黄河流域干旱区湖泊冰封期浮游植物群落结构特征及影响因子研究

为研究黄河流域上游干旱地区湖泊冰封期浮游植物群落结构及影响因子,选取干旱区典型湖泊——乌梁素海、奈伦湖为研究对象,于2019年3月冰封期进行采样调查,分析冰封期湖泊营养状态特征与浮游植物物种组成、数量及多样性指数,利用冗余分析(RDA)揭示浮游植物物种与环境因子影响关系,并运用方差分解分析主要环境因子的影响程度。结果表明,冰封期水体浮游植物共6门21属29种,其中硅藻12属16种,占据全部物种的55.2%;不同采样点浮游植物数量、生物量变化范围为3.2×10~4～1.4×10~5cells/L和0.047～0.328 mg/L,主要优势种以尖针杆藻(Synedra acus)、美丽星杆藻(Asterionella formosa)、双头辐节藻(Stauroneis anceps)等硅藻为主;不同浮游植物多样性指数H′范围0.70～1.74,介于中度污染,表明研究湖泊浮游植物多样性相对较差;不同采样点位之间浮游植物群落相似性主要处于Ⅱ、Ⅲ等级,即极不相似和轻度相似,表明各采样点之间浮游植物群落结构具有较为明显的差异。RDA分析结果表明,影响浮游植物物种分布的主要环境因子水温、总氮和硝酸盐;方差分解分析进一步显示,营养因子(总氮和硝酸盐)单独对优势种物种分布解释量达到33.66%,理化因子(水温)单独对优势种物种分布解释量达到13.24%。     

无测站流域径流预测区域化方法研究进展

无测站流域径流预测是地表水文研究的难题与挑战,而区域化方法,即将水文信息从有测站流域移植至无测站或缺测站流域估算径流量的过程,则为该问题提供了有效的解决办法。由于不同流域地文属性及气候特征各不相同,目前并无通用的方法,回归法、空间近似法及物理相似法是径流预测区域化研究中最常用的三种方法。基于此,本文阐明了三种方法的基本理论,综述了其研究进展、适用性及局限性,分析了区域化研究中常用水文模型及流域特征因子遴选的依据,总结了误差检验及不确定性分析的方法,并展望了径流预测区域化研究的未来发展方向。本文可为无测站流域区域化方法的选择提供基本依据与科学参考。     

水力侵蚀预测模型GeoWEPP研究进展

总结了水力侵蚀预测模型Geo WEPP的发展历程、技术框架、适用性和局限性,从DEM数据、土地利用/覆被变化、管理因子和土壤要素等4个角度详细论述了Geo WEPP模型的研究进展,针对模型的优势及存在的问题,结合当前水文和侵蚀模型研究形势,对Geo WEPP模型未来发展的趋势与走向作了展望,指出该模型在DEM精度阈值的确定、空间尺度的转换、人类活动集中区的应用、与生态过程的结合以及WEPP与GIS集成开发5个方面有较大的拓展空间。     

浅水湖泊稳态转换模型PCLake研究进展

总结了能够全面模拟浅水湖泊生物及非生物过程的PCLake模型的发展历程、技术框架、适用性及局限性,从营养盐转换阈值、气候变化、生物操纵等3方面详述了PCLake模型的研究进展,并针对PCLake模型优势及存在问题,结合当前研究热点,展望了该模型未来发展趋势:开发全球尺度规模以及更易于使用且更灵活的模型,涵盖更多湖泊特征,形成多种组合,用于稳态转换阈值及预警识别,将敏感性分析、不确定性分析等功能嵌套于模型,提高模型的模拟精度。     

近30年内蒙古入湖流域干旱特征时空变化分析

黄河中上游地区入湖流域干旱特征时空变化对下游淡水湖泊水量调控及生态环境改善具有重要作用。基于乌梁素海东部流域23个水文气象站1986-2015年的逐日降水资料,经预白化处理后,选取基于标准化降水指数(SPI)的干旱历时和干旱严重度作为评价指标,应用Mann-Kendall法分析30 a来乌梁素海东部流域的干旱特征及变化趋势。研究结果表明:乌梁素海东部流域山区降水量多于平原地区降水量;干旱历时及干旱严重度随时间变化均不显著,流域北部和东南部地区干旱呈持续发展趋势;短时间尺度气象干旱集中发生在流域中部及东南部,中长时间尺度的农业和水文干旱共同发生在流域北部。在乌梁素海降水量微幅减少的趋势下,由于东部流域受水利工程建设等人类活动的影响,流域径流补给量呈明显降低趋势,而为改善湖泊水质、抑制黄藻,必然需相应增加凌汛期及灌溉间隙期引黄水量,二者关系的有效平衡及合理调控,可为区域从量质综合角度改善湖泊环境提供新思路。