丹江河流枯水期水化学特征及离子来源分析

丹江河水水化学特征是南水北调中线水源地水质的重要指标之一。在2017年10月—2018年4月采集了丹江不同河段河水样品,研究枯水期河水中主要化学离子的质量浓度及其来源。结果表明:丹江水体中主要阳离子为Ca^(2+),主要阴离子为SO_(4)^(2-),各离子质量浓度与长江、汉江相似,唯有Mg^(2+)质量浓度高于长江、汉江水体;丹江水体表现出硝酸盐污染,且从上游到下游NO_(3)^(-)质量浓度在增加,表明人类活动对河流水质的影响在增强。丹江水离子主要来源为岩石风化,大气降水以及人类活动对丹江干流河水的水体也有一定影响。

丹河水系表层沉积物重金属污染及生态风险评价

采用原子吸收分光光度法和原子荧光光谱法,测定了丹河水系干流及主要支流表层沉积物中重金属(Mn、Zn、Cu、Pb、Cd、Cr、Hg、As)的含量,同时用沉积物质量基准法(SQG)和Hakanson潜在生态风险指数法,对重金属的毒性效应、污染程度及潜在生态风险进行了评价,并分析了重金属的主要来源。结果表明,丹河水系表层沉积物中Mn、Zn、Cu、Pb、Cd、Cr、Hg、As的平均含量分别为115.1、18.78、8.46、6.49、2.85、60.6、0.047、14.22mg·kg-1。Cd、As和Cr的含量介于最低效应水平(LE-L)与严重效应水平(SE-L)之间。根据SQG,丹河表层沉积物中重金属含量处于中度污染水平,可能会对河流生物产生一定的毒性效应,而Pb、Cu、Zn则尚无毒性效应。除了As和Cr之外,其他重金属元素之间均呈现较明显的正相关,表明在沉积物中这些重金属的含量具有共同的变化趋势,且具有一定的同源性。工业排污是造成丹河水质恶化的主要原因之一,也是重金属的主要来源。以山西省土壤背景值为参比进行Hakanson潜在生态风险指数评价发现,丹河水系表层沉积物呈现由强至极强的生态风险,其中Cd生态风险最大,Hg、As次之。对单个重金属的潜在生态风险系数和多个重金属的潜在生态风险指数进行分析显示,生态风险较大的样点是高平市、巴公河和水东。研究结果旨在得到单一污染物的环境影响和多种污染物的综合效应的评价结果,为丹河水系沉积物及水体重金属污染防治和决策管理提供科学依据。

丹江鹦鹉沟小流域土壤侵蚀和养分损失定量分析

小流域土壤侵蚀量和养分损失量的定量研究可为南水北调水源区的生态保护、水土保持和生态补偿提供重要的依据。该文在地理信息技术(geographic information system,GIS)的支持下,应用修正通用土壤流失方程(revised universal soil loss equation,RUSLE)估算了丹江鹦鹉沟流域的土壤侵蚀量和养分损失量,并进行了土壤侵蚀强度分级。结果表明,流域的年均土壤侵蚀模数为3140t/km2,侵蚀强度为中度。其中强度侵蚀以上的土地面积占流域总面积的24.1%,侵蚀量为4573.0t,却占年侵蚀总量的84.8%,其主要是坡度较大的坡耕地,是流域需要重点治理的区域。不同土地利用类型的土壤侵蚀量差异较大,林地、草地和农地的年均土壤侵蚀模数分别为509.7、1511.8和4606.5t/km2。林草地年侵蚀量较小,农地土壤侵蚀量占流域总侵蚀量的95.3%。坡度每增加5°,不同土地利用的土壤侵蚀模数增加量比坡长每增加5m的增加量要大1～2倍。研究区表土流失造成的全氮、全磷和有机质损失量分别为3.81、3.52和101.45t,其中农地的养分损失量最为严重。流域泥沙中全氮、全磷和有机质的年均流失模数分别为1.01、0.75和38.43t/(km2a)。该研究可为水源区水土流失和非点源污染治理以及清洁小流域建设提供科学依据。

丹江鹦鹉沟小流域不同土地利用类型的粒径特征及土壤颗粒分形维数

选取丹江鹦鹉沟流域78个不同土壤剖面,应用分形理论研究不同土地利用类型的土壤颗粒分形特征和空间变异性以及与土壤养分的相关关系。结果表明:(1)研究区的土壤粒径分布中,粉粒含量占主导地位,粉粒含量百分比在45.41%～66.19%之间,粘粒含量和极粗砂粒含量相对较低。(2)小流域土壤颗粒的分形维数不能用半方差模型和Kriging插值来模拟。表层土壤颗粒分形维数受土壤侵蚀影响较大。(3)陡坡以下,土层较厚且质量较好的地块往往被用作农地,致使相同坡度下,土壤颗粒分形维数表现为农地>林草地。(4)分形维数与不同粒级含量的相关性具有明显差异,其中,分形维数与粉粘粒含量呈显著线性正相关,与细砂粒、中粗砂粒和极粗砂粒含量呈线性负相关。(5)农地和草地0-10cm土壤颗粒的分形维数随坡度的增加呈降低趋势,但坡度对林地的分形维数影响很小。(6)分形维数在4个土层均与土壤含水量呈显著正相关,在0-10cm与有机质含量呈显著负相关。

陕西省丹江流域NDVI分布及其与土地利用的关系

植被覆盖是陆地生态系统的主体,研究植被空间分布格局与土地利用之间的关系,对于生态环境保护和水土流失防治具有积极意义。以南水北调中线工程水源地,丹江流域为研究对象,利用MODIS 250 m NDVI数据,结合地理信息系统技术,对丹江流域NDVI等级分布图和DEM图叠加,得到NDVI在不同海拔、坡度和坡向等地形因子的分布情况,并且与土地利用进行相关分析。结果表明:1)丹江流域NDVI平均值为0.84,表明流域植被覆盖较好。高植被覆盖分布于流域边缘高山区,东北和东南较集中;中植被覆盖分布于丹江流域河道两侧川塬区和低山区,西北和南部较集中;低植被覆盖位于丹江流域川道区,呈点和线状分布。2)不同海拔和坡度,植被覆盖面积呈单峰分布,平地的植被覆盖面积接近0;不同坡向植被覆盖面积差异不明显。3)除坡向外,不同海拔和坡度,高、中植被覆盖与耕地、林地和草地显著相关;不同地形因子下,低植被覆盖与建设用地和水域显著相关。丹江流域植被覆盖度与人类活动范围呈逆向分布,说明人类活动对植被分布影响较大;优化土地利用,适当增加林地覆盖面积,有利于提高丹江流域的水土保持功能。

丹江鹦鹉沟小流域氮素随径流的迁移及对水质的影响

计算小流域非点源氮素流失负荷,并以此开展丹江水源区水体污染源解析和控制研究。基于流域断面及小区监测试验,利用平均浓度法对鹦鹉沟流域氮素年均流失模数和不同土地利用类型的非点源污染负荷进行计算分析。结果表明:径流水质中主要是总氮质量浓度超标,且硝氮质量浓度均大于氨氮质量浓度;当坡耕地坡度大于25°时,氮素流失严重,水质极差;农村生产生活污染物排放对水质有很大影响,从断面1到把口站,硝氮质量浓度和总氮质量浓度增加较大;农地、草地和林地的总氮年均径流流失模数分别为0.36、0.22和0.09t/(a·km2);流域出口非点源污染物氨氮、硝氮和总氮的平均质量浓度分别为0.17,4.71和7.55mg/L,点源污染物氨氮、硝氮和总氮的平均质量浓度分别为0.20、2.12和4.08mg/L。总体来说,鹦鹉沟流域径流中总氮的流失模数为0.89t/(a·km2),总氮是影响水质的主要污染物,需加强对坡耕地氮素流失和农村生活垃圾的治理。

模拟降雨条件下丹江鹦鹉沟小流域坡面径流磷素流失特征

基于野外模拟降雨试验,分析丹江鹦鹉沟小流域坡面不同土地利用类型的地表径流流失过程和壤中流产流特征,阐明不同土地利用对坡面径流磷素流失的调控机理及其差异。结果表明:坡面地表径流产流量表现为大雨强>中雨强>小雨强,套种小区较玉米小区能平缓地表径流过程,且能够减小中小雨强下的地表径流量。玉米小区和裸地小区在小雨强下的坡面径流磷素浓度均值相对高于大中雨强下的径流磷素浓度均值,径流磷素浓度均值在小雨强时表现为裸地小区>玉米小区>套种小区,套种小区能降低小雨强下的径流磷素浓度。玉米小区和裸地小区的壤中流磷素浓度均值在小雨强时均大于大中雨强下的壤中流磷素浓度均值;在不同雨强下,地表径流中磷素的流失量远大于壤中流磷素的流失量。玉米小区和裸地小区的磷素流失总量均随降雨强度的减小而降低,在相同雨强下,玉米小区的磷素流失总量总体大于裸地小区的磷素流失总量。

丹江中游典型小流域土壤颗粒及分形特征

在丹江鹦鹉沟小流域，利用网格状取样和典型样地取样相结合的方法，进行土样采集，共计采样点268个，研究土壤颗粒组成和分形特征，以及与土壤全氮之间的相互关系。结果表明：土壤粉黏粒质量分数随土壤深度的增加而增大，不同土层下土壤粉黏粒质量分数平均值均表现为农地〉林地〉草地。经ANOVA分析，不同土地利用在10—40cm土层的粉黏粒质量分数存在显著差异（P〈0．05）。不同植被类型间土壤颗粒分形维数亦存在显著差异（P〈0．05），10～20cm土层的土壤颗粒分形维数更能代表不同土地利用的差异。土壤颗粒分形维数与坡度呈显著负相关（P〈0．05），与坡向和海拔无显著相关性。土壤全氮质量分数在0～20cm土层与中粗砂粒质量分数呈极显著正相关（P〈0．01），土壤颗粒分形维数和土壤全氮质量分数在20～60cm土层均与土壤粉黏粒质量分数呈极显著正相关（P〈0．01）。鹦鹉沟流域0～10cm土层的土壤粉黏粒储量为13．28万t，不同土地利用下0～10cm土层每m2土壤粉黏粒储量表现为农地〉林地〉草地，分别为74．71kg／m2、71．54kg／m2和70．23kg／m2。

丹江典型小流域有机碳在土壤团聚体不同粒级的分布研究

选取丹江鹦鹉沟小流域典型土地利用类型进行土样采集,研究不同土地利用类型下土壤团聚体的粒径分布特征和团聚体有机碳含量与粒径的相互关系,运用情景模拟法计算不同土地利用类型下的土壤团聚体有机碳储量转移矩阵。结果表明：不同土地利用类型土壤团聚体含量大致呈现伴随粒径的减小而减小的趋势,且主要集中于大粒径（2~10mm）的范围内。经ANONA检验,农地与林地,林地与草地之间土壤团聚体不同粒级有机碳含量存在显著差异（P〈0.05）,其典型用地之间的土壤团聚体有机碳粒径分布的变异性属于中等变异,且团聚体有机碳与小粒径（〈1mm）的土粒结合更加紧密,有机碳储量的粒径分布呈现出近似正态分布的状态。

汉丹江(陕西段)水质模拟研究

目的模拟汉丹江(陕西段)干流的水质。方法用一维均匀流水质模型和一维稳态流水质模型分别模拟了汉丹江流域(陕西段)干流的水质。结果根据现有监测断面资料,2006年用一维均匀河流水质模型模拟的结果与资料的符合度均值为80.3%,一维稳态流水质模型模拟的结果与资料的符合度均值为69.7%。结论一维均匀流水质模型更适合模拟汉丹江流域(陕西段)干流的水质。

陕西省丹汉江流域土壤侵蚀经济损失分析

【目的】分析陕西省丹汉江流域土壤侵蚀的经济损失,为水土流失状况评价提供参考。【方法】利用环境经济学的原理,采用市场价值法、机会成本法和影子工程法等,结合最新调查数据,对陕西省丹汉江流域土壤侵蚀造成的经济损失进行估算。【结果】陕西省丹汉江流域每年土壤侵蚀经济损失为112.884亿元。土壤养分流失损失、土壤水分流失损失、土地废弃损失和泥沙滞留、淤积损失分别占96.028%,0.589%,1.528%和1.855%。单位水土流失面积的土壤侵蚀经济损失为42.97万元/km2。各市单位水土流失面积的土壤侵蚀经济损失大小依次为安康市>商洛市>汉中市>宝鸡市>西安市。强度损失的县(区)主要集中在2个区域,即汉江源头的宁强县、略阳县和汉江中游的安康市大部及丹江上游的镇安县、山阳县。【结论】单位水土流失面积的土壤侵蚀经济损失与土壤侵蚀模数之间具有显著相关性,可以作为评价水土流失状况的一个直观、重要的指标。

陕西省丹汉江流域农业非点源污染区划

农业非点源污染是导致地表水环境质量恶化的重要原因。丹汉江流域是南水北调中线工程的主要水源地,实现农业非点源污染分区管理分类控制,将进一步确保中线工程的水质安全。以陕西省丹汉江流域27个县(区)为基本单元,采用水质指数法、聚类分析法和等标污染负荷法等方法,进行了污染源敏感性评价和污染类型识别,进而实现流域农业非点源污染分区。结果显示:(1)丹汉江流域农业非点源污染可分为5级敏感区,且敏感区等级呈现以中心城市为核心,以干流为轴线,向南北两侧递减的分布格局。(2)农业非点源污染控制类型主要包括农业种植、畜禽养殖、生活排放3种基本类型。(3)敏感区等级越高,污染类型越复杂。

丹汉江流域生境质量对景观格局变化响应

文章通过对陕西省丹汉江流域的生境质量与景观格局开展研究,探讨二者间的相关关系,以期为该研究区内生态环境保护与景观规划提供一定参考。以陕西省丹汉江流域1990-2018年土地利用情况为基础,基于InVEST模型、Fragstats景观格局指数测算平台、GEODA空间数据分析软件,评估了该时段内生境质量演化情况,并采用空间自相关理论,揭示了生境质量在空间上的集聚情况以及生境质量与景观格局之间的关联性。结果表明:1990-2018年间,研究区内景观转化特征主要发生在耕地、林地、草地三者间的相互转化以及建设用地面积持续增长对其他景观的挤压,导致了区域内破碎度程度增加;研究时段内平均生境质量指数较高,其在21世纪前处于下降趋势,在21世纪初,随着各生态保护措施的施行,生境质量指数逐渐上升;生境质量空间分异与流域景观类型分布高度重合且具备空间上的集聚特征;随着时序变化,景观格局向多样化、异质化、复杂化和破碎化发展,且生境质量与景观格局间的空间关联性也随之增强。应继续采取生态保护措施,调节景观格局结构,合理规划当地土地利用,充分保障当地生态环境,增进居民福祉。

陕西省丹汉江流域重点水土保持工程适宜性评价

【目的】分析陕西省丹汉江流域重点水土保持工程的适宜性,为开展水土保持工程建设提供科学的决策依据。【方法】首先分析丹汉江流域各时期('长治'工程1~7期和'丹治'工程1期)重点水土保持工程的完成情况;在此基础上构建水土保持工程适宜性评价指标体系;然后分别采用层次分析法和主成分分析法计算水土保持工程适宜性的综合评价分值(EI);最后对各时期水土保持工程适宜性的综合评价分值进行排名,并对2种分析方法的评价结果进行比较。【结果】20世纪80年代以来,陕西省丹汉江流域水土保持工程的实施范围逐步扩大,治理任务和投资量增加,单位面积投资和中央投资比例提高,工程的治理措施逐渐配套,水土保持效益越来越显著。从'长治'1期到'长治'7期工程,丹汉江流域水土保持工程的综合评价分值EI一直呈波动变化,到'丹治'1期工程时EI值急剧提高;基于层次分析法和主成分分析法得到的各时期水土保持工程适宜性排名结果基本一致('长治'2期和4期除外)。【结论】陕西省丹汉江流域水土保持工程中的'丹治'1期工程与各时期'长治'工程相比具有较强的适宜性。

西藏当曲河的鱼类

198 0年 7月上旬在西藏拉萨河上游支流当曲河进行调查 ,采集到鱼类标本 1 1 3号 ,经鉴定为 6种和 1种自然杂交鱼类。

陕西省丹汉江流域典型县土壤侵蚀的地貌分布特征

为揭示陕西省丹汉江流域典型县土壤侵蚀的空间分布特征,利用地理信息系统技术,通过对石泉县和商南县土壤侵蚀强度分布图和DEM图的叠加,得到土壤侵蚀强度在坡度、坡向、高程、起伏度等地貌因子的空间分布状况。结果表明:研究区水土流失程度较高,土壤侵蚀强度以轻度和中度为主。不同坡度、高程、起伏度下的水土流失面积比例、土壤侵蚀综合指数和土壤侵蚀强度均呈现单峰分布,平地的水土流失面积接近0,不同坡向的土壤侵蚀强度分布差异不显著。不同土壤侵蚀强度的最大值随着坡度升高而增大,但却随着高程的升高而减小。各土壤侵蚀强度的起伏度分布特征均很相似。此结论可为陕西省丹汉江流域中游地区水土保持规划和水土流失治理提供决策依据和理论支持。

基于AHP的丹江流域生态修复模式模糊综合评价

丹江流域过去几十年里采用了生态、工程、生态与工程相结合、生态移民4种模式对流域生态进行了修复。为了进一步完善丹江流域生态修复模式,建立了生态修复评价指标体系,采用层次分析法和模糊综合评判法对丹江流域生态修复的综合效果进行了评价。丹江流域生态修复评价结果为良好。经分析发现,丹江流域生态修复中植物措施的主导地位没有得到充分体现,而工程措施比较多,今后,应以自然修复模式为主,人为工程修复模式为辅。

基于水土流失风险的流域景观格局识别方法研究

运用"源、汇"景观理论,利用洛伦兹曲线,考虑了植被覆盖因素,基于景观坡度指数,构建了景观空间负荷对比指数,定量分析了丹江流域9个子流域的景观空间格局。结果表明:丹江流域北部各子流域主要以水土流失的"源"景观为主,景观坡度指数大,空间负荷指数小,水土流失风险大;流域南部各子流域上游以"汇"景观为主,坡度指数大,中下游以"源"景观为主,景观空间分布不均衡,存在一定的水土流失风险。

汉丹江流域陕西段水环境容量研究

汉丹江流域陕西段作为南水北调中线工程的水源区,其水质状况至关重要。结合汉丹江流域陕西段水质、水文监测资料和沿岸排污状况,通过不同的水文条件设计,应用一维和二维水环境容量模型,对已划分的水功能区,计算出了其主要污染物COD的水环境容量。

陕西省丹汉江流域水土保持工程投资情况分析

为了研究陕西省丹汉江流域水土保持工程投资的构成和使用情况,解决国家投资不能满足实际需求的矛盾,通过对典型小流域投资情况的实地调查和数据比较,分析了陕西省丹汉江流域人工费用和原材料价格变化、水土保持工程投资的实际需求和使用方式等。结果表明:陕西省丹汉江流域水土保持工程的实际投资需求远高于概算标准,近年来人工费用和原材料价格大幅上涨,地方配套资金难落实,群众投劳和项目捆绑的数量十分有限,项目资金主要来源于中央投资,而实际落实的中央资金不仅要用于工程建设,还要用于前期工作和项目管理等方面。所有这些因素,导致项目资金严重不足。建议修订水土保持工程概(估)算定额、增加水土保持工程单位面积投资标准、提高中央投资比例、落实地方配套资金、多方融资、鼓励群众参与项目建设以及增加前期工作和项目管理费用等。