Institute of Soil and Water Conservation,Chinese Academy of Sciences and Ministry of Water Resources
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１９６１ — ２０１９ 年陕西省极端旱涝事件的时空演变规律
No full text选用陕西省 ５１ 个地面气象站 １９６１ — ２０１９ 年日降水数据，利用 ＭＡＴＬＡＢ２０１７ 计算了 ６ 个
极端降水指数，采用线性趋势分析法、森斜率和改进的非参数 Ｍａｎｎ － Ｋｅｎｄａｌｌ趋势检验法研究不同
时间尺度下极端降水指数的时空演变特征并找出了发生突变的年份。结果表明：各极端降水指数
的月际、年际和年代际变化差异较大；夏季（ ７ — ９ 月）容易发生极端湿润事件，而冬季则容易发生极
端干旱事件；连续干 旱 日 数 （ Ｄ ＣＤ ）、连 续 湿 润 日 数 （ Ｄ ＣＷ ）、强 降 水 日 数 （
Ｄ Ｒ１０ ）和 最 大 日 降 水 量
（ Ｒ ｄ ，
ｍａｘ ）、非常湿润日降水量（ Ｒ ９５ｐ ）、全年湿润日降水总量（ Ｒ Ｔ ）的变化趋势率分别为 －０．１４ 、 －０．１３ 、
－０．２０ｄ ／ １０ａ 和 １．０８ 、 ０．３９ 、 －３．４２ ｍｍ ／ １０ａ ，多年平均值分别为 ３８．８ 、 ５．８ 、 ２０．０ｄ 和 ６０．７ 、
１６７．８ 、 ６４４．３ｍｍ ；极端湿润事件发生较频繁的站点主要分布在陕南地区，而陕北地区的站点发生
干旱的风险较高；陕北有变湿润的趋势，而关中平原地区的极端降水事件整体有缓解的趋势，陕南
地区极端降水事件则表现为区域加剧和缓解并存的趋势。</p
不同保水剂对土壤特性及烤烟生长的影响
No full text为提高秦巴山区黄棕壤烟田的土壤性能，减少季节性干旱对烤烟生长的影响，以不施保水剂为对照，在烟
田整地起垄前分别施入聚丙烯酸钾（ Ｋ － ＰＡＭ ）、聚丙烯酰胺（
ＰＡＭ ）和腐殖酸钾（ ＫＨｍ ） ３ 种保水剂，测定施用不同保
水剂后的土壤容重、土壤水分和烤烟生长状况、常规化学成分及经济性状。结果表明，聚丙烯酸钾和聚丙烯酰胺保
水剂均降低 ０～４０ｃｍ 土层土壤容重，在烤烟旺长期提高 ０～４０ｃｍ 土层土壤水分。不同保水剂均可提高烤烟常规
化学成分含量，其中腐殖酸钾保水剂显著降低烤烟的糖碱比和氮碱比。聚丙烯酸钾保水剂提高烤烟的产量、产值、
上等烟比例及净增产值，而聚丙烯酰胺和腐殖酸钾保水剂处理组则降低烤烟的净增产值。因此，建议秦巴山区黄棕壤烟田选用聚丙烯酸钾类保水剂。</p
不同锌浓度对玉米幼苗生长发育的影响
No full text通过水培试验观察和分析了不同锌浓度对玉米幼苗生长发育、气体交换参数、叶绿素含量及叶片相对含水
量的影响。结果表明，随着锌浓度的增加，玉米各生长参数呈现先增加后降低的变化趋势。玉米生长的适宜
锌浓度为 2～8 μM，在缺锌、低锌（0～1 μM）或者高锌（10～20 μM）处理条件下，玉米各生长参数受到不
同程度的抑制。其中 6 μM锌是玉米水培的最适浓度，缺锌和高锌对作物生长不利，因此在施加锌肥时需控
制施肥量。</p
东北黑土区坡耕地斜坡垄作与顺坡垄作土壤侵蚀对比分析
No full text斜坡垄作是东北黑土区最普遍的垄作方式之一，但当前关于斜坡垄作对坡耕地土壤侵蚀的影响鲜见
报道。为此，基于室内模拟试验，设计２个降雨强度（ ５０ ， １００ｍｍ ／ ｈ ）和２种垄作方式（斜坡垄作和顺坡垄
作），分析东北黑土区坡耕地斜坡垄作与顺坡垄作坡面土壤侵蚀的差异。结果表明：（ １
）在５０
， １００ｍｍ ／ ｈ
降雨强度下，斜坡垄作断垄前坡面侵蚀速率分别是顺坡垄作的 ０． ４６％ 和 ０． ３５％ ；但在 ４５ｍｉｎ 的降雨过程
中，由于斜坡垄作发生断垄现象，造成５０ ， １００ｍｍ ／ ｈ降雨强度下斜坡垄作坡面侵蚀速率分别是顺坡垄作
的１．
２４ ， １． ０３ 倍。（ ２ ）斜坡垄作径流强度和侵蚀速率随降雨历时的变化均从断垄开始发生突变。在 ５０ ， １００
ｍｍ ／ ｈ 降雨强度下，随着降雨历时的变化，斜坡垄作断垄前的径流强度和侵蚀速率值均低于顺坡垄作，其
平均径流强度分别为顺坡垄作的８． ４２％和３． ７５％ ；平均侵蚀速率分别为顺坡垄作的０．
４６％和０． ３５％ ；但斜
坡垄作断垄后坡面径流和侵蚀速率明显增大，其平均径流强度分别为顺坡垄作的 １． ３３ ， １． ４７ 倍，平均侵蚀
速率分别是顺坡垄作的２． ０３ ， １．
６２倍。（ ３
）在５０
，
１００ｍｍ ／ ｈ降雨强度下，斜坡垄作断垄前坡面径流量和侵
蚀量存在极显著的线性关系（ Ｐ ＜０．
０１ ），而断垄后两者的相关关系则不显著（ Ｐ ＞０． ０５ ）；而顺坡垄作在 ２ 种
降雨强度下坡面径流量和侵蚀量存在极显著的线性关系。（ ４
）在 ２ 种降雨强度下斜坡垄作坡面 ９０％ 以上
的径流泥沙均来自断垄后。因此，提高垄丘稳定性和防止断垄现象发生，是减少斜坡垄作坡面土壤侵蚀的
关键所在。</p
黄河中游泥沙输移特性及机理研究
No full text基于黄河中游干流 4 个水文站及 8 条主要支流 1957－2018 年实测降雨输沙资料，采用 Mann-Kendall 检
验、有序聚类分析法研究黄河中游区间输沙时空变化特性，结合双累积曲线法量化输沙变化驱动因素。研究
结果表明:黄河中游干流各水文站年输沙量均呈显著减少趋势，各站减幅自上游至下游沿程不断增大。区间
8 条典型支流多年输沙模数自 1970s 后均呈减少趋势，头道拐 － 龙门区间对中游区间输沙占比下降明显，区域
水土保持治理效益显著。研究显示人类活动是黄河中游输沙锐减的主要驱动因素，对头道拐 － 龙门区间平均
输沙变化贡献率为 85. 84%，对龙门 － 潼关区间输沙变化贡献为 88. 68%，淤地坝、梯田和水库等水利水保工程
措施是输沙锐减的主要原因。</p
黄土高原半干旱区几种饲用植物生产与饲用价值比较
No full text为了选出适宜在半干旱区种植的饲用植物，选取饲用玉米 (Zea mays)、饲用高粱 (Sorghum bicolor) 和苏丹
草 (Sorghum sudanense) 3 种饲用作物和紫花苜蓿 (Medicago sativa)、老芒麦 (Elymus sibiricus) 2 种牧草为研究对象，在
无灌溉和施肥的管理条件下，比较分析其干物质产量、营养品质及饲用价值。结果表明，高粱 (引自日本) 的株高最
高 (289.25 cm)，比甜高粱和玉米高约 10%，苏丹草 SP20(引自美国) 株高最低 (172.80 cm)；甜高粱干物质产量最高
(17.38 kg·m –2 )，其次为高粱 (12.35 kg·m –2 )，均显著高于玉米 (P < 0.05)。苏丹草中性洗涤纤维 (NDF) 和酸性洗涤纤维
(ADF) 含量相对较低，甜高粱与饲用玉米 NDF 和 ADF 含量差异不显著 (P > 0.05)。苏丹草和紫花苜蓿相对饲用价值
(RFV) 值较高 (135～143)，其次是饲用玉米和甜高粱 (107～109)，高粱和老芒麦最低 (95～102)。综合分析结果表明，
在半干旱地区种植甜高粱具有与饲用玉米同等的饲用价值，但甜高粱具有更高的产量，因此在半干旱区种植甜高粱
具有一定的发展潜力。</p
黄土高原不同植被带刺槐生态化学计量特征
No full text为阐释刺槐（ Ｒｏｂｉｎｉａ
ｐｓｅｕｄｏａｃａｃｉａ ）人工林在不同植被带下的化学计量特征，明确气候因素对其的影响，采用
样地调查与实验室分析结合处理的方法对黄土高原森林带、森林草原带、草原带中刺槐人工林的叶片、枯落物及土壤
进行 Ｃ ， Ｎ ， Ｐ 含量测定，分析了化学计量比，同时剖析了气候因子与各元素之间的关系。结果表明：（ １ ）不同组分 Ｃ ，
Ｎ ， Ｐ 含量差异均显著，表现为叶片 ＞ 枯落物 ＞ 土壤，各植被带内养分含量表现各异，其中森林草原带叶片与土壤养分
含量处于最高水平。（ ２ ）同植被带 Ｃ ／ Ｐ与 Ｎ ／ Ｐ均呈现出叶片与枯落物显著高于土壤的趋势，而植被带间各组分化学
计量比差异程度不同。（ ３ ）各植被带养分含量在叶片—枯落物—土壤间均具有一定的相关性，表明养分在生态系统
内持续流动。（ ４ ）叶片 Ｃ ， Ｎ ，
Ｐ 含量随着年均降水（ ＭＡＰ ）和年均温度（ ＭＡＴ ）的升高而降低，而枯落物与之表现出相
反的趋势，土壤养分随年均太阳辐射量（ ＭＡＳＲ ）增大而降低。研究结果为深入探索黄土高原刺槐人工林养分在空间
上的耦合机制提供一定的参考依据。</p
黄土高原地区植被变化及其对极端气候的响应
No full text［目的］研究黄土高原地区植被变化及其对极端气候的响应，为减缓和应对气候异常提供科学依
据。［方法］基于 １９８２ — ２０１７ 年遥感影像数据和气象数据，采用趋势分析、相关分析等方法，研究黄土高原
地区植被时空变化及其对极端气候的响应。［结果］ １９８２ — ２０１７ 年期间，黄土高原 ＮＤＶＩ 以每年 ０．３７％ 的
速率呈显著的增加趋势（
ｐ ＜０．０１ ）；空间上， ＮＤＶＩ 呈现从西北到东南递增的空间分布格局。极端气候指数
变化中，极端气温指数变化趋势较为一致，即表征极高温事件的极端气温指数呈极显著的增加趋势，表征
极低温事件的指数呈现显著的下降的趋势，而极端降水指数未发生显著变化。 ＮＤＶＩ 年际变化与极端气温
指数 ＦＤ ０ ， ＴＭＡＸ ｍｅａｎ ， ＴＭＩＮ ｍｅａｎ ， ＴＮ １０ｐ ， ＴＮ ９０ｐ ， ＴＲ ２０ ， ＳＵ ２５ 均呈极显著相关（
ｐ ＜０．０１ ）；四季 ＮＤＶＩ 变化与
极端降水指数均未表现出明显的相关性，但与极端气温指数显著相关且春季和夏季的相关性高于秋季和
冬季；月尺度上， ＮＤＶＩ 与极端降水指数（
ＲＸ １ｄａｙ ， ＲＸ ５ｄａｙ ）和极端气温指数（ ＴＭＡＸ ｍｅａｎ ， ＴＭＩＮ ｍｅａｎ ， ＴＮ ９０ｐ ，
ＴＸ ｘ ， ＴＮ ｎ ）呈显著的相关性（ ｐ ＜０．０１ ）。 ＮＤＶＩ 与极端气温指数 ＴＭＡＸ ｍｅａｎ ， ＴＮ １０ｐ ， ＴＮ ９０ｐ ， ＴＸ ｘ 前 １ 个月的
相关性大于当月、前２个月、前３个月的相关性。［结论］黄土高原地区 ＮＤＶＩ呈显著增加的趋势，年际和
月际 ＮＤＶＩ变化与极端气温指数存在相关性，而与极端降水指数均未表现出明显的相关，且黄土高原地区
的植被覆盖变化对极端气候的响应存在一定的滞后性。</p
磁性生物炭的制备及其磷酸盐吸附性能的研究
No full text本文章将柠条生物质在600 ℃高温热解2 h得到柠条生物炭，然后采用电辅助改性方法，利用金属Fe、Al与Mg对柠条生物炭进行改性，合成兼具磁性和高吸附性能的γ-Al2O3/Fe3O4柠条生物炭（简称AFBC）和磁性水滑石柠条生物炭（简称FCB/MAC）。
研究了AFBC和FCB/MAC对溶液中磷酸盐的吸附作用，探讨了去除磷酸盐的机制，考察了对磷酸盐的回收利用效率。主要研究结果如下：
（1）AFBC表征分析发现，其表面粗糙，分布着γ-Al2O3和Fe3O4颗粒，γ-Al2O3提供大的比表面积且Fe3O4颗粒的饱和磁化强度为27.4 emu/g，这提高了未改性生物炭吸附磷酸盐的能力和回收利用效果。FCB/MAC表征分析观察到，Fe3O4颗粒和Mg-Al水滑石已成功地嵌入到生物炭基体中；Fe3O4磁化强度为32.9 emu/g，利于从溶液中回收。FCB/MAC的最大吸磷量为252.88 mg/g，高于大多数磁性生物炭基磷酸盐吸附剂的吸附量。
（2）溶液pH对AFBC和FCB/MAC的吸附性能影响显著。随着pH值的增加AFBC对磷酸盐的吸附量先增加后降低，吸附量最大时pH为5.0。AFBC的pHpzc为6.8，吸附磷酸盐后pHpzc为5.1。FCB/MAC的pHpzc为8.2，当溶液pH＜pHpzc时，吸附剂表面发生质子化，随着pH值的降低，吸附液中的正电荷增加，利于磷酸盐吸附。在pH＞pHpzc时，带负电的FCB/MAC表面与磷酸盐离子之间的静电斥力增大，导致对磷酸盐的吸附减少。共存阴离子试验表明，在FCB/MAC吸附磷酸盐的过程中，存在的Cl-、NO3-和SO42-对磷酸盐吸附无明显影响，F-对磷酸盐的吸附有一定影响。F-对磷酸盐吸附的抑制可能是由于磷酸盐与F-在吸附剂表面的结合位点之间的激烈竞争所致。但总体而言，共存阴离子对FCB/MAC吸附磷酸盐的影响很小。表明该吸附剂对磷酸盐的选择性较高，具有重要的实际应用价值。
（3）在最佳的试验条件下对AFBC和FCB/MAC吸附磷酸盐的试验结果进行了等温吸附和动力学吸附的研究。AFBC吸附动力学试验表明准二级动力学模型对磷酸盐吸附过程描述较好，Langmuir-Freundlich模型拟合了吸附等温线。说明磷酸盐在AFBC上的吸附主要是通过化学吸附来控制的。FCB/MAC吸附磷酸盐试验表明，准二级和粒子内扩散模型很好地描述了磷酸盐的吸附动力学，Langmuir-Freundlich模型很好的拟合了等温线吸附。表明FCB/MAC吸附磷酸盐的过程是多过程吸附。
（4）静电吸引和内球络合是磷吸附在AFBC上的共同机制。AFBC表面的内球络合物可能包含单齿络合物（≡AlOPO32-）和双齿络合物（≡Al2O2PO2-）。FCB/MAC对磷酸盐的吸附机理包括静电吸引、表面基团的配体交换和层间阴离子交换。
（5）AFBC和FCB/MAC关于磷酸盐解吸的最佳NaOH浓度分别为1.0×10-4 mol/L和0.1 mol/L。随着解吸次数的增加两种吸附剂的吸附量和去除率逐渐降低。经过5次循环利用试验后，AFBC对磷酸盐的去除效率仍保持在91.0%左右；FCB/MAC经过五次循环利用后去除率降低较大，由85.6%降到51.4%。5次循环利用后两种吸附剂仍具有较高的吸附水平和去除效率，是很有前景的新型磷酸盐去除吸附剂。</p
Assessing impacts of climate change and human activities on the abnormal correlation between actual evaporation and atmospheric evaporation demands in southeastern China
No full textGenerally, atmospheric evaporation demand (AED) shows a positive correlation with actual evaporation (AE) in the Yangtze River basin. In order to explore whether and why abnormal correlation exits in its five sub-basins, the temporal changes between AED and AE were compared, and then the impacts of climate change and human activities on abnormal correlations were assessed using the sensitivity method of Penman equation and the decomposition method of Budyko equation. The results indicated: (1) Pan evaporation and potential evaporation (indicators of AED) decreased at rates of up to -0.04 and -0.06mm d−1 decade−1, respectively. In contrast, the water budget-derived evaporation (an indicator of AE) increased at the rate of 0.09mm d−1 decade−1 in the
Fuhe River basin and remained stable in other basins. Abnormal correlations (nonpositive correlations) were observed. (2) Decreasing net radiation and wind speed were major climate factors resulting in simultaneous temporal decreases in AED and AE. In contrast, afforestation was a major human factor leading to an increase in annual AE of 78 mm, but had no effect on AED. Afforestation was the primary driving force of the abnormal correlation. These results could provide water-energy guidance for urban climate change mitigation and flood/drought disaster management.</p