环境因子对土壤水分蒸散的影响

在有作物生长的条件下，土壤散失到大气中的水分主要通过土壤表面蒸发和作物叶面蒸腾两种方式进行，二者之和称为土壤水分蒸散。由于作物冠层的遮荫作用，作物覆盖下土壤水分的蒸发强度与裸土情况下显然不同。本文建立了土壤水分蒸散率的计算公式，并对几个环境因子的影响进行了讨论。计算结果表明，冠层净辐射强度和空气饱和差对蒸散率影响较大，而气温和风速的影响相对较小。当冠层净辐射强度和空气饱和差增大时，蒸散率和日蒸散总量的增加均较为明显。另外，作物的叶面积指数对蒸散也有较大的影响，同时它对蒸发和蒸腾在蒸散中所占的比重影响很大，叶面积指数增大时，叶面蒸腾所占的份额增大，而蒸发所占的份额相应地减小。     

垃圾填埋场终场腾发覆盖系统的研究进展

垃圾填埋场的传统覆盖形式为压实黏土、土工合成材料、土工膜或由这些材料组合而成的屏障型覆盖系统,由于垃圾降解和固结沉陷等原因,几乎所有屏障型覆盖系统在长期使用过程中都可能破坏失效。近年来,腾发覆盖作为一种替代覆盖技术在美国的垃圾填埋场得到广泛应用。腾发覆盖由一层植被土构成,它利用非压实土层储蓄渗入的降水、依靠植物的蒸腾和土壤蒸发消耗土壤水,从而实现渗沥污染控制。腾发覆盖的植被宜采用灌木和草皮混合形式,覆盖土层宜采用壤土或黏壤土,土体密度宜为1.1～1.5g/cm3,土层厚度取决于植被和当地气候。腾发覆盖是一种经济、实用、易于建造和维护的生态覆盖技术,但不宜用于蒸发量∶降水量〈1.2的沿海地区。     

Analysis of catchment evapotranspiration at different scales using bottom-up and top-down approaches

Physically-based hydrological models are used to predict catchment water balance through detailed simulation of hydrological processes at small temporal and spatial scales. However, annual catchment water balance can also be easily and simply predicted using lumped conceptual model. Comparison between physically-based hydrological models and lumped conceptual models can help us understand the dominant factors on catchment water balance at different scales. In this paper, a distributed physically-based hydrological model (i.e., bottom-up approach) and a simple water-energy balance model (i.e., top-down approach) are used to predict actual evapotranspiration in nine sub-catchments, and the whole basin of the Luan River in northern China. Both simulations give very close values of annual evapotranspiration and show the same complementary relationship between actual and potential evapotranspiration at annual time scale. From the analysis at different time scales through comparison of the top-down and the bottom-up methods, it is shown that the annual catchment evapotranspiration is controlled mainly by annual precipitation and potential evapotranspiration, and the variability of soil water and vegetation becomes more important at a smaller time scale in the study areas. It is also known that the relationship between potential and actual evapotranspiration shows a highly nonlinear relationship at the annual and catchment scale but can be simplified to a linear relationship at hourly temporal and hillslope scales, which is commonly used in the physically-based hydrological models.     

三种通过常规气象变量估算实际蒸散量模型的适用性比较

为了分析比较3种通过常规气象变量估算实际蒸散量模型的适用性,采用无量纲化分析方法将基于互补相关理论的平流-干旱（简称AA模型）模型和Granger模型与Katerji和Perrier提出的通过气象变量确定表面阻力进而直接估算实际蒸散量的PenmanMonteith(PMKaterji)模型转化为类似的可比形式,即将实际蒸散量与Penman潜在蒸散量之比(蒸散比)表示为Penman潜在蒸散量中辐射项所占比例的函数。3种模型分别采用不同的函数形式,通过对函数特性的分析发现, AA模型适用于既不非常干燥和也不非常湿润的环境,计算的实际蒸散量在干燥的环境下偏小,而在湿润的环境下偏大;Granger模型在蒸散比变化范围较大都适用,并且在一般湿润状况下与AA模型近似等价;PMKaterji模型在蒸散比变化范围较大时模拟效果不好。通过干旱(黑河试验沙漠与戈壁站)与湿润(淮河试验安徽寿县站)两种状况下的实测数据的对比分析验证了理论分析的正确性。     

外源腐殖酸对黏质农田土壤Cd活性的影响

为探讨外源腐殖酸对黏质农田土壤Cd活性的影响,选取2种典型腐殖酸,采用淋洗技术,通过测定农田土壤总Cd、DTPA-Cd、MgCl₂-Cd的含量,研究了2种腐殖酸及其淋洗时间对土壤Cd活性的影响。研究结果表明:2种腐殖酸处理后,土壤总Cd含量基本不变,土壤DTPA-Cd含量从0.421 mg/kg降低到0.313 mg/kg,MgCl₂-Cd含量从0.2 mg/kg降低到0.169 mg/kg;淋洗时间从1 d增加到5 d,土壤总Cd含量基本不变,土壤DTPA-Cd含量从0.325 mg/kg降低到0.265 mg/kg,MgCl₂-Cd含量从0.196 mg/kg降低到0.165 mg/kg。因此,2种腐殖酸均对黏质农田土壤镉有一定的去除效果。     

参考作物蒸发蒸腾量计算方法在额尔齐斯河流域的适用性研究

基于额尔齐斯河流域5个气象站哈巴河、吉木乃、福海、阿勒泰、富蕴站1962-2012年的日观测气象资料,选用7种方法计算各站历年逐日参考作物蒸发蒸腾量(ET0),并以FAO Penman-Monteith法计算结果为标准,建立7种方法间的拟合关系,以比较日尺度与月尺度下各计算方法的精度与地区适宜性。结果表明:在额尔齐斯河流域,7种方法计算的参考作物蒸发蒸腾量变化趋势基本相同,但数值上有一定差异;Kimberly Penman法、HargreavesSamani法与FAO Penman-Monteith法计算结果接近,适用性较好;对于缺少气象资料地区,使用Hargreaves-Samani法可获得较好估值;同时分析了7种方法计算的ET0与实测的水面蒸发量之间的关系,利用拟合公式,可以用水面蒸发资料估算该地区ET0值。     

基于标准化降水蒸散指数的长江流域旱涝情势演变

基于长江流域133个气象站1970-2012年实测逐月降水量和月平均气温资料,计算不同时间尺度上的标准化降水蒸散指数序列,研究近几十年来长江流域旱涝情势的时空演变特征。结果表明,1970-2012年长江流域整体干旱形势不严重,但是干旱化的趋势比较明显。与长江上游地区相比,长江中下游区域的干旱趋势表现得更加突出,特别是长时间尺度上的干旱趋势非常明显。针对典型极端气象事件分析发现,标准化降水蒸散指数能够反映出不同时间尺度上长江流域发生的旱涝事件,表明该指数对于准确评估长江流域的旱涝程度和分布范围具有很好的指示性意义。     

中国南方农田蒸散量实测及其影响因素分析

利用基于闭路QCLAS-EC激光分析仪的涡度相关法对湖南省岳阳市郊区的一片蔬菜地的实际蒸散发、水汽通量以及潜热通量进行了连续两年的野外观测,并对原始观测数据进行处理,计算蒸散量,以分析研究区域实际蒸散量的年际尺度周期变化趋势和季节变化规律。结果表明,实验区域全年蒸散量在730~803 mm之间;季节变化大,8月达到全年最高水平3.5 mm/d,而1月只有0.4 mm/d。整个研究区域实测蒸散量变化规律是:春夏季较高,秋冬季较低;种植季较高,非种植季较低;每天的正午以及下午较高,夜晚较低。此外,利用高分辨率的实测工具观察不同的农业活动对实际蒸散的影响,发现种植引起蒸散发上升,收割引起蒸散发下降,并且收割使蒸散发下降的幅度要明显高于种植使蒸散发上升的幅度;灌溉对蒸散发有促进作用但是作用较小,施肥对蒸散发的影响目前尚不明确。     

基于SWAT模型的滹沱河流域水文效应研究

通过建立的滹沱河流域分布式水文SWAT模型,对流域的径流、泥沙、污染物的运移进行了模拟与校验,并结合实际对流域不同土地利用类型的生态水文效应(ET效应、产水效应、产沙效应及环境效应等)进行了探讨与分析。研究结果表明:退耕还林还草以及封山育林等措施可显著改善流域的生态环境治理与保护。     

基于水文响应单元的高标准农田水资源供需分析——以黄骅市为例

高标准农田建设是提高农作物单产,改善农用地质量,提高农业生产力十分必要的工作。河北省黄骅市地势平坦,耕地广布,土地利用潜力巨大,是高标准农田建设的重点地区,也是严重的缺水区。开展基于高标准农田建设的水资源供需分析和评价,探索新的土地整理技术措施,可以科学合理利用水资源,提高农用地利用效率。运用基于水文响应单元的水资源模型方法对研究区水资源供需量进行计算,通过ARCGIS软件平台进行空间分析,最终形成基于高标准农田建设的水资源供需分析评价。结果显示,距离海岸较近的黄骅市东部水土资源属于极度充沛区和充沛区,处于黄骅市南部以及西北部部分地区为平衡区,而处于西部和中部的部分地区为缺水区和极度缺水区。