兰州大学学报(自然科学版)

  • 早区水资源可持续发展国际会议

    <正>2013年8月12-14日兰州主办机构兰州大学,国际地理联合会,国际水文协会,中国地理学会,中国资源学会承办单位兰州大学教育部西部环境重点实验室,兰州大学西部环境与气候变化研究院协办单位中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,中国科学院地理科学与资源研究所,中国科学院

    2014年03期 v.50;No.213 288页 [查看摘要][在线阅读][下载 74K]
  • 序言

    贺缠生;

    <正>干旱半干旱地区占全球陆地面积41%以上,是近25亿人口的栖息地。中国的干旱半干旱地区约占全国土地总面积的50%,滋养着4亿多人口。过去几十年来,干旱区土地的不合理开发和水资源的过度利用导致水资源短缺、用水矛盾加剧,严重影响着该地区的粮食生产、经济发展、人民生活和生态安全。在

    2014年03期 v.50;No.213 289-290页 [查看摘要][在线阅读][下载 186K]
  • 树轮记录的青藏高原南部过去526年降水变化特征

    刘晶晶;

    利用位于南木林的大果圆柏树轮宽度资料,分析了树轮宽度对气候要素的响应关系,研究结果发现制约树木径向生长的主要因子是年总降水.基于一元线性回归模型建立的转换方程(方差解释量为45.94%),重建了南木林1485-2010年的年总降水(上一年7月至当年6月).重建结果表明:南木林降水存在明显的年代际的气候变化韵律,相对于平均值偏湿的持续时段发生在公元1490-1510,1530-1550,1620-1640,1680-1720,1740-1750,1840-1850,1880-1910,1960-1990年,相对于平均值偏干的持续时段发生在公元1520,1560-1610,1650-1670,1730,1760-1830,1860-1970,1920-1950,1990年以后.与林周地区及高原南部区域降水序列对比发现,过去500年内青藏高原南部地区经历了相同的干湿变化过程,在年代际尺度上变化一致,可能受到相同的气候驱动因子控制.

    2014年03期 v.50;No.213 293-298页 [查看摘要][在线阅读][下载 2467K]
  • 高强度能源开发区河流径流量演变及其减流成因——以窟野河为例

    刘晓琼;刘彦随;李同昇;于正松;芮旸;

    运用数理统计、Morlet小波分析、累积距平分析、Yamamoto、Mann-Kendall秩相关系数等方法研究了窟野河年平均径流量及其主周期和突变点变化情况,并通过模拟天然径流量求解了人类活动因子对河流径流量的影响程度.结果表明:1)1950-2011年窟野河径流量呈波动下降趋势,存在丰枯位相交替的多时间尺度变化特征,径流变化的主周期依次为14,31,7,22年,径流量突变发生在1979年,1998年或1999年前后;2)窟野河天然径流量模拟结果显示,1985年以来窟野河人为活动影响程度的平均值明显高于1974-1985年的平均值,且1985年以来年平均径流量明显减少,说明高强度能源开发是导致窟野河减流的重要原因;3)窟野河流域气温、降水量的突变时间发生在1991年,其与径流量突变时间的不一致性再次证实了人类活动特别是大规模能源开发和地下水开采是导致窟野河减流的主要人文因子.

    2014年03期 v.50;No.213 299-304页 [查看摘要][在线阅读][下载 2813K]
  • 经验性洪水预报模型在陆浑水库的应用及其与小花间洪水预报模型结果对比

    胡彩虹;张鹏旋;赵留香;石志民;陶新;

    在对陆浑水库经验性洪水预报模型介绍的基础上,根据历史数据及流域地貌信息确定了模型参数,对1975-2011年25场洪水的计算结果与实测值进行了对比,同时对2003-2011年的7场洪水预报结果与黄委水文局小花间洪水预报模型预报结果进行了对比.结果表明:两模型模拟结果精度相差不大,都能满足预报精度要求,7场洪水小花间洪水预报模型模拟结果整体效果稍好,尤其是洪水过程与实测过程比较吻合;经验性洪水预报模拟结果稍差,但误差在可接受范围之内.两个模型都具有一定实用性,建议两模型联合运用,将小花间洪水预报模型的洪水预报结果作为指导水库防洪调度的主要依据,经验模型的预报结果作为参考.

    2014年03期 v.50;No.213 305-310页 [查看摘要][在线阅读][下载 4153K]
  • 敦煌绿洲地下水时空变异特征及其对土地利用/覆被变化的响应分析

    张喜风;张兰慧;顾娟;贺缠生;

    应用遥感和地统计学方法,分析敦煌绿洲土地利用/土地覆被变化对地下水位时空变异的影响,通过半变异函数模型、克里格插值拟合敦煌绿洲1987年和2008年地下水位时空变异性特征,结合遥感解译生成的1987年和2007年二期土地利用/土地覆被类型分类图,叠加分析不同地下水埋深变化与土地利用类型转移之间的关系.结果表明:人为因素对地下水位空间异质性变化有较大影响,1987-2007年间地下水位的最大自相关距离显著增大,地下水资源的连通性和脆弱性也在增加.耕作区、城建用地和无植被区面积增加,各类草地和灌木林地面积减少,生态环境有退化趋势.地下水时空变化与土地利用与覆被变化具有一定的响应关系.干旱区温度的升高对绿洲地下水位变化具有一定的影响,而耕地的增加、抽水灌溉、渠系衬砌、旅游业蓬勃发展等人类活动加大了耗水量,减少了地下水补给,占用了生态用水,是导致绿洲地下水位持续下降的主要原因.

    2014年03期 v.50;No.213 311-317页 [查看摘要][在线阅读][下载 2532K]
  • 地统计方法在黑河上游气象分析中的应用比较

    李金麟;赵琛;张兰慧;贺缠生;王忠富;

    选取黑河上游研究区内的气象站,再逐渐增加其周围的站点,通过计算增加站点前后的误差效果,确定最优观测站点集为上游区域内的观测站点.应用3种不同的地统计方法对黑河上游气象要素进行插值,并比较其优劣.结果表明:无论是气温插值还是降水插值,改进的反距离倒数加权法的插值效果均比其他两种方法好;3种方法对气温数据的拟合效果较好,对山区降水事件的拟合能力均不理想.但当仅需要对降雨总量进行预测、计算时,改进的反距离倒数加权法效果较好.

    2014年03期 v.50;No.213 318-323页 [查看摘要][在线阅读][下载 2842K]
  • 基于MODFLOW的山区地下水径流数值模拟

    田杰;金鑫;贺缠生;

    以祁连山大都麻河流域上游为研究区域,采用等效多孔介质的方法,利用DEM以及其他的降雨径流资料,尝试利用MODFLOW模拟山区地下水径流.考虑到山区地形复杂,地下水变化大,本文将河流概化为排水渠边界,设置两个模型分别代表不同的地下水活动层厚度.通过查阅资料及模型调试,得到模型a,b的山区基岩补给量分别为降雨量的2.762%,0.103%,模型a,b的年基流量分别为地表径流量的79.307%,77.57%,地下水蒸散发都为潜在蒸发量的36%,模型a,b的降雨补给量分别为降雨总量的67%,21%.本文利用有限的水文地质资料概化了缺乏资料山区的地下水运动,并模拟得到山区基岩补给量及基流量,为未来山区地下水勘探提供参考.

    2014年03期 v.50;No.213 324-332+337页 [查看摘要][在线阅读][下载 4464K]
  • 干旱沟谷漫滩区暴雨洪水特性——以景泰县驼水沟为例

    杨林山;王帅兵;杨文瑾;李常斌;

    以景泰县驼水沟流域为研究区,利用景泰气象站1958-2013年最大24 h降水资料推求典型暴雨并建立暴雨强度--历时关系曲线.以驼水沟流域土地利用类型面积为权重计算流域平均径流系数,采用诺模图法求解流域汇流时间,并推求不同频率下沟谷漫滩区暴雨洪水特征参量,为干旱沟谷漫滩资料稀缺地区暴雨洪水计算提供方法借鉴.

    2014年03期 v.50;No.213 333-337页 [查看摘要][在线阅读][下载 1796K]
  • 黑河上游土壤含水量的空间分布与环境因子的关系

    赵琛;张兰慧;李金麟;田杰;吴维臻;金鑫;张喜风;蒋忆文;王晓磊;贺缠生;白晓;

    通过原位观测及大范围多尺度采集位于青藏高原北缘的祁连山地黑河上游土壤含水量数据,得到土壤含水量的空间分布,并运用旋转主成分分析法分析影响黑河上游土壤含水量的主要环境因子.结果表明:在黑河上游,影响土壤含水量的主要因子是地形因子,土壤物理属性与土壤含水量之间的相关关系不显著;地形因子中坡度和坡向与土壤含水量呈显著负相关,土壤含水量在坡向作用下呈现北坡高于南坡的趋势,海拔与土壤含水量呈现显著的正相关关系.

    2014年03期 v.50;No.213 338-347页 [查看摘要][在线阅读][下载 4074K]
  • 基于人工神经网络的涡度相关仪观测蒸散量的数据插补方法

    张琨;朱高峰;白岩;马婷;

    立足于绿洲农田生态系统,采用人工神经网络方法对潜热通量数据进行模拟和插补.根据作物生长季分阶段模拟,对比整体模拟结果,发现分阶段模拟效果(R2=0.91~0.95,RMSE=28.9~41.3 W/m2,MAE=21.3~28.8 W/m2)优于整体模拟效果(R2=0.87~0.92,RMSE=39.6~50.7 W/m2,MAE=27.6~34.9 W/m2).通过模型网络连接权值对各阶段环境因子的相对贡献率作了定量分析,并从数学统计的角度对研究区蒸散发环境因子影响机理进行了分析.结果表明为了提高潜热通量的插补精度,合理地根据作物生长季分阶段建模插补是有必要的.

    2014年03期 v.50;No.213 348-355页 [查看摘要][在线阅读][下载 6004K]
  • 白龙江流域典型单体滑坡危险度

    齐识;刘东飞;马金珠;田黎明;

    根据典型滑坡的强度指标和可能性指标选取相对高差、坡度、坡体结构、坡型、地层岩性、地层关系、滑坡体积和块石含量等8个评价因子,利用信息熵法、层次分析法与综合权重法分别计算出各评价因子的权重,并对白龙江流域21个典型滑坡进行危险度区划,将3种权重值计算的危险度分级结果进行比较.结果表明:专家权重和信息熵权重危险度分级结果一致率为76%,信息熵权重和综合权重危险度分级结果一致率为86%,专家权重和综合权重危险度分级结果一致率为90%,因此,综合权重得到的危险度分级较其他两种方法更为准确可靠.

    2014年03期 v.50;No.213 356-362页 [查看摘要][在线阅读][下载 2140K]
  • 基于FLO-2D模型的泥石流运动冲淤数值模拟

    张鹏;马金珠;舒和平;王刚;

    采用2维流变模型FLO-2D,经连续方程与运动方程,结合网格化的数字高程模型,选取陇南市武都地区清水沟、嘴子沟及段河坝3条泥石流沟为试验区.通过DEM在ArcGIS中转换为ASCⅡ格式输入至FLO-2DPRO软件中,建立流域模型,分析计算出各网格点的可能运动速度、淤积深度,并将模拟结果整合致GIS中.在GIS软件中分析可能淤积范围,通过对比2010年陇南"8.12"特大暴雨事件引发泥石流灾害灾情,验证了FLO-2D模型模拟试验区泥石流威胁范围的正确性,发现模拟结果与实际发生灾情威胁范围大致相符.

    2014年03期 v.50;No.213 363-368+375页 [查看摘要][在线阅读][下载 4752K]
  • 基于熵权和模糊评判的单沟泥石流危险性评价

    宁娜;舒和平;刘东飞;马金珠;

    基于对泥石流形成的多种因素分析,根据大、小型泥石流沟的实际特征,对大型泥石流沟选取了主沟长度、流域面积等9个评价指标,对小型泥石流沟选取了沟床平均宽度、主沟纵坡降等8个评价指标,利用熵权分析法和模糊综合评判法对单沟泥石流进行危险性评价.结果显示:小型泥石流沟对应于轻度、中度、高度、极高度危险等级,模糊评判结果所占比例分别为40.0%,26.7%,26.7%,6.7%,熵权评判结果所占比例分别为33.3%,46.7%,20%,0,两种评价结果一致率达到80%;大型泥石流沟两种评价结果一致率达到78%,因此两种评价结果的吻合程度较高.对于存在差异的泥石流沟进行野外实地查勘和历年灾情分析,表明基于模糊评判法对于单沟泥石流危险性评价的结果更为真实可靠,能够为泥石流灾害防治提供科学依据.

    2014年03期 v.50;No.213 369-375页 [查看摘要][在线阅读][下载 2509K]
  • 基于像元二分法的白龙江流域植被覆盖度与滑坡时空格局分析

    李凯;孙悦迪;江宝骅;郭建军;汪玉琼;岳东霞;

    白龙江流域影响滑坡形成的主要因素包括地质构造、地形地貌、水文、气象、植被和人工干扰等,其中地表植被作为滑坡形成的主要外在因素对滑坡的形成和发展具有重要的作用,已引起学术界的广泛关注.以植被覆盖度为主要度量指标,选择2002,2005,2008,2011年4个时段的遥感NDV I值,在改进像元二分法的基础上,探讨了近10年来该流域地表植被覆盖度及其变化特征,并分析了其与滑坡点空间格局的关系.结果表明:该流域植被覆盖度总体变化微弱,但区域内部植被覆盖度变化具有明显的空间异质性,其中低覆盖区域覆盖度呈明显的增加趋势;而历年来,该流域植被覆盖度高的地区滑坡点密度均较低,滑坡点占总滑坡的20.6%,空间分布呈离散状态,而植被覆盖度低的地区滑坡密度较高,滑坡点占总滑坡的34.5%,空间分布主要呈聚集状态,说明白龙江流域植被覆盖度与滑坡点密度呈现负相关关系,植被覆盖度的高低是滑坡发生的一个主要影响因素.研究表明,近10年来,该流域低植被覆盖区域的植被覆盖度增加较快,说明在国家实施退耕还林还草政策后,该流域植被恢复较快,生态脆弱程度减轻,这将为地方防治滑坡灾害的发生起到积极的推动作用.本研究结论可为全流域制定宏观尺度上的滑坡生态防治策略提供科学依据.

    2014年03期 v.50;No.213 376-382页 [查看摘要][在线阅读][下载 4784K]
  • 流域生态承载力空间尺度效应分析——以石羊河流域为例

    郭建军;李凯;江宝骅;孙悦迪;汪玉琼;岳东霞;

    针对生态承载力研究在尺度效应和空间关系分析中存在的不足,基于生态足迹评价方法,利用遥感数据、GIS技术和Moran′I指数,以石羊河流域为研究区,从5种不同栅格尺度(分辨率)对生态承载力开展定量计算和空间格局分析.结果显示石羊河流域总的生态承载力以及各类型土地生态承载力具有一定的尺度依赖性,其中水域和城乡工矿居民地生态承载力较其他类型尺度依赖性更强;随着尺度的增大,生态承载力的全局空间正相关性减弱,各个尺度下局部空间自相关性和空间分布格局具有明显的差距,显示出其对尺度变化非常敏感.研究结果不仅有助于利用遥感数据和GIS技术对区域生态承载力开展更精确的评价和空间格局分析,而且强调在研究生态承载力时应考虑尺度效应,选择适宜尺度的遥感数据开展区域生态承载力的研究.

    2014年03期 v.50;No.213 383-389页 [查看摘要][在线阅读][下载 2897K]
  • 黑河流域土地利用/土地覆被变化研究新进展

    巩杰;谢余初;贾珍珍;钱大文;

    总结了黑河流域历史时期土地利用/覆被变化研究、现代土地利用/覆被变化过程研究及其环境效应、驱动机制研究等方面取得的进展,指出了亟待解决的问题,并对今后的发展方向进行了展望.建议未来黑河流域土地变化科学研究从以下几个方面进行突破:多尺度下土地利用/覆被变化的时空过程及其自然与人文因素与驱动机制辨析;流域土地利用/覆被变化导致的水--生态--经济复合系统变化与环境效应;流域人与自然耦合系统高效管理与调控途径等.

    2014年03期 v.50;No.213 390-397+404页 [查看摘要][在线阅读][下载 1589K]
  • 近40年来酒泉肃州绿洲时空变化及景观稳定性

    巩杰;张玲玲;孙朋;

    选取1973,1977年的MSS,1980年的卫星航片以及1986-2013年9个典型期的Landsat TM/ETM+遥感影像作为数据源,结合实地调查等进行解译分类和验证,利用ArcGIS 9.3,Fragstats 3.3和相关统计方法,对肃州绿洲时空变化及绿洲稳定性进行分析研究.结果表明:近40年来,肃州绿洲空间变化表现为扩张和萎缩并存,整体上以扩张为主;绿洲面积总体上呈增加趋势,从1973年的945.49 km2增加到2013年的1190.09 km2,增长幅度达20.55%.绿洲变化表现出空间和时间尺度上的不均衡性,扩张和萎缩变化区域分布较零散,扩张多发生在绿洲--荒漠交错带和绿洲内部,表现为绿洲内部填充和边缘扩张,变化剧烈区域主要集中在三墩镇东北角和北部边缘区(即鸳鸯池水库周边)、总寨镇东部、上坝镇和下河清乡.近40年来肃州绿洲的景观稳定性呈现增强趋势.研究对干旱区绿洲水土资源高效利用和景观管理具有一定的参考价值.

    2014年03期 v.50;No.213 398-404页 [查看摘要][在线阅读][下载 5029K]
  • 基于生态文明的疏勒河流域大规模移民反思

    常跟应;张文侠;

    介绍了1996-2005年甘肃省政府实施的疏勒河农业灌溉暨移民安置综合开发项目的区内外背景,以生态文明为标尺,评价了此次移民的合理性,认为此次移民没有充分考虑疏勒河中下游资源环境承载力,特别是水资源承载力,也没有考虑流域脆弱的生态环境状况.移民虽然使得流域农业得到了较大发展,但生态恢复任重道远.

    2014年03期 v.50;No.213 405-409页 [查看摘要][在线阅读][下载 1479K]
  • 1957-2012年青藏高原五道梁盆地气候变化趋势分析

    刘国华;王一博;高泽永;文晶;

    基于青藏高原五道梁气象站1957-2012年56年的温度、降水和湿度数据,利用M-K检验、Morlet小波分析进行非参数检验,以诊断其变化趋势,同时利用R/S分析法预测未来一段时间内气候变化趋势.结果表明:过去的56年间,青藏高原五道梁地区气温、降水变化呈上升趋势,湿度变化呈下降趋势,其趋势自20世纪80年代初以来逐渐增强.在长时间序列中,温度呈现30年/18~19年/10年/5年变化周期,降水呈现20~30年/14年/8~9年变化周期,湿度呈现30年/5年/15年变化周期.未来气候变化预测显示,气温将延续过去的变化有持续升高趋势,降水变化与过去一致呈上升趋势,但趋势将有所减缓,未来湿度变化呈下降趋势.

    2014年03期 v.50;No.213 410-416页 [查看摘要][在线阅读][下载 2418K]
  • 黄土高原半干旱区春小麦冠层光谱对不同程度水分胁迫的响应

    王小平;赵传燕;郭铌;李耀辉;荐圣淇;余凯;

    于2011年在定西地区开展了观测试验,主要测定了不同水分控制条件下春小麦冠层高光谱反射特征,同步测定了各项生理参数响应.在分析不同水分胁迫下春小麦冠层光谱特征基础上,研究了该地区春小麦冠层光谱对不同水分胁迫的响应特征.结果表明:在水分胁迫下春小麦冠层光谱在可见光区(VIS)和近红外区(NIR)均呈现明显的趋势性变化,随水分减少,VIS光区与短波红外光区(SWIR)反射率都呈增加趋势,而NIR光区反射率呈下降趋势;小麦水分指标冠层等效水厚度(EWTcanopy)比叶片相对含水量(F MC)能够更敏感地体现水分胁迫变化;光谱指数对不同水分胁迫的响应分析表明,WI指数的监测效果较差;反演半干旱区冠层尺度作物水分,红边植被指数与EWTcanopy相关性最高,PRI指数可反映作物水分胁迫后的光合效率变化,间接反映水分状况,但不适合监测重旱;OSAV I对土壤调节系数的修订比SAVI提高了相关性;短波红外波段对水分胁迫的变化响应比较稳定,进一步结合红边波段构建新的水分指数有望提高研究区冠层水分的监测精度.

    2014年03期 v.50;No.213 417-423页 [查看摘要][在线阅读][下载 2049K]
  • 干旱区不同类型土壤中硝酸盐的分布特征及来源分析

    赵梦竹;马金珠;

    选取中国西北部石羊河流域的武威地区典型土壤为研究对象,通过Cl-,NO-3质量浓度分布组合特征,揭示了干旱区平沙地、板结地和荒农地3种类型土壤剖面硝酸盐的来源与空间分布特征,探究了Cl-与NO-3质量浓度的相关关系.结果表明:土壤中Cl-与NO-3都主要分布于表土层,在深土层二者质量浓度都有不同程度的降低;随着土壤深度的增加,均呈活塞式分布,这种分布特征对于平沙地土壤表现得尤为明显.Cl-与NO-3在土壤中的分布具有极大的相关性,二者质量浓度的变化趋势保持高度一致,相对较高的NO-3/Cl-原子比值反映了干旱区土壤中硝酸盐的富集度较高.干旱区土壤中的NO-3主要来自大气沉降(尤其是降水带入),干旱的气候和贫瘠的土地使得农耕地土壤中的NO-3主要来自农田肥料和污水灌溉,其次是生活污物、人畜排泄物以及硝化作用.

    2014年03期 v.50;No.213 424-430+436页 [查看摘要][在线阅读][下载 2480K]
  • 白银黄灌农业区不同土层重金属赋存形态及其风险评价

    刘白林;马新旺;朱赛勇;艾世伟;张文雅;张迎梅;

    采用改进后的BCR四步连续提取法,分析了甘肃省白银市黄灌农业区农田土壤5个土层重金属Cd,Cu,Pb,Zn的4种赋存形态,并依其污染指数和潜在生态危害指数,评价了白银黄灌农业区各层土壤中重金属的污染程度及其潜在生态危害.结果表明:白银黄灌农业区土壤重金属各形态质量分数(包括重金属总量)均在表层中达到最大值,而在中层最低.各层土壤中Cu以残渣态为主,占比为72.83%~91.80%.除表层外,Pb,Zn也以残渣态为主,占比分别为57.14%~70.19%,69.56%~80.95%,而Cd各形态在不同土层中没有呈现规律性分布.根据污染水平,各层土壤中4种重金属的污染程度顺序均为Cd>Pb>Zn>Cu.根据潜在生态危害,各层土壤中4种重金属的潜在生态危害顺序均为Cd>Pb>Cu>Zn,其中Cd的污染程度最高,潜在生态危害最强,表层尤其突出.综合本研究结果,白银市黄灌农业区土壤Cd污染严重,亟需整治以减小其对当地农作物及居民的潜在危害.

    2014年03期 v.50;No.213 431-436页 [查看摘要][在线阅读][下载 1518K]
  • 兰州大学学报(自然科学版)征稿简则及投稿要求

    <正>《兰州大学学报(自然科学版)》是由国家教育部主管、兰州大学主办的综合性自然科学学术期刊,创刊于1957年,双月刊,A4开本,国内外公开发行。本刊现为全国自然科学综合类核心期刊,甘肃省优秀科技期刊,已被世界重要检索系统如俄罗斯《文摘杂志》

    2014年03期 v.50;No.213 437页 [查看摘要][在线阅读][下载 758K]
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