简介:摘要:东部黄土高原横跨海河盆地和黄海盆地,处于我国半湿润与半干旱地区的过渡地带,集中降水主要为夏半年,气候条件复杂,夏季极端降雨频繁,水土流失较为严重,生态环境恶劣。东部黄土高原地区水资源的主要来源是夏季半年降雨量,也是东部黄土高原水土流失的重要控制因素。现阶段,伴随高质量发展和黄河流域生态保护的推进,当地水土流失防治、生态系统的恢复、高效利用的水资源、以及黄河流域的高质量发展,迫切需要进一步发展东部黄土高原同位素时空变化规律及其降水过程稳定的系统研究。基于此,本文选取黄土高原东部典型的丘陵沟壑、太行山、汾河谷地区三个地形区,对夏季6个月的大气降水进行稳定同位素观测,夏季降水的主要水汽来源,探索水稳定同位素区域变化与主要环境因子的关系,明确其特征,降阐明气候变化背景下,黄土高原东部夏季降水稳定同位素变化的主要控制因素,对水资源高效利用、区域水循环研究和区域经济高质量发展具有重要意义。
简介:为了研究气候变化对西北半干旱地区马铃薯生产的影响,选取甘肃省定西市为研究区,以马铃薯气候适宜度模型为基础,利用1961—2010年当地气象站的逐日气象数据,重点分析该区域马铃薯的温度、水分及综合气候适宜度的时空变化特征。结果表明,在全球变暖的大背景下,1961—2010年定西地区马铃薯温度适宜度以0.012·(10a)~(-1)(P〈0.01)的速率呈现上升趋势,水分适宜度变化趋势并不明显,综合气候适宜度以0.006·(10a)~(-1)(P〈0.05)的速率呈上升趋势。从空间分布特征看,温度适宜度和综合气候适宜度均呈现北高南低的地域分布特征,水分适宜度总体呈现由东北向西南递减的分布特征。相较于1961—1990年,1991—2010年定西北部地区马铃薯气候适宜度增加十分明显。
简介:表层土壤水分含量和饱和导水率对深层土壤水分的动态的变化具有重要的决定作用。在黄土高原坡地(50m×360m)范围内进行网格(10m×10m)取样,用地统计学方法研究表层(0~30cm)土壤饱和导水率和水分含量的空间变异特征。结果表明:1)坡地表层土壤密度变化规律为坡下位大于坡上位,土壤饱和导水率变异系数为0.37,属于中等变异强度;2)饱和导水率和自然对数化的饱和导水率在360m尺度内均不具备空间结构特征,是纯随机变量,线性有基台模型适用于描述表层土壤水分的分布特征,水分分布存在明显的块金效应,并且随滞后距离的增加半方差变大;3)饱和导水率和水分含量从坡上位到坡下位均呈现波浪式变化,饱和导水率大的采样点土壤水分含量低,反之则高。
简介:在完成模型调试的基础上,设定一系列的施肥和灌溉情景(N1、N2、N3、N4、N5,分别表示纯氮施用量100、200、300、400、500kg/hm2;M0、M1、M2、M3,分别表示有机肥料施用量为0、7500、15000、22500kg/hm2;I0、Ib、Ik、Ig,分别表示不灌溉,在春玉米拔节期、开花期、灌浆期分别灌水50mm),利用DSSAT模型在平水年2005年的光照、气温、降雨等条件下模拟不同情景下春玉米的生长情况。结果表明:1)在雨养条件(不进行灌水处理,生育期水分全部由降雨补充)下,可以在控制氮用量的同时通过增施有机肥料来弥补由于少使用氮肥而带来的产量损失;2)M1N4处理(7500kg/hm2的有机肥、400kg/hm2的纯氮处理)和M2N3处理(15000kg/hm2的有机肥、300kg/hm2的纯氮处理)下,春玉米产量前者为14313kg/hm2,后者为14711kg/hm2,生物量前者为24803kg/hm2,后者为24349kg/hm2,N的产量生产率前者为40.8kg/kg,后者为41.1kg/kg,N的干物质生产率前者为70.7kg/kg,后者为70.4kg/kg,均相差不大,且处于较高水平;3)在模拟灌溉条件下,肥料用量较小时,灌水对春玉米产量影响不大,此时产量的限制因素可能是肥料,肥料用量较大时,灌水的增产效果很明显,尤其在灌浆期,保证玉米水分供应对产量有着重要的意义。
简介:植被覆盖是控制或加速水土流失最敏感的因子。以黄土高原为研究对象,利用1988—2005年NOAA/AVHRR植被指数(NDVI)月最大值合成的7月份资料分析不同地貌类型区NDVI值的时空变化规律,并通过计算NDVI值与同期降雨量的相关系数分析降雨量对不同地貌类型区NDVI的影响,探讨黄土高原典型区县退耕还林政策对NDVI的影响。结果表明:1)黄土高原整体植被覆盖度较低,NDVI多年平均值为0.29,平原区、石质山地、黄土低山、黄土塬及其周围地区NDVI值在0.30~0.40之间,梁、卯、片沙黄土丘陵区NDVI值在0.18~0.22之间,其余地貌类型区均低于0.15;2)1998年之后8年NDVI的平均值比前10年的NDVI平均值略有增加,整体增加幅度为4.5%,不同地貌类型区NDVI值变化表现出明显的地带性,呈东北西南走向,黄土高原主体部分中的黄土塬、黄土破碎塬、梁状黄土丘陵均增加10%以上,峁状黄土丘陵、风蚀沙化丘陵略有减少,减少的区域没有增加的区域大;3)除石质山地、黄土低山和平原地区外,其他地貌类型区7月最大NDVI值与5—7月累计降雨量存在很好的相关性,R2在0.60以上;4)地处梁状黄土丘陵区的吴旗县,1998年后形成了一个明显的以县为边界的NDVI值增长区,增幅达40%,远远高于该地貌类型区的平均增长值14%。初步结论:除平原地区外,降雨量决定黄土高原植被覆盖度的空间分布,1998年前后黄土高原植被变化的决定因素是降雨量;吴旗县的实例证明,只要水土保持资金到位、林草建设因地制宜、管理保护措施完善,退耕还林政策将会对植被覆盖度的增加起到积极作用。
简介:为研究黄土高原丘陵沟壑区降水、地表水和地下水间的转化特征,以绥德县韭园沟流域作为研究对象,通过测定雨水、沟道水和井水的氢氧同位素组成,分析各水体的δD-δ18O特征、氢氧同位素的时间变化和沿程变化,明确各不同水体间的补给关系,估算流域上游沟道水补给井水的过程中因蒸发损失的水量。结果表明:韭园沟流域沟道水和井水的δD和δ18O之间具有良好的线性关系;井水氢氧同位素相对于沟道水较富集且稳定,降水、气温、风速等气象因子对沟道水氢氧同位素影响强烈,对井水影响较弱;流域沟道水与井水均来源于大气降水,能够有效补给地下水的大气降水氢氧同位素加权平均值为:δ18O=-11‰,δD=-79.80‰;沟道水向井水的转化以单向排泄补给为主,两者转化过程中由于蒸发作用引起的水量损失占补给源水量的7%。