Formation Process and Amelioration of the Loess Plateau in China

Abstract

Based on the formation process of the Loess Plateau, the characteristics comparison between loess and ancient soil and the located materials of spore- pollen, ancient stone artifact, history, geography and soil erosion, the analysis reveals that the present state serious soil erosion in Loess Plateau, instead of being a natural geologic course, is a consequence of destruction of vegetation, irrational land utilization and the direct destruction of soil permeability and anti-erosion ability, esp. anti-scourability. The water and soil conservation measures, with the twenty-eight-word amelioration principle as the core, are the basis for exploiting and improving water and soil resources of the Loess Plateau so as to harness the Huanghe (the Yellow River).     

基于FY2C卫星数据的藏北高原降水估算研究

如何确切的掌握降水的时空分布,对区域气候、水文和生态应用等至关重要。以藏北高原典型区为研究区,在大量地面实况降水观测数据与对长时间序列FY 2C 影像光谱特征和云图特征分析的基础上,获取卫星降水模拟参数特征集以刻画云降水的发生与发展过程,选用最值归一化方法对不同量纲云图特征参数进行归一化处理。构建基于三层前向型反向传播神经网络的卫星降水估算模型,用于该地域降水估算,并采用多指标体系分析模型的降水模拟精度。结果表明：静止气象卫星红外波段能较精确地揭示云的降水机理,较高时间分辨率遥感图像可以监测云图的变化细节,并获取能够反映云图降水特征的降水模拟参数;人工神经网络能较好地刻画该地域卫星降水特征的非线性规律;三层前向型反向传播神经网络卫星降水估算模型的估算结果与雨量计实测值间的相关性可以达到0.57。模型估算结果系统性的低估偏小,预示着对该地域弱降水强度将有较好的指示性     

Spatial and temporal evolution characteristics of the humidity index in Qinghai-Tibet Plateau from 1961 to 2020北大核心CSCD

Using the daily observation data of meteorological stations from 1961 to 2020, the monthly, seasonal, and annual scales of the humidity indices in Qinghai-Tibet Plateau over the past 60 years were calculated, and the spatial distribution characteristics and temporal trends of the humidity indices were analyzed. The results showed that in the past 60 years, the humidity indices of Qinghai-Tibet Plateau have shown decreasing trends in most areas, and the most significant decreases were in the summer and autumn. The low-value areas of the humidity indices were mainly distributed in Xinjiang and western Tibet, and the high-value areas were mainly distributed in southeastern Tibet, western Yunnan, and the eastern edge of the western Sichuan Plateau. In terms of temporal trends, the average humidity index in Qinghai-Tibet Plateau region has had a significant decreasing trend since the 1980s, and there were abrupt points in autumn and winter in the late 1980s and the early 1990s. The annual, spring, and summer humidity indices had abrupt points in 2005. The decreasing trend rate of humidity index in Qinghai-Tibet Plateau was 0.008 a-1 from 1961 to 2020. Significant decreasing trends were mainly distributed in southern and eastern Qinghai, Gansu, northern Sichuan Plateau, southwestern Sichuan, Yunnan, and eastern Tibet. In summary, the humidity index of Qinghai-Tibet Plateau showed a distribution characteristic of high in the southeast and low in the northwest and showed a significant decreasing trend from 1961 to 2020. © 2022 Science Press. All rights reserved.     

黄土高原水土流失区生态退耕对粮食生产的可能影响

根据黄土高原水土流失区有关各省区制定的退耕规划,分析了生态退耕对粮食生产产生的可能影响。(1)生态退耕将直接减少粮食147.92×104t,由此退耕还林还草可能会带来粮食产量的暂时下降。(2)从生态退耕的正面影响看,退耕节省下来的生产要素的转移可以带来未退耕耕地粮食产量的增加;同时技术进步、中低产田改造等农业基础设施的建设和生态环境的改善,势必也对粮食生产产生促进和推动作用。(3)粮食需求预测表明,2010年黄土高原水土流失区粮食总量将达1 400.71×104t,在人均400kg,425kg和450kg水平下粮食需求分别为1 389.34×104t,470.37×104t和1 563.01×104t。从A方案看,就黄土高原水土流失区整体而言将不会出现粮食短缺;但具体到分区而言,黄土丘陵区必须通过粮食调入才能满足本区需求,而黄土台塬区则有一定盈余。     

青藏高原东南部及其邻近地区FY-2E卫星晴空大气可降水量评估

为了解青藏高原东南部及邻近地区FY-2E卫星大气可降水量(FY-2ETPW)的可靠性,利用2010~2012年探空计算值(RS TPW)对其进行对比分析。结果表明:青藏高原地区月平均FY-2ETPW除7月偏小外,其余月份都偏大,相对偏差仅有6月和7月在25%以内,其余月份都在50%以上,尤其是1月高达780.45%,FY-2ETPW与RS TPW之间为负相关系数,FY-2ETPW在青藏高原地区不可靠;低海拔地区,6月和7月平均FY-2ETPW偏小,其余月份都偏大,5~8月相对偏差不足4%,但1月相对偏差却高达105.84%;低海拔地区4~10月,FY-2E TPW与RS TPW相关系数大于0.5,FY-2ETPW订正模型估计标准误差为6.57mm,个别站点误差较大,还有待进一步的改进。     

青藏高原路侧土壤重金属含量分布规律及影响因素研究

以青藏高原G214、S308和G109国(省)道的部分路段为研究对象,采集了这3个路段不同位置处距路侧不同距离的100个表层土壤样品,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定了各样品中重金属元素Cu、Zn、Cd、Pb的含量.同时,用非线性回归法拟合了Cu、Zn、Cd、Pb元素含量随距路侧距离变化的曲线,并用CHAID决策树分析法分析了影响路侧土壤Cu、Zn、Cd、Pb元素含量的主导因素.结果表明:3个研究路段路侧土壤重金属平均含量均超过土壤背景值,已产生一定的富集;Cu、Zn、Cd、Pb 4种重金属元素含量随距路侧距离的增加均呈指数型下降趋势;影响研究路段重金属含量的主导因素因不同的元素各异,影响Cu、Zn、Pb、Cd含量的主导因素分别为海拔、土壤类型、车流量和路侧距离.     

近30 a青藏高原夏季空中水资源时空变化特征及其成因

综合考虑高原大地形以及南亚季风、中纬西风带的影响,利用1979-2010 年NCEP/NCAR再分析资料,从高原整体空中水资源分布以及区域可降水量与水汽收支变化等方面剖析了青藏高原夏季（6-8 月）空中水资源时空变化特征及其机制。分析表明：除高原西北部外,其它4 个分区多年平均水汽净收支为汇。1979-2010 年,高原中南、东南与西北部可降水量与水汽净收支均呈递减趋势,东北部相反,中北部水汽净输入减弱但可降水量增加。高原空中水资源变化与中纬西风带和南亚季风水汽输送关联密切,区域西风、南亚季风活动减弱分别反映了高原中东部纬向水汽、30°N以南经向水汽输送的减少;而高原特有的地形分布加剧了各分区水汽净收支变化格局。     

贵州高原水库百花湖富营养化特征分析

为了解贵州高原水库百花湖的富营养化特征,于2011年5月(平水期)、8月(丰水期)、11月(枯水期)对水体富营养化特征的主要指标及环境因子进行采样调查与分析。结果表明:2011年百花湖水库呈富营养型(TSI M>50)3个时期富营养化状态指数表现为丰水期>枯水期>平水期。百花湖水库的总氮(TN)、总磷(TP)和Chl-a表底层浓度的平均值分别为1.48~1.61 mg/L、0.04~0.07 mg/L、20.27~10.41 mg/m3;透明度(SD)为0.60~1.80 m。水体中Chl-a浓度与TN、TP浓度呈负相关和极不明显的关系,与NO-+-2-N、NH4-N浓度呈极显著负相关,与NO 3-N呈负相关,与水温呈正相关,与pH和DO呈极显著的正相关。     

云南高原楚雄市降水分布与旱涝灾害分析

运用楚雄市1961~2009年的降水量资料,通过统计检验、五点三次滤波法并计算了楚雄降水距平百分率,分析了楚雄市旬、侯、月﹑季、年际降水量变化特征及旱涝灾害的时间分布特征,得出楚雄市49年平均降雨量为867.77 mm,2000~2009年来年平均降雨量为935.57 mm,比49年均值偏高67.8 mm,呈上升趋势。降水主要集中在5~10月,干湿明显,楚雄市冬春干旱年年都有发生,只是程度不同,初夏干旱如遇大气环流异常发生的机率较大,干旱发生连续性较强,洪涝灾害偶有发生。并对旱涝灾害成因进行了分析,提出了旱涝灾害防治基本对策。     

半干旱黄土丘陵区土壤结皮的地表水文效应

黄土高原广泛分布的土壤结皮对地表水文过程有重要影响.以定西黄土丘陵区安家沟小流域内的土壤结皮为研究对象,基于野外采样和水文模拟实验等技术,探讨不同土壤结皮类型对地表水文过程的影响.结果表明:①与裸地相比,有结皮覆盖的地表土壤容重较小,土壤持水能力显著增强,其增加幅度为裸地的1.4～1.9倍;②土壤结皮可有效拦截降雨,以苔藓结皮的拦截能力最强,其次为混生结皮和地衣结皮,无结皮覆盖的裸地抵御降雨冲击的能力最差;③模拟实验显示,土壤结皮能在一定程度上增加水分入渗速率及总入渗量.有结皮覆盖的平均地表入渗速率是裸地的近2倍,而其累计入渗总量也远远高于裸地.