黄淮平原县城地下水环境状况分析——以开封市通许县为例

地下水是水资源的重要组成部分,也是构成并影响生态环境的重要因素。黄淮平原是国家重要的粮食生产基地,地下水是黄淮平原县城的主要饮用水和灌溉水源,地下水环境直接影响到粮食生产安全和居民饮水安全。以开封市通许县的地下水环境为研究对象,浅层地下水水质普遍较差,超标因子主要为:锰、磷酸盐、氟化物、溶解性总固体、总硬度、总氮、石油类、砷、菌落总数和浑浊度等10项。中深层地下水水质相对较好,超标因子为钠和氟化物,其中氟化物为局部超标。深层地下水是县城的主要供水水源,处于严重超采状态,地下水位持续下降,下降速率2.24~5.13 m/a。造成浅层地下水污染的因素有地质成因、工业污染源、生活污染源及农业污染源等,而且存在越流补给深层地下水并造成水环境污染的风险。针对存在的问题提出了处理思路和措施,为黄淮平原县城的水资源利用、地下水环境保护及治理提供参考。

黄淮平原砂姜黑土区小麦品种筛选及高效栽培技术

为促进黄淮平原砂姜黑土区小麦产业健康发展,了解不同小麦品种在该生态区的丰产性和适应性,在2021年通过对12个小麦品种进行筛选试验,筛选出周麦36、百农207、郑麦136三个适宜在黄淮砂姜黑土区推广的品种,并研究了配套栽培技术,为今后黄淮平原砂姜黑土区小麦品种更新换代提供科学依据。

黄淮平原冬小麦霜冻害时空分布特点的研究

黄淮平原是中国小麦的主产区,而该区又是中国遭受霜冻害最严重的地区之一。霜冻害造成该区小麦产量减少,影响着中国的粮食安全问题,通过研究霜冻害在黄淮平原的时空分布特点,为小麦的种植提供科学的决策依据。选取小麦拔节期后日最低温度及距拔节期天数为指标,构造霜冻害灾度函数,利用该函数得到各个地区的冬小麦霜冻害灾度值,根据灾度值进行霜冻害的等级划分,计算各级霜冻害的发生频率,运用GIS得到霜冻害的时空分布特征。研究结果表明:在时间上,各级霜冻害的发生频率随年代呈减少趋势,轻霜冻害发生最为频繁,在各个年代频率值都在15%左右,重霜冻害次之发生频率约为6%左右,中霜冻害最轻;在空间上,该区的霜冻害多发地区以河南省和山东省霜冻害发生最为频繁且受灾较严重,其发生频率可达30%以上,最高可达70%。总体上北部地区霜冻害的发生频率高于南部地区。通过对冬小麦霜冻害时空分布特点的分析,为该区冬小麦霜冻害的防灾减灾以及冬小麦品种的选择提供一定的理论依据。

黄淮平原农田土壤中重金属的分布和来源

对黄淮平原224个农田表层土壤样品中7种重金属(As、Cd、Cr、Hg、Ni、Pb和Zn)浓度进行了调查,采用Hakanson潜在生态危害指数法对其生态危害进行了评价,并用相关性、逐步回归和主成分分析对重金属来源进行了解析.结果表明,农田土壤中7种重金属的平均浓度分别为11.8、0.17、79.0、0.04、35.3、25.3和73.8 mg·kg-1.与黄淮平原的土壤背景值相比,调查区域农田土壤重金属污染处于低污染水平,这与重金属污染指数评价的结果一致.重金属的潜在生态危害评价结果显示,除Cd和Hg的污染存在中等潜在生态危害风险外,其他重金属的潜在生态危害轻微.相关性分析和主成分分析结果表明,黄淮平原的农田土壤中Cr、Ni和Zn主要来自于工业烟尘沉降和化石燃料燃烧排放,As、Cd和Pb主要来自于污水灌溉,磷肥和有机肥的大量施用,而Hg可能来自于母质淋溶.

秦岭-黄淮平原交界带自然地理若干特征分析

文章探讨了秦岭-黄淮平原交界带划分的依据和方法,然后就其自然地理过渡性、暴雨频繁发生和坡地暖带及其自然地理效应进行讨论。研究表明:交界带自然地理要素不仅具有西部山地和东部平原之间的过渡性,而且北亚热带和暖温带地理成分在这里彼此交汇。交界带暴雨频繁,且以大暴雨为主,集中分布在海拔100～200m之间。交界带冬季气温高于平原0.5～0.8℃,1月最高气温出现在海拔350～400m之间,形成特有的坡地暖带,暖带厚度100～250m。交界带暴雨频繁和暖坡效应是大气环流和交界带地貌格局共同作用的结果,且对本区土壤发育和植物分布等具有重大影响。

黄淮平原冬小麦底墒水分布规律

黄淮平原冬小麦底墒水主要由当年7月—10月上旬的降水在土壤中积累形成。本文在分析土壤类型及夏季降水规律的基础上,以100cm为计算冬小麦底墒水的深度,探讨了黄淮平原冬小麦底墒水分布规律。结果表明:黄淮平原冬小麦底墒水与7月—10月上旬降水存在较好的线性关系,土壤有效含水量正常年为184～290mm,丰水年为201～329mm,欠水年为148～265mm;非胁迫含水量正常年为124～224mm,丰水年为135～266mm,欠水年为100～201mm;黄淮平原底墒水具有西北部低、西南部和东部高的空间分布特征,低值区正常年底墒水加上生育期降水不能完全满足冬小麦需求,需灌溉1～2次;高值区加上生育期降水,一般可以满足冬小麦正常生长发育的需要。

基于降水距平的黄淮平原夏玉米干旱评估指标研究

以降水和产量资料为基础,研究确定了夏玉米干旱评估指标。首先对历史产量序列进行处理,利用三次多项式拟合趋势产量,分离相对气象产量;分析不同生育阶段降水距平和相对气象产量的相关关系,结果表明,玉米出苗~抽雄期降水距平与相对气象产量呈显著的正相关;通过统计分析,建立了它们之间的回归方程,并结合农业干旱划分标准,确定了夏玉米生长季不同等级的农业气象干旱指标,即降水负距平〈20%、20%~50%、50%~80%、〉80%时,分别出现轻旱、中旱、重旱和严重干旱,产量分别减少〈10%、10%~20%、20%~30%、〉30%。

黄淮平原麦茬直播稻分蘖发生规则及其与产量构成的关系

【目的】探明抗旱性水稻品种在稻-麦两熟系统中旱作条件下,分蘖发生和成穗的优势节位及其对产量的影响。【方法】以旱稻297(旱稻277)、旱稻502、宁粳16和宁粳35等抗旱品种为材料,比较研究旱作和浅水层灌溉条件下拔节前各节位分蘖的发生和成穗频率及对产量的贡献。【结果】试验观察到拔节前第2～9节位有分蘖发生,虽然发生节位和频率因品种、水旱条件和年份而异,但第3～5节位均表现出了较强的分蘖势。2006年旱稻277有效分蘖对产量的贡献达到40%以上,其余品种皆不足20%;其中,分蘖对产量的贡献主要来自第4、5、10和11节位。【结论】第3～5节位是分蘖发生的优势节位,且分蘖穗的性状较好,通过栽培措施促其早发、多发对水稻实现旱作高产具有重要意义。

不同耕作方式对路旁土壤重金属分布的影响——以黄淮平原国道310开封段为例

在G310开封段的杜良和杏花营分别布设采样断面，共采集320个样品。用ICP．MS测定土壤Pb、Cu、Zn、Cd、Cr和Ni含量，用泛克里格插值法分析路旁土壤重金属含量空间分布特征。结果表明，不同耕作方式对路旁土壤重金属含量空间分布影响很大。水旱轮作农田在淹水期间，由于水分的流动性以及土壤Eh下降等原因，加速了重金属的迁移，其分布无明显规律性。旱旱轮作农田的土壤重金属含量呈现出与道路平行的带状分布，其中土壤Cr和Cu含量随着距路基距离增加而递减；土壤Pb、Ni、Zn和Cd含量随着距路基距离增加而先增大然后减小，峰值含量出现在距路基30～50m间。

黄淮平原冬小麦旗叶光合特性研究

对黄淮平原 1 2个冬小麦品种灌浆中后期旗叶净光合速率等光合作用指标及光合作用日变化类型进行了研究。结果表明 ,冬小麦旗叶净光合速率为 1 8.2 3～ 2 4 .0 3μmol/(m2 .s) ,光补偿点为 1 9.86～ 48.5 5 μmol/(m2 .s) ,光饱和点 1 1 85～ 1 32 5 μmol/(m2 .s) ,CO2 补偿点为39.81～ 91 .2 3μmol/mol,光呼吸速率为 3.88～ 9.1 6μmol/(m2 .s) ,暗呼吸速率 1 .1 4～ 2 .46μmol/(m2 .s) ,羧化效率为 0 .0 71～ 0 .1 49,表观量子效率为 0 .0 4 0～ 0 .0 80。旗叶净光合速率日变化可以根据其净光合速率与有效辐射强度变化拟合系数的不同分为部分拟合、基本拟合和高度拟合 3种类型。

黄淮平原农业景观鸟类多样性及生境差异

农业景观中的鸟类多样性对生态系统功能和服务的形成与维持具有重要作用。黄淮平原区是我国最重要的农业景观区之一,为探讨区域内农业景观中鸟类多样性特征和不同生境间的差异,在研究区农业景观不同生境中布设样点,调查繁殖期鸟类多样性特征。结果显示:(1)共记录到32科、49属、66种的10044只个体,但优势科属明显;(2)物种丰富度、多样性和均匀度均表现出在沟渠、湖泊生境中较高,农田和村庄生境中相对较低,但物种多度呈现出村庄生境中最高,其次是沟渠和农田生境,湖泊生境中最低;(3)在区系分布上,各生境中均以广布种为主,生态类群上,鸣禽在各生境中均占绝对优势,涉禽和游禽主要分布在沟渠和湖泊生境中,从居留型来看,留鸟是各生境中的主导类群,候鸟、旅鸟和迷鸟比例很低;(4)鸟类群落异质性分析显示,各生境间的相似性总体上较高,表明区域内农业景观中鸟类组成具有较高的重叠性。研究显示农业景观中湖泊和沟渠的存在能有效的提高区域鸟类的丰富度和多样性,而沟渠的存在能有效的提高鸟类个体多度,农田和村庄有助于特定类群多度的增加,因此在未来的区域持续农业景观的构建中一方面要重视自然、半自然非农生境的作用,另一方面也不能忽视不同生物类群对景观异质性响应和对生境特征需求的差异。

秦岭-黄淮平原交界带地貌演化阶段的信息熵判定

在地貌信息熵计算方法和涵义讨论的基础上,计算了秦岭-黄淮平原交界带面积大于100 km2各流域的地貌信息熵值,进而分析了秦岭-黄淮平原交界带的地貌演化阶段。得出以下结论:该区地貌演化处于壮年期和老年期的过渡阶段;各流域坡面形状多为下凹形为主,但山地整体的坡面形状近于直线形。

黄淮平原农业干旱预警系统研究

采用区域气候模式与土壤水分模型相结合的技术,建立黄淮平原农业干旱预警系统。系统的气候模式采用NCAR的区域气候模式(RegCM2),为土壤水分模型提供所需的气象要素场数值预报。土壤水分模型采用适合于黄淮平原冬小麦、夏玉米等作物的土壤水分平衡方程。试运行结果表明,利用区域气候模式和土壤水分模型构建的区域性土壤水分模型,土壤水分预报的平均相对误差在15%以下,可以较好地模拟出土壤水分变化和干旱分布状况,可用于土壤水分预报和干旱监测。

秦岭-黄淮平原交界带中东部近50年气候变化特征与趋势

20世纪后期，全球增暖趋势明显，受此影响，秦岭-黄淮平原交界带的气候也受到不同程度地影响。选取了其中东部1961～2006年的5个代表站点气温、降水量资料，通过计算趋势系数等现代统计诊断方法，对秦岭-黄淮平原交界带中东部近50年气温和降水变化进行分析，找出其变化趋势，为敏感的交界带自然资源开发利用、自然灾害防御以及制定区域发展规划提供科学依据。结果表明，近50年交界带中东部气温呈不显著上升趋势（0.09 ℃/10年），其中长葛的气候倾向率为0.18 ℃/10年，是年平均气温倾向率的2倍。夏季气温呈负趋势，秋季正处于较暖时期，冬季气候从冷干型逐渐转向暖湿型。年降水量倾向率为15.9 mm/10年，趋势系数为0.16，降水量增加的趋势呈现出从西向东递增的格局。夏、冬季降水表现为正趋势，而春、秋季降水呈负趋势。

试论秦岭—黄淮平原交界带的农田水分旱涝指标

从“土壤—植物—大气”水分连续系统出发，根据农田水分平衡方程及土壤水分的有效性和作物吸水之间的关系，对秦岭东伸余脉—伏牛山与黄淮平原交界带的农田水分旱涝指标进行了论证。

秦岭—黄淮平原交界带中东部近50a气温变化特征分析

选取了交界带中东部1961—2006年的5个代表站点逐日气温资料,采用趋势系数、滑动平均等方法对年及各季气温变化特征进行诊断分析,并用Mann-Kendall对年平均气温时间序列可能的突变点进行了检测.结果表明,近50 a交界带中东部气温呈不显著上升趋势(0.086℃/10a),其中长葛的气温倾向率为0.18℃/10a,是年平均气温倾向率的2倍.春、秋、冬3个季节的平均气温50年来呈上升趋势,冬季上升幅度较大,气温变化率为0.31℃/10a,明显高于春、秋2季的0.1℃/10 a和0.14℃/10 a,夏季的平均温度呈下降趋势,气温变化率为-0.22℃/10a.利用Mann-Kendall突变检验方法对年平均气温进行检验的结果显示,气温在1963年和1997年发生突变.

秦岭-黄淮平原交界带土壤物质强淋溶效应分析

在山地迎风坡最大降水高度以下区域，土壤物质的淋溶性具有随高度的降低而逐渐减小的高度分布规律。然而，对沙河一线7个土壤剖面土壤样品的分析结果表明，在秦岭-黄淮平原交界带内，土壤物质的淋溶性具有随着高度的降低而增大的反常现象，我们称之为土壤物质强淋溶效应。与两侧的山地和平原地区相比，在秦岭-黄淮平原交界带海拔高度150～300m之间的区域内，表层土壤的硅铝铁率陡然减小，土壤碱金属和碱土金属氧化物的淋溶率显著增大，硅、钛、锰、磷氧化物的积累率明显增大。此处出现土壤物质强淋溶效应的主要原因是山前“暖坡效应”的存在。较高的气温增大了当地土壤物质的活动性，为其淋溶提供了有利的环境地球化学条件。

秦岭─黄淮平原交界带气候边际效应初探

本文基于地理学和生态学中边际效应的观点，论述山地与平原两大系统在一定条件下相互作用，形成一些既不同于山地又异于平原的特殊气候现象──气候边际效应。分析指出，气候边际效应在秦岭－黄淮平原交界带中主要表现为坡地暖带、强降水效应和干旱效应，并对这三种气候边际效应的特征及成因进行了探讨。

黄淮平原农用地产能影响因素评价研究

以黄淮平原(河南部分)为例,从资源条件、社会经济条件、农业科技条件、抗灾与可持续生产条件4个方面构建评了价指标体系,采用相关系数法、专家咨询法等方法确定评价指标的权重。对评价指标进行极值标准化处理后,采用加权求和法、多元回归法对黄淮平原农用地产能影响因素进行评价。评价结果表明,农业科技条件对黄淮平原产能的贡献率低于其对河南省的贡献率,资源条件对黄淮平原(河南部分)的贡献率高于对河南省的贡献率,抗灾与可持续生产条件和社会经济条件对河南省和黄淮平原产能的贡献率均较低且差别较小,得出当前影响该区产能的主要因素为农业科技水平落后、耕地质量和农田基础设施水平低。基于此,提出了提高黄淮平原农用地产能的相关措施和建议。

明代黄河决溢对黄淮平原经济发展的影响

黄淮平原位于河南省东部、山东省西部黄河以南及安徽省、江苏省淮河以北,是华北平原的南部。明代为保证南北京杭大运河漕运的畅通,人为抑止北流,造成黄河改道决溢频发,几乎无岁不灾,灾害范围之大遍及黄淮平原,对黄淮平原经济发展产生了非常大的影响,主要表现在漕运受阻,农业受损,城镇遭淹。官民采取了应对黄河决溢的一系列有效措施,改变不利于经济发展的环境,促进了黄淮平原经济的可持续发展。