饮水思源——人类对大河源头的探求（上）

河流是人类的母亲,是文明的发源地。众所周知的世界四大文明都源于河流：中国文明源于长江、黄河;印度文明源于印度河;埃及文明源于尼罗河;古巴比伦文明源于两河流域。因此,对大河源头的探索考察有着重要意义!尤其是长江,它是唯一源于世界第三极——青藏高原上的冰川河流。     

基于遥感和GIS技术的祖厉河流域植被覆盖动态变化监测

利用祖厉河流域1987,1993,2003年的TM图像和2000年的ETM+图像共四期数据提取归一化植被指数(NDVI),运用混合像元模型(MPM)及NDVI反演植被覆盖度,并划分为4个不同的盖度等级.根据盖度等级的空间分布特征,比较分析了祖厉河流域植被覆盖变化情况.结果表明:整个祖厉河流域植被覆盖在1987-2000年逐步退化,到2000年起开始逐步恢复,经历了从逐步退化到逐步恢复的过程,植被的变化和土地利用方式紧密相关.基于遥感技术进行祖厉河流域植被覆盖度动态变化分析的研究思路和方法.为祖厉河流域生态环境保护提供参考依据.     

玛纳斯河流域降水与径流变化及其人类活动的影响

玛纳斯河流域发源于北天山中段,消失于准噶尔盆地西缘,是天山北麓流量最大的内流河.河流贯穿于山地-绿洲-荒漠系统,地表过程复杂.其绿洲受人类活动影响较大.高山区的冰雪融水和玛纳斯河上游的降水是该流域的主要径流水源.文章根据玛纳斯河流域基本气象台站建站以来的月平均气温、降水和年平均气温、降水和流量的资料,使用概率统计时间序列方法分析了流域气温、降水和径流的年内、年际变化特点并对突变年代做了检测,就径流对气候变化的响应做进一步的探讨.结果表明：玛纳斯河流域升温趋势显著,50年温度序列Mann-Kendall方法突变检验,通过了α=0.05的置信检验,表明气温在1995年发生了由低到高的突变,气候变暖主要在冬季.降水1983年发生了由少到多的突变,降水增加主要在春季和夏季.进一步分析表明玛纳斯河流域径流变化与降水变化有密切的正相关性,与气温变化的关系较为复杂.     

全新世中期的旱涝变化与中华古文明的进程

综合分析了考古文化、史料及古气候3个方面的资料，证明在6000BC，4000BC及2000BC有3次大范围的干旱期，而在2100—2200BC，2600—2900BC及4400—5400BC有3个洪水期.6000BC的干旱期可能与8.2ka BP的冷事件有关.冷事件之后，裴李岗文化、后李文化、大地湾文化、兴隆洼文化及皂市文化先后在中华大地发展.4000BC的干旱可能与5.8—5.9ka BP的冷事件有关.黄帝远古文明在这时期萌芽.2000BC的干旱与4.3—4.1ka BP的冷事件相关联.2070BC年夏朝建立，开始了历史上被艳称三代的夏商周灿烂文明.中国古代史有许多关于洪水的神话与传说.“共工氏怒触不周山”是神话，“大禹治水”是传说.神话与传说传递了重要气候信息.洪水与干旱交替与中华古文明的发展交织在一起.夏朝建立的基础就是“大禹治水”，而气候干旱可能对“治水”成功产生了影响.从东北南部到华北，再到青藏高原东部，转向华南、南海，一系列的古气候记录证明了以上提到的干旱期与洪水期.而现代观测资料则证明这与夏季风的减弱与增强有关.     

源自青藏高原的大河流域近期入海物质通量变化及其影响分析

亚洲多条大河源自青藏高原地区,各流域水资源的变化一方面反映了青藏高原的变化,另一方面与流域国家间的水资源利用关系密切.基于1995年和2015年两期土地利用现状遥感监测数据和源自青藏高原的6条主要河流水沙及氮、磷、硅等营养盐通量数据,尝试分析不同流域河流入海物质通量变化及影响因素.结果表明:1995—2015年,印度河和布拉马普特拉河径流显著减少,长江入海径流阶段性下降,恒河增加而黄河和湄公河径流总体变化不大.长江、黄河和印度河输沙量显著减少(p 0.05).营养盐通量方面,黄河、湄公河溶解无机氮呈上升趋势而长江略有下降.氮磷通量主要受径流量的影响,硅酸盐通量主要受输沙影响,与输沙变化一致.坝库兴建、土地利用类型变化和农药化肥使用减少了泥沙输送且改变了营养盐输送.社会经济发展阶段更高的流域,氮磷总量增加,输沙减少.研究河流入海物质通量,掌握各流域本底数据,为实现流域水资源调控及建设流域命运共同体提供基础.     

新疆和布克河流域水文特征分析

和布克河流域是新疆比较特殊的一个地区,地形地貌复杂多样,水资源分布不均,气候多变,生态系统脆弱.本文分析了流域概况、气候及水文特性,有助于对干旱区和布克河流域水文特征的认识.     

凭吊“巴比伦”的遗址

最初听说“美索不达米亚”这个称谓，还是学生时代。那是古希腊历史学家的称谓，意为“两河之间的土地”，专指西亚茫茫沙海中，底格里斯与幼发拉底河中下游那片弯月形的绿洲，即当今的伊拉克。像尼罗河流域、黄河流域、恒河流域曾是人类古文明发祥地一样，当欧洲大陆还处在榛莽丛中时，那里已经高举起人类文明的火炬，发展起以苏美尔文明、阿卡得文明、巴比伦文明及亚述文明为代表的两河流域文明，对其后的希腊—罗马文明、犹太文明、阿拉伯与伊斯兰文明，都曾产生过巨大影响。50年代中期，我们被保送到北大学习阿拉伯语，这给了我们亲近那…     

玛纳斯河流域绿洲区气候的变化特征

利用玛纳斯河流域绿洲区5个气象台站1961~2003年气温、降水和蒸发量资料,分析了该绿洲区气候变化趋势及突变情况。结果表明:近43年来玛纳斯河流域绿洲区年平均气温及四季气温均普遍升高,其中以春、冬两季最为明显;降水量的变化呈现出显著的增加趋势,1987~2000年比1961~1986年平均降水量增多24.8%。降水偏多主要是在冬季和夏季,分别偏多了24.3%和16.2%;四季和年蒸发量都是呈现下降趋势,四季中以夏季和春季下降趋势最为明显,趋势系数分别为-0.25和-0.37通过了置信度α=95%的置信检验;玛纳斯河流域绿洲区降水,用Mann-kendall方法检验在1983年发生了由低向高的突变,温度在1995年发生了由低向高的突变。这些气候趋势和突变现象的发生,都能明显地反映在荒漠生态与环境变化中。     

区域尺度植被降水利用效率的时空变化特征——以洮河流域为例

采用CASA模型估算洮河流域植被净初级生产力和降水利用效率,利用Sen斜率和相关性分析方法量化分析洮河流域2001-2010年植被降水利用效率的时空变化特征及气候关联.结果表明:2001-2010年洮河流域平均降水利用效率为0.73 g/(m~2·mm),青藏高原东北缘高于黄土高原西南缘;不同植被类型的降水利用效率差别较大,阔叶林最高,裸地最低;降水利用效率越高年际波动越明显.统计期间,流域降水利用效率整体表现出增长趋势,发生显著变化的区域主要分布于青藏片区中东部和黄土片区中北部;空间分析表明,洮河流域大部分区域的降水利用效率与降水量呈现较高的负相关性,两区相比,青藏片区更加显著.     

新疆和布克河流域水文特征分析

和布克河流域是新疆比较特殊的一个地区,地形地貌复杂多样,水资源分布不均,气候多变,生态系统脆弱。本文分析了流域概况、气候及水文特性,有助于对干旱区和布克河流域水文特征的认识。     

2000-2008年黄河流域(片)地表水资源质量变化分析

黄河是中华民族的母亲河,黄河流域是中华文明的发祥地.流域内人口众多,地表水资源质量状况直接影响到流域内经济社会的可持续发展.根据2000-2008年黄河流域(片)地表水资源质量评价结果,结合河流水质评价标准,推断黄河流域水质总体为中度污染,然而污染程度正在加剧,地表水资源质量状况不容乐观.推测主要原因为经济的快速发展与...     

中东亚内陆河流域土地利用变化及环境效应对比研究——以疏勒河和扎因代河流域为例

选取中国河西走廊地区的疏勒河流域和伊朗中部的扎因代河流域,应用遥感和地理信息系统技术,对比研究两流域近25 a土地利用变化及生态环境效应.结果表明,过去25 a两流域耕地面积均呈持续增长态势,且疏勒河流域耕地增幅比(0.29%)是扎因代河流域(0.18%)的1.6倍.疏勒河流域增加的耕地面积主要来源于草地,扎因代河流域主要来源于林地.疏勒河流域草地面积呈先减少后增加的态势,主要由未利用地向草地转变所致;扎因代河流域呈先增加后减少的态势,主要来源于林地的退化,且波动幅度大于疏勒河流域.疏勒河流域林地面积呈增加态势,主要因未利用地和草地的人工植树造林所致.扎因代河流域林地呈持续减少态势.疏勒河流域的生态环境质量指数整体呈增加趋势,以生态环境质量不断改善为主导;扎因代河流域生态环境质量指数呈显著减少趋势,以生态环境质量持续恶化为主导.疏勒河流域未利用地转化成林草地是生态环境改善的主要原因,扎因代河林地退化是生态环境恶化的主要原因,疏勒河流域的生态环境保护政策可以对扎因代河流域以及"一带一路"沿线的干旱区提供有益的借鉴.     

气候和土地利用变化对北三河流域生态系统水源供给服务功能的影响

北三河流域是京津冀地区的重要水源地,恰当分析流域水源供给时空变化及驱动因素对维持生态系统安全与稳定意义重大.基于气象、土地利用及土壤等数据,利用InVEST模型的产水模块分析了北三河流域2000—2017年水源供给量的时空变化特征,通过情景模拟探讨了气候与土地利用变化对流域水源供给能力变化的贡献程度.结果表明, 2000—2017年,北三河流域年均水源供给量为17.8×10~8 m~3,其年际变化呈增加趋势,增长率为1.03×10~8 m~3/a.水源供给量在空间上呈南高北低的分布格局,南北部的平均产水深度分别为70.85 mm和8.83 mm,水源供给高值区由东南泃河和还乡河流域向西南温河与永定北河流域转移.从不同的土地利用类型来看,单位面积水源供给能力由高到低为:建设用地耕地水域未利用地林地草地. 2000—2015年,耕地的水源供给量最高,占流域水源供给总量的51.3%,而建设用地水源供给量增长幅度最大,达到144.3%.情景模拟结果表明,气候和土地利用变化对水源供给量增加的贡献率分别为70.7%和29.3%,降水量的激增起到主导作用.     

漳卫河流域中更新世晚期以来沉积物特征及古环境分析

通过漳卫河流域ZKD-3钻孔前78.6 m沉积物的光释光测年结果和粒度、磁化率测试结果进行分析,还原了漳卫河流域220 ka B.P.以来的古环境的演化历史。根据测试结果,可将漳卫河流域220 ka B.P.(距今220千年)以来古环境分为5个变化阶段:223.4～196.5 ka B.P.气候温暖湿润;196.3～187.3 ka B.P.气候开始转向寒冷干燥;185.6～87.4 ka B.P.气候为寒冷干燥,并逐渐转向温暖湿润;84.5～12.6 ka B.P.气候整体为寒冷干燥;9.87～0.68 ka B.P.经历了温凉略干→温暖湿润→温凉偏干。漳卫河流域的气候演化既具有全球气候变化一致性特征,同时也受区域特征的影响。     

漳卫河流域中更新世早期以来沉积物特征及古环境分析

本文通过漳卫河流域ZKD-3 钻孔前78.6m沉积物的光释光测年结果和粒度、磁化率测试结果进行分析,还原了漳卫河流域220kaB.P.以来的古环境的演化历史。根据测试结果,可将漳卫河流域220ka BP以来古环境分为5个变化阶段：223.4~196.5ka B.P气候温暖湿润;196.3~187.3ka B.P.气候开始转向寒冷干燥;185.6~87.4ka B.P. 气候为寒冷干燥,并逐渐转向温暖湿润;84.5~12.6ka B.P.气候整体为寒冷干燥,;9.87~0.68 ka B.P.经历了温凉略干→温暖湿润→温凉偏干。漳卫河流域的气候演化即具有全球气候变化一致性特征,同时也受区域特征的影响。     

基于SWAT模型的古浪河流域径流模拟

在采用RS、GIS技术建立的土地利用数据库、土壤数据库和气象数据库的基础上,构建了基于SWAT模型的石羊河典型流域——古浪河流域分布式水文模型.以2000—2003年作为率定期,2004—2005年作为验证期,对模型进行了参数率定和验证.其中,率定期模型的效率系数和水量平衡系数分别为0.62和1.26,验证期分别为0.75和1.00.结果表明,SWAT模型适用于该流域.在此基础上对古浪河流域降水和径流的时空分布进行了分析,表明人类活动对地表径流的影响较大.     

盘龙河流域近45年气温和降水变化特征分析

应用线性趋势法、方差分析和M-K检验法就盘龙河流域1961-2005年的气温和降水进行了变化趋势、年际和年代际变化及突变特征分析.结果表明:该流域近45 a来年均温呈上升趋势,与其他季节相比,冬季增温趋势显著,幅度最大,气温倾向率为0.232℃/10 a;年降水量与季节降水量变化趋势不明显,降水量倾向率均未通过95%的信度检验;气温和降水量年际和年代际变化显著;气候突变时段多集中于20世纪60至70年代和90年代以后,主要表现为上世纪60至70年代的降温突变和降水量增加突变,90年代以后以增温突变和降水量减少突变为主.     

远古至秦汉间汝颍水流域社会经济发展

汝、颍水流域位于河南省中南部,气候温暖湿润,雨量适中,地表河流纵横,湖沼密布,这一流域处在由山区向平原过渡地带,地形复杂多样.优越的自然地理条件为文明发展提供条件,为先秦、秦汉时期的社会经济发展提供良好的基础,也是促进秦汉时期汝、颍水流域社会经济繁荣的重要条件.     

洮儿河流域湿地变化对河流径流量影响研究

以洮儿河流域为研究区域,在分析了该流域湿地变化的基础上,探讨了湿地变化与流域径流量之间的关系,定量判别了湿地变化对流域径流量的影响.结果表明:1985—2010年,洮儿河流域沼泽湿地面积的消长对径流量变化具有驱动作用;流域湿地面积减少、水文调节功能下降,年均径流量不断减少,径流量年内变化显著;流域径流量突变发生在1995年,此后,湿地面积减少对径流量的影响逐渐增大,成为2000年以来流域径流量减少的主要因素.     

巧家盆地河流沉积与重矿物特征对金沙江贯通的指示

通过对云南巧家盆地第四纪河流沉积和重矿物特征的研究,探讨金沙江下游巧家段水系的发展和演化过程。研究结果表明:1.6 Ma B.P.之前巧家盆地开启后,古金沙江巧家段南流水系也随之形成,并在盆地内发育了至少3期河流沉积,当时为宽阔的辫状河沉积环境,物源区位于巧家以北至四川西昌-昭觉一带的黑水河和西溪河流域,河流将玄武岩、灰岩、砂岩等砂砾携带至盆地中堆积,重矿物组合为锆石-绿帘石-金红石-电气石-角闪石-磷灰石;在0.5 Ma B.P.之前,由于云南高原的隆升使得古金沙江巧家段水系南流受阻,并在古水系支流的溯源侵蚀下被袭夺,造成巧家河段的倒转北流,金沙江贯通,巧家段水系物源区发生巨大变化,河流开始将金沙江中上游流域的板岩、千枚岩、片岩以及石英岩等砂砾带至盆地,重矿物类型中也开始出现石榴子石,在构造活跃期河流不断向西迁移并进行下切,形成了金沙江4级阶地。巧家盆地河流沉积与重矿物特征及相关年代的研究显示,巧家段水系的袭夺倒流,金沙江的贯通应发生于0.5 Ma B.P.之前。