渭河浮游生物群落结构特征及其与环境因子的关系 被引量：27

1

作者 白海锋 王怡睿 +3 位作者 宋进喜 孔飞鹤 张雪仙 李琦 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2022年第1期117-130,共14页

渭河是黄河第一大支流,是黄河流域生态保护与高质量发展的重要研究区域。为了掌握渭河浮游生物组成结构及生态环境现状,于2018—2019年分两个季节在渭河开展4次水生态调查,研究分析了渭河浮游生物群落结构特征及其影响因子。调查结果显... 渭河是黄河第一大支流,是黄河流域生态保护与高质量发展的重要研究区域。为了掌握渭河浮游生物组成结构及生态环境现状,于2018—2019年分两个季节在渭河开展4次水生态调查,研究分析了渭河浮游生物群落结构特征及其影响因子。调查结果显示,浮游植物有8门53种,以绿藻门和硅藻门为主,占比分别为43.4%、33.9%;浮游动物4类30种,以轮虫为主,占比为50.0%。渭河浮游生物优势种主要为梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)、篦形短缝藻(Eunotia pectinalis)、小球藻(Chlorella vulgaris)、球形砂壳虫(Difflugia globulosa)、舞跃无柄轮虫(Accomorpha saltans)。种类数均呈现下游>中游>上游,春季浮游植物平均密度(2.115×10^(6) cell·L^(−1))和平均生物量(0.432 mg·L^(−1))均高于秋季(1.630×10^(6) cell·L^(−1),0.352 mg·L^(−1)),秋季浮游动物平均密度(9.864 ind·L^(−1))和平均生物量(10.219μg·L^(−1))均高于春季(4.984 ind·L^(−1),3.168μg·L^(−1))。浮游生物Shannon-Weiner多样性指数(H′)、Pielou均匀度指数(J)和Margalef丰富度指数(d)均值分别为2.519、0.798、1.394。浮游生物多样性指数评价结果表明,渭河水质属于轻度污染,浮游生物群落结构趋于简单化。典范对应分析显示,海拔和水深是影响渭河浮游植物群落结构的主要环境因子,海拔、溶解氧和pH是影响渭河浮游动物群落结构的主要环境因子。河道综合治理与水体污染控制在一定程度上改变了渭河水环境质量,从而影响了浮游生物群落结构演替。该研究可为渭河河道生态修复工作提供依据,具有一定的区域指导意义。 展开更多

关键词 渭河 浮游生物 群落结构 典范对应分析 水环境质量评价

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陕西省生态系统水源涵养功能评估分析 被引量：23

2

作者 曹叶琳 宋进喜 +1 位作者 李明月 王辉源 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2020年第4期217-223,共7页

以陕西省为研究对象,基于水量平衡法并结合GIS空间分析与线性回归法,对2000—2014年区域生态系统水源涵养功能动态变化进行科学评估和重要性评价,并以此为方向探讨区域生态红线规划。结果表明:(1)陕西省水源涵养能力南北高,中间低,空间... 以陕西省为研究对象,基于水量平衡法并结合GIS空间分析与线性回归法,对2000—2014年区域生态系统水源涵养功能动态变化进行科学评估和重要性评价,并以此为方向探讨区域生态红线规划。结果表明:(1)陕西省水源涵养能力南北高,中间低,空间差异显著,单元水源涵养量为0~800.90 mm;近15年水源涵养功能增加区域面积占研究区总面积的86.71%,总水源涵养量呈“整体上升,局部下降”特征。(2)气候要素与水源涵养量相关性较强,植被类型也影响着水源涵养的空间特性。植被类型中,森林是生态系统水源涵养的主体,其中,水源涵养能力为:常绿阔叶林>常绿针叶林>落叶阔叶林>落叶针叶林。(3)研究区内水源涵养量<200 mm的区域占总面积的65.12%,整体水源涵养生态价值不高;综合划定水源涵养生态保护红线面积约77593.31 km2,占总面积的37.70%,主要分布在秦岭中西部高山区、汉水谷地以南以及延河流域以北,生态系统类型以林地为主。 展开更多

关键词 陕西 水源涵养 生态红线 水量平衡 GIS

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渭河陕西段浮游植物群落结构时空变化与影响因子分析 被引量：18

3

作者 白海锋 王怡睿 +5 位作者 宋进喜 黄鹏 徐文瑾 殷旭旺 刘钢 李红娟 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期3290-3301,共12页

浮游植物是水生态系统的初级生产者,其群落结构与水环境密切相关.为了解渭河陕西段浮游植物群落结构时空格局及其与环境因子的关系,更好地进行水资源和水生态保护,于2017年9月—2018年4月在丰水期和枯水期对该河段设定的9个研究断面,27... 浮游植物是水生态系统的初级生产者,其群落结构与水环境密切相关.为了解渭河陕西段浮游植物群落结构时空格局及其与环境因子的关系,更好地进行水资源和水生态保护,于2017年9月—2018年4月在丰水期和枯水期对该河段设定的9个研究断面,27个采样点位进行浮游植物群落结构和水环境因子调查监测,共检出浮游植物8门69种,群落结构分析表明,枯水期浮游植物种类数高于丰水期.浮游植物细胞密度和生物量变化分别为84.9×10^(4)~3868.3×10^(4)cells·L^(-1)、0.268~20.978 mg·L^(-1),丰水期平均密度(1490.0×10^(4)cells·L^(-1))和平均生物量(7.864 mg·L^(-1))显著大于枯水期(354.8×10^(4)cells·L^(-1)、1.152 mg·L^(-1)).优势种分别为6种和8种,主要以绿藻门和硅藻门为主.浮游植物Shannon-Wiener指数(H′)、Pielou均匀度指数(J)、Margalef丰富度指数(d)均表明丰水期浮游植物多样性高于枯水期,9个采样断面的水质总体评价呈现出无污染或轻度污染至中轻污染状态.典范对应分析(CCA)排序结果表明,影响枯水期浮游植物群落结构的主要环境因子为总磷(TP)、pH和总溶解性固体(TDS),TP和高锰酸盐指数(CODMn)是影响丰水期浮游植物群落结构的主要环境因子. 展开更多

关键词 浮游植物 群落结构 环境因子 渭河陕西段

原文传递

中小流域设计暴雨雨型研究进展 被引量：16

4

作者 严正宵 夏军 +2 位作者 宋进喜 赵玲玲 庞国伟 《地理科学进展》 CSSCI CSCD 北大核心 2020年第7期1224-1235,共12页

设计暴雨是缺乏流量数据的中小流域推求设计洪水的基础,对水利工程设施、市政工程设计等建设标准具有重大影响,国内外对此展开了大量研究。近年来由于气候和环境变化的影响,洪水频发且流量极大,山洪和城市内涝灾害对山区人民和城市居民... 设计暴雨是缺乏流量数据的中小流域推求设计洪水的基础,对水利工程设施、市政工程设计等建设标准具有重大影响,国内外对此展开了大量研究。近年来由于气候和环境变化的影响,洪水频发且流量极大,山洪和城市内涝灾害对山区人民和城市居民的财产及人身安全构成了威胁,引起了多起严重事故,因此对设计暴雨雨型提出了更高的要求。论文系统总结了典型暴雨雨型选择的原则与方法和雨型分类方法,梳理了相关方面的国内外雨型推求方法及其特点,包括芝加哥雨型法、Huff雨型法、三角形雨型法、Pilgrim&Cordery雨型法等4种短历时设计暴雨雨型,以及长历时的SCS雨型与同频率分析法;最后提出了中小流域设计暴雨雨型存在的问题并对未来研究方向进行展望。 展开更多

关键词 设计暴雨雨型 时程分配 推求长短历时暴雨雨型 中小流域

原文传递

土地利用类型对渭河流域关中段地表水硝酸盐污染的影响 被引量：17

5

作者 张妍 毕直磊 +2 位作者 张鑫 宋进喜 李楠 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期4319-4327,共9页

地表水硝酸盐(NO3^-)污染会造成水生态环境损害,引起水生态系统发生退化。通过溯源研究能够及时发现隐患和危害的源头,对保障水生态环境安全具有重要的意义。本研究选取渭河流域关中段13个子流域为研究对象,运用同位素方法结合水化学研... 地表水硝酸盐(NO3^-)污染会造成水生态环境损害,引起水生态系统发生退化。通过溯源研究能够及时发现隐患和危害的源头,对保障水生态环境安全具有重要的意义。本研究选取渭河流域关中段13个子流域为研究对象,运用同位素方法结合水化学研究土地利用类型与地表水NO3^-含量的关系,准确识别NO3^-的主要污染来源。研究结果表明,整个流域NO3^-含量范围为4.2—150.1mg/L,平均含量38.2mg/L。约有35.3%的样品NO3^-含量超过《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)中硝酸盐的含量。渭河干流污染较支流严重,南岸支流较北岸支流污染严重。渭河干流、支流的源头及上游区域NO3^-浓度普遍较低,说明受人类活动影响较小,沿着河流流向,NO3^-浓度逐渐升高。耕地和城乡/工矿/居民用地面积与地表水NO3^-浓度呈显著正相关(P<0.05),相关系数分别为0.627和0.830。而草地和林地与NO3^-浓度呈显著负相关(P<0.05),相关系数分别为-0.775和-0.695。流域内,NO3^-污染来源主要为动物排泄物及生活污水和工业废水的排放。农业活动中化肥的施用也是NO3^-升高的一个重要原因。根据流域污染溯源结果,建议规范建设用地,加强污水排放和畜禽粪便的管理,同时提高化肥的使用效率,以达到减少水生态环境损害的目的。 展开更多

关键词 土地利用 地表水 硝酸盐污染 氮同位素 溯源

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黄河流域人地系统协调与高质量发展 被引量：15

6

作者 刘彦随 夏军 +3 位作者 王永生 宋进喜 赵新正 刘晓琼 《西北大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期357-370,共14页

科学解析黄河流域人地系统协调机理,寻求可持续发展途径,成为促进区域生态环境保护和高质量发展的关键。在新时代“一带一路”与黄河流域国家战略背景下,充分发挥多学科交叉综合优势,实施黄河流域人地系统协调与高质量发展科学计划,具... 科学解析黄河流域人地系统协调机理,寻求可持续发展途径,成为促进区域生态环境保护和高质量发展的关键。在新时代“一带一路”与黄河流域国家战略背景下,充分发挥多学科交叉综合优势,实施黄河流域人地系统协调与高质量发展科学计划,具有重要的理论价值和现实意义。该文梳理黄河流域人地系统面临主要问题,解析黄土高原“三生”空间演化及其耦合特征,探讨人地系统科学研究的重点领域和主要内容,提出了黄河流域人地系统研究范式和“土”字样带。通过黄河流域人地系统智能化模拟、高质量发展情景分析,揭示黄河流域人地系统结构功能时空格局及其演变规律,阐明国土空间生态保护与生态安全的关键因子及其驱动机制,为全面构建黄河流域资源能源节约与集约利用技术体系,深入推进生态环境保护和高质量发展战略决策提供参考依据。 展开更多

关键词 黄河流域 人地系统协调 生态环境保护 人地系统科学 高质量发展

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西安人为源VOCs排放特征及其对O_3和SOA生成潜势的影响 被引量：15

7

作者 李琦 桂丽 +4 位作者 刘明 宋进喜 李双江 王玮婕 张逸博 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期253-262,共10页

为研究西安市人为源VOCs(挥发性有机物)对OFP(O_3生成潜势)和SOAFP(二次有机气溶胶生成潜势)的影响,基于西安市环境统计数据和相关统计资料,结合排放因子法和已有的源成分谱,建立西安市人为源VOCs排放清单,并利用最大增量反应活性(MIR)... 为研究西安市人为源VOCs(挥发性有机物)对OFP(O_3生成潜势)和SOAFP(二次有机气溶胶生成潜势)的影响,基于西安市环境统计数据和相关统计资料,结合排放因子法和已有的源成分谱,建立西安市人为源VOCs排放清单,并利用最大增量反应活性(MIR)和气溶胶生成系数(FAC)估算各类人为源排放VOCs对O_3和SOA(二次有机气溶胶)的生成贡献.结果表明:(1)2016年西安市人为源VOCs排放总量为119.187×10~3t,其中,溶剂使用源、移动源和工艺过程源是主要的排放源,排放量分别为50.676×10~3、29.414×10~3、24.430×10~3t.(2)2016年西安市各区县VOCs排放总量较大的依次为长安区、雁塔区、未央区和碑林区,排放量分别为15.28×10~3、12.34×10~3、11.81×10~3和10.14×10~3t,莲湖区、新城区和灞桥区VOCs排放量大于5×10~3t,而阎良区排放量最小.(3)2016年西安市总OFP为222.087×10~3t,间/对-二甲苯、甲苯、邻-二甲苯等对总OFP的贡献率为72.40%;溶剂使用源对总OFP的贡献率最大,其次是生物质燃烧源,并且生物质燃烧源单位质量VOCs的OFP最强.(4)2016年西安市总SOAFP为318.347 t,间/对-二甲苯、甲苯、邻-二甲苯、乙苯等对总SOAFP的贡献率为88.65%;溶剂使用源对总SOAFP的贡献率最大,其次是生物质燃烧源,而且溶剂使用源单位质量VOCs的SOAFP强于其他排放源.研究显示,与其他地区VOCs单位面积排放清单相比,西安市VOCs单位面积排放强度处于中等水平. 展开更多

关键词 挥发性有机物 排放清单 OFP(O3生成潜势) SOAFP(二次有机气溶胶生成潜势)

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北洛河流域浮游动物群落结构时空特征及其与环境因子相关性 被引量：15

8

作者 白海锋 孔飞鹤 +3 位作者 王怡睿 宋进喜 曹叶琳 蒋晓辉 《大连海洋大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期785-795,共11页

为了解北洛河流域浮游动物群落结构的现状及动态变化,分别于2017年丰水期(9—10月)和2018年枯水期(4—5月)在北洛河流域用浮游生物网对浮游动物进行调查。结果表明:经鉴定,北洛河流域浮游动物有60种,主要类群为轮虫和原生动物,占种类总... 为了解北洛河流域浮游动物群落结构的现状及动态变化,分别于2017年丰水期(9—10月)和2018年枯水期(4—5月)在北洛河流域用浮游生物网对浮游动物进行调查。结果表明:经鉴定,北洛河流域浮游动物有60种,主要类群为轮虫和原生动物,占种类总数的86.7%;浮游动物全年优势种为螺形龟甲轮虫Keratella cochlearis、长肢多肢轮虫Polyarthra dolichopteria、污前翼轮虫Proaless ordida和无节幼体,不同水期优势种的变化明显,种类差异较大;浮游动物年平均密度和生物量分别为36.77 ind./L和46.341μg/L;密度聚类分析显示,浮游动物采样点枯水期聚类为3大类群,丰水期聚类为2大类群;北洛河流域枯水期和丰水期浮游动物Shannon-Wienerd多样性指数平均值为2.56~3.47,Pielou均匀度指数平均值为0.71~0.90,Margalef丰富度指数平均值为1.01~2.88;典范对应分析显示,海拔和pH是影响枯水期浮游动物群落的主要环境因子,总溶解性固体、水温、河宽和浮游植物丰度是影响丰水期浮游动物群落的主要环境因子。研究表明,北洛河流域浮游动物多样性较好,群落结构较稳定,水体整体处于中污染状态,本研究结果可为北洛河流域的环境治理及水资源开发提供参考。 展开更多

关键词 北洛河流域 浮游动物 群落结构 环境因子

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汉江中下游水质时空特征与土地利用类型响应识别研究 被引量：14

9

作者 刘成建 夏军 +4 位作者 宋进喜 张远 程兵芬 马驰 王强 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期910-919,共10页

人类活动干扰下的水环境过程演变是当前全球水安全面临的难点问题.汉江作为南水北调中线工程的重要影响区和水源区,在气候变化和人类活动双重影响下近十几年来水华频繁暴发,科学辨析土地利用类型影响下的汉江水环境质量演变特征,对于政... 人类活动干扰下的水环境过程演变是当前全球水安全面临的难点问题.汉江作为南水北调中线工程的重要影响区和水源区,在气候变化和人类活动双重影响下近十几年来水华频繁暴发,科学辨析土地利用类型影响下的汉江水环境质量演变特征,对于政府制定和实施水污染防治政策具有重要的现实意义.基于2011—2018年汉江中下游8个监测站点的7个主要水质指标〔pH、ρ(DO)、ρ(COD Mn)、ρ(BOD 5)、ρ(NH_(3)-N)、ρ(TP)、ρ(TN)〕448组连续野外监测数据,利用季节性曼肯达尔检验法、相关分析和冗余分析等多种数学统计分析方法,分析了汉江中下游的水质时空演变特征,分析了土地利用类型与水质变化的相关关系.结果表明:①时间特征上,2011—2018年汉江中下游总体水质呈好转趋势,丰水期污染物浓度高于枯水期,2013—2014年出现峰值,2015年以后水质逐渐变好.②空间特征上,水质从汉江中游至下游呈逐渐变差的趋势,由于2014年引江济汉工程的开通,水质在罗汉闸站点及下游有好转趋势.③总体上,农田和城镇用地与污染物浓度均呈显著正相关,最大解释度为0.27;林地、草地与污染物浓度均呈显著负相关,最大解释度为0.31.研究显示,汉江中下游水质有所改善,农田与城镇用地对于汉江中下游水质恶化影响较大,林地、草地等植被覆盖等由于存在一定的水源涵养功能和天然净化能力,可以对水污染起到一定的缓解作用. 展开更多

关键词 汉江中下游 水质时空特征 土地利用影响 响应识别

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秦岭水源涵养功能解析 被引量：12

10

作者 王辉源 宋进喜 孟清 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2020年第6期211-218,共8页

稳定且良好的水源涵养功能是区域发展的基础,生态系统的水源涵养功能是当下区域生态水文研究的关键领域。秦岭因其重要的生态功能与地理环境特征,掌握其水源涵养功能的变化、水源涵养功能空间格局、影响因素敏感性等信息具有科学和实践... 稳定且良好的水源涵养功能是区域发展的基础,生态系统的水源涵养功能是当下区域生态水文研究的关键领域。秦岭因其重要的生态功能与地理环境特征,掌握其水源涵养功能的变化、水源涵养功能空间格局、影响因素敏感性等信息具有科学和实践指导双重意义。选取陕西秦岭为研究区,基于InVEST产水模块和水源涵养模型,计算秦岭2000-2014年15年间水源涵养量的变化,从坡度、高程、坡向方面分析了水源涵养空间格局,选取降水、蒸散发、季节常数、根系深度、叶面积指数等因素敏感性。结果表明:(1)年均水源涵养量与年均降雨量基本同步波动,2000-2014年15年间秦岭水源涵养总量呈增加趋势,年均增加值为2×10^9 m^3,并且增加的趋势越来越明显。秦岭主要流域年平均水源涵养量为汉江流域>丹江流域>渭河流域>洛河流域>嘉陵江流域。(2)秦岭水源涵养功能与高程、坡度、植被覆盖度呈正相关,阴坡水源涵养量大于阳坡,子流域水源涵养功能以中等重要和重要为主,一般重要和极重要较少。(3)影响水源涵养功能关键因子参数敏感性为降雨>潜在蒸散发>叶面积指数>季节常数>植被根系深度。 展开更多

关键词 秦岭 InVEST模型 水源涵养功能 空间格局

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气候变化背景下秦岭水源涵养功能时空变异特征 被引量：9

11

作者 王辉源 宋进喜 吴琼 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2022年第5期212-219,共8页

水源涵养功能的变化对流域生态水文及其供水安全产生重要影响,稳定良好的水源涵养功能是区域经济社会高质量发展的基础。基于InVEST产水量模块、水源涵养模型、逐像元线性拟合,模拟1981—2015年秦岭及秦岭南北水源涵养时空变异,分析水... 水源涵养功能的变化对流域生态水文及其供水安全产生重要影响,稳定良好的水源涵养功能是区域经济社会高质量发展的基础。基于InVEST产水量模块、水源涵养模型、逐像元线性拟合,模拟1981—2015年秦岭及秦岭南北水源涵养时空变异,分析水源涵养对气候变化的响应,探讨气候波动背景下水源涵养演变趋势。结果表明:(1)近35年来秦岭水源涵养呈下降趋势,年变化速率-1.44 mm/a,秦岭北坡水源涵养下降趋势大于秦岭南坡;(2)近35年来秦岭水源涵养空间变化趋势呈空间异质性,除汉江南岸玉带河上游、牧马河上游、褚河上游年均水源涵养量略有增加外,其他流域呈整体下降趋势,且秦岭中部水源涵养下降幅度大于外围区域;(3)降水减少和参考蒸散发增加是影响秦岭水源涵养量减少的主要因素,在气候暖干化的背景下,秦岭水源涵养功能有进一步下降的可能。掌握区域水源涵养功能时空变异特征,对科学评估区域用水安全、预判未来水资源变化趋势和气候变化背景下水资源管理具有指导意义。 展开更多

关键词 秦岭 水源涵养 气候变化 InVEST模型 时空变异 驱动机理

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潏河冬季潜流带水交换对沉积物间隙水水质的影响 被引量：8

12

作者 郭伟强 宋进喜 +4 位作者 刘琪 张国涛 王伟泽 唐斌 窦馨逸 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1957-1967,共11页

潜流带作为河流地表水-地下水系统相互作用的交汇区域带,是影响河水、间隙水与地下水水质的主要驱动力之一,对河流生态系统中的水文循环、污染物迁移转化等过程具有重要的意义.本研究采用基于一维热扩散对流方程的温度梯度法,于2016年1... 潜流带作为河流地表水-地下水系统相互作用的交汇区域带,是影响河水、间隙水与地下水水质的主要驱动力之一,对河流生态系统中的水文循环、污染物迁移转化等过程具有重要的意义.本研究采用基于一维热扩散对流方程的温度梯度法,于2016年12月对潏河研究河段21个测试点位进行了沉积物的野外原位垂向温度同步测试,并对其与沉积物间隙水中阴阳离子含量之间的关系进行了分析.结果表明:21个测试点位的潜流带水交换方式均为上升流,水交换量值变化范围较大,左右两岸水交换量值均大于河道中心水交换量值,影响其变化的主要因素是河床地形和沉积物粒径大小;Ca^(2+)、Na^+、Mg^(2+)、HCO_3^-和SO_4^(2-)在沉积物间隙水中的平均含量更接近于其在地下水中的平均含量,而K^+、NH_4^+和Cl^-在沉积物间隙水中的平均含量与其在地下水中的平均含量具有显著差异性;此外,沉积物间隙水中主要阴阳离子含量在河流横断面具有明显的横向空间变化特征,与河道中心相比,河道左右两岸沉积物间隙水中Ca^(2+)、Mg^(2+)和SO_4^(2-)含量均较高,而NH_4^+和Cl^-含量较低;采用Pearson相关分析和线性拟合方法发现,潜流带水交换量与沉积物间隙水中Ca^(2+)、Mg^(2+)和SO_4^(2-)含量呈正相关关系,与K^+、NH_4^+、Cl^-含量呈负相关关系,而与Na^+、HCO_3^-含量的相关性未通过检验,说明其不存在显著相关性. 展开更多

关键词 潏河 潜流带 间隙水 含量 空间变化

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1992-2017年中亚五国农作物水足迹变化特征 被引量：8

13

作者 马驰 杨中文 +5 位作者 宋进喜 郝彩莲 夏瑞 贾蕊宁 陈焰 张晓娇 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期269-279,共11页

本研究以中亚五国为研究区域,以农作物水足迹为评估手段,分析了1992—2017年间中亚五国农作物水足迹的时空变化特征,以揭示中亚五国农作物水足迹结构,厘清引起中亚五国水足迹变化的主要农作物的贡献。结果表明:1)中亚五国农作物水足迹... 本研究以中亚五国为研究区域,以农作物水足迹为评估手段,分析了1992—2017年间中亚五国农作物水足迹的时空变化特征,以揭示中亚五国农作物水足迹结构,厘清引起中亚五国水足迹变化的主要农作物的贡献。结果表明:1)中亚五国农作物水足迹时间变化特征明显,1992—2017年中亚五国农作物绿水足迹(-9.7×10^9 m^3)和蓝水足迹(-5.6×10^9 m^3)均趋于减少。中亚五国农作物水足迹空间分布差异显著,哈萨克斯坦农作物绿色水足迹最高(平均4.96×10^10 m^3),且远高于其他4国(平均3.6×10^9 m^3),而蓝水足迹以乌兹别克斯坦最高(平均1.53×10^10 m^3)。农作物绿水足迹和蓝水足迹增长率最大的国家分别是土库曼斯坦(87.6%)和吉尔吉斯斯坦(32.3%);绿、蓝水足迹减少率最大的国家分别是哈萨克斯坦(-20.7%)和乌兹别克斯坦(-24.2%)。2)中亚地区农作物绿水足迹主要以粮食作物为主,蓝水足迹以粮食作物和油料纤维作物为主;而粮食作物水足迹结构中,主要以小麦、水稻和玉米为主,油料纤维作物水足迹结构中,主要以棉花为主。3)哈萨克斯坦作为绿水足迹减少最多的国家,大麦(51.6%)和小麦(28.2%)的贡献最大;乌兹别克斯坦作为蓝水足迹减少最多的国家,棉花(61.9%)贡献最大。通过开展中亚地区的农作物水足迹研究,发现中亚农作物水足迹整体呈下降趋势,厘清了中亚地区引起水足迹下降的主要农作物种类,相关成果可以为中亚地区的农作物优化种植和水资源节约提供支撑。 展开更多

关键词 中亚五国 农作物 水足迹 绿水足迹 蓝水足迹

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变化环境下12种潜在蒸散发估算方法在不同干湿区的适用性 被引量：8

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作者 伍海 夏军 +2 位作者 赵玲玲 宋进喜 李天生 《南水北调与水利科技（中英文）》 CAS 北大核心 2021年第1期1-11,共11页

以国际粮农组织(FAO)彭曼-蒙迪斯方法(简称为P-M方法)为基准,根据湿度将研究区划分为5个干湿区,从相关性、多年均值、年内空间分布以及参数特征等4个方面,深入分析包括温度法、质量传输法、辐射法等3类12种潜在蒸散发估算方法在我国31个... 以国际粮农组织(FAO)彭曼-蒙迪斯方法(简称为P-M方法)为基准,根据湿度将研究区划分为5个干湿区,从相关性、多年均值、年内空间分布以及参数特征等4个方面,深入分析包括温度法、质量传输法、辐射法等3类12种潜在蒸散发估算方法在我国31个省(自治区、直辖市)不同气候区的适用性。结果表明:研究区域内,辐射法与PM方法月相关性最好,估算多年潜在蒸散发均值明显比温度法和质量传输法更接近,其中P-T法估算效果最好,Hamon法最差;在不同干湿区,温度法和质量传输法在干旱地区与P-M方法的相关性优于在湿润地区;Penman法估算的潜在蒸散发值在干旱地区与P-M方法计算值最为接近;辐射法(除去Jensen法)在不同干湿区年内分布均好于温度法和质量传输法,其中Rohwer法在所有干湿区年内分布均最好,Abtew法在干旱地区最好,P-T、Mak、Harg和Door方法在湿润地区最好,而Jensen和Kharrufa方法则在所有干湿区年内分布最差。综合来看,辐射法在研究区域内表现最优:当研究区为湿润地区时,选择温度法和质量传输法;当研究区为干旱地区时,首选Penman和Abtew方法。 展开更多

关键词 潜在蒸散发 气候变化 干湿区 适用性

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河流可持续性评价指标体系与方法研究 被引量：3

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作者 宋进喜 魏珂欣 +3 位作者 邵创 任源鑫 程丹东 李宁 《人民长江》 北大核心 2023年第5期40-46,共7页

为科学评价河流可持续性并识别其主要制约因子,从水安全、水资源、水生态、水环境、水经济、水文化6个方面选取22个指标构建河流可持续性评价指标体系及模型。通过AHP法赋权并识别主要表征因子,引入Fuzzy模糊数学和秩和比(RSR)法改进TOP... 为科学评价河流可持续性并识别其主要制约因子,从水安全、水资源、水生态、水环境、水经济、水文化6个方面选取22个指标构建河流可持续性评价指标体系及模型。通过AHP法赋权并识别主要表征因子,引入Fuzzy模糊数学和秩和比(RSR)法改进TOPSIS模型,提出可持续性水平评价方法,并以2010~2019年渭河陕西段为例,分析了河流可持续性水平随时间的变化情况,以敏感性指数SI探究了不同时期河流可持续性对指标变化的敏感程度。结果表明:①渭河陕西段可持续性主要表征因子为径流调蓄能力和水生生物完整指数;②总体来看,渭河陕西段可持续性水平整体为逐年上升趋势,等级从初步可持续(2010年)提高至较可持续(2019年);③不同年份渭河陕西段可持续性的主要敏感因子有所差异,整体对堤防防洪标准达标率I 2和富营养化指数I 11的波动敏感程度较大。研究结果验证了河流可持续性指标评价方法的合理性,可为流域可持续发展和水资源管理提供借鉴。 展开更多

关键词 河流可持续性 指标体系 TOPSIS模型 AHP 秩和比法 渭河陕西段

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中国植被生产力对干湿变化的响应 被引量：3

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作者 宋进喜 齐贵增 +2 位作者 佘敦先 蒋晓辉 毛瑞晨 《地理学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期1764-1778,共15页

随着全球气温的持续升高,水资源可利用性对植被生长的影响是否发生了变化仍不清楚。本文评估了1982—2018年中国植被生产力对干湿变化响应的长期演变趋势及植被响应的时间尺度阈值,这将对降低陆地生态系统管理成本和双碳目标实现具有重... 随着全球气温的持续升高,水资源可利用性对植被生长的影响是否发生了变化仍不清楚。本文评估了1982—2018年中国植被生产力对干湿变化响应的长期演变趋势及植被响应的时间尺度阈值,这将对降低陆地生态系统管理成本和双碳目标实现具有重要意义。①在研究期内中国植被生产力的水分胁迫不断增强。②在多时间尺度干湿变化中,61.18%的植被覆盖区存在过干旱化显著抑制了该区域的植被光合作用;28.89%的植被覆盖区存在过水分过剩显著抑制了该区域的植被光合作用。③干旱化显著胁迫植被生产力的最小响应时间缩短,而水分过剩显著约束植被生产力的最大响应时间延长,表明干旱化抑制植被生产力影响越来越容易,水分过剩对植被生产力产生抑制作用越来越困难。因此,1982—2018年中国植被生产力的水分约束正在增加。本文结果揭示了气候持续变暖背景下的水资源可利用性对植被生长影响的变化趋势,为水—碳耦合关系及水碳循环提供科学依据。 展开更多

关键词 GPP SPEI 多时间尺度 变化特征 中国

原文传递

GIS和RS技术应用于流域水生生物时空分析的研究进展 被引量：6

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作者 黄彤辉 夏瑞 +5 位作者 后希康 邹磊 宋进喜 任源鑫 孙浩 豆荆辉 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期2674-2685,共12页

近年来地理信息系统(GIS)和遥感系统(RS)(简称“2S技术”)在水文和环境领域得到了较为广泛的应用,但是如何在大流域尺度开展水生生物时空分析和退化诊断仍然是当前水生态学科的难点问题.本文面向新时期国家水生态质量管理重要需求和水... 近年来地理信息系统(GIS)和遥感系统(RS)(简称“2S技术”)在水文和环境领域得到了较为广泛的应用,但是如何在大流域尺度开展水生生物时空分析和退化诊断仍然是当前水生态学科的难点问题.本文面向新时期国家水生态质量管理重要需求和水生生物时空诊断学术前沿,全面梳理总结了近20年来2S技术在水生生物领域的研究进展,分别从GIS和RS的技术方法和应用等方面阐明了2S技术的适用性和优缺点.结果表明:近年来国内外针对2S技术在水生生物时空分析中的应用研究成果数量呈显著上升趋势,水生植物和叶绿素是该领域的研究热点;GIS技术在流域水生生物时空分析中的常用方法包括缓冲区分析法、叠加分析法和空间插值法,可以进行缓冲带划定、水生生物时空信息获取和趋势分析;RS技术可实现长序列水生生物数据的快速获取,主要包括经验模型、半经验模型和机理分析模型,可从空间尺度实现对水生生物的反向溯源和正向模拟预测.2S技术的联合应用将是未来大尺度水生态问题诊断的重要技术手段和发展趋势,能更好地定性和定量识别流域水生生物的时空变化规律;加快研发水生生物自动监测与快速识别等智能监测设备,实现5G技术、大数据分析、云计算、AI与2S技术的深度融合将是今后大尺度水生态时空问题诊断的重要发展趋势. 展开更多

关键词 GIS RS 流域 水生生物 时空分析

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岔巴沟流域汛期径流模拟及地表产流特征分析 被引量：2

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作者 景珂星 毛欢 +3 位作者 宋进喜 黄鹏 吴琼 庞国伟 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2023年第1期62-69,共8页

气候变化是影响流域水文循环过程的重要驱动因素,近年来,气候变化导致极端降雨—径流事件的频繁发生对人类社会经济发展构成了严重的威胁。因此,迫切需要开展流域水文模拟和产流特征分析。土壤和水评估工具(SWAT)是一种具有物理机制的... 气候变化是影响流域水文循环过程的重要驱动因素,近年来,气候变化导致极端降雨—径流事件的频繁发生对人类社会经济发展构成了严重的威胁。因此,迫切需要开展流域水文模拟和产流特征分析。土壤和水评估工具(SWAT)是一种具有物理机制的分布式水文模型,已被广泛用于评价变化环境下的水文过程。以黄土高原岔巴沟流域为研究区,通过利用与黄土高原地区产流模式更为接近的Green-Ampt下渗法驱动SWAT模型模拟了岔巴沟流域日尺度的水文过程,并以水文响应单元为分析对象,结合4个降雨—径流事件的地表产流量和地表径流系数分析了降雨强度和前期土壤含水量对不同土地覆被产流特征的影响。结果表明:(1)基于Green-Ampt下渗法驱动的SWAT模型率定期和验证期ENS为0.76,0.74,R2为0.78,0.75,模型能够较好地模拟日尺度流域水文过程;(2)流域不同土地覆被下地表径流系数随最大雨强的增加呈显著上升趋势,且最大降雨强度大于16 mm/h后地表径流系数显著增加,当土地覆被为耕地时降雨转化为地表径流的比例最大,其次为草地和林地;(3)前期土壤含水量的大小可以揭示大雨强下部分地表径流系数的变化,不同土地覆被下前期土壤含水量和地表径流系数均有较好的线性关系,从拟合方程的斜率可得耕地和草地地表径流系数对前期土壤含水量的变化敏感程度更高。综上,研究结果可为黄土丘陵沟壑区变化环境下的日径流模拟及产流特征解析提供参考。 展开更多

关键词 径流模拟 产流特征 SWAT模型 Green-Ampt下渗法 岔巴沟流域

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黄土高原植被变化对土壤侵蚀的影响

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作者 刘宇 宋进喜 +5 位作者 邢璐通 黄钰琳 高隽清 李晓鑫 曹成珺 史阿莹 《西北大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期398-412,共15页

土壤侵蚀主要发生在我国黄土高原地区,大规模植被恢复措施的开展进一步影响了黄土高原的土壤侵蚀情况,剖析植被变化对土壤侵蚀的影响可为黄土高原生态环境治理提供理论指导。研究基于中国土壤流失方程(CSLE)以及多元数据资料,对黄土高原... 土壤侵蚀主要发生在我国黄土高原地区,大规模植被恢复措施的开展进一步影响了黄土高原的土壤侵蚀情况,剖析植被变化对土壤侵蚀的影响可为黄土高原生态环境治理提供理论指导。研究基于中国土壤流失方程(CSLE)以及多元数据资料,对黄土高原2000—2018年植被覆盖度、土壤侵蚀及其相互作用进行多方面分析。结果表明:(1)黄土高原自东南向西北植被覆盖度逐渐递减,19年间植被覆盖度呈稳定上升趋势;(2)2000—2018年黄土高原平均土壤侵蚀模数为2526.27 t·(km^(2)·a)^(-1),与降雨量呈正相关,丘陵、台地及起伏山地侵蚀程度较强;(3)黄土高原植被覆盖度为45%~75%的区域侵蚀程度较强,当植被覆盖度增加40%以上时,会直接引起侵蚀的加剧,而当植被覆盖度减少或增加不超过30%时,降雨量的变化是侵蚀加剧或减弱的主导因素。研究结论可为黄土高原土壤侵蚀综合防治和生态环境质量改善提供参考。 展开更多

关键词 中国土壤流失方程 土壤侵蚀 植被覆盖度 黄土高原

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基于SWAT模型的秦岭北麓灞河流域水源涵养功能综合评价 被引量：2

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作者 王辉源 宋进喜 吴琼 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2023年第6期307-315,共9页

[目的]准确理解水源涵养功能的内涵,以提高水源涵养功能计算结果的合理性。[方法]选取秦岭北麓灞河流域作为研究区域,采用SWAT模型,基于水量平衡法,建立了水源涵养量定量计算公式,分析了近59 a来灞河流域水源涵养量演变规律;同时,提出... [目的]准确理解水源涵养功能的内涵,以提高水源涵养功能计算结果的合理性。[方法]选取秦岭北麓灞河流域作为研究区域,采用SWAT模型,基于水量平衡法,建立了水源涵养量定量计算公式,分析了近59 a来灞河流域水源涵养量演变规律;同时,提出了水源涵养功能综合评价新方法,即:基于生态系统水碳循环作为水源涵养功能评价理论基础,水源涵养量与NPP(植被净初级生产力)的比值作为水源涵养功能定量化评价指标,分析了近18 a来灞河流域水源涵养功能演变规律及空间格局。[结果](1)分季节率定优于全序列率定,采用新的率定方法可以提高模型流量模拟结果。(2)近59 a灞河流域年际水源涵养量呈下降趋势,变化率为k=-1.4 mm/a,采用Mann-Kendall非参数统计法,2013年开始年水源涵养量呈明显下降趋势;采用Morlet小波对灞河流域年水源涵养量距平时序数据进行小波分析,在35 a主周期下水源涵养量变化周期为23 a左右。(3)近18 a来,灞河流域水源涵养功能年际变化总体上呈减少趋势,年际变化率为-0.0135 mm/g,水源涵养功能在空间上表现为随着坡度上升,水源涵养功能增强。[结论]分季节率定可以提高SWAT模型流量模拟结果,灞河流域近年来水源涵养功能呈下降趋势。 展开更多

关键词 灞河流域 水源涵养量 水源涵养功能 SWAT模型 植被净初级生产力

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