青藏高原多年冻土区高寒草甸土壤水分入渗变化研究

在多年冻土区典型坡面上,将坡面划分为坡下(L)、坡中(M)和坡顶(H)三个坡位,每个坡位上各选取92%、60%和30%植被盖度为研究对象,用双环入渗仪测定土壤水分入渗过程,对影响土壤入渗过程的环境因子进行了分析,并基于土壤物理特性及土壤水分的测定进行模型模拟。结果表明:研究区不同植被盖度下土壤水分入渗性能在活动层冻融过程中差异明显,初始含水量和初始入渗率具有较好的负相关关系;稳定入渗率大小为:活动层融化期,92%(0.61 mm·min~(-1))60%(0.50 mm·min~(-1))30%(0.29 mm·min~(-1));活动层开始冻结期,60%(0.56 mm·min~(-1))30%(0.39 mm·min~(-1))92%(0.26 mm·min~(-1))。土壤水分入渗速率具有显著的坡位差异并与冻土的冻融循环过程关系紧密。主要表现为,稳定入渗速率随坡位高度的降低依次递减;同一坡位下,开始冻结期入渗速率小于融化期。在整个入渗阶段,坡顶的累积入渗量是最大的,体现了较好的入渗性能。影响高寒草甸土壤水分入渗的环境因子主要有容重,有机质含量及粒径0.1 mm微粒。通过比较研究得出,在长江源地区,活动层融化期通用经验模型f(t)=a+bt~(-n)更适用于该研究区域高寒草甸土壤水分入渗过程的研究,而在开始冻结期Horton模型f(t)=i_c+(i_0-i_c)e~(-kt)则具有更好的适用性。     

我国干旱区生态需水若干问题评述

生态需水是当前水问题研究中的一个热点问题,对于生态环境急剧恶化的我国内陆干旱区,这一研究尤为紧迫.目前生态需水尚无明确统一的定义,研究方法也因人而异.归纳了已有的生态需水的相关概念和干旱区生态需水研究的主要成果、研究方法等.从概念主体角度,区分了生态需水、环境需水、生态环境需水之间的关系,并对     

地震灾区重建中有关水文与水环境问题的若干思考

利用国际上有关大型地震灾区水文过程和水环境变化的研究成果和龙门山区断裂带水循环系统特点,从地表水循环变化及其对流域水资源形成和分布的可能影响、河道形态与径流过程变化、坡面水动力场的可能变化及其对坡面岩土稳定性与土壤侵蚀的作用、水环境可能变化以及流域水安全与水库生态调度等方面,讨论了"5.12"汶川特大地震对区域水循环和水资源以及水环境等方面存在的可能影响,认为在灾后恢复重建过程中,应重视对流域尺度水循环与水资源和水环境科学的系统研究.     

景观格局与生态过程相互关系研究进展

景观格局的形成反映了不同的景观生态过程，与此同时景观格局又在一定程度上影响着景观的演变过程。 空间格局、生态过程与尺度之间的相互关系是景观生态学研究的核心内容。本文对景观格局与生态过程的研究方 法、景观格局与生态过程相互关系等方面的国内外研究进展进行了综述。最后分析了目前景观格局与生态过程相 互关系研究中存在的问题与不足、未来的研究热点及发展趋势。     

近15年来长江黄河源区的土地覆被变化

基于长江黄河源区土地生态分类,利用1986年与2000年两期TM遥感数据的对比和野外实地调查,采用景观生态空间分布格局分析方法,从分布面积变化和类型转移趋向与幅度两方面,分析了江河源区近15年来土地生态系统的空间分布变化与演变格局,结果表明:高寒草地退化显著,较高覆盖度高寒草原与高寒草甸面积减少了15.82% 和5.15%,高寒沼泽草甸分布面积锐减了24.36%;湖泊水域萎缩了7.5%,以长江源区内流湖泊为主;土地荒漠化发展十分强烈,沙漠化土地面积扩展了17.11%,其中黄河源区沙漠化土地年平均扩展率达到1.83%。高寒草原草地的覆盖度下降与荒漠化、高寒草甸草地的覆盖度下降与草原化以及沼泽草甸草地的疏干旱化是区域土地生态系统空间演变的主要趋向,并由此改变了土地覆被的空间分布格局并使该区域生态环境持续恶化。     

祁连山北坡流域冰川物质平衡波动及其对河西水资源的影响

祁连山北坡各流域发育有现代冰川 2 166条 ,总面积 13 0 8km2 ,冰储量 60km3,冰川融水补给河流约 8× 10 8m3·a-1,占河西地表总径流量的 11% .近 4 0a来 ,东段石羊河流域冰川物质平衡 (Bn)呈较大负平衡 ,Bn在 - 80～ - 12 0mm间 ;西段的讨勒河、疏勒河和党河流域冰川具正物质平衡 ,Bn在+ 5 0～ + 90mm ;黑河流域的冰川处于过渡区 ,其冰川物质平衡多年平均在 - 4 0～ + 4 0mm间 .冰川物质平衡的变化直接影响着河流径流的变化 ,洪水坝河、党河和昌马河的冰川融水补给率达 3 0～ 4 0 %以上 ,东大河、大渚马河、马营河和讨勒河的补给率在 12 %～ 14 %之间 ,而西营河和梨园河仅有 7%左右 .冰川物质平衡逐年变化显示 ,2 0世纪 5 0～ 70年代冰川以负物质平衡为主 ,80年代开始向正的平衡开始转化 ,90年代以正平衡为主 ,主要是冬季气温上升引起的降雪量增加的结果 .在全球气温变暖情景下 ,东段冰川物质平衡将呈增加的趋势 ,西段冰川物质平衡将呈下降的趋势 ,将使西段以冰川融水补给的河流径流增加 ,而东段石羊河流域径流下降明显 .     

青藏高原草地土壤有机碳库及其全球意义

定量分析了青藏高原各类草地0～0.65 m深度范围内有机碳储量, 结果表明:青藏高原总面积为1.6027×108 hm2的草地有机碳量达到335.1973×108 t C, 其中以高原草甸土和高原草原土有机碳积累量为主, 两者之和达到232.36×108 t C, 占全国土壤有机碳量的23.44%, 是全球土壤碳库的2.4%. 在有机碳储量分析的基础上, 按土壤碳释放的两种主要途径:土壤呼吸作用和土地利用方式变化与草地退化, 对草地土壤碳排放进行了估算, 揭示出青藏高原草地土壤通过呼吸每年排放的CO-2达到11.78×108 t C5a-1, 约占中国土壤呼吸总量的28.3%, 明显高于全国乃至全球平均值; 近30 a来, 青藏高原草地土壤由于土地利用变化和草地退化所释放的CO-2估计约有30.23×108 t C. 保护青藏高原草地对于全球变化意义重大.定量分析了青藏高原各类草地0～0.65 m深度范围内有机碳储量, 结果表明:青藏高原总面积为1.6027×108 hm2的草地有机碳量达到335.1973×108 t C, 其中以高原草甸土和高原草原土有机碳积累量为主, 两者之和达到232.36×108 t C, 占全国土壤有机碳量的23.44%, 是全球土壤碳库的2.4%. 在有机碳储量分析的基础上, 按土壤碳释放的两种主要途径:土壤呼吸作用和土地利用方式变化与草地退化, 对草地土壤碳排放进行了估算, 揭示出青藏高原草地土壤通过呼吸每年排放的CO-2达到11.78×108 t C5a-1, 约占中国土壤呼吸总量的28.3%, 明显高于全国乃至全球平均值; 近30 a来, 青藏高原草地土壤由于土地利用变化和草地退化所释放的CO-2估计约有30.23×108 t C. 保护青藏高原草地对于全球变化意义重大.     

气候波动和土地覆盖变化下的黄河源区水资源预测

以黄河源区为研究对象,以分布式水文模型SWAT为研究工具,建立不同气候波动和土地覆盖变化情景,模拟和预测未来水资源的变化。针对黄河源区特殊的下垫面条件,着重冰雪和冻土的水文过程调试,对模拟结果的评价显示,SWAT模型能够较好地模拟黄河源区的水资源变化。不同情景下演算得出的水资源量数据可信,具有一定的实用意义,随着认识的深入和模型结构以及参数的优化,模型在寒区水资源研究和管理中会发挥更大作用。     

西北干旱区土壤资源特征与可持续发展

分析了干旱区主要土壤类型、分布规律,土壤的理化性状、养分特征以及在盐碱化、沙化和灌耕条件下的变化,并论证了干旱区土壤资源的基本特征对区域可持续发展的影响。认为干旱区土壤分布具明显的空间垂直地带性及径向分布规律。极端干旱条件下的暖温带棕漠土的资源性能最差,其他土壤的资源性能排序依次为灰棕漠土<灰漠土<灰钙土(棕钙土)<灌耕土<草甸土类。土壤资源性能在灌耕、风沙及盐碱化条件下发生显著变化,在干旱区广为分布的荒漠土壤多数具有显著的中深部盐化表现和易于沙化的条件。干旱区可持续发展依赖于绿洲灌耕土壤资源的稳定发展、高生产力水平及可持续利用,在明确土壤资源特性与分布规律的基础上,土壤资源的合理利用与保护及其与生态环境的可持续协调是关键问题。     

冻结粘性土的变形分析

通过三轴压缩试验条件下冻结粘性土变形分析,发现冻结粘性土的体应变明显不为零,随荷载的变化而变化。加荷初期试样体积收缩。但随着荷载的进一步增大而变为膨胀;轴向应变则随偏应力的增大而磁大,表现出明显的粘塑性特征。应力－应变曲线上的准弹性段、屈服处和粘塑性段刚好分别对应体变曲线上的体缩段、体缩量大处和膨胀段。根据冻结粘性土变形曲线。给出了考虑体变形的应力－应变关系。