乌江水系典型小流域年径流序列变化规律及周期特征分析

小流域河川径流序列的变化规律及周期特征分析,对小流域水利工程建设、水资源开发利用等具有重要的现实意义。基于乌江吊水岩冲沟1961—2014年天然径流序列,通过基尼系数、累积距平法、Mann-Kendall法、Morlet小波分析法等方法分析研究了年径流序列的年内分配、趋势特征、突变特征及周期特征。结果表明:吊水岩冲沟年径流年内分配大部分相对合理,部分径流年内分配差距较大;吊水岩冲沟年径流量呈不显著减少变化;年径流量丰枯转变频繁,突变多发生于1992—1998年;年径流量存在明显周期特性,第一主周期为23 a,次周期为17、6 a。研究成果可为小流域水资源开发利用提供依据。     

云杉树轮生长密度对气候要素的响应分析

选择生长于祁连山中段的青海云杉作为研究对象,利用树木年轮的基本理论与方法,对径向生长轮的密度指标与当地气候因子变化做相关分析。结果表明,云杉树轮早材密度指标与研究区5月份降水量之间相关性显著,呈负相关关系,系数为-0.623。早材密度指标与研究区6月份温度之间相关性显著,呈正相关关系,系数为0.627。这些相关关系均能从树木生长生理学角度予以合理解释,符合树木生长及气候环境变化等基本自然规律。相关函数计算结果表明祁连山云杉树轮早材密度对气候变化的响应特征显著于晚材密度和晚材最大密度。     

典型小区域人类活动净氮输入量的空间格局特征

人类活动净氮输入(NANI)是水体环境质量直接的影响因素之一,准确核算NANI对于区域生态环境保护工作具有重要的现实意义。为了研究与环境管理行政辖区相契合的小区域NANI估算方法及其影响因素,文章选择具有典型特征的陕西省宝鸡市陇县作为研究区,从乡镇尺度上开展小区域NANI的空间格局特征及影响因素分析评估研究。研究收集了2019年陇县10个乡镇的统计资料,通过人类活动净氮输入(NANI)模型,核算了陇县2019年的人类活动净氮输入量。结果表明：陇县平均NANI值为8 934 kg/(km2·a);在空间分布上,NANI较高值主要集中在陇县的东南镇、城关镇、河北镇等东北区域;氮源结构上,化肥施用为主要贡献因子,占比为64.07%,其次分别是大气氮沉降,占比16.67%,食品/饲料净氮输入量,占比16.03%,农作物固氮,占比3.24%。讨论确定陇县的氮源污染防治工作应重点关注东南镇、城关镇、河北镇等NANI值较高区,同时要加强农业氮肥使用量的管理。     

以树轮晚材宽度重建公元1726年以来贺兰山北部5~7月降水量

通过分析早材宽度(EWW)、晚材宽度(LWW)、整轮宽度(TRW)、最小密度(D_min)和最大密度(D_max)共计5个树轮标准年表的统计特征及其各自气候响应, 最终以晚材宽度对贺兰山北部公元1726年以来5~7月的降水进行了重建, 方差解释量42%(R²_adj=0.41, F = 31.46, P < 0.000001). 11年滑动平均后, 方差解释量达82%(F=156.9, P<0.05). 重建降水序列在10年际尺度上与内蒙古东部白音敖包地区4~7月上旬降水具有相当好的一致性, 在一定程度上反映了东亚夏季风锋面强弱的变化. 谱分析检测出贺兰山北部5~7月降水序列主要存在11和22年的波动周期.     

胡杨径向生长与气候环境响应分析

 胡杨作为内陆干旱荒漠地区树龄较长的阔叶树种,是开展过去气候环境变化研究的宝贵材料.为了探讨胡杨树轮生长指标与气候环境之间的相关关系,本文在综述胡杨树种概况和生长区域气候环境特征的基础上,以新疆艾比湖流域胡杨为研究材料,利用树木年轮气候学分析方法,建立了艾比湖地区181年来的胡杨宽度年表.对宽度年表与精河、蔡家湖气象站的温度、降水序列进行了相关分析,结果表明,树轮宽度指标与冬半年降水呈正相关关系,相关系数最大为0.408,两个气象站中,精河站与年表相关系数高于蔡家湖站.通过与其他学者在该地区的研究成果对比分析,发现艾比湖胡杨树轮宽度指数高低时段与艾比湖湖面变化有很好的一致性,这与艾比湖地区地下水和湖面变化有密切关系,与胡杨生长受地下水变化影响的研究结论一致.     

内蒙古西部贺兰山和东部白音敖包未来20年降水趋势预测

采用毛毛虫-奇异谱分析法(Caterpillar-SSA), 经过嵌套、奇异值分解、聚合、对角线平均等过程, 对内蒙古西部贺兰山和东部白音敖包未来20年的季节降水的自然变化趋势进行了预测. 结果表明, 1992~2004年, 两地降水有增加的趋势, 随后减少, 2012~2014年前后, 两地都将是降水最少的时期. 贺兰山北部5~7月的降水量在2013~2014年减少所导致的干旱程度有可能与1929年前后的干旱相当, 随后降水将有所增加.     

树木年轮中硫、铅元素含量与环境变化

为了探讨树轮化学分析方法在城市环境污染研究方面的应用价值,研究了采集于西安市长安大学校园的树轮样品。用湿法消化和ICP法检测了树轮样品中S和Pb元素的含量。通过与西安市能源消耗及机动车辆保有数量对比分析,结果表明,云杉树轮中硫元素含量变化与西安市大气SO2污染关系密切;铅元素含量变化不仅与能源消耗有关,而且与机动车尾气排放污染环境关系更为密切。目前,汽车尾气排放污染已经成为西安市大气污染的主要因素。