基于水文模型的山东半岛典型流域产流模式探讨

为明晰山东半岛半湿润地区流域产流模式,以龙角山水库流域为例,利用28场洪水资料,以新安江模型和垂向混合产流模型作为蓄满产流和混合产流的代表,探讨半湿润地区流域产流模式。结果表明:(1)垂向混合产流模型的洪峰流量、峰现时间和径流深三个预报项目的平均合格率,在率定期和验证期分别为81.7%和91.7%,达到甲级精度,且模拟结果地面径流与壤中流占比大,对洪峰过程的模拟吻合度高。(2)新安江模型所有预报项目的平均合格率,在率定期和验证期分别为73.3%和83.3%,达到乙级精度,其模拟结果地下径流占比大,对退水过程模拟吻合度高。本研究确定了混合产流模式在龙角山水库流域的适用性要优于蓄满产流模式,对明晰山东半岛半湿润地区产流规律具有促进作用。

高寒地区环境因素对母羊繁殖性能的影响研究

为了探究高寒地区半放牧饲养方式下环境因素对母羊繁殖性能的影响,试验选定锡林浩特市某羊场(试验羊场母羊采取一年一产繁殖模式,每年9,10月份进行人工授精,次年2,3月份产羔,羔羊于3月龄断奶)为研究对象,统计分析了2018年9月份—2020年6月份有窗式羊舍内外环境因素[包括月均温度、月均相对湿度、月均风速、温湿度指数(temperature-humidity index,THI)、风冷指数(wind chill index,WCI)]及3个批次母羊的繁殖性能数据(包括受胎率、产羔率及所产羔羊的初生均重、断奶成活率),分析试验期间羊舍内外环境因素间及羊舍内外环境因素与母羊繁殖性能指标间的相关性。结果表明:不同年份相同月份的试验羊舍内外月均温度表现并不一致,每年1月份羊舍内外月均温度最低,舍外温度可达-20.69℃,1月份舍内外温度差在5.13~13.29℃之间,且均差异显著(P<0.05);每年6月份时试验羊舍内外月均温度最高,舍外温度最高为24.06℃,舍内温度为18.58℃;每年不同月份试验羊舍内外月均相对湿度变化规律不明显,但整体呈现出1,2,12月份较高、其他月份较低的趋势;试验羊场基本在每年12月份至次年3月份进入冷应激状态(THI≤38),每年1月份冷应激最明显,其中2020年12月份和2021年1月份羊舍外环境均达到重度冷应激状态(THI<8);每月的试验羊舍内外风速变化规律不明显,但舍内月均风速显著低于舍外(P<0.05)。试验羊场每年12月份—次年2月份的WCI偏高,其中12月份的WCI达到当年峰值;每年10月份进行人工授精母羊的受胎率均高于当年9月份,2019年两批人工授精母羊所产羔羊的断奶成活率较2018,2020年偏低;羊场舍外月均相对湿度与舍外月均温度、舍外月均风速间表现为显著或极显著负相关关系(P<0.05或P<0.01),而舍内月均相对湿度与舍内月均风速间相关性不显著(P>0.05),舍内月均温度与舍外月均温度呈显著正相关(P<0.05),舍内月均相对湿度与舍外月均相对湿度呈极显著正相关(P<0.01);试验羊舍内外月均温度与母羊受胎率呈显著负相关(P<0.05),舍外月均相对湿度与母羊产羔率(P>0.05)、羔羊初生均重(P>0.05)及舍内月均相对湿度与母羊受胎率(P<0.05)呈负相关,舍内月均风速与母羊受胎率(P<0.05)、舍外月均风速与羔羊断奶成活率(P>0.05)呈正相关。说明羊舍的防风效果较好,但是冬季保温效果较差,为提高母羊的受胎率,建议该羊场适当增加羊舍的冬季通风和保温。

黄土高原半湿润区苜蓿草地土壤干层形成及水分恢复

研究了黄土高原地区不同生长年限苜蓿草地0-1000cm土层土壤水分消耗规律。结果表明,荒地与苜蓿草地土壤干层出现的区域及发生的程度不同：荒地在80-100cm土层深度,出现轻度干层;生长年限低于8a（含8a）的苜蓿草地,在250-350cm土层出现轻度干层,生长年限超过8a,出现中度干层,干层范围延至500cm土层以下。苜蓿生长超过18a,0-200cm上层土壤水分开始恢复,年均恢复1.49%;但在200-1000cm土壤深层,18、26年生苜蓿草地土壤含水量仅为10.20%,深层土壤通体干化,水分难以恢复。

半干旱半湿润地区流域水文模型分析比较研究

介绍了在新安江模型基础上发展起来的蓄满-超渗兼容和垂向混合水文模型,并对模型结构进行分析比较,选择黄河流域半湿润地区的栾川、千阳和大坝3个子流域以及半干旱地区永定河的尚义流域作为研究对象,应用遥测资料对这些模型进行分析比较,结果表明:新安江模型适用于湿润和半湿润地区;蓄满-超渗兼容模型从结构和实际应用中比较适用于半干旱半湿润地区;垂向混合模型从结构和适用上更适用于干旱半干旱地区.

不同根型苜蓿根颈变化特征分析

在甘肃省3个不同生态区(天水半湿润区、兰州半干旱区和武威干旱区),应用Marquez-Ortiz法和Johnson法对根茎型"清水"苜蓿(Medicago sativa L.cv."Qingshui")、根蘖型野生黄花苜蓿(native M.falcatamaterial)和"甘农2号"杂花苜蓿(M.varia Martin.cv."Gannong No.2")及直根型"陇东"苜蓿(M.sativa L.cv."Longdong")生长前3年的根颈特性进行了连续研究。结果表明,在3个生态区,不同根型苜蓿根颈特性差异显著,其中根茎型"清水"苜蓿根颈直径和分枝直径均较细,根颈入土深度较深,根颈分枝数较多;根蘖型野生黄花苜蓿和"甘农2号"杂花苜蓿的根颈直径和分枝直径均较粗,根颈入土深度相对较浅,根颈分枝数与根茎型"清水"苜蓿差异不显著;直根型"陇东"苜蓿的各项指标介于根茎型与根蘖型苜蓿之间,与根蘖型苜蓿更接近。根茎型、根蘖型苜蓿的水平伸展特性在不同生态区和不同土壤质地生长当年和生长第2年均未表现,生长第3年根茎/根蘖性状在3个生态区均得到表达,但根茎率/根蘖率不同。根茎率在天水半湿润区最高,武威干旱区最低;根蘖率在武威干旱区和兰州半干旱区较高,天水半湿润区较低,且根茎率/根蘖率随生育时期的延长呈增加趋势。结荚期根茎型"清水"苜蓿在天水半湿润区根茎率为76.7%,兰州半干旱区、武威干旱区分别为43.5%和39.0%。根蘖型黄花苜蓿和"甘农2号"杂花苜蓿的根蘖率在兰州半干旱区为61.2%和50.6%,在武威干旱区为58.7%和54.7%,在天水半湿润区为44.5%和36.3%。

基于最大熵原理方法的洪水预报误差分布研究

采用最大熵原理(POME)方法,对我国湿润和半湿润地区部分典型水库的洪水预报误差分布规律进行了研究。通过建立洪水预报误差分布的最大熵模型,计算出9座典型水库洪水预报的净雨相对误差、洪峰流量相对误差和峰现时间预报误差的概率密度函数,并将其概率密度函数曲线与正态分布曲线进行比较。结果表明,我国湿润和半湿润地区的洪水预报误差近似服从正态分布,且采用POME方法计算洪水预报误差分布是可行的。

半湿润地区河滩湿地水文特性的模拟研究

本文利用DRAINMOD模型模拟分析了泾河-渭河-灞河交汇区不同宽度河滩湿地受河道水位变化影响的水文过程。结果显示，河道水位变化和滩地宽度对河滩地湿润程度以及河道排水，补水过程的影响较复杂。一年之中，由于河道水位变化以及降雨分布的不同会出现交替的补水，排水现象；而年际间，丰水年河道的排水效果明显；河道对滩地的补水主要发生在河道水位很高而降雨平均或稀少的年份，在河滩宽度很小的情况下，河道向滩地的补水量可以达到16～21cm，约为当地年平均降雨量的1／3。同时，研究结果还显示，在平均河道水位条件下，河道向湿地的补充水量有限，不能有效提高湿地湿润状态。

半湿润区农田风蚀物垂直分布特征

通过两种观测手段对半湿润区农田风蚀物垂直分布特征进行了研究。结果表明,半湿润区农田风蚀强度较弱,风蚀物颗粒较细,主要由极细沙和粉沙组成。风蚀物含量垂向分布遵循幂函数递减规律,反映了以悬移质为主的风沙流结构特征。农田地表特征、风速和粒级等因素均对风沙流结构具有显著影响。农田风蚀强度大小影响风蚀物在近地表的分布规律。风速增大使相对输沙量在近地表增加,上层减少。风蚀物粒级越大,则输沙量沿垂直方向递减的幅度愈大。随着高度增加,风蚀物各粒级含量中砂级组分含量减少,粉砂及粘土组分含量增加,风蚀物粒径变细,粒径范围不断收窄。最大粒径和平均粒径沿垂直方向的变化都服从指数函数递减规律。

近50年来西北半干旱区气候变化特征

选用西北半干旱区33个气象站1951-2004年温度、降水、相对湿度、风速、蒸发量等气象观测资料,分析主要气候要素变化规律,揭示了近50年来西北半干旱区气候变化的一些新特征。结果表明,西北半干旱区降水量近50年来年际变化趋势除个别地方外绝大多数地区呈下降趋势,降水量变化曲线线性拟合倾向率在-59.168～-1.143 mm/10 a之间,秋季降水量减少最多,春季次之,而夏季部分地区和冬季大部分地区降水量呈略增趋势。降水量存在3年、6～8年的周期振荡特征,3年周期振荡在1962-1966年为中心的局部时段内最强,之后逐渐减弱。6～8年振荡在1980-1985年为中心的局部时段内最强。气温距平呈上升趋势,气温距平变化曲线线性拟合倾向率在0.074～0.507℃/10 a之间,大部分地区呈先降后升型,转型时间为20世纪60年代后期至70年代前期。冬季气温增高最多,秋季、春季次之,夏季陕、甘、宁交界区及陇中地区气温增高而其余地区气温距平略呈下降趋势。相对湿度近50年来年呈波动变化。平均风速近50年来年际变化趋势除个别地方略增外,其余各地均呈下降趋势。蒸发量近50年来年际变化趋势除个别地方呈上升趋势外,其余各地蒸发量呈下降趋势。

免耕条件下提高冬小麦播种质量及其产量的研究

保护性耕作对冬小麦产量的影响在不同区域差异很大,为了研究与其相适应的配套栽培方式以提高免耕播种质量提高产量,分析了在半湿润区免耕秸秆覆盖条件下3种机具播种方式(机具+行距)和3个播量水平对冬小麦播种质量及其产量形成的影响。免耕秸秆覆盖条件下机具播种方式对冬小麦生长及产量有显著影响,其中小宽窄行机具播种方式播种质量最优,表现为基本苗、群体数量、叶面积指数、干物质重最高,产量比其他2种机具播种方式(大宽窄行和宽行宽带播种方式)分别增产29.6%和25.8%(2010—2012年),主要是穗数的提高(30.2%和36.2%)。播量与机具播种方式存在显著交互效应,增加播量是弥补免耕播种出苗率低的重要栽培措施。3年试验结果表明小宽窄行机具播种方式与增加20%播量组合最优,可作为该区域保护性耕作免耕播种方式。

半湿润地区旱涝灾害预测模型研究

简要介绍了对ARMA模型的识别、定阶、参数估计及检验等方法，并将该模型运用到半湿润地区的旱涝灾害预测中，用所建立的ARMA（2，2）模型对降水量进行预测。分析结果表明，预测效果较好，误差均在10％范围内，然后用降水距平百分率法对预测的降水量进行旱涝指标评定，可见，该地区2003～2005年无旱涝灾害发生，与实际情况相符。分析方法可以为半湿润地区旱涝预报和防治提供参考依据，对于其他地区旱涝灾害预测的研究也有一定的借鉴意义。

半湿润半干旱地区TOPKAPI模型的洪水模拟

为了探索分布式水文模型在半干旱半湿润地区的应用效果,选用基于物理的分布式水文模型TOPKAPI,研究其在国内中小流域的适用性。选取半湿润地区马渡王流域、板桥流域及半干旱地区志丹流域作为典型研究流域,分析2000年~2010年的8场洪水模拟精度等特征值。结果表明,模型在半湿润地区取得较好的应用效果,验证了模型的合理性和适用性;而在半干旱地区模拟精度较差,适用性不好,但可用于中小河流洪水模拟,基本满足流域洪水预警的应用要求。

WRF-Hydro模型在典型中小流域的日径流模拟研究

新一代蓄满超渗结合的水文气象模型WRF-Hydro可在陆面模式基础上进行精细的水文模拟。然而利用它进行日径流模拟的研究并不充足。将WRF-Hydro应用于半湿润的陈河流域和湿润的屯溪流域,并结合新安江模型以探索其在中小流域中的径流模拟能力,为流域的径流模拟和水资源管理提供参考。结果表明:WRF-Hydro在屯溪日径流模拟表现较好,在陈河表现一般。虽然高估屯溪2014的洪峰,但整体表现较好,NSE与新安江模型相当或稍弱;在陈河,WRF-Hydro只在降水或径流较大的年份中表现较好,此时NSE稍弱于新安江模型。WRF-Hydro的表现与降雨径流关系的非线性程度有关,当降水或径流较小时模型表现可能不理想,这说明其计算超渗径流的机制仍需改进。该模型在湿润地区有较好的应用潜力;而应用在半湿润地区,可能需要更高质量的输入数据。

中国湿润半湿润地区啮类动物的分布格局

系统收集并整理了我国湿润半湿润地区啮类动物的地理分布资料,基于GIS技术,通过生境分析,确定了每个物种的分布范围,采用6470km2的等面积栅格作为地理分布单元,系统研究我国湿润半湿润地区啮类动物地理分布规律。我国湿润半湿润地区有啮类动物156种,隶属于2目、12科、62属,占我国啮类动物总数的71.23%。地理单元的物种丰富度分析结果表明,云南西部到四川中部的横断山区、陕西秦岭和甘肃南部山地的啮类动物丰富度较高;河北省东南部、山东、河南、江苏、安徽的长江以北地区及长江三角洲、湖南和湖北的沿江地区以及四川盆地等地物种丰富度较低。地理单元有无物种分布的层次聚类分析结果表明,我国湿润半湿润地区分为三大区域:东部季风区的南北两区(以长江下游-秦岭一线分界),以及青藏高原的半湿润区。

气象条件对西北温凉半湿润区马铃薯块茎形成及产量的影响

利用西北温凉半湿润区马铃薯生长发育定位观测资料、加密观测和对应平行气象观测资料，应用农业气象统计分析方法，分析马铃薯块茎生长与气象条件的关系。结果表明：研究区域马铃薯播种到可收约需150～168d，需≥0℃积温2000～2300℃·d，降水量400～500mm，日照时数900～1100h；马铃薯在播种后第105天开始，块茎由缓慢生长转为迅速生长阶段，在播种后的第127天，块茎生长速度最大，播种后第149天开始，块茎生长从迅速生长又转为缓慢生长。气温对马铃薯产量形成除采收期外，均为负效应，块茎膨大期对气温变化十分敏感；降水量的影响函数同热量的影响函数呈反相位分布，除出苗期和采收期为负效应外，其余时段降水量对马铃薯产量形成均为正效应，马铃薯分枝-开花期对降水量变化十分敏感。

半湿润易旱区红富士苹果园初夏土壤理化特性及施肥研究

通过田间调查及对高产果园（≥22 500 kg/hm2）和低产果园（〈18 000 kg/hm2）土壤样品的分析,研究了半湿润易旱区红富士果园初夏土壤理化特性。试验结果表明：高产园和低产园的物理特性和养分状况差异显著。高产园土壤pH显著低于低产园,而电导率及有机质、速效氮、速效磷、速效钾和微量元素都显著高于低产园,其养分含量均处于中等到丰富水平,符合高产优质果园土壤养分含量的标准,而低产园养分含量处于中等或缺乏水平;两类果园0-20 cm土层的养分含量均高于其它土层。有机质与速效氮、速效磷、速效钾之间均呈现显著或极显著的相关关系。根据苹果的需肥特性和土壤养分状况及有效性,初步提出了低产园的优化施肥结构模式：增施有机肥和补施氮、磷肥为主,配施一定量的钾肥和微肥,以保证苹果的丰产优质。

1961-2010年辽河三角洲潜在蒸散时空变化趋势

基于辽河三角洲及周边区域19个气象站点的实测气象数据和FAO56Penman-Monteith模型估算了1961-2010年该区域潜在蒸散,分析了半干旱区、半湿润区以及滨海湿地区潜在蒸散的空间分布特征和时间演变规律.结果表明,辽河三角洲不同区域具有不同的气候变化趋势和ET0变化特征.总体上,滨海湿地区以及半湿润区年ET0处于减小的趋势,彰武、阜新及其西北的半干旱区ET0处于增加的趋势.此外,滨海湿地区气温的增高趋势大于半干旱区和半湿润区,2m高风速和太阳辐射的降低趋势也同样半干旱区和半湿润区.在气象因子的综合作用下,滨海湿地区ET0的下降趋势大于半湿润区,分别为-17.5和-12.3mm/10a,半干旱区呈微弱增加趋势.

半湿润易旱区土壤水分时空变化特征研究

为了研究半湿润易旱区土壤水分时空变化特征,在陕西关中盆地的三原县选择试验点,对地面以下0~500cm土层水分进行原位、定点长期自动监测。根据土壤水分变化状况从垂直剖面上将土壤划分为活跃层（0~20cm）、次活跃层（20~50cm）、过渡层（50~200cm）、相对稳定层（200~500cm）。其中,活跃层、次活跃层土壤水分受到气象因素的影响较大,12月及1-3月中旬处于相对稳定期、3月下旬-5月中旬处于缓慢下降期、5月下旬-9月下旬处于增失交替期、10月初~11月末处于持续下降期;过渡层土壤水分受到气象因素的影响较小,12-3月末处于先减小后增大的变化趋势,4月初-8月中旬有一定的波动,8月下旬-11月末缓慢下降。相对稳定层土壤水分受到气象因素的影响微弱,主要受到土壤温度的影响,表现出振幅较小的正弦曲线趋势的变化特征。

陕北黄土高原油松人工种群结实与更新

通过野外调查和室内试验,调查了陕北黄土高原半干旱、半湿润地区油松人工种群的结实特性、种子生活力、幼苗更新和生长状况等基本特征,分析影响油松人工种群生殖及更新的因素,确定了油松人工种群的天然更新边界。结果表明八个地区的油松都具有结实能力。对不同地区种子生活力和发芽率测定表明地区间差异不显著。由北向南,随年降水量的增加,油松球果长、宽、单果种子数、种子长、宽、千粒重逐渐增加。有活力种子的数量可以满足天然更新的需要。北部地区,种子落地后不能萌芽成苗,中南部地区种子落地后能萌芽成苗,但只有南部地区幼苗幼树生长良好,林下更新有效。影响油松人工种群更新的环境因素分析表明降水量是最主要限制因素。油松人工种群天然更新分界线应该在年降水量550 mm的等降水线左右。未来油松人工林培育应立足于降雨量大于550 mm的南部湿润半湿润地区,半干旱地区不宜再扩大油松人工林面积。

黑龙江半湿润区不同熟期玉米品种籽粒含水量及机收相关性状分析

为促进黑龙江半湿润区春玉米全程机械化,选用5个品种作为试验材料,在哈尔滨市巴彦县进行试验,分析不同熟期玉米品种的籽粒含水量及机收相关性状。结果表明:不同熟期的品种籽粒灌浆特性不同,中晚熟品种和育187和吉单27的籽粒含水量始终低于晚熟品种鑫鑫1号、先玉335和天农九,而且其灌浆启动时间和灌浆进程明显较快,晚熟品种中先玉335的百粒重增长速度明显快于天农九。机械粒收时随着籽粒含水率增加,破碎率、杂质率和田间损失率增加,为了降低收获时籽粒含水率、提高收获质量并适于进行机械化收获,黑龙江半湿润区更适宜种植中晚熟宜机收品种。