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1. chinaXiv:202012.00037 [pdf]

半干旱区沙丘、草甸作物系数模拟及蒸散发估算

李霞; 刘廷玺; 段利民; 童新; 王冠丽
Subjects: Geosciences >> Geography

作物系数(Kc)对提高实际蒸散量的估算精度及区域水资源调控具有重要意义。通过Landsat 8数据计算归一化植被指数(NDVI)、土壤调整植被指数(SAVI)和简单比值植被指数(SR),结合2017年地面实测土壤含水量(SM)和叶面积指数(LAI),通过逐步回归分析建立科尔沁地区草甸及沙丘试验区的作物系数估算模型,利用2018年模拟作物系数值与FAO 56 P-M模型计算所得潜在蒸散量(ET0)相乘,得到实际蒸散量(ETa)的估算值,与涡度相关系统所测实际蒸散量进行对比验证。结果表明:(1)草甸和沙丘试验区的作物系数在生长季内的变化趋势与植被指数及SM具有一致性,说明了基于这些指标建立Kc估算模型的可行性;(2)相关性分析中,草甸试验区的Kc与SR相关性不显著(P>0.05),沙丘试验区Kc与SR相关性较低(0.46),故剔除该因子;(3)逐步回归分析中进一步剔除不显著因子后建立草甸及沙丘作物系数估算模型,模型的均方根误差、修正的决定系数分别为0.06、0.84和0.12、0.71;(4)经涡度相关数据验证,基于Kc估算模型计算的ETa在草甸和沙丘试验区均取得较好的模拟效果。

submitted time 2020-12-17 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits236Downloads152 Comment 0

2. chinaXiv:202012.00046 [pdf]

巴拉格尔河流域土壤传递函数构建与评估

房丽晶; 高瑞忠; 刘廷玺; 张阿龙; 王喜喜
Subjects: Geosciences >> Geography

以土壤理化性质数据建立传递函数是间接获取土壤水力参数的重要手段。采集巴拉格尔河流域土壤0~30 cm和30~60 cm土层102个样品,测定粒径分布、干容重、有机质、饱和导水率、田间持水率等指标,利用数理统计、空间插值及主成分分析等方法揭示流域根系层土壤理化及水力特性空间特征,以土壤饱和导水率(KS)为例对多种土壤传递函数模型进行适用性分析,结果表明:(1)以砂质壤土为主,随根系层土壤深度加大,砂质壤土含量减小,壤质砂土增多;(2)不同层饱和导水率空间分布具有相似性,土壤深层大于表层的KS;(3)土壤根系层30~60cm土层的新建传递函数模拟效果较好,检验参数r、δME 和δRMSE 分别为0.73、0和1.62;(4)估计误差的大小与土壤类型有关,新建PTFs对于砂质壤土较为适用。

submitted time 2020-12-17 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits197Downloads129 Comment 0

3. chinaXiv:202012.00048 [pdf]

乌拉特灌域土壤剖面盐分季节性分布特征

窦旭; 史海滨; 李瑞平; 苗庆丰; 田峰; 于丹丹; 周利颖
Subjects: Geosciences >> Geography

以河套灌区下游乌拉特灌域为研究区,通过野外实测与室内试验分析相结合,采用传统统计与主成分分析方法探讨盐渍化土壤春季(4月)和秋季(10月)含盐量与盐分离子分布规律,明确影响土壤盐渍化的主导因子。结果表明:(1)春季(4月)和秋季(10月)土壤含盐量变化范围在0.55~70.78 g·kg-1,表层土壤含盐量平均值在7 g·kg-1以上,属于中度以上盐渍化土壤,有些土壤达到盐土程度。(2)表层土壤含盐量明显大于深层土壤,是深层的1.5~2倍,是盐分的积累层,属于盐分表聚型土壤。(3)各层土壤阳离子以Na+为主,占阳离子总量的47.19%,阴离子以Cl-为主,占阴离子总量的58.86%,研究区主要受到氯化物的影响,以钠盐为主,且春季土壤盐分含量明显高于秋季。主成分分析表明,前2个主成分的累积方差贡献率为86.44%,与第一主成分密切相关的是Na+、Cl-、TS、Ca2+、Mg2+,这5个指标与土壤盐渍化关系密切,代表了土壤盐渍化状况;在第二主成分因子变量中,K+与HCO3-具有较其他变量更高的载荷,K+与HCO3-通过影响土壤碱度进而在一定程度上影响土壤盐渍化。

submitted time 2020-12-17 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits173Downloads114 Comment 0

4. chinaXiv:202011.00093 [pdf]

近59 a锡林河流域潜在蒸散发及地表干湿状况变化趋势分析

张璐; 朱仲元; 张圣微; 王慧敏; 王飞; 席小康
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

利用1960—2018年锡林河流域周边13个气象站的逐日气象资料,采用世界粮农组织(Food and Agriculture Organization of the United Nations,FAO)推荐的Penman-Monteith公式计算各气象站多年潜在蒸散发量及相对湿润度指数。通过利用主成分分析、相关分析和偏相关分析,探讨了锡林河流域潜在蒸散发、地表干湿状况多年变化规律;分析了影响潜在蒸散发的主要气象因子及各气象要素间的相互作用;着重讨论了锡林河流域潜在蒸散发的周期变化及其与相对湿润度指数、各气象要素的相互作用。结果表明:流域近59 a潜在蒸散发整体呈现增长趋势,且上升趋势显著,存在显著增加—减小交替的多尺度时频变化特征和多主周期变化规律;各气象要素中潜在蒸散发对温度的响应较大,平均风速次之;平均相对湿度受到潜在蒸散发的影响较大,降水次之。整个流域环境有不显著的变湿润趋势。

submitted time 2020-11-20 From cooperative journals:《干旱区地理》 Hits283Downloads169 Comment 0

5. chinaXiv:202007.00036 [pdf]

基于SPEI的锡林河流域干旱演化特征分析

张璐; 朱仲元; 席小康; 王慧敏; 王飞
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

以锡林河流域内及周边13个国家气象站逐日气象观测数据为基础,采用标准化降水蒸散指数(SPEI),借助Mann-Kendall与Mann Whitney Pettitt突变检验、非参数统计检验以及重标极差R/S分析法,深入剖析锡林河地区多年干旱演变趋势及未来干旱预测。结果表明;锡林河地区干旱突变开始于20世纪90年代;近60 a来,SPEI表现出显著减小趋势,上游减小趋势较中下游段小,中下游段为旱情多发带,下游西北端是干旱存在的危险区域。在未来,流域旱情将有所缓解,但冬季旱情有持续加重的可能,应加强干旱监测。

submitted time 2020-07-20 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits843Downloads486 Comment 0

6. chinaXiv:202007.00037 [pdf]

锡林河流域上游蒸散发估算及其时空特征

周亚军; 刘廷玺; 段利民; 王怡璇; 李霞; 黎明扬
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

为揭示锡林河流域上游蒸散发(ET)变化规律及其时空分布特征,采用Landsat 8数据、气象观测数据和SEBAL模型估算2015—2017年共12期植物生长季的蒸散量,并分析其时空格局及影响因素。结果表明:① 研究区模型反演参数值与实测值拟合效果良好,地表净辐射(Rn)、土壤热通量(G)、ET的决定系数(R2)分别为0.80、0.65和0.86;② 同一时段的Rn和ET空间分布具有较高的一致性,整体呈现东高西低的趋势,具有显著的时空分异特征。4月日ET值在0~4.67 mm,5—7月日ET值整体呈增加趋势,最大可达10.32 mm,9—10月日ET值减少至0~3.34 mm;③ 不同土地利用类型蒸散量依次为:水体>沼泽地>耕地>草地>沙地>农村居民点,ET值与日平均气温(T)、饱和水气压差(VPD)、Rn呈正相关,与空气湿度(RH)呈负相关,对Rn的变化最为敏感。

submitted time 2020-07-20 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits973Downloads585 Comment 0

7. chinaXiv:202006.00202 [pdf]

退化草原土壤理化性质空间异质性及其对土壤水分的影响

高露; 张圣微; 赵鸿彬; 高文龙; 杜银龙; 林汐
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

测定分析锡林郭勒盟正镶白旗额里图牧场退化草原草地生态系统0~120 cm土层土壤理化性质(质量含水量、容重、饱和含水率、电导率、pH和有机质),运用经典统计学和地统计学方法探讨其空间异质性及各理化性质对土壤水分的影响。结果表明:退化草原土壤呈弱碱性,电导率、容重和pH随土层加深而增大,而饱和含水率和有机质含量随土层加深而减小,由此可见土壤pH与有机质含量随土层加深呈相反规律,除容重和pH呈弱变异,其余土壤特性指标均呈中等变异,除80~120 cm土层外,其余土层土壤含水量变异系数随土壤含水量的增大而降低;本研究区各土层土壤含水量、有机质、pH表现出强烈的空间相关性,容重由随机性因素引起的变异程度最小,饱和含水率由结构性和随机性因素共同引起空间变异,影响本研究区土壤理化性质的因素较复杂;各土层土壤饱和含水率变程普遍较大,为13.94~52.77 km,较长距离其空间连续性较好,0~10 cm土层pH变程最大,有机质变程最小,而80~120 cm土层恰好相反;0~10 cm和80~120 cm土层土壤质量含水量均与饱和含水率呈显著正相关,10~20 cm和80~120 cm土层土壤水分相对较大,土壤持水力较强,中间土层(20~80 cm)土壤含水量与有机质和pH存在显著相关关系。

submitted time 2020-06-19 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits538Downloads313 Comment 0

8. chinaXiv:202006.00205 [pdf]

锡林河流域上游河谷湿地景观格局演变及其驱动力

周亚军; 刘廷玺; 段利民; 王怡璇; 李霞; 黎明扬
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

为全面揭示锡林河流域上游河谷湿地格局变化过程及驱动因素,选取1989—2015年12景Landsat卫星影像为数据源,采用质心迁移模型和景观指数方法,研究了区域湿地景观的组成及演变趋势,并探讨了湿地景观变化的主要驱动因子。结果表明:① 1989—2015年,锡林河上游湿地面积整体呈减小趋势,变化率为-1.21 km2·a-1;湿地面积占比在2.55%~3.75%。湿地质心整体向西北方向迁移,斑块面积在南北方向呈缩小趋势,而在东西方向呈延长趋势。② 类型水平上,1995—2006年流域湿地斑块数量变化剧烈,1989—2000年斑块数量增加,表明景观破碎度增大,2011—2015年斑块数量呈下降趋势,景观斑块向规则化和集中化趋势发展;景观水平上,湿地最大斑块所占比例减少,斑块趋于复杂化,景观破碎度增大,香农多样性、香农均匀度指数整体呈减少趋势,湿地景观分布向均衡方向发展。③ 湿地面积对人口数量和牲畜量响应较为敏感,过度放牧是导致该区域湿地不断萎缩、景观多样性改变的关键驱动力。

submitted time 2020-06-19 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits649Downloads385 Comment 0

9. chinaXiv:202005.00009 [pdf]

河套灌区不同土地类型生长季蒸散发量估算及其变化特征

王燕鑫; 李瑞平; 李夏子
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

为揭示不同土地类型蒸散发量(ET)差异特征,基于SEBS(surface energy balance system)模型,结合气象数据、遥感影像及土地利用分类结果,对河套灌区2017年生长季日ET进行SEBS模型估算,分析灌区ET时空变化特征及不同土地类型的ET差异。结果表明:① 通过实测数据和FAO PenmanMonteith(PM)计算值对SEBS模型估算结果精度验证,蒸渗仪观测数据、涡度相关系统(EC)、波文比能量平衡系统(BREB)和PM计算值的相对误差平均值分别为:16.66%、18.34%、14.93%、14.03%,表明SEBS模型可以用来估算河套灌区ET。② 生长季内,灌区日ET大小依次为:7月> 6月> 5月> 8月> 9月。日ET呈单峰形变化,7月日ET达到最大值5.21 mm·d-1,9月日ET最小,为3.51 mm·d-1。③ 不同土地类型的日ET大小依次为:水体>林地>耕地>草地>城市>荒地。灌区内ET〖WTBZ〗分布与土地类型具有高度一致性,总体分类精度和Kappa系数分别为80.63%和0.75。④ 在生长季的不同时间,水体ET均处于较高值,7月日ET达到最大值6.034 mm·d-1,9月日ET值最小,为4.177 mm·d-1。其次林地日ET较大,7月日ET值为5.977 mm·d-1,9月日ET值为4.147 mm·d-1。耕地日ET变化趋势与作物生长情况相一致,作物生长旺盛期ET值达5.851 mm·d-1,作物收获期ET值为3.952 mm·d-1。

submitted time 2020-04-26 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits836Downloads498 Comment 0

10. chinaXiv:202005.00010 [pdf]

浑善达克沙地杨树水分利用特征

苏文旭; 贾德彬; 冯蕴; 张雨强
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

为探究浑善达克沙地杨树的水分利用特征。本文利用氢和氧同位素示踪技术,测定了降雨、土壤水与地下水的δ18O值,利用多元线性混合模型定量计算了杨树对不同土层土壤水分的利用比例。结果表明:① 浑善达克沙地大气降雨方程线为:δDLWML=7.84δ18OLWML+9.12,斜率比全国降雨方程偏小,体现了研究区降雨少,蒸发大的气候特征;② 土壤含水量与地下水位埋深、降雨量、植物生长期的变化有着显著的相关关系。降雨量较大与地下水位埋深较浅的时期,土壤含水量明显增大,在植物生长前期和中期,土壤含水量明显较低;③ 杨树在雨季,利用了大量的浅层土壤水(0~40 cm),在较为干旱的旱季,利用了大量的深层土壤(160~200 cm)水与少量的地下水。

submitted time 2020-04-26 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits576Downloads358 Comment 0

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