渭河流域乡村居民对气候变化的认知初步分析

农民对气候变化的认知状况影响个人和家庭限制温室气体排放、科普知识的宣传等。通过问卷调查对渭河流域乡村居民的气候变化认知情况进行了具体的分析,针对乡村人群获取气候变化信息的特点提出了如下科普建议:一、通过电视和手机为主进行气候变化科普宣传;二、媒体在监督企业履行节能减排责任和宣传引导公众低碳生活方面还需要进一步加强。     

黄河河口镇至龙门区间来水来沙变化及其对水利水保措施的响应

采用现代统计学中的变点分析法、历时曲线法和双累积曲线法对黄河中游河口镇到龙门区间1952-2000年降水、径流和泥沙量进行了综合分析。结果表明:黄河河龙区间多年平均降水量为434.5mm,径流量53.3×108m3,输沙量7.2×108t。上世纪50年代以来,区间面平均降雨量并未发生显著的趋势性变化,而径流和输沙量均发生了显著性趋势性减少,但在这种趋势性减少过程中,上世纪90年代则表现出微弱增加。与前期相比,在消除降雨量影响后,区间径流量降低幅度一般在20%-30%,而输沙量在低频率部分(相当于汛期)减小幅度达40%,高频部分(相当于非汛期)有所增加。根据建立的区间面平均降雨量与径流量及输沙量关系分析,黄河河龙区间因人类活动的直接作用使区间径流量年均减少18.8×108m3,输沙量年均减少3.7×108t。与前期相比,区域水土保持措施是区间径流和泥沙减少的主要驱动力。     

我国南北过渡带水面蒸发的时空变化及趋势预测

为研究中国南北过渡带水面蒸发的时空变化及对其趋势进行预测,利用气候倾向率、Mann-Kendall(M-K)趋势检验法、灰色关联分析法和R/S分析法对中国气象数据网南北过渡带43个气象站1980—2017年的水面蒸发量、平均气温、相对湿度、平均风速、日照时数等的日数据进行分析。结果表明:从时间上看,研究期内的南北过渡带年平均水面蒸发量呈较显著上升趋势,气候倾向率为19.3mm/(10a)且在1994年前后发生了突变,水面蒸发量由减小趋势转为上升趋势,年代平均水面蒸发量也逐步增加,季节上升趋势夏季较显著而春季、冬季、秋季不显著;从空间上看,气候倾向率在研究区内中部和东北部较低,其他地区较高;水面蒸发量上升的主要原因为平均气温的升高。在未来一段时间内,南北过渡带水面蒸发量将继续上升。     

输变电工程水土保持在线监测系统应用试验研究

输变电工程跨越不同的地形地貌,在工程建设过程中,会造成一定的水土流失,必须及时准确地监测土壤侵蚀状况。传统测钎法存在需人工测量、难以获得实时监测数据等局限性。输变电工程水土保持在线监测系统是新近研发的土壤侵蚀监测设备,具有自校准功能、实时监测、无线数据传输等优点。为测试该设备对土壤侵蚀监测的精度和可靠性,开展了人工模拟降雨土壤侵蚀测试试验研究。测试结果表明：输变电工程水土保持在线监测系统的测量绝对误差不大于2.1 mm,不随土壤侵蚀厚度的增大而增大;绝对误差在0～2 mm范围内可靠性为90%;测量精度随着土壤侵蚀厚度的增加而提高,当土壤侵蚀厚度超过10 mm时,测量精度在10%以内的可靠性为82.5%;输变电工程水土保持在线监测系统在土壤侵蚀量监测应用中具有较高的精度、良好的准确性、稳定性和可靠性,可应用于土壤侵蚀量的自动化监测。     

应用机器学习研究土壤侵蚀的文献计量分析

为探究机器学习应用于土壤侵蚀领域的研究进展和发展趋势,基于CiteSpace等文献计量工具,借助Web of Science (WOS)核心合集数据库中收录的以机器学习应用于土壤侵蚀领域的相关文献,对该领域研究动态进行可视化展示与分类。结果表明：该领域研究成果不断增长,尤其2014年后呈指数型增加;中国是该领域内发文量与被引量最多的国家,但中介中心性低于伊朗、美国;侵蚀敏感性分析是热点问题,大多数研究者目标是基于机器学习相较传统模型分析更快更精准的特点,开发高效侵蚀预测模型;深度学习和各类回归算法是广大研究者常用的方法。未来,研究者们应充分利用不同机器学习方法的特性,探索最新的深度学习预测性能,提高复杂环境条件下土壤侵蚀的预测预报精度,揭示主要影响因子的贡献及因子之间的相关作用机制。     

基于GIS的区域坡度坡长因子提取算法

为提高基于地理信息系统的区域土壤侵蚀研究、水土保持环境效应评价、流域水文分析等的应用效率,设计新的坡度坡长(LS)因子算法,利用正向-反向遍历算法取代原累积坡长算法,以获取区域尺度下的LS因子。实验结果表明,在计算精度允许的范围内,新算法使计算机运行效率有较大幅度的提高。     

高分辨率遥感影像梯田快速提取方法研究进展

通过对常用高分辨率影像的参数、软件及特征指标等进行系统总结和整理,分析了梯田信息提取技术的特点和难点,并将目视解译法、基于象元提取法和面向对象提取法提取梯田信息的效率、精度、优缺点进行了比较。面向对象法提取效率和精度都较高,因此是目前高分辨率影像分类提取的发展趋势。     

黄土高原半干旱区山地密植枣林土壤水分特性研究

针对陕北黄土丘陵区近年来形成的大规模枣林土壤水分研究薄弱的问题,本研究采用中子仪定位观测方法,探讨了山地密植枣林0~1000 cm土层范围的土壤水分特征变化规律。研究将黄土丘陵半干旱区的密植枣林土壤水分划分为活跃层、难恢复层和稳定层。活跃层是土壤0~200 cm土层,该层土壤水分具有明显的逐月动态变化规律,在枣树生育期内,5月是活跃层,土壤水分最干燥期,7月是土壤水分提升最明显期,10月是土壤水分最高期。土壤水分提升规律和枣树耗水规律一致,即在枣树生长旺盛时期,正是土壤水分提升最快的阶段;在枣树休眠结束和开始萌芽时枣林土壤水分出现最低值。枣林土壤水分难恢复层在200 cm以下,其深度取决于枣林年龄,林龄越大该层次越深,12年生密植枣林土壤耗水深度达到540 cm,其中难恢复层厚度为340 cm。难恢复层之下是土壤水分稳定层。研究认为密植枣林土壤耗水深度小于以往研究的刺槐、柠条和苜蓿等土壤水分消耗深度,山地密植枣林模式对今后研究人工林调控土壤水分有积极意义。     

毛乌素沙地典型湖滨带湿地有机碳、氮素空间分布特征

通过对陕西毛乌素沙地典型湖滨带湿地有机碳和氮素的空间分布特征进行研究,为探讨湿地生态系统如何在沙化环境下发挥其特有的功能提供科学依据。在巴吓采当湖泊湖滨带A~F类型区采集土壤,测定土壤的有机碳、全氮、有机氮、硝态氮和铵态氮等指标。利用方差分析、Spearman相关性分析和主成分分析等方法分析对湖滨带有机碳、氮素空间分布特征进行研究。土壤表层0~10cm的有机碳和全氮含量随水位升高呈增加趋势。除了铵态氮外,有机碳、全氮、有机氮和硝态氮含量垂直分布上随着土壤深度增加呈降低趋势。土壤有机碳、全氮含量分别与全磷、土壤容重、含水率、水位显著相关。铵态氮和全磷、含水率、土壤容重、全氮、有机碳和水位等显著相关。硝态氮与微生物生物量碳、氮的相关系数分别为r=0.637和r=0.617(中度正相关)。有机碳及氮素的含量与土壤粘粒含量相关性不高。主成分分析提取3个主成分,累积贡献率达76.15%。土壤全磷、土壤含水率、土壤容重和水位是影响湖滨带土壤有机碳、氮素空间分布的主要因子。     

植物茎秆影响坡面径流水动力学特性研究

为深入揭示植被覆盖下坡面流阻力的内在规律,在考虑植被段前壅高和段后水深的基础上,系统研究了植被茎秆覆盖度为32.32%时6个坡度和12个流量组合下坡面流的流动特性。结果表明:在植被茎秆覆盖度为32.32%条件下,当坡度小于6°时,坡度对平均流速影响与流量相当,而坡度大于6°时,坡度对流速的影响甚微;试验过程中,壅水区水深与平均水深均随着流量增加而增大,而尾水深则略有波动;植被阻力系数随雷诺数的增加而增大,而随弗汝徳数的增加而减小,这是植被的粘滞阻力和压差阻力相互作用的结果。该成果为进一步研究植被覆盖下坡面流水动力学特性提供理论依据,进而对水土流失治理及生态修复均具有一定的指导意义。