,自然环境因子的生境质量指数、景观破碎度、景观恢复力指数和年均降水量7个指标是新疆20002018年生态脆弱性变化的主要单因子;生境质量指数、景观恢复力指数、景观破碎度指数、植被覆盖率的变化与区域人类活动的相互作用是促使新疆生态脆弱性的主要驱动力。

  • 气候变化及景观格局与生态系统碳储存的耦合关系 ——以祁连山为例

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-01-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 气候变化及景观格局与生态系统的结构、功能及动态变化密切相关。祁连山生态系统(QLME)是中国重要的生态功能区,基于多元数据,运用遥感及GIS技术,结合InVEST 及GeoSOS-FLUS模型,探索CSET与方法,实现对QLME碳储存的估算。定量估算及分析表明:(1)不同景观类型背景下QLME碳储存具有明显的时空差异性,QLME碳储存最高为草地及林地景观,其次为裸地,而耕地、湿地、建设用地以及农村居民点景观的碳储存较小。19852018年间,QLME碳储存变化总体呈增长趋势,增加了4805.95104 t,年增长率为38.43%。(2)草地景观碳储存占研究区50%以上,其碳储存呈先增后减趋势,林地景观碳储存占总碳储存的11.31%~36.16%,变化幅度较大。(3)基于未来RCP4.5及RCP8.5气候变化情景,QLME碳储存趋于增加,2050年平均碳储存量为3813.38 tkm-2,较2018年增长了8.69%。该研究对于进一步认识碳循环规律及其生态系统稳定性具有重要意义。

  • 盐碱地食叶草细根对干旱复水后的响应

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-01-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 盐生植物灌溉周期合理制定是对提高干旱区水资源利用效率的关键因素。以食叶草(Rumex hanus by.)细根(d1 mm)为研究对象,采用干旱-复水方法,测定复水后不同时间食叶草细根总根长、根尖数、平均根直径,研究根系增长率、死亡量、根寿命和周转率的变化特征,为制定最佳灌溉周期提供参考依据。结果表明:根长和根尖数在复水后7 d增长幅度最大,10~15 d增长幅度减弱。细根增长率(RER)在复水后第4 d达到最大,第10 d出现显著下降(P),在不同土层(0~20 cm和20~40 cm)和根系直径(0~0.5 mm和0.5~1.0 mm)之间均有极显著差异(P)。细根净生产量(NRP)与RER二者均呈现先增长后降低的规律。复水后15 d,0~20 cm土层和20~40 cm土层的细根存活率分别为3.6%和16.9%,0.5~1.0 mm直径的细根存活率高于0~0.5 mm细根。研究表明复水后细根中位寿命在8.09~13.83 d,20~40 cm土层细根寿命显著高于0~20 cm土层(P)。食叶草细根通过增加20~40 cm土层中0.5~1.0 mm细根应对和适应干旱及复水,从而达到生存目的。综合考虑食叶草生长和农业水资源供给情况,在夏季盐碱地食叶草最佳灌溉周期为10 d。

  • 断根与IBA处理对沙冬青根系质量及 幼苗生长的影响

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-01-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 为解决沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)主根长、毛细根少,育苗生根困难、移栽成活率低的林业技术难题,该研究对不同发育程度沙冬青幼苗进行不同强度断根与不同浓度激素处理(IBA)添加,促根培养后测定并分析不同组合处理对沙冬青幼苗根系形态、根系质量及幼苗生长的影响,以探究沙冬青促根成活关键措施,为沙冬青育苗及造林技术提供基础依据。结果表明:(1)断根可促进沙冬青多主根的发生,以及侧根、根总量、幼苗地上地下部分生物量、根冠比、根系活力和根系阳离子交换量(CEC)的增加。其中,幼苗根长达1.5~2.0 cm时断根尖0.5 cm(F2)处理显著促进侧根数、根尖数、分支数、苗木质量指数和根系活力的增加,且根系活力达到断根处理的峰值(较对照显著提高137.70%);根系CEC在根长达4.5~6.0 cm时断根长1/2(T3)处理时最佳。(2)断根后激素的促根及幼苗生长作用进一步提高。其中,根长1.5~2.0 cm时断根尖0.5 cm+0.075 mgL-1 IBA/0.125 mgL-1 IBA(即P3、P4)处理后根系形态指标(除平均根长外)、根系CEC显著大幅增加;P4处理后幼苗鲜重、根干重、根冠比、苗木质量指数和根系活力最高。P3处理下根中可溶性糖、NSC含量较对照显著增加26.04%和29.07%,根可溶性蛋白含量在P4处理下达到峰值(13.27 mgg-1)。适当断根与IBA添加可通过改变根系形态和提高根系活力一定程度上促进沙冬青根系吸收和养分存储,进而提高根系质量和幼苗生长潜力。

  • 巴丹吉林沙漠南缘沙地芦苇种群生态特征

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-01-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 对天然分布在巴丹吉林沙漠南缘2种沙地生境(盐渍沙地、普通沙地)芦苇(Phragmites australis)分株种群的构件特征、种群年龄结构、动态特征及种群空间分布格局进行调查,研究表明:(1)盐渍沙地土壤含水量和含盐量都显著大于普通沙地,普通沙地芦苇的株高、生物量以及各构件的生物量整体上都高于盐渍沙地的芦苇,土壤含水量和含盐量是该地区芦苇形态特征差异的重要驱动因素。(2)不同生境样地因土壤条件及种间竞争程度的差异,芦苇种群呈现出不同的年龄结构以及数量动态变化,普通沙地芦苇种群趋向于衰退型,盐渍沙地芦苇种群表现为增长型。(3)普通沙地中芦苇种群空间分布格局在0~4 m尺度上表现为聚集分布,在大于4 m的尺度上表现为随机分布;盐渍沙地的函数值基本都在2条包迹线之间,在0~10 m的尺度内均为随机分布。

  • 氮添加对新疆野苹果幼苗枝叶大小的影响

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-01-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 新疆野苹果(Malus sieversii)是全世界栽培苹果的祖先之一,也是我国重要的战略性植物种质资源,但目前其种群退化严重,对新疆野苹果进行保育需要了解其对氮添加的响应。对不同水平氮添加处理的新疆野苹果幼苗小枝的枝叶大小性状进行单因素方差分析以及异速生长分析,以探明新疆野苹果对氮添加处理的响应,为种群恢复提供理论基础。结果表明:(1)中氮处理对小枝茎的伸长有显著促进作用,且显著降低了野苹果叶面积比率以及叶茎质量比;高氮处理显著降低了野苹果的出叶强度。(2)氮添加对新疆野苹果枝叶之间的增速以及分配格局的影响不是体现在生物量上,而是体现在枝叶形态上,枝长-总叶面积和枝长-叶片数量性状对低中氮处理曲线的增速显著性增长。低、中氮处理组更偏向生长更多叶面积较小而轻的叶片,而高氮处理下的变化趋势不同于低、中氮处理。(3)适当添加氮肥可改善枝叶生长状况和枝叶功能性状相互关系,建议在开展野苹果幼苗原生境移植过程中,考虑生境之间的养分差异并进行针对性氮肥添加。

  • 新疆荒漠一年生植物区系组成、分布及资源类型

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-01-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 荒漠一年生植物生长速度快、繁殖力强,具有重要的饲用、药用和生态价值。通过文献资料与标本采集信息的考证和野外调查,明确了新疆荒漠一年生植物的物种数量、分布特征及资源类型。结果表明:新疆荒漠一年生植物共有236种,隶属于20科109属,其中藜科为优势科,猪毛菜属为优势属。科可划分为4个分布区类型,以世界广布科为主,占总科数的65%;属可划分为9个分布区类型、8个变型,以温带分布属为主,占总属数的77.98%。在主要荒漠类型中,沙质、砾质和盐质荒漠中一年生植物分别有126种、96种和51种,分别占总种数的53.38%、40.67%和21.61%。在这些物种中,具有饲用和药用价值的资源分别有51种和55种,其中藜科和菊科植物占优势;具有重要生态价值的冬季一年生植物有64种,主要集中在十字花科、禾本科、菊科和紫草科。

  • 新疆干旱区作物体系土壤温室气体排放对覆膜的响应

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-01-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 覆膜是干旱区农田提高作物产量的有效途径,在农业生产中被广泛应用,探究不同作物体系下,土壤温室气体排放对覆膜的响应,对于农田温室气体减排具有重要意义。采用小区试验,对玉米和棉花小区内的覆膜与未覆膜土壤(MM、MN、CM、CN)的温室气体排放量进行原位观测。结果表明:(1)覆膜显著增加了土壤温度与含水量(P)。覆膜处理(MM、CM)土壤CH4排放次数大于未覆膜处理(MN、CN),2种体系中CH4排放通量最高出现在MM与CM处理,分别为63.47 gm-2h-1和16.67 gm-2h-1。(2)N2O最高排放通量分别为MM(616.70 gm-2h-1)与CN处理(244.92 gm-2h-1)。(3)玉米和棉花小区土壤CO2排放通量最大值分别出现在7月(505.93 gm-2h-1)和6月(848.32 gm-2h-1),之后均呈下降趋势。(4)土壤含水量对MM与CM处理的CH4、N2O和CO2排放均产生了显著影响(P)。(5)土壤温度对MM处理CH4排放具有显著影响,MM与CM处理的N2O排放与土壤温度显著正相关,各处理CO2排放均与土壤温度呈显著相关关系(P)。作物种类与地膜覆盖对CO2排放产生了交互作用。(6)MM与MN处理土壤的增温潜势(GWP)显著高于CM与CN处理,增加量为61.83%~74.63%。农田土壤温室气体排放受覆膜和作物的综合影响,膜下土壤温室气体排放对水热因子的响应强于未覆膜土壤。

  • 水分对尕海湿地退化演替土壤氮矿化的影响

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-01-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 水分是湿地土壤氮矿化过程的主要调控因子,对于湿地土壤中氮素循环过程具有重要作用。以甘南尕海湿地为研究对象,设置4个退化程度(未退化UD、轻度退化LD、中度退化MD和重度退化HD)和4个田间持水量(20% FC、40% FC、60% FC和80% FC),通过室内49 d的好气培养,测定各处理条件下湿地土壤在0~10 cm土层的土壤氮矿化特征。结果表明:(1)在各水分条件下,随着培养时间的延长,4种退化程度土壤氨化速率、硝化速率和净氮矿化速率均呈先增大后减小的趋势。(2)土壤净氮矿化量均值随水分的增加先增大后减小,60% FC条件下,各退化程度土壤净氮矿化量均值变化范围为34.91~44.94 mgkg-1,较20% FC、40% FC和80% FC分别高出22.31~30.29mgkg-1、10.91~19.84 mgkg-1、8.57~19.50 mgkg-1。(3)土壤净氮矿化量均值和净氮矿化速率均值均随湿地退化程度的增加而减小。适宜水分有利于土壤氮矿化,而水分过高不利于土壤氮矿化;同时,湿地退化降低了土壤氮矿化。

  • 和田地区地下水中氟的分布特征及形成过程

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-01-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 和田地区位于新疆西南部,气候干燥,降水稀少,地下水是和田地区重要的饮用水源,查明和田地区地下水中氟的分布及成因对人体健康具有重要意义。基于新疆和田地区20022018年217组浅层地下水水质检测结果,运用GIS技术、数理统计法、Gibbs图及水文地球化学模拟等方法研究和田地区浅层地下水中氟的时空分布特征及形成过程。结果表明:研究区地下水中氟的变化范围为0.05~16.95 mgL-1,均值为1.38 mgL-1,超标率高达36.1%。水平方向上高氟地下水呈小范围零星分布;垂直方向上随井深的增加氟含量呈下降趋势。随时间的增加地下水氟含量呈增加趋势。地下水中的氟与水化学环境具有一定的关系,高碱度和HCO-3 浓度会增加氟化物在地下水中的溶解度。除水文地质条件及水化学环境外,强烈的蒸发浓缩作用、水-岩相互作用及阳离子交替吸附作用控制着地下水系统中氟的迁移和富集过程。

  • 塔里木河下游河段耗水特征与输水方式演变研究

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-01-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 采用水量平衡法、实地勘查和遥感影像数据相结合的方式,阐述了生态输水后河道输水方式变化对河床渗透性能演变、不同输水方式下水环境响应特征;分析了输水后塔里木河下游河道的耗水率和河床透水性规律以及生态闸后近自然漫溢下的MNDWI变化特征。结果表明:(1)持续输水河道的波涌灌效应会增强,减少对地下水补给量;(2)以库木吐格为代表的生态闸后的随机化输水,缺乏合理调控,形成了常流水河段,导致部分区域地下水位过高,潜水蒸发量增加;(3)以博孜库勒为代表的近自然方式下的沟汊漫溢对该区域地下水位及植被恢复起到了重要作用,但随着输水沟汊的固化与积水面的形成,出现由旱区植被向以芦苇为代表的湿地植被景观演化的现象,导致水面蒸发量增加;(4)缺乏调控下的生态闸与近自然方式下输水均产生了一定面积的水域和湿地植被。对地处干旱的塔里木河流域来说,应遵循河流伦理的要求,通过人工干预下的调控输水,采用汊河轮渗与漫溢相结合的输水方式,不仅可提高下泄水量的利用效率,进一步扩大生态修复区域,而且可实现对不同恢复目标区水量耗散的调控,达到植被恢复面积的最大化。

  • 土中水膜厚度变化规律及未冻水含量预测方法

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-01-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 未冻水含量改变直接影响冻土的热力学及变形特性,也是水热数值计算的关键条件。为了探究未冻水含量变化规律,首先采用等效粒径表征土颗粒粒径分布,将土体简化成等效粒径球状堆积体系。其次考虑简单立方堆积和立方最密堆积平均的堆积方式,基于多孔介质预融理论,提出土中未冻水含量的计算方法,并通过试验数据验证其合理性。最后分析了杂质密度以及有效粒径大小对水膜厚度以及未冻水含量的影响。研究结果表明:土颗粒表面电荷密度引发的自由能对水膜厚度的改变极易受杂质浓度的影响,随着浓度增大,土颗粒表面电荷对水膜的影响越来越小。土中液态水含量主要由土颗粒表面水膜厚度变化来决定,当等效颗粒减小时,通过间隙水求解的未冻水体积比例逐渐增大,并且在较低浓度时发挥更大作用。对于较大颗粒土,未冻水含量模型预测效果好。当粉质黏土、黄土、砂土等效粒径分别缩小0.28、0.3、0.36倍时,未冻水体积含量计算结果与试验值吻合较好。

  • 基于多入渗模型的荒漠砂质土壤积水入渗模拟对比

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-01-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 包气带土壤水分入渗在水文循环中起着至关重要的作用,深入了解降雨-积水-入渗过程的相互关系对评估荒漠环境下土壤水分补给和降水再分配具有重要意义。本研究以自然沙丘的丘间低地为研究对象,通过土壤剖面入渗原位观测试验。采用Kostiakov、Green-Ampt、Philip入渗模型和Hydrus-1D、Hydrus-2D/3D水文模型模拟了土壤水分垂直入渗过程,旨在寻求土壤积水入渗可接受的方法。模拟与实测结果比较表明:综合考虑平方和误差、均方根误差等验证指标,Philip模型能够预测砂土入渗率、累积入渗量和湿润锋推进过程,并且整个湿润区,Hydrus-3D模拟土壤含水量的效果明显优于Hydrus-2D,RMSE均值和R2系数分别达到了0.018 cm3cm-3和0.93。综上所示,Philip与Hydrus-3D模型结合可有效地估算砂土积水入渗参数和模拟水分传输过程,进而提高土壤水分入渗研究效率。

  • 气候变化下的塔里木盆地西南部内陆河流域径流组分特征分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-01-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 气候变化对中亚高山区水循环影响显著,加剧了区域水资源供需矛盾。认识区域内陆河径流组分特征对于水资源管理具有重要意义。基于塔里木盆地西南部提孜那甫河流域过去60 a(19572016年)的气象、径流数据,分析了区域气候变化特征及径流组分的响应。结果表明:(1)过去60 a来,流域气温及山区降水呈现出明显的上升趋势,自2010年以来区域增温增湿趋势更为明显,这一变化下提孜纳甫河夏、秋季径流呈现显著增长。(2)径流分割结果显示:冰雪融水、地下水及降水对于年径流的贡献率分别为17%,40%及43%;不同的季节的径流组分差异明显,降水对流域夏季径流的贡献较为显著。作为塔里木盆地西南部典型的内陆河流,未来区域气候变化尤其是降水的变化将会对于提孜纳甫河水资源的可持续利用影响显著。

  • 关中平原极端降水时空变化及其与大气环流的关系

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-01-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 基于关中平原13个气象站19572019年逐日降水资料,运用一元线性回归、Pearson相关分析和小波相干分析等方法,计算各极端降水指数,分析其时空变化特征,探讨极端降水与大气环流的关系。结果表明:(1)在时间上,除极端降水强度以0.007 mmd-1(10a)-1速率的上升外,其他极端降水指数均呈下降趋势,其中年均极端降水总量(PRCPTOT)下降最快,下降速率为-5.528 mm(10a)-1,并且各极端降水指数均无显著突变点。(2)在空间上,极端降水指数南高北低,空间差异显著。(3)反映大气环流的南方涛动指数(SOI)对极端降水影响最为显著。SOI越大,关中平原越易出现少雨现象。本研究可为关中平原洪水灾害防治提供科学理论依据。