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当期目录

    2018年, 第35卷, 第5期 刊出日期:2018-09-15 上一期    下一期
    水资源与水化学
    目录
    2018 (5):  1-1. 
    摘要 ( 239 )   PDF(311KB) ( 268 )  
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    巴丹吉林沙漠湖泊形态初步研究
    赵力强,张律吕,王乃昂,张德忠,牛震敏
    2018 (5):  1001-1011.  doi: 10.13866/j.azr.2018.05.01
    摘要 ( 738 )   PDF(3275KB) ( 516 )  
    湖泊形态是湖泊研究的基础,巴丹吉林沙漠湖泊受到各界广泛关注,却缺乏湖泊形态方面的研究。本文采用超声波测深仪与RTK-GPS测量系统相结合的方式,对巴丹吉林沙漠10个面积较大的湖泊进行了深度测量,得到了完整的湖泊形态数据。其中湖泊规模方面,布尔德以最大的湖泊面积与最小的湖泊最大深度区别于其余湖泊;湖泊形态方面,10个湖泊整体具有干旱区湖泊独有的浅水平底湖泊的特征。由于内生钙华与深处流动性沙漠的原因,利用湖泊周边地形估算湖泊容积的方法对于巴丹吉林沙漠湖泊并不适用。为此,利用测量数据,提出了估算巴丹吉林沙漠湖泊容积的经验公式。
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    巴丹吉林沙漠湖泊水面蒸发与气象要素的动态关系
    韩鹏飞,王旭升,胡晓农,蒋小伟,周燕怡
    2018 (5):  1012-1020.  doi: 10.13866/j.azr.2018.05.02
    摘要 ( 646 )   PDF(2010KB) ( 463 )  
    巴丹吉林沙漠腹地分布有大量湖泊,水面蒸发是湖泊水循环乃至整个沙漠水循环的关键控制因素。本文以在沙漠腹地湖泊—苏木巴润吉林建立自动气象站监测的2012年9月11日至2013年3月26日和2013年5月8日至2015年6月23日的长序列气象、蒸发数据,以及2012年9月13日至2014年6月20日的湖底压强数据为基础,在多时间尺度下分析湖泊水面蒸发与气象要素的动态关系。利用多元线性回归模型、非线性空气动力学模型和Penman公式对逐小时、逐日和逐月蒸发量进行模拟分析。结果表明:随着时间尺度的提升,蒸发量与同期气象要素之间的相关性增强。在逐小时尺度下,蒸发与同期气象要素的相关性较弱,用多元线性回归模型拟合效果不佳。在逐日和逐月时间尺度下,蒸发量与同期气温和水温的相关性最高,利用多元线性回归模型或非线性空气动力学模型可以较好地模拟蒸发量。Penman公式计算的逐日蒸发量在夏季偏大而冬季偏小。研究结果可为沙漠湖泊水量蒸发的评估提供科学依据。
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    开都-孔雀河流域水资源优化配置
    王文辉, 黄粤,刘铁,孟凡浩,刘蛟
    2018 (5):  1030-1039.  doi: 10.13866/j.azr.2018.05.04
    摘要 ( 590 )   PDF(3922KB) ( 645 )  
    水资源是维持内陆河流域社会经济与生态环境协调发展的关键因素。针对水资源短缺现状,建立兼顾生态、生产和生活用水的优化配置方案是提高水资源利用效率、缓解供需矛盾的有效手段。本文以开都-孔雀河流域为研究区,采用二阶段区间优化算法,基于历史气象、水文、土地利用、社会经济等数据,构建水资源优化模型,对市政用水、生态用水、工农服务业用水等进行年、月、旬多尺度优化配置。该方法结合区间、概率优化的特点,可准确分析多水源来水和多用户用水的不确定性,实现不同政策情景下的水资源最优配置。研究表明:流域市政、畜牧业和二三产业需水基本能够满足,缺水主要发生在农业、生态用水和塔河下游输水。在区域分配上,库尔勒与和静县农业缺水最为显著;生态缺水主要发生在博湖县和库尔勒市,塔里木河下游生态输水单元最为缺水,在高来水水平下仍缺水0.27×108~ 0.92×108 m3·a-1。年内配水量最大发生在7月,最小为1月;9月缺水程度最高,农业和生态缺水量分别为0.36×108~1.43×108 m3和0.90×108 m3。不同的水资源管理政策将导致流域系统收益发生明显变化,与其他政策情景相比,经济效益优先的情景下,系统能获得更高的用水收益,是相对最优的水资源配置方案。
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    土壤及土壤环境
    吉兰泰盐湖盆地土壤铬、汞、砷污染的负荷特征与健康风险评价
    张阿龙,高瑞忠,张生,贾德彬,杜丹丹,秦子元,王喜喜
    2018 (5):  1057-1067.  doi: 10.13866/j.azr.2018.05.07
    摘要 ( 672 )   PDF(2371KB) ( 593 )  
    选取西北旱区吉兰泰盐湖盆地为研究对象,土壤按照表土层(0~10cm)、心土层(-50cm)和底土层(-100cm)分层取样,系统采集了120个土壤样品,测定了重金属Cr、Hg和As,以及主要化学成分的含量,以数理统计法、Tomlinson污染负荷指数法、US EPA健康风险评估模型,解析评价了盐湖盆地Cr、Hg和As的污染及污染负荷特征、潜在健康风险水平及空间分布特征。结果表明:① 吉兰泰盐湖盆地土壤各层均含有Cr、Hg、As,以内蒙古地区背景值为基准,盐湖盆地土壤存在Cr、Hg、As的局部超标点或超标区域,Hg和As的超标率高达60%以上;Cr、Hg和As在不同土壤深度重金属含量差异性不显著;相对内蒙古整个地区来说,盐湖盆地土壤Cr、Hg、As含量较高;而对比《土壤环境质量标准》(GB 15618─1995)二级标准值,盐湖盆地的Cr、Hg、As含量均属于国家标准范围以内;② 基于内蒙古地区背景值,吉兰泰盐湖盆地土壤污染负荷整体属于轻微污染,主要在西南图格力高勒沟谷和低山台地区域,为中度污染或强度污染;不同土壤深度污染负荷依次为:表土层>心土层>底土层;③ 盐湖盆地的土壤对于Cr、Hg、As不存在非致癌的健康风险,而对于Cr、As,在沿巴彦乌拉山─贺兰山存在人体可耐受的致癌风险;非致癌风险或致癌风险对于儿童或成人在土壤各层差异不明显,非致癌风险儿童在所有土壤层均大于成年,致癌风险成人均大于儿童;④ 研究成果对于西北旱区盐湖盆地土壤或地下水的安全合理开发利用具有一定实际参考意义。
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    模拟增温增雨对典型草原土壤酶活性的影响
    钞然,张东,陈雅丽,万志强,高清竹2*,包铁军1,杨劼1
    2018 (5):  1068-1074.  doi: 10.13866/j.azr.2018.05.08
    摘要 ( 553 )   PDF(853KB) ( 491 )  
    气候变化对生态系统的影响呈增加趋势。土壤酶作为草地土壤中活跃的组分之一,与草地土壤养分含量关系密切。为探究半干旱地区酶活性及土壤养分对气候变化的响应,利用开顶式生长室于2011—2016年在典型草原进行模拟增温增雨试验。结果表明:(1)增温使土层0~10 cm硝态氮和铵态氮含量分别增加40.2%和129.1%,增雨使硝态氮含量增加63.5%,铵态氮含量降低63.6%。(2)土层的增温使土层0~10 cm过氧化氢酶活性和蔗糖酶活性分别降低4.8%和13.3%。与增温的效果相反,增雨使碱性磷酸酶活性、蔗糖酶活性和脲酶活性分别提高7.1%、35.7%和14.9%,对过氧化氢酶无显著影响(P>0.05)。(3)土层0~10 cm硝态氮和铵态氮含量有增加趋势(P<0.05),不同种类的土壤酶活性对气候变化的响应存在差异,这可能与气候变化趋势下土壤养分循环的变化有关。
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    生物及生物资源
    梭梭射线组织特征与非结构性碳水化合物含量的关系
    周朝彬,王梦瑶,龚伟
    2018 (5):  1105-1110.  doi: 10.13866/j.azr.2018.05.13
    摘要 ( 507 )   PDF(1049KB) ( 363 )  
    目前,木质部射线组织与非结构性碳水化合物(NSC)含量之间的关系还存在不一致的结论。本文以古尔班通古特沙漠地区优势种梭梭(Haloxylon ammodendron)为供试材料,测定了3种生态类型梭梭木质部射线组织特征、NSC及其组分含量等。结果表明:砾石生态类型的梭梭木射线密度、射线比量、NSC及其组分含量最大,土质生态类型刚好相反。射线比量与NSC(P< 0.01)和淀粉含量(P< 0.05)成显著正相关,射线细胞壁厚度与NSC含量成显著负相关(P< 0.01)。这些结果表明,梭梭在较恶劣的条件下通过降低射线细胞壁厚度、增加射线比量和NSC来适应恶劣环境。
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    干旱胁迫环境下的胡杨叶片气孔变化
    夏振华,陈亚宁,朱成刚,周莹莹,陈晓林
    2018 (5):  1111-1117.  doi: 10.13866/j.azr.2018.05.14
    摘要 ( 795 )   PDF(1643KB) ( 1168 )  
    研究胡杨叶片气孔特征有助于解读干旱胁迫环境下的水分利用特征和抗旱机理。本文选取塔里木河下游英苏、阿拉干、依干布及麻3个典型断面,以胡杨为研究对象,探讨不同干旱胁迫梯度下胡杨叶片气孔密度与气孔长度的变化规律,分析雌、雄株胡杨在干旱胁迫下的响应差异。结果显示:① 胡杨叶片气孔密度随干旱胁迫程度的增加呈上升趋势,而叶片气孔长度随干旱胁迫程度的加大呈减小趋势;② 干旱胁迫环境下,胡杨雌、雄株叶片的气孔密度和气孔长度的变化率存在一定差异,表现为在干旱胁迫环境下,胡杨雄株的叶片下表皮气孔密度增长率较小,而胡杨雌株叶片的下表皮气孔长度负增长率显著大于雄性的下表皮;③ 胡杨叶片气孔密度和长度的变化反映胡杨雌、雄株的抗干旱能力,从胡杨叶片的气孔密度与气孔长度的变化结果显示,在干旱胁迫环境下,胡杨雄株的保水能力和耐受能力强于雌株。
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    气候环境
    扎龙盐沼湿地旱化特征及其对演替的影响
    罗金明,王永洁,柏 林,刘复刚
    2018 (5):  1167-1172.  doi: 10.13866/j.azr.2018.05.01
    摘要 ( 436 )   PDF(3084KB) ( 537 )  
    结合降水量、湿地蓄水量以及水面面积数据,研究扎龙盐沼湿地近年来的旱化特征及其对湿地演替的影响。结果表明:近年来,扎龙湿地呈现出持续干旱的状态是多种要素综合作用的结果。1970年以前,研究区的旱涝情况主要受自然环境的影响(降水量的年际变化、厄尔尼诺事件以及太阳黑子周期性变化等);1970年以后,湿地的旱涝程度是自然环境与人为活动共同作用的。1860—1970年,扎龙湿地旱涝变化以3~6 a和20~30 a周期为主。近半个世纪以来,扎龙湿地表现出干旱缺水的状态,其原因主要与人类活动限制了乌裕尔河上游径流进入湿地有关。扎龙湿地持续干旱缺水导致大面积沼泽消失并形成盐渍化土壤,研究区盐渍土面积已经由1979年的170 km2增加到2017年的245 km2,并且有相当一部分土壤盐渍化过程发生在湿地核心区。
    关键词:盐沼湿地;旱涝等级;径流量;小波分析;马尔可夫链预测;扎龙;松嫩平原
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