云南石林喀斯特地区地表蒸散发遥感反演研究

云南石林喀斯特地区属于典型的生态脆弱区,地表蒸散是喀斯特地区的重要地表环境参数。采用Landsat5 TM遥感影像数据和地面气象测站辅助数据,利用改进的Priestlry-Tayley方程算法反演实验区地表蒸散,与传统方法相比,该方法不需要过多的气象参数和繁琐的计算,并且具有较好的反演精度。采用MOD16蒸散发数据和实际测站蒸散发数据与TM反演蒸散发数据进行精度检验,研究区TM反演蒸散发数据与实际测站数据进行对比分析,绝对误差为-0.32 mm,测站点处MOD16蒸散发数据与实际测站数据进行对比分析,绝对误差为-1.05 mm。最后随机选取地表土壤和植被类型的测试点,实验结果表明TM反演蒸散发数据和MOD16蒸散发数据在土壤测试点的平均绝对误差为-0.78 mm,植被测试点的平均绝对误差为3.795 mm。     

遥感Penman-Monteith模型对区域蒸散发的估算

引入了基于MODIS叶面指数的Penman-Monteith(P-M)模型,实现了对区域尺度上日蒸散发的有效估算,并同时实现了对植被蒸腾和土壤蒸发的分别估算.对澳大利亚东南区域的流域410061的蒸散发的研究表明,利用此模型模拟的蒸散发与实测蒸散发有很好的一致性,日蒸散发拟合的R2为0.80,Nash-Sutcliffe有效性系数为0.77.在总的蒸散发中,蒸腾约占70%,蒸发约占30%,蒸腾作用强于蒸发.研究结果证明了基于遥感叶面指数的Penman-Monteith模型可以很好地估算区域尺度的日蒸散发.     

基于水热耦合平衡理论的嫩江流域蒸散发估算

由于区域蒸散发时空变异性较大,难以采用点位监测方法来测定,因此,流域蒸散发估算是目前水文学领域的难点和重点问题。从水热耦合平衡理论入手,采用傅抱璞公式估算嫩江流域及典型汇水区的实际蒸散发。结果表明,傅抱璞公式的逐年蒸散发估算结果具有较高精度,且干燥度较大的汇水区的估算结果精度较高。然后,对嫩江流域蒸散发进行时空演化分析。结果表明:在1956—2000年,年实际蒸散发和潜在蒸散发均无趋势性变化;在2000—2013年,多年平均实际蒸散发与潜在蒸散发在空间上呈相反分布,整体上从上游至下游递减(递增)。最后,分析了下垫面参数w的分布规律,其表现为由上游至下游随植被覆盖率的减小而减小的特征。研究表明,傅抱璞公式为流域的蒸散发估算提供了可靠的方法,对于流域水资源预测和生态需水推求等具有十分重要的意义。     

基于MODIS数据的湿地退化监测方法研究——以扎龙湿地为例

由于水资源的缺乏而导致湿地的萎缩和退化是目前我国湿地面临的主要生态环境问题之一.依据湿地生态系统的特征和湿地蒸散发的能量与水分平衡原理,本文构建了湿地水分亏缺指数（WWDI：Wetland Water Deficit Index）对湿地退化进行遥感动态监测,并以扎龙湿地为例,探讨了该方法的可行性.具体步骤是：首先,在地表能量平衡系统模型的基础上,利用MODIS遥感数据产品获得湿地蒸散模型的各项参数,并结合气象数据对湿地的实际蒸散进行估算;采用Penman-Monteith公式估算湿地的潜在蒸散量;在此基础上,利用湿地实际蒸散量和潜在蒸散量之间的比值关系,来反映湿地因缺水而退化的程度和空间分布状况.最后利用该方法对2009年8月29日扎龙湿地的水分亏缺状况进行了实证研究,讨论了该方法进行湿地退化遥感监测的优缺点.     

基于MOD16产品的沂沭泗河流域蒸散量时空变化特征

[目的]蒸散量是陆面水循环和地表能量平衡的重要组成.沂沭泗河流域位于淮河流域东北部,研究其蒸散量时空变化有利于研究区域水循环及流域对气候变化的响应.[方法]基于MOD16数据分析2005年—2014年沂沭泗河流域蒸散发时空分布与变化特征.[结果]2005年─2014年沂沭泗河流域蒸散量年均蒸散为514.59 mm,呈现...     

黑河流域上中下游潜在蒸散发变化及其影响因素的差异

通过黑河流域及其周边气象站点的气象数据,对比分析了1958~2005年黑河流域上中下游潜在蒸散发变化的不同趋势及气象因子的不同影响.黑河流域上游山区潜在蒸散发具有弱增大的趋势,主要表现为辐射项的增大;中下游绿洲潜在蒸散发具有显著下降的趋势,主要表现在空气动力学项的减小.通过相关性分析发现,太阳辐射和平均气温是辐射项的主要因素,而风速和相对湿度是空气动力学项的主要因素.气温升高对上游山区潜在蒸散发的增大具有显著影响,而风速下降对中下游绿洲潜在蒸散发的影响非常显著.     

深圳绿色屋顶雨水滞留效应变化及其影响因素

绿色屋顶可滞留雨水削减径流,已被广泛应用于城市雨水管理.绿色屋顶雨水滞留效应会随降雨场次及月份降雨条件的变化而波动.基于中国深圳市洋竹草、太阳花、卧地延命草和佛甲草4种不同植被绿色屋顶18个月共58场降雨的连续水文监测和植物覆盖度监测,分析了绿色屋顶雨水滞留效应的波动规律及其影响因素,结果表明,绿色屋顶对场次降雨的雨水滞留量为0. 4～37 mm,雨水滞留率为2%～100%;绿色屋顶月雨水滞留量为13～148 mm,月雨水滞留率为29%～70%;绿色屋顶全年总雨水滞留量为610～660 mm,雨水滞留率为44%～49%.雨水滞留率和雨水滞留量与降雨量分别呈显著负相关和正相关,二者都与雨前日间干旱时间呈显著正相关;此外月均太阳辐射和植被类型及其覆盖度变化也对月份间雨水滞留效应有较大影响.不同植物由于其滞水能力、蒸散发能力和植被生理活性等的不同,在不同月份表现出不同的雨水滞留能力.研究结果可为绿色屋顶的性能评估和推广应用提供科学指导.     

区域蒸散发分析及模型研究——以河套灌区义长灌域永联试验区为例

以河套灌区义长灌域永联试验区为例,对水均衡法中采用不同时间和空间尺度时的蒸散发估算结果进行了比较分析.然后借鉴由参考作物腾发量(ET0)计算实际蒸散发量的思路,以区域平均埋深和累积生长度日(GDD)为变量,建立综合因子,再结合参考作物腾发量估算出区域蒸散发.利用永联试验区的数据对模型进行检验,结果可靠.该模型需要数据较少,易应用,为实时估算农田区域蒸散发量提供了一种方法.     

滨河湿地土壤全氮含量及其与含水率相关性分析

土壤全氮含量是滨河湿地生态系统中极其重要的生态因子,它显著影响湿地生态系统的生产力,也是引发地表水富营养化的重要因子之一.采用野外实验的方法,对滨河湿地3种植被类型(藨草、水烛、芦苇)土壤全氮含量及其与土壤含水率之间的相关性进行了分析.结果表明,水烛和藨草群落土壤全氮垂向上变化不明显,差异性不大,芦苇群落层间差异较大,土壤全氮质量分数随采样深度增加而降低.研究区土壤全氮质量分数为0.0113%～0.0986%,土壤养分属4-6级之间,利于滨河湿地农业非点源污染"汇"效益的发挥;研究区所取4批土壤样品全氮质量分数和含水率相关性显著,其相关系数分别达到0.935,0.914,0.907,0.903(P＜0.01),说明黄河湿地土壤全氮含量受到土壤水全氮含量的显著影响.     

南矶山湿地典型植被群落表层土壤养分含量特征分析

以鄱阳湖区的南矶山国家级湿地自然保护区为研究区域,采用多种分析方法对研究区域内3种典型湿地植被群落表层土壤有机质、有效磷和有效氮的含量进行特征分析。结果表明同种植被群落下各采样点土壤养分含量基本一致,而不同植被群落下相应土壤养分含量差异较明显。其中有机质变化趋势:苔草群落>南荻群落>芦苇群落;有效氮含量变化趋势:芦苇群落>南荻群落>苔草群落;有效磷含量变化趋势:苔草群落>南荻群落>芦苇群落。典型植被下3种土壤养分之间存在着显著的相关性,其中有机质与有效磷呈显著正相关,有机质与有效氮呈显著负相关,有效氮与有效磷呈显著负相关。相较于其他湿地类型,南矶山湿地的表层土壤中3种养分的含量总体不高。     

中国东北土壤甲烷散发量综述

为了加深对全球空气中甲烷含量的理解，甲烷散发量的个别源和空间变量做为影响大气的温室气体需要调查研究。将甲烷散发量在中国东北部的研究做为一个合作项目由日本长冈工业高等专门学校和黑龙江水利高等专科学校共同完成。考察全球的甲烷散发量，在考虑各国对此量的影响及一个甲烷散发源的基础上，把中国东北土壤做为大气甲烷的散发源，在中国东北土壤中的甲烷散发量占全区甲烷全部散发量的大部分，因为该处存在大面积的湿地和水田、本文指出需进一步加强土壤甲烷散发量的测定和计算工作。     

3S技术在流域产流量预报中的应用

降水量、蒸发量、土壤蓄水量及雪冰的融水量是流域产流量预报模型的输入值,它们的观测精度和预见期直接决定着流域产流量的预报精度和预见期.论述了3S技术在流域降水量、蒸散发量、土壤蓄水量、雪冰融水量观测方法中的具体应用情况,分析了3S技术在应用过程中相对于传统方法的优势及其应用前景.     

六盘山地区不同林地土壤水分动态变化特征初探

为了研究六盘山地区不同林地对土壤水分动态变化的影响,采用定点观测的方法,对海子流域不同林地土壤水分动态变化进行监测。结果表明:不同林地土壤含水量的垂直变化趋势相似,土壤含水量会随着土壤深度的增加而呈现减小趋势,但各变化曲线有所差异;各林地在0~20 cm土层土壤含水量变异系数都超过0.3,然后均呈现逐级减小趋势;观测期内各林地土壤含水量变化具有明显的季节性特征,故将其变化划分为3个阶段(消耗期、补给期、消退期)。     

基于P-M模型和MOD16数据的长江中下游潜在蒸散量比较分析

蒸散发的时空变化研究对于理解气候变化与水资源之间的相互影响具有重要的意义.基于1961-2013年共53 a的气象站点资料,利用Penman-Monteith(P-M)模型计算了长江中下游流域的潜在蒸散量(PET),并采用反距离权重(IDW)插值生成流域的PET年值及季节值的空间分布.另外以蒸散发产品MOD16A2为基础,计算流域2004-2013年遥感蒸散发的时空分布,同时和P-M公式计算的结果进行对比分析,探索两者之间的相关性.结果表明:1)流域的年PET值1961-2002年呈减少趋势,2002-2013年大体呈增加趋势;2)采用反距离权重(IDW)插值生成流域的年PET均值为885 mm,4个季节的PET值对年值的贡献大小顺序为:夏季春季秋季冬季;3)在长江中下游流域中,MOD16/PET与P-M公式计算的PET值的相关系数、平均相对误差与均方根误差平均值分别是0.67、10.4%、0.31 mm/d,表明MOD16A2产品对研究区的模拟精度较高,可以用来进行遥感蒸散量的时空分布研究.     

滨河湿地不同植被恢复模式土壤微生物分布特征

对河滩退耕地恢复为湿地植被后典型湿地植被群落不同沉积层的土壤微生物变化特征进行了初步研究．结果表明,河滩退耕地恢复前后,土壤中的微生物主要集中在0～10em的表土层,其数量以细菌占绝对优势（占微生物总数的62．87％～96．64％）;随深度的增加,细菌数量呈递减趋势,放线菌数量呈递增趋势,真菌数量则变化不明显．同时,退耕恢复后,3类微生物数量呈增加趋势,说明经过一个恢复周期后,植物群落恢复对土壤微生物的数量产生了显著影响．细菌数量与全氮和有机质呈显著相关（P〈0．05）,说明土壤主要养分在一定程度上影响了细菌分布．     

贡嘎山冰川森林区径流过程模拟

山地冰川森林的水文效应是陆地生态系统中森林和水的相互作用及其功能的综合体现。在不同的地区,由于气候、地势、地质条件、土壤和地形等因素的综合影响,山地冰川森林的存在和变化呈现出不同的水文生态响应。针对山地冰川森林区的水文特点,建立了了具有物理机制的山地冰川森林流域分布式DGF-SLEHM（Distributed Glacial Forest Space-Land-Ecology Hydrology Model）水文模型,它在一般模型的基础上,增加了反映山地冰川森林植被截留和植被蒸散发结构、森林土壤结构以及积雪融雪计算处理的模块。并以贡嘎山典型的山地冰川森林区———黄崩溜沟流域为例,对山地冰川森林影响水文作用的复杂过程及其水文生态效应展开模拟分析。从总径流量和年径流过程模拟的统计特征来看,该模型大体上反映出山地冰川森林区的径流过程,能够对地面水文过程进行系统仿真。     

土地利用变化对太平池湿地区域生态系统服务价值的影响

以农安县太平池湿地区域为研究对象,利用1989年、2000年和2014年遥感影像对土地利用变化特征及其与生态环境演变的响应关系进行分析,在此基础上对研究区生态系统服务价值进行评估.通过分析生态系统服务价值流向,不同土地利用类型生态系统服务价值和单项生态系统服务价值对生态系统服务总价值所产生的影响,研究土地利用变化与生态系统服务价值间的关系.结果表明:1989~2014年间农安县太平池湿地区域土地利用变化程度较大,耕地、居民用地、盐碱地和湿地面积呈增长趋势,水域、草地和林地面积呈递减趋势,耕地和草地面积变化最为剧烈,分别为68.42km2和-92.20km2.土地利用变化同时受到自然因素和人为因素的影响,其中,影响土地利用变化的主要驱动因素为人口因素.耕地和水域对研究区生态系统服务价值贡献最大,占总生态系统服务价值的比例分别为45%以上和20%以上.研究区单项生态系统服务价值大部分处于递减状态,水源涵养功能价值减少最多,为2 178.12万元.由于土地利用类型转化处于不平衡状态,研究区生态系统服务价值在1989~2014年间整体价值流向为负.湿地作为重要的生态系统类型,其生态系统服务价值受人类活动下土地利用变化的影响较大,因此,本研究对土地利用变化对湿地生态系统服务价值所产生影响的情况进行评估,研究结果对区域生态安全的评价具有重要意义.     

大豆生态需水的变化规律研究

以黑龙江省水利科学研究院自行研制的称重式蒸渗仪为测试手段,在国家“863”计划项目核心试验区甘南县,测试了半干旱区主要旱作物大豆的蒸发蒸腾量,结合大豆的生理指标,分析和研究了大豆生态需水的基本规律和特点,并进一步提出了大豆叶面蒸腾量和土壤表面蒸发量（即通常所说的棵间蒸发量）,可为半干旱地区发展节水灌溉提供基本参数。     

大气温室效应增强对实际蒸散发量的影响

本文从下垫面能量平衡及能量支出分配的规律性出发．研究了大气逆辐射增大１％、２％及５％以后、近地层气温及陆地实际蒸散发量的变化值．并指出大气保温效应增强对河川径流量的影响程度。     

1960-2019年三北地区潜在蒸散发的变化及归因

基于1960―2019年三北地区396个气象站点数据,通过K-means方法将三北地区划分为5个子区域,使用Segmented方法诊断了三北地区潜在蒸散发(potential evapotranspiration,PET)变化趋势的转折点,采用偏微分法定量评估了相对湿度(RHU)、净辐射(R_n)、温度(T)、风速(U₂)等气象要素对PET趋势变化的贡献。结果表明：三北地区大部分站点年PET的变化趋势在1992年前后发生转折,在1960―1992年,面平均年PET呈现显著减少的趋势(-1.753 mm/a²),而1992―2019年,面平均年PET呈现显著增加的趋势(1.927 mm/a²);三北地区PET变化对相对湿度最为敏感,其次为净辐射和风速,对温度的变化相对最不敏感;1960―1992年,三北地区PET减少趋势主要由风速的下降引起,其中研究区北部受风速的影响比南部更强烈;1992―2019年,相对湿度的减小和温度的上升是导致三北地区PET增加的主要驱动因素。相较而言,相对湿度对研究区东部PET...