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[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] 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]
尚程鹏 章新平 张新主 姚天次 王婷
基于洞庭湖流域96个气象站点1961~2015年逐月降水数据和美国NCEP/NCAR再分析数据,对洞庭湖流域近54 a来冬季降水的时空变化特征和典型冬涝、冬旱年的大气环流及水汽输送形势进行分析,并讨论逐年冬季降水与同期欧亚环流指数(EUCI)、可降水量和水汽通量散度的关系。结果表明:近54 a,流域冬季降水存在明显的年际和年代际变化特征,具体表现为20世纪60年代和70年代降水偏少,80年代降水开始增多,其后期至90年代中后期降水偏多明显,进入21世纪以来降水又呈波动减少的趋势。此外,流域冬季平均降水量和冬季降水标准差均呈现由南向北、由东向西递减的空间分布特征。从大气环流和水汽输送形势来看,典型冬涝年和冬旱年的空间分布大致相反,表明流域冬季异常降水是与大尺度环流形势的异常密切关联的。计算发现,逐年冬季可降水量、水汽通量散度和欧亚环流指数与流域冬季降水均具有较好的关系,相关系数分别达到0.43、-0.68、-0.53,通过0.01的信度检验。
关键词：
洞庭湖流域 冬季降水 大气环流 水汽输送
[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]
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] 长江流域资源与环境
[作者]
周浩 胡凌 陈藜藜
明确我国关键粮食产区水土资源平衡状况，有利于粮食生产结构调整及保障国家粮食安全。本文以南方洞庭湖流域为研究区，在多期土地利用数据、常规气象站点数据和DEM数据支持下，从耕地的新增、类型转换、存续和灭失4方面系统识别耕地利用变化特征，并运用Penman-Monteith公式、有效降水量模型等揭示其气候水分平衡特征及耕地利用下水土资源平衡效应。结果表明：1）40年间，洞庭湖流域的水田处于较为稳定的空间分布状态，而旱地重心向西北方向移动了17.36 km~(2)。耕地存续的相对面积比例达到70.63%，灭失类型多分布于怀化、湘西州等地，新增的耕地来源主要是林地，内部转换集中于衡邵娄等地；2）流域南端以及洞庭湖区的蒸散能力较强，而西部至西北端偏弱，有效降水量呈西北至东南逐渐增大的特点；3）1980年水分亏缺区面积比例仅为1.79%，至2020年该比例已增至32.84%，洞庭湖区以及永州市等地水分亏缺风险较高；4）耕地的气候水分平衡历经了以水分盈余为主到水分亏缺与盈余并存阶段，亏缺区主要分布于洞庭湖区、湘江流域西北部以及永州等地，且亏缺区扩张更多围绕以水田为核心的耕地利用变化类型进行。研究结论可为该流域的耕地合理开发与利用提供决策支持。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
杨楠 莫文波 张曦 罗望军 张灿明 赵运林 马丰丰
洞庭湖湿地变化一直是湿地生态研究一项重要内容。本研究利用1989—2016年间6期的TM/ETM数据,结合气象、水位数据对东洞庭湖的植被覆盖度进行时空变化及关联分析,以期从长时间序列上揭示东洞庭植被覆盖变化的机理,为湿地植被保护提供重要的理论依据。结果表明:1)研究时段上,东洞庭湖的整体植被覆盖度存在降低的趋势,空间上,植被覆盖度等级围绕着水体呈现出由低到高的梯度差异。2)1989—2016年间,东洞庭湖的植被覆盖情况以退化为主,退化面积达到75.59%,且以轻度退化为主要类型;整体来说,研究区南边比北边退化程度高。3)研究区低、高植被覆盖区受水位变化的影响较大,与东洞庭湖特有的水文变化特征密切相关。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
薛联青 张竞楠 何新林 汤骅 杨广
结合洞庭湖流域水文气象特点,从不合理跳跃点、统计特征、区域干旱以及空间分布等方面综合分析了3种气象干旱指数在该流域的适用性及可靠性。评价结果表明:(1)NCC2CI与CInew指数均可较好解决传统CI指数评估中出现的不合理震荡、旱情加剧等不足,且该指数对长历时干旱表现较为敏感,对短历时干旱存在漏测的可能性;(2)对具有较大烈度特征的干旱事件,NCC2CI指数虽然能较好地监测出等级较高的干旱强度,但对极端干旱强度的特征表征有所不足;(3)干旱NCC2CI指数较好地延续了传统CI指数的统计特性以及空间分布特性,反映出的某时段较大降水对日后的影响时段为20~40d,指数表征更加符合干旱发生的过程。而...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
雷倩 章新平 王学界 贺新光 尚程鹏
基于洞庭湖流域2000～2012年98个气象站点的综合气象干旱指数(CI)和MODIS增强型植被指数(EVI)数据,对研究时段内生长季干旱强度和EVI时空变化特征,典型春、夏、秋季干旱年月和湿润年月干旱强度和EVI的空间分布及相关性进行分析,旨在研究EVI指数能否反映大范围气象干旱事件,探讨该指数作为流域干湿状况度量标准的潜力。结果表明:(1)在年际变化上,EVI在2001、2005、2009年出现低谷值,与其对应年份的干旱强度出现高峰值;在季节变化上,干旱强度的高值段主要集中在夏秋季,低值段主要集中在冬春季;夏季EVI值最大,冬季EVI值最小;(2)去除年际变化和季节性影响的生长季干旱强度、EVI和森林覆盖率年际波动变化明显,并且干旱强度高峰值的年份对应EVI和森林覆盖率出现低值的年份;(3)典型干旱年月干旱强度高值区的空间分布与EVI距平低值区的空间分布存在高度一致性,其中夏、秋季干旱年月的干旱强度和EVI的相关系数分别通过了0.01、0.1的显著性水平检验;(4)除部分地区外,典型春夏秋季湿润年月的干旱强度空间分布与EVI距平的空间分布对应较差,两者的相关系数未通过显著性检验。上述结果表明,在典型干旱年月,流域植被的生长状况能够响应大范围的区域气象干旱情况。
[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] 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...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
王俊霖 黄兵 郑颖 徐悦
地下水位空间分布特征研究对合理开发并有效利用地下水资源具有重要意义。为准确分析环洞庭湖区地下水位空间分布特征,以分隔距离增量及其对应的允许变化范围、最大计算范围、变异函数模型结构为变量构建了118种组合方案,采用交叉验证法及其评价指标对不同方案的变异函数模型参数及交叉验证统计结果进行对比分析,在此基础上筛选出相对较优的变异函数模型用于研究环洞庭湖区地下水位空间分布特征。结果表明:(1)不同结构的变异函数模型参数及其评价指标结果存在较大的差异;相同结构的变异函数模型参数及其对应的评价指标随分隔距离增量和最大计算范围的变化也存在明显变化趋势,且部分评价指标变化趋势对模型合理性的影响效果相反。(2)经对比分析,环洞庭湖区地下水位的变异函数模型为球形模型,模型变程为978 km,块金值为9.86,偏基台值为45.36,块金系数为17.9%。研究区域内地下水位具有强烈的空间相关性,且结构性因素对空间变异且主导作用。(3)环洞庭湖区地下水位总体上呈层状分布,由外向内地下水位依次降低,地下水埋深依次减少,研究区域内地下水位与地势和河流水系结构关系密切。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
杨茂灵 王龙 高瑞 杨蕊 戚娜
根据南盘江流域22个水文站、雨量站31a(1979～2009年)的逐月降水资料,选用标准化降水指数(SPI)为研究指标,以11～3月为研究时段,统计近30a来5个月时间尺度的干旱站次,分析南盘江流域季节性干旱特征;以11～3月5个月时间尺度的SPI多年平均值为指标,进行空间插值,分析南盘江流域干旱的空间分布特征。结果表明:(1)从年际上看,SPI总体上30a来(1980～2009年)呈下降趋势,气象干旱加剧;从年代际上看,1995年以后气象干旱程度有加剧趋势;(2)南盘江流域各个地区都会发生不同程度的气象干旱,旱情总体上由南向北递增,东北部各站点11～3月的降水占全年的比例相对较小,流域内东北...
[期刊] 南京农业大学学报(社会科学版)
[作者]
刘志刚
近三十年来,洞庭湖区生态环境史研究取得了长足的发展,形成了诸多相关成果,总体上来看,主要集中在两大问题上:一是考察洞庭湖区历史面貌演变过程及其原因,虽然观点纷纭各有重点,但将其看作一个动态的多种因素交织的复杂系统已逐渐成为共识;二是探讨湖区人类活动与生态环境变迁之间的关系,这一问题主要从堤垸兴废与生态环境、自然灾害与地方社会,以及人类社会的生态应对三个层面展开具体论述。这些研究虽然有不少观点值得借鉴,但也存在着重复研究较多、观点区分度不高等问题,须继续挖掘史料、拓宽视野与加强学科交流。
关键词：
洞庭湖区 生态环境史 历史演变
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