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[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
杨文 周脚根 张文钊
池塘和小水库(塘库)是洞庭湖流域分布广泛的小型水体，理解塘库氮磷水质昼夜变化规律有助于辅助制定洞庭湖流域精细的水质观测与污染防控方案。以洞庭湖农业源头流域金井小流域4种典型土地利用景观塘库为研究对象，研究塘库水体理化性质和氮磷组分昼夜变异规律。结果表明：塘库周边土地利用景观类型不仅显著影响塘库水体pH、溶氧(DO)和水温(t)的昼夜变化，而且造成了塘库氮磷组份含量及氮磷计量比差异。居民区、农田和茶园3种景观型塘库水体pH、DO及t昼夜变化明显，曲线呈现倒U型；但观测期内4种景观类型塘库氮磷组分含量昼夜变化相对不明显。居民区、农田及茶园型水体氮磷总量(TN、TP)、溶解态氮磷(TDN、TDP)和颗粒态氮磷(PN、PP)含量显著高于森林型塘库的。并且，水体不同氮磷组分的生态化学计量比值(TN∶TP、TDN∶TDP、PN∶PP)大小排序为：森林(TN∶TP:67.97,TDN∶TDP:65.12, PN∶PP:74.13)>茶园(TN∶TP:30.03,TDN∶TDP:15.10, PN∶PP:52.95)>农田和居民区(TN∶TP:19.40和16.21,TDN∶TDP:23.31和11.91, PN∶PP:18.83和21.36),这表明农业土地利用/生活污水排放导致研究区塘库水体氮磷营养状态由自然状态下受磷素限制向人为扰动下受N素限制转化。水体取样时间间隔不超12 h,更有助于理解塘库水质变化规律；加强居民区和农田景观型塘库水质管理，减少磷素污染物输入塘库，有助于洞庭湖流域塘库水体磷素污染防控。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
胡光伟 冯海丽 马逸岚 周希 冯畅 黄丽媛
洞庭湖农业面源污染日益严重，深入了解洞庭湖流域氮磷污染的时空分布特征，是促进洞庭湖流域面源污染治理需解决的科学问题。运用改进输出系数模型、等标污染负荷法对洞庭湖流域25个县(市、区)的TN、TP污染物负荷量进行计算，借助GIS软件绘制TN、TP污染负荷空间分布图，分析流域TN、TP污染负荷量的时空变化特征。结果表明：(1)从空间尺度上看，TN、TP污染负荷量在空间排放上呈现明显的地域差异特征，安化县、桃源县、石门县、平江县、桃江县等县区是洞庭湖流域农业面源污染的重点防治区域，污染负荷较高的区域集中分布在流域的上游。(2)从时间尺度上看，2010、2015、2019年TN污染负荷量分别为11.95、10.90、6.95万t/a, TP污染负荷量分别为7.60、7.00、4.21万t/a,洞庭湖流域TN、TP污染物负荷量呈现明显减少趋势，TN污染负荷量始终大于TP污染负荷量。(3)从畜禽养殖、土地利用和居民生活3个方面来看，TN、TP污染负荷量也呈现出递减规律。(4)运用聚类分析方法将流域分为复合污染型、畜禽养殖污染型、土地利用污染型、居民生活污染型4种类型。最后，为推进洞庭湖流域氮磷污染的综合治理，结合TN、TP污染负荷量的时空分异特征，提出了有针对性的采取种植业科学施肥、合理规划畜禽养殖规模和分区、整治农村人居环境、切合实际发展生态农业等措施。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
赖锡军 姜加虎 黄群
洞庭湖与长江联系紧密,三峡工程运行将改变洞庭湖的水文过程,影响湖泊湿地生态系统。为了评估三峡工程运行对洞庭湖湿地的水文影响,选取水文情势变化大且可能对植被生长产生重大影响的汛末蓄水和汛前腾空两个时段,运用反映江湖水动力交互的水动力学方法计算了三峡水库不同调节流量下湖泊水位与流量的变化特征,并结合湖泊高程和面积关系曲线,分析了不同增减下泄流量对洲滩湿地淹没出露的影响。结果表明,洞庭湖吞吐长江,复杂的江湖水动力交互作用使得湿地水文过程变化有明显的非线性。在恒定流条件下,汛末蓄水减泄4 000m3/s流量可使城陵矶水位降低1m。同样抬高1m水位,汛前腾空约需增泄3 500m3/s。在空间分布上,三峡...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
廖江博 毛德华 邓美容
运用InVEST模型、GIS空间分析等方法，在子流域尺度上探究洞庭湖流域2000～2020年生态系统服务的时空特征，进而利用耦合协调度模型和地理探测器模型对水产出、水质净化、碳存储等三项关键生态系统服务进行权衡/协同分析。结果表明：(1)洞庭湖流域生态系统服务的水产出服务和水质净化服务在不断地强化，而碳存储服务在不断地弱化。各项生态系统服务功能在空间上亦表现出差异性，2000和2010年水产出东南多于西北，到了2020年，西北部水产出出现最大值；N、P输出量的分布规律大体上上游少于下游，东部多于西部；碳存储则是在洞庭湖区最少，高值集中在上游区。(2)2000～2020年，整个流域两两生态系统服务之间处于中度协同水平，并向良好协同水平发展，两两生态系统服务存在明显的时空分布格局的差异。(3)洞庭湖流域生态系统服务之间非线性动态关系的形成受到自然和人文因素的影响，主要包括地形地势与气候变化、土地利用类型与分布格局，以及人类活动的干扰等，且自然因素的影响程度要大于人文因素。研究结果可为洞庭湖流域生态保护补偿机制建设提供理论依据。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
王崇瑞 李鸿 袁希平
根据2000～2011年对洞庭湖渔业环境监测数据,对东洞庭湖、南洞庭湖、西洞庭湖和三江口4个不同渔业水域的总氮、总磷、氨氮和硝酸盐氮浓度的时空分布进行分析。结果表明:(1)洞庭湖总氮、总磷、氨氮和硝酸盐氮浓度均值分别为1.43±0.41、0.09±0.03、0.32±0.05和0.63±0.11mg/L,总氮最大值为2009年5月丰水期东洞庭湖的鹿角采样点,为4.80mg/L,总磷最大值为2008年1月枯水期鹿角采样点,为0.417mg/L,分析得知,所有采样点中鹿角采样点较其它采样点污染严重;(2)洞庭湖氮、磷浓度年均值间差异性显著(P<0.05),除总磷变化规律不明显外,总氮、氨氮和硝酸盐...
关键词：
洞庭湖 氮 磷 渔业环境
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
张晓艳 刘梅先
洞庭湖流域是我国高温热浪事件多发地区之一,严重威胁人体健康及农业生产,研究高温热浪特征和风险,对当地防暑减灾具有重要指导意义。基于气象站点气温数据(1960~2013年),综合利用MK检验、概率模型和Copula概率模型,以年最长热浪长度(HWL)、热浪平均高温(HWT)、高温天数(HDL)和高温天内平均高温(HDT)为指数,系统分析了洞庭湖流域高温、热浪的时空规律及风险变化特征。结果表明,流域平均4项高温指数表现出先下降后上升的趋势。总体上,流域东部和东南部高温、热浪强度较大,西部和西南部强度较小,另外,流域高温、热浪的风险和强度变化有一定的空间差异,但总体上升。此外,基于Copula的分析...
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
孙葭 黄一民 吴华武
基于1979—2015年洞庭湖流域27个气象站点的实测降水数据(CMD),采用降水Z指数、小波分析和线性倾向估计等研究方法,比较了美国环境预报中心的再分析降水数据(CFSR)和融合降水数据(CMAP)、欧洲中期天气预报中心数据(ERA–Interim)、全球降水气候学项目数据(GPCP)、英国East Anglia大学气候研究中心降水数据(CRU)和全球陆地降水重建数据(PREC/L) 6套格点降水数据中洞庭湖流域的旱涝时空变化特征。结果表明:研究时段内洞庭湖流域的旱涝具有明显的年际变化特征,GPCP的总体再现能力较强;洞庭湖流域整体呈变旱趋势,ERA–Interim中旱涝趋势与CMD的较为一致;流域旱涝具有明显的准18年、准3年和准5年的周期变化,GPCP中旱涝变化周期与CMD的较为接近;洞庭湖流域旱涝频率和变化趋势的空间分布存在区域差异,格点数据中,仅部分区域的旱涝频率和变化趋势与CMD的一致。总体上,GPCP对洞庭湖流域旱涝特征的再现较好。
关键词：
旱涝特征 格点数据 降水数据 洞庭湖流域
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
廖超林 曾艳 侯金权 黄运湘 周卫军 张杨珠
为加强洞庭湖区菜园土壤的养分管理,控制其养分流失,采用传统统计和地统计学相结合的方法,研究其土壤养分含量的空间变异特征和分布规律.结果表明,土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量分别为54.2～315.3、10.9～64.8、19.5～87.9mg/kg,有机质含量为14.53～26.22g/kg,养分含量较高.土壤主要养分属于中等变异,变异系数为0.1～1.0.从趋势分析看,土壤碱解氮、有效磷、速效钾、有机质含量从东向西和从南到北均呈一阶线型变化.从空间分布结构看,碱解氮和有机质含量呈基本一致的空间环状分布,以菜园地中心区较低;有效磷由东南向西北呈条带状分布,中部含量较高,速效钾含量由东南向西北呈马...
关键词：
洞庭湖 菜园土壤 土壤养分 空间变异
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
孙占东 黄群 Lotz Tom
流域出口径流观测序列是水文模型参数率定重要依据,不受水文站控制区域的模型应用是水文研究关注点之一。首先根据水文站观测资料建立洞庭湖流域四水控制站之上基于水文响应单元的分布式水文模型,在此基础上结合实验、同质移植和虚拟水库等方法,将分布式水文模型拓展到包含无径流站控制区域的丘陵区间和平原圩垸区,最终实现了洞庭湖全流域水文过程模拟。结果表明:在较完备土壤、地形、土地利用等空间数据支持下,通过合理的流域划分和水文响应单元定义,建立的流域分布式水文模型可以较好地在水文响应单元尺度反应降水发生后蒸散、地表径流、土壤和地下水的响应特征。而基于观测实验及基流分割等方法获取的关键水文过程特征对模型参数优化的认...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
王彩绒 吕家珑 胡正义 高义明 杨林章
采用传统统计与地统计学相结合的方法,对太湖典型地区宜兴市大浦镇湖滨公路以东50hm2蔬菜地耕层土壤养分及pH空间变异特征进行了研究。结果表明,研究区域8种不同土壤因子的空间变异结构存在较大差异,全P、全N、NH+4-N、速效P和速效K有明显的空间变异结构,其中,速效P经对数转化后符合线性有基台模型,NH+4-N经对数转化后符合线性无基台模型,其他均符合指数模型;全P、NH+4-N、速效P和速效K具有中等的空间相关性,土壤pH和全N有强烈的空间相关性;8种土壤因子的空间自相关范围具有明显差异,土壤NH+4-N的变程最大,为1226m,速效P和速效K的变程分别是587和498m,其他土壤因子变程为...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
邵佳丽 郑伟 刘诚
基于1989~2011年的长时间序列卫星遥感数据,利用综合水体信息提取方法提取了洞庭湖区6~9月主汛期的水体信息,通过较高分辨率卫星遥感数据验证,水体面积提取精度达到90%以上。洞庭湖年平均径流入湖量、NCEP再分析资料计算的湖体上空和流域累计月平均降水量分别与水体面积变化的关系进行分析,结果表明:1989~2011年间洞庭湖水体面积最大值主要分布在7和8月,这两个月也是洞庭湖区域发生洪涝灾情的高风险期;洞庭湖水体面积与年平均径流入湖水量的相关系数为0.67(置信度为95%);2003年以前,洞庭湖主汛期间水体面积波动比较大,2003年三峡水库运行后,洞庭湖的面积波动有所减少;洞庭湖上空累计月...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
吴宏 冯徽徽 邹滨 王玉龙
径流是洞庭湖等长江中下游通江湖泊水量变化的重要驱动因素，土地利用/覆盖变化(Land Use and Cover Change, LUCC)通过改变下垫面特征，强烈改变了流域水文过程，并进一步影响了湖泊水量变化。然而，受气候变化等多因子复杂交互作用，LUCC对“径流—湖泊水量”关系的影响方式与贡献特征依然面临较强的不确定性，成为流域水资源规划与管理面临的关键理论瓶颈。针对上述问题，基于SWAT水文模型，采用2001～2019年MODIS遥感数据产品，系统分析了洞庭湖流域LUCC对“径流—湖泊水量”的影响特征。结果表明：(1)洞庭湖流域多年平均径流和湖泊水量分别为2 371亿m~3和682亿m~3,季节上均表现为5～9月份较高、10～4月份较小的单峰型分布特征，径流年际变化趋势较弱(y=14.926x+2 222.1,R~2=0.043 9,p<0.01);(3)LUCC对“径流—湖泊水量”关系具有较强影响，其对多年年均径流量贡献约为364亿m~3,约占多年径流总量的15.4%,对湖泊水量贡献约63亿m~3,占总蓄水量的9.2%。研究结果有助于正确认识与把握洞庭湖等通江湖泊水量变化的内在影响机制，并为流域相关水资源治理与规划提供科学的辅助支撑。
[期刊] 资源科学
[作者]
李景刚 李纪人 黄诗峰 李小涛
利用洞庭湖流域1999年1月-2008年12月间的TRMM3B43月降水量资料,通过区域综合Z指数的构建,旱涝等级的划分以及降水变差系数的计算,对洞庭湖流域近10年来的旱涝发生特点进行了分析,并通过与流域实测降水数据分析结果的对比,验证了TRMM数据在流域旱涝监测中具有很好的可行性和较高可信度。另外,研究结果显示:①在区域综合Z指数构建过程中,由于考虑了区域降水空间分布的不均匀性,文中的计算方法比通常采用的面积平均法更加符合实际;②TRMM数据格点在流域内均匀分布,可有效刻画流域降水的空间分布。其监测的流域旱涝结果较有限气象站点的监测结果更加真实、可靠;③受季节性季风降水及区内复杂地貌特征的影...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
王婷 章新平 黎祖贤 罗紫东 廖梦思 刘娜
基于洞庭湖流域８４个气象站点１９６２～２０１３年的逐日气象资料，利用综合干旱指数（ＣＩ）对洞庭湖流域气象干旱的时间和空间特征进行分析。结果表明：在过去５２ ａ，区域性干旱强度较强的时段以夏季、秋季、夏秋和秋冬时节为主；区域干旱强度在春季、夏季、夏秋、冬季呈上升趋势；秋冬时节和年干旱强度变化不明显；春夏时节、夏秋时节、秋冬时节和冬春时节的平均干旱强度比春、夏、秋、冬单个季节的平均干旱强度大。小波分析表明，区域干旱强度的周期以１０ａ为主周期，５ ａ和２２ ａ为次周期。近５２ ａ来，历年干旱站次比主要集中于１０％～３０％之间，多表现为区域性干旱，以夏季和秋季的干旱范围较大；干旱频率高发时期主要为夏季．．．
[期刊] 自然资源学报
[作者]
李景保 胡巍 尹辉 毛德华 曾发明 邓楚雄 代勇
洞庭湖流域为我国重要农业生产区,而农业水灾却一直是制约农业可持续发展的最大障碍因素。以1950—2009年水灾统计资料为依据,用定性与定量相结合的方法,系统分析了该流域农业水灾演变特征及区域分异。结果表明:①年年发生流域性或区域性的农业水灾,其中重灾、特大水灾频率呈增大趋势;②在长时间尺度演变过程中,受灾率异常指数岀现2个波峰期和4个波谷期,成灾率异常指数岀现3个波峰期和3个波谷期,且水灾受灾率与成灾率大体上呈同步变化,但短时间內受灾率与成灾率却呈反向波动;③农业水灾具有突变性,但总体演变呈增加趋势;④受孕灾环境、洪涝致灾因子及经济发展水平组合差异的制约,农业相对灾情与绝对灾情在空间上的分布均...
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