黄河三角洲水资源可持续利用评价与预测

黄河三角洲地处黄河下游入海口,兼受海陆交互影响,淡水资源贫乏。评价和预测黄河三角洲水资源的可持续利用水平,对于进一步缓解区域水资源供需矛盾,促进当地生态保护与经济社会协调发展,具有重要的指导意义。本文以DPSIR模型为框架,选取21项指标构建水资源可持续利用评价指标体系,对研究区2000-2012年的水资源可持续利用水平进行了评价。从总体评价值来看,2000-2012年黄河三角洲水资源可持续利用的整体水平呈波动上升趋势,其中2002年评价值最低,为0.107,2012年评价值最高,为0.801;从各因子来看,2002年驱动力、压力、状态、影响、响应五个因子的评价值都较低,其中驱动力值和状态值最低。2012年五大因子评价值出现较大幅度增加,其中影响和响应因子的评价值最高;从各因子的相关性来看,驱动力、压力和状态三个因子的值变化趋势比较一致,说明表征这三个因子的指标有较强的正相关性;而影响和响应两个因子的值变化趋势接近,同样说明表征这两个因子的指标有较好的正相关性;从各因子稳定性来看,驱动力值波动起伏较大,稳定性最差,这主要与黄河利津站径流量等驱动力因子的起伏变化大有关。文章还以2000-2012年水资源可持续利用水平值为原始数据,利用GM(1,1)模型预测了未来7年黄河三角洲水资源的可持续利用水平,经与灰色预测精度等级划分标准对照发现,预测结果的相对误差值分布在合格(<0.05)与勉强(<0.20)两个等级之间,误差在允许范围内。预测结果表明,黄河三角洲2014-2020年水资源可持续利用潜力呈稳定上升趋势,2020年水资源可持续利用潜力值为2.812 41,较2014年1.515 55增加近1倍,未来水资源的可持续利用水平将持续提高。

黄河三角洲自然保护区湿地植被生物量空间分布及其影响因素

以黄河三角洲自然保护区为研究区域,以野外实测湿地植被地上生物量数据、Landsat-8影像数据和土壤各因子检测数据为数据源,通过分析各遥感因子与实测植被生物量的相关关系,建立生物量模型,进行生物量的定量反演。通过研究生物量与土壤、水环境因子的关系,筛选影响生物量的关键因子,进而分析生物量的空间分布规律。结果表明:湿地植被地上生物量的干重与各遥感因子的相关性较高;以NDVI、EVI、MSAVI、DVI、RVI、Band1、Band2、Band3、Band4、Band6共10个因子作为自变量建立的反演模型最优;反演计算的生物量干重分为5个等级区,最低的1级区和最高的5级区面积较小,为82.23、72.16 km2,分别占研究区湿地植被总面积的13.35%、11.71%。生物量干重适中的2、3、4级区所占面积较大,为211.99、136.39、113.29 km2,分别占研究区湿地植被总面积的34.41%、22.14%、18.39%;在各环境因子中水深对芦苇生物量干重影响最大,土壤含水率对碱蓬生物量干重影响最大,水、盐条件是导致优势种植被生物量干重出现空间分异的主导因素;植被生物量干重呈现由陆向海减小,由黄河河道两岸向外递减的趋势。

黄河三角洲湿地蒸散量与典型植被的生态需水量

蒸散量(ET)是黄河三角洲湿地水资源的主要消耗项,包括植被蒸腾、水面蒸发以及裸土蒸发等。植被生态需水是为了保证植被生态系统能够健康维持并确保其生态服务功能得到正常发挥而必须消耗的一部分水量。准确地估算湿地蒸散量、研究植被生态需水量对于保护湿地生态环境是十分必要的。应用MODIS的地表反射率、地表温度数据与常规气象数据以及土地利用/覆盖图,利用蒸散量的遥感估算模型SEBS模型估算了晴天条件下的黄河三角洲湿地日蒸散量,采用HANTS算法插补了非晴天条件下的日蒸散量,从而得到2001～2005年的该湿地年蒸散量的时间序列,并对蒸散量进行验证和分析。结合该地区典型植被生态需水量与植被蒸散耗水量,估算了2001～2005年的生态补水量。结果表明:与实测值相比,遥感估算月蒸散量的均方差RMSD为16.4mm,平均绝对百分比误差MAPD是11.9%,两者基本一致。黄河三角洲湿地的蒸散量在空间分布上以水体及周围地区、滨海滩涂、黄河故道以及黄河两岸沼泽湿地等的蒸散量较高,居民地蒸散量较低。蒸散量的年际变化不大,季节变化呈单峰型,以5、6、7月份蒸散量最大,月蒸散量在110～120mm之间。2001～2005年期间,每年至少有40%面积的芦苇沼泽和60%面积的芦苇草甸水分供应不足,植被的正常生长受到影响,尤其2002年较为严重,2004年以后情况有所改善。2002年芦苇的生态补水量最大,在9.9×107～3.19×108m3之间,而2004年的生态补水量最小,在3.0×107～2.39×108m3之间。

苏北废黄河三角洲岸线变迁与海岸冲淤动态遥感监测

近几十年来,我国的砂质、淤泥质海岸正呈现侵蚀加剧的演变趋向。随着卫星遥感数据在光谱、时间和空间分辨率方面的不断提高,海岸侵蚀和淤积监测具备了精度越来越高的数据源。在前人研究的基础上,以废黄河三角洲海岸为研究对象,利用遥感技术和野外实地调查对海岸岸线变迁及冲淤动态进行了研究。研究表明:遥感技术在岸线变迁、侵蚀淤积监测和预测方面具有其他技术无可比拟的优势,在海岸带地质环境监测中的应用已成为具有实用价值的技术。

黄河三角洲湿地土壤养分空间分布特征

为研究滨海湿地不同植物群落下土壤养分的空间分布特征,在黄河三角洲国家级自然保护区湿地内,分层采集了柽柳、柽柳-碱蓬、芦苇-柽柳、碱蓬-芦苇和芦苇等5种植物群落下的土壤样品,并对样品中各养分以及含盐量和pH值进行了测定。结果表明:黄河三角洲湿地0～30 cm土层中TOC、SOM和TN、TP、AN、AP平均含量分别为0.19%、0.33%和202.27、539.80、4.47、2.64 mg/kg。随着离海岸线距离的增加,土壤中TOC、SOM、TN、AN和AP含量呈现出相同的波动趋势,其中芦苇-柽柳群落与柽柳群落下土壤中养分含量较高,而所有群落TP变化不大;5种群落的土壤养分含量垂直差异均不显著。相关性分析表明,土壤中TN、AN、AP含量与TOC含量之间存在显著的正相关关系,而土壤含盐量和pH值对各养分含量并无显著影响。

黄河水下三角洲硬壳层特征及其液化过程研究

为揭示黄河口水下三角洲硬壳层的土性特征和风浪作用下的液化破坏状况，选择典型研究区，在现场利用普氏贯入仪测试硬壳层的强度特征，原位取1m原状样进行室内土工试验；利用重锤锤击荷载板的方式模拟波浪对硬壳层的动力作用，通过孔压探头和普氏贯入仪实时监测土体内孔压和振动前后强度的变化；通过理论计算研究硬壳层在不同风浪等级下的液化深度。通过研究发现，（1）硬壳层土体基本上处于超固结状态，且超固结比随深度增加而减小，大王北和刁口地区硬壳层强度约是新滩和广利港的两倍，离河口近的地区强度的变异系数比远的地区要大；（2）根据孔压随振次的变化关系，现场土体在振动过程中，孔压的增长经历了4个阶段，即初始阶段、增长阶段、稳定阶段和衰减阶段，且表层土体达到液化，深层的未液化；（3）大王北硬壳层在6-10级风浪下的平均液化深度仅为7-11cm，新滩和广利港硬壳层在6-10级风浪作用下的液化深度达32-42cm。强度高的硬壳层液化深度小，低的液化深度大，这种液化深度的差异性造成了地貌上的凹凸不平。

黄河三角洲区域可持续发展模式研究

以黄河三角洲为例,将可持续发展系统划分为经济子系统、社会子系统、资源环境子系统构建可持续发展评价指标体系,并采用主成分分析方法综合测度黄河三角洲可持续发展水平,结果显示,黄河三角洲2005—2009年可持续发展水平呈现出递增的趋势;然后运用灰色关联度分析方法,分别计算出经济、社会、资源环境子系统与黄河三角洲综合可持续发展水平的关联度系数,结果发现,2005—2009年资源环境是带动黄河三角洲可持续发展的最主要因素,因而界定黄河三角洲区域可持续发展模式为资源环境持续型.

黄河三角洲生态区孔隙热储地热开发对地面沉降的影响分析

黄河三角洲地区地热资源丰富,热储类型以孔隙热储为主,开采潜力巨大。同时黄河三角洲地区由于成岩差、土层新,地热开发引发的地面沉降问题逐渐引起人们的重视。研究表明:现状条件下,黄河三角洲地区地面沉降以地层(土体)自然固结与地面建筑物载荷有关,地热开发对地面沉降影响微小,南部的广饶地区过量开采地下水是引起地面沉降的主要原因。

黄河三角洲地区耐盐乡土植物种类及生态价值研究

描述了黄河三角洲地区耐盐乡土植物的种类及生态价值。黄河三角洲地区耐盐乡土植物以草本植物为主,灌木和乔木零星分布。主要耐盐乡土植物有芦苇、盐地碱蓬、柽柳和旱柳等。黄河三角洲地区耐盐乡土植物发挥着重要的生态作用,主要包括:防风固沙,保持水土,调节气候;固碳增汇,补偿碳排放;防治重金属等污染;净化水质;维持生物多样性;改良盐渍土。

近15年来黄河三角洲土地利用演化及成因分析

黄河三角洲是中国三大河口三角洲之一,同时也是世界上陆地资源生长最快的地区之一。在自然演替和人工干扰的相互作用影响下,该地区土地利用/覆被变化非常迅速并成为当前研究的热点。通过解译研究区1995、2004和2010年遥感影像,利用转移矩阵、土地利用变化图等从数量和结构变化两方面对该地区的土地利用变化进行了分析。同时结合现有基础数据源,从自然因素和社会因素两方面对其成因进行了探究和分析。结果表明:研究区的各类土地利用一直处于动态变化之中,建设用地、水体、盐田虾塘都呈现增加的态势,而草地、林地等在波动中下降,未利用土地比重仍然很大,土地利用类型复杂度不断增加。自然因素和社会因素的影响互为补充累积,共同影响着研究区的土地利用类型变化,其中,社会因素起主导作用,但自然因素的影响也不容忽视。