浑善达克沙地归一化植被指数动态变化及其对标准化降水蒸散发指数的时空响应关系

本文采用GIMMS3g NDVI数据集和气候研究委员会SPEI数据集,通过像元尺度的相关分析,识别了浑善达克沙地1982-2015年NDV (I归一化植被指数,Normalized Differnce Vegetation Index)动态变化及其与SPEI(标准化降水蒸散发指数,Standardized Precipitation Evapotranspiration Index)在不同时间尺度上的响应关系。研究区近34年来平均NDVI为0.22,沙地植被总体呈恢复趋势,NDVI增加面积占沙地面积的55.56%。研究区NDVI与不同时间尺度SPEI显著性相关(α=0.05)面积占区域总面积的86.38%。与NDVI相关性最强的为SPEI-03,其次为SPEI-24,呈两极化现象。从不同季节来看,NDVI对SPEI的敏感程度依次为夏季(SPEI-3,51.17%)>生长季(SPEI-3,46.88%)>秋季(SPEI-3,40.32%)>春季(SPEI-9,33.37%)。总体而言,浑善达克沙地植被生长受中短期水热条件变化影响显著。本研究成果有助于进一步揭示变化环境下浑善达克沙地生态水文过程,对该地区生态修复与沙漠化防治具有一定的借鉴意义。     

土壤水盐空间变异性指示克立格阈值及其与有关函数的关系

本文以内蒙古河套灌区土壤水盐空间变异性为案例,分析了指示克立格(IK)法阈值与指示概率函数和指示变异函数的关系。探讨了指示阈值的选择原则。认为从提高概率预测精度考虑,水分指示阈值应选择低于中位数的偏小阈值;盐分指示阈值应选择高于中位数的偏大阈值。通过单阈值IK法与普通克立格(OK)法、反距离加权平均法的估计效果比较,发现单阈值IK法可用于具有一定风险条件下的区域性土壤水盐空间插值,该法无需处理特异值,可直接进行估计,估值效果明显优于传统反距离加权平均法,对OK法的平滑效应也有一定改进。     

模拟降雨条件下垄膜方式对土壤蓄水效应影响

通过小区试验和模拟降雨的方法,分析了旱作区不同降雨量下不同垄膜覆盖方式对土壤水蓄积效应的影响。结果表明:随着模拟降雨量增大,0～50 cm土层的土壤贮水量及其增量增大,表现为垄作全覆膜(QLM)垄作半覆膜(BLM)传统平作(CKM)。对于沙壤土,垄作全覆膜较传统平作贮水量增量增大0.9～3.4 mm,产流效率为10.50%～27.50%,蓄墒增加率为36.21%～95.65%;垄作半覆膜较传统平作贮水量增量增大0.6～2.1 mm,产流效率为5.00%～15.00%,蓄墒增加率为17.24%～55.26%。对于壤土,垄作全覆膜较传统平作贮水量增量增大1.7～6.8 mm,产流效率为31.00%～45.83%,蓄墒增加率为75.68%～95.77%;垄作半覆膜较传统平作贮水量增量增大1.4～4.2 mm,产流效率为15.00%～35.00%,蓄墒增加率为75.68%～95.77%。试验验证了不同覆膜方式的集雨效果、土壤蓄水和保墒效应,全覆膜和半覆膜垄上沟播模式能够起到集雨增温保墒作用,可提高土壤蓄水,实现区域降水资源的高效利用。     

牧区水利研究进展及发展动态

从分析牧区水利的基础地位和重要作用出发,归纳牧区水利发展中面临的突出问题,阐明了牧区水利与牧区草原生态保护、牧区经济社会发展的密切关系。通过简述牧区水利的发展历程,指出了牧区水利研究的重要性,系统地分析了牧区水利研究的方向与内容,并对牧区水利科学研究所所取得的进展进行了述评。在把握牧区水利研究发展动态的同时,结合国家及行业发展需求以及牧区水利发展中的迫切需求,探讨了牧区水利研究的方向及其未来发展趋势。     

风力提水与风力发电提水技术

风力提水作为风能利用的主要方式之一，在解决农牧业灌排、边远地区的人畜饮水以及沿海养鱼、制盐等方面都不失为一种简单、可靠、有效的实用技术。开发和应用风力提水技术对于节省常规能源、解决广大农牧区的动力短缺、改善我国的生态环境都有重要的现实意义。通过对风力提水和风力发电提水技术的特点与应用现状的分析，预测了风力提水的市场需求，并对今后我国风力提水技术产业的发展提出了建议。     

含水层非线性流研究进展

通过综述非线性流研究的现有成果，指出了研究范围（时空尺度）、建模过程和求解方法是现状研究的难点，探讨了含水层非线性流的未来研究方向。     

西北山区光伏提水灌溉系统蓄水池容积的优化

山区农业在农业生产中占有较大比重,但山区耕地分布不连片且不易进行集约化开发,导致长期以来山区农业粮食产量低。利用机动灵活的光伏提水灌溉是改变现有低效生产的重要途径,而蓄水池是光伏提水灌溉的重要组成部分。通过分析作物需水量、太阳能资源,确定光伏提水系统、田间灌溉系统各项参数。利用Origin软件对水泵流量—时间曲线、蓄水池水量—时间曲线进行模拟,计算出容积为16.44 m~3的蓄水池即可满足典型农户1.52 hm~2青储玉米的滴灌要求。     

轻骨料混凝土在寒区渠道衬砌中的应用

为研究浮石轻骨料混凝土作为渠道衬砌材料的可行性,采用天然浮石、砂、水泥、水以及工业废料粉煤灰制作浮石轻骨料混凝土渠道衬砌板,与无衬砌渠道及普通混凝土衬砌渠道进行渠床基土温度的比较;同时,利用图像处理软件对比分析普通混凝土截面与浮石轻骨料混凝土截面的形貌特征。结果表明:浮石轻骨料混凝土衬砌可以有效减缓基土与外界的热交换速度,使基土在整个冻结期温度变化缓慢,基土冻结延迟或不发生冻结;在引气剂用量相同的情况下,浮石轻骨料混凝土可见封闭孔的数量在整个截面所占面积比例远大于普通骨料混凝土。     

牧区水资源可持续利用研究

在分析以水为基础的草地畜牧业经济生态系统的基础上,应用系统工程理论,提出了牧区水资源可持续利用优化决策模型.以内蒙古有代表意义的荒漠草原区———鄂托克前旗为例,完成了人工种植冷季补饲型和暖季放牧冷季舍饲型两个方案的区域性优化决策,并提出了发展家庭畜牧业的优化模式.