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濂水流域降雨变化和景观格局演变的径流效应

应用生态学报 2023年第1期34卷 196-202页

作者：盛菲刘士余张婷余敏琪江西农业大学国土资源与环境学院南昌330045 江西省鄱阳湖流域农业资源与生态重点实验室南昌330045

降雨和景观格局是影响流域径流过程的两大主要因素,开展二者的径流效应研究对流域水资源管理、生态建设等具有重要意义。本研究以赣南红壤丘陵区的濂水流域为对象,基于1958—2020年的降雨、径流和土地利用数据,分析降雨、景观格局和径... 详细信息

降雨和景观格局是影响流域径流过程的两大主要因素,开展二者的径流效应研究对流域水资源管理、生态建设等具有重要意义。本研究以赣南红壤丘陵区的濂水流域为对象,基于1958—2020年的降雨、径流和土地利用数据,分析降雨、景观格局和径流的变化特征,以及降雨、景观格局与年径流、洪枯径流的关系。结果表明:研究期间,流域年降雨量、年径流量、年最大1 d径流量均呈非显著下降趋势,年最小1 d径流量呈非显著上升趋势且年际变化幅度最大;有林地为流域内占比最高的景观类型,其他林地的变化最剧烈;景观水平上,流域的Shannon多样性指数、Shannon均匀度指数、斑块密度、景观形状指数分别由1980年的1.125、0.541、0.667、16.925上升至2020年的1.348、0.614、0.731、18.172,景观蔓延度指数由1980年的68.237下降至2020年的64.293,流域整体景观多样性、破碎化程度、形状复杂程度提高,空间分布趋于均匀,连通性降低。降雨量与年径流、洪水径流、枯水径流的相关系数分别为0.907、0.594、0.558;类型水平上,耕地减少对年径流、洪枯径流的影响均较大,而景观水平上的整体变化促进了年径流和洪水径流减少、枯水径流增加。降雨变化和景观格局演变对年径流、洪水径流和枯水径流变化的贡献率分别为17.8%、82.2%,1.5%、98.5%和-8.8%、108.8%。研究成果可为流域景观格局配置、水土流失综合治理等提供理论参考。

关键词：降雨变化景观格局演变年径流洪水径流枯水径流

赣南九曲水流域基流变化特征及其对降水的响应

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应用生态学报 2022年第8期33卷 2251-2259页

作者：李俊盛菲刘士余张婷余敏琪江西农业大学国土资源与环境学院南昌330045 江西省鄱阳湖流域农业资源与生态重点实验室南昌330045

基流是水资源重要组成部分,探究流域基流变化特征及其对降水的响应,对优化流域水资源配置具有重要意义。本研究基于赣南九曲水流域1982-2019年逐日降水、径流观测资料,运用数字滤波法、交叉小波变换及累积量斜率变化率比较法等,分析了... 详细信息

基流是水资源重要组成部分,探究流域基流变化特征及其对降水的响应,对优化流域水资源配置具有重要意义。本研究基于赣南九曲水流域1982-2019年逐日降水、径流观测资料,运用数字滤波法、交叉小波变换及累积量斜率变化率比较法等,分析了基流变化特征,探讨了基流对降水的时滞效应,并计算了降水对基流变化的贡献率。结果表明:研究期间,九曲水流域年基流深和年基流指数变化趋势均不显著,年均值分别为384.21 mm和0.44;春、夏季基流深大于秋、冬季,基流指数则与之相反。年降水量控制着年基流深的动态变化,春、夏季降水对基流深的作用强于秋、冬季;年及春、夏、秋、冬季基流滞后降水的时长分别为3.5~10.3、1.5~8.5、2~10、2~13和5~20.5 d,年均滞后时长依次为6.4、4.9、5.3、6.8和10.8 d。年基流深在1992年发生突变,降水对基流变化的贡献率为68.2%,其他因素对基流变化的贡献率为31.8%。本研究成果可为南方红壤区评价流域的森林水文效应、保障河流的水生态安全提供科学依据。

关键词：九曲水流域基流降水时滞效应贡献率

江西省九曲水流域基流变化特征及其对降水的响应

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应用生态学报 2022年

作者：李俊盛菲刘士余张婷余敏琪江西农业大学国土资源与环境学院江西省鄱阳湖流域农业资源与生态重点实验室

基流是水资源重要组成部分，探究流域基流变化特征及其对降水的响应，对优化流域水资源配置具有重要意义。本研究基于江西省九曲水流域1982—2019年逐日降水、径流观测资料，运用数字滤波法、交叉小波变换及累积量斜率变化率比较法等，...

基流是水资源重要组成部分，探究流域基流变化特征及其对降水的响应，对优化流域水资源配置具有重要意义。本研究基于江西省九曲水流域1982—2019年逐日降水、径流观测资料，运用数字滤波法、交叉小波变换及累积量斜率变化率比较法等，分析了基流变化特征，探讨了基流对降水的时滞效应，并计算了降水对基流变化的贡献率。结果表明：研究期间，九曲水流域年基流深和年基流指数变化趋势均不显著，年均值分别为384.21 mm和0.44；春、夏季基流深大于秋、冬季，基流指数则与之相反。年降水量控制着年基流深的动态变化，春、夏季降水对基流深的作用强于秋、冬季；年及春、夏、秋、冬季基流滞后降水的时长分别为3.5～10.3、1.5～8.5、2～10、2～13和5～20.5 d，年均滞后时长依次为6.4、4.9、5.3、6.8和10.8 d。年基流深在1992年发生突变，降水对基流变化的贡献率为68.2%，其他因素对基流变化的贡献率为31.8%。本研究成果可为南方红壤区评价流域的森林水文效应、保障河流的水生态安全提供科学依据。

关键词：

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赣江上游章水流域水沙变化及其归因分析

生态学杂志 2023年

作者：张婷刘士余盛菲李俊余敏琪江西农业大学国土资源与环境学院江西省鄱阳湖流域农业资源与生态重点实验室

随着气候变化和人类活动的加剧，流域水沙情势发生变化，定量分析降水变化和人类活动的水沙效应是当前水科学研究的热点。本文基于赣江上游章水流域1961—2020年的水文、气象观测资料，采用累积量斜率变化率比较法、经验统计分析法定量... 详细信息

随着气候变化和人类活动的加剧，流域水沙情势发生变化，定量分析降水变化和人类活动的水沙效应是当前水科学研究的热点。本文基于赣江上游章水流域1961—2020年的水文、气象观测资料，采用累积量斜率变化率比较法、经验统计分析法定量分析了降水变化和人类活动对水沙变化的贡献率及人类活动的水沙效应对年降水量响应的临界值。结果表明：降水量和径流量均呈非显著下降趋势（P>0.05），输沙量呈极显著下降趋势（P<0.001）；降水量和径流量的突变年份均为2003年，输沙量的突变年份为1998年；降水变化和人类活动对径流减少的贡献率分别为10.7%和89.3%，对输沙减少的贡献率分别为3.5%和96.5%；人类活动的减水、减沙效应对年降水量响应的临界值分别为1170 mm和858 mm。研究成果可为流域生态建设、水土资源优化管理提供科学依据。

关键词：章水流域降水变化人类活动水沙变化临界值

赣南九曲水流域降雨侵蚀力变化规律及其影响因素

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水土保持学报 2022年第4期36卷 63-73页

作者：李俊盛菲刘士余张婷余敏琪江西农业大学国土资源与环境学院南昌330045 江西省鄱阳湖流域农业资源与生态重点实验室南昌330045

为有效防治流域土壤侵蚀、维护生态安全,基于九曲水流域1982—2019年逐日降雨数据,运用小波分析、交叉小波变换等方法分析了中雨、大雨、暴雨及年降雨侵蚀力的年际变化规律,并探讨了太阳黑子、厄尔尼诺—南方涛动(ENSO)、北极涛动(AO)... 详细信息

为有效防治流域土壤侵蚀、维护生态安全,基于九曲水流域1982—2019年逐日降雨数据,运用小波分析、交叉小波变换等方法分析了中雨、大雨、暴雨及年降雨侵蚀力的年际变化规律,并探讨了太阳黑子、厄尔尼诺—南方涛动(ENSO)、北极涛动(AO)及太平洋年代际涛动(PDO)对它们的影响。结果表明:(1)中雨、大雨、暴雨及年降雨侵蚀力的年际变化趋势均不显著(p>0.05),其变异系数(C_(V))分别为0.24,0.31,0.64,0.26,均属于中等变异。(2)不同量级降雨侵蚀力的周期变化差异明显,年降雨侵蚀力与暴雨侵蚀力均存在15~23年周期变化和19年主周期,二者联系更紧密。(3)年降雨侵蚀力和暴雨侵蚀力与太阳黑子、ENSO、AO、PDO均分别存在9~11,10~11,10~11,9~10年的显著共振周期,暴雨侵蚀力受太阳黑子、ENSO、PDO的影响大于中雨、大雨侵蚀力,大雨侵蚀力受AO的影响大于中雨、暴雨侵蚀力。研究成果可为赣南乃至我国土壤侵蚀预测预报与防治提供科学依据。

关键词：九曲水流域降雨侵蚀力不同量级影响因素交叉小波变换

不同时间尺度濂水流域水沙变化及其驱动因素分析

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水土保持学报 2023年第3期37卷 201-207,217页

作者：盛菲刘士余余敏琪戴余典江西农业大学国土资源与环境学院南昌330045 江西省鄱阳湖流域农业资源与生态重点实验室南昌330045

为深入分析流域水沙变化特征及其驱动因素,揭示水沙变化机理机制。以赣南濂水流域为研究区,基于1965—2020年的水文气象数据和土地利用数据,在年尺度和场次暴雨尺度,利用Mann-Kendall检验法、累积距平法、水沙关系曲线、经验统计分析法... 详细信息

为深入分析流域水沙变化特征及其驱动因素,揭示水沙变化机理机制。以赣南濂水流域为研究区,基于1965—2020年的水文气象数据和土地利用数据,在年尺度和场次暴雨尺度,利用Mann-Kendall检验法、累积距平法、水沙关系曲线、经验统计分析法等,分析水沙变化特征,建立不同时期水沙关系,并定量评估降雨变化和人类活动对水沙变化的贡献率。结果显示:(1)在年尺度,流域径流深、输沙量分别呈非显著下降和极显著上升趋势,突变年份分别为1998年和1995年。(2)与基准期相比,变化期不同时间尺度的径流深和输沙量波动更大,且水沙相关性均增强,表征外界人为干扰的参数(a)和河流本身输沙能力的参数(b)均增大。(3)在年尺度和场次暴雨尺度,降雨变化和人类活动对径流减少的贡献率分别为-1.1%,101.1%和30.2%,69.8%,对输沙增加的贡献率分别为0.5%,99.5%和-2.0%,102.0%。研究成果可为流域的水沙合理调控及生态可持续发展奠定基础。

关键词：年尺度场次暴雨尺度水沙变化水沙关系驱动因素

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彭冲涧小流域基流变化特征及其归因分析

江西农业大学学报 2022年第6期44卷 1569-1581页

作者：盛菲刘政刘士余李俊余敏琪江西农业大学国土资源与环境学院江西南昌330045 江西省鄱阳湖流域农业资源与生态重点实验室江西南昌330045 华中农业大学资源与环境学院湖北武汉430070

【目的】基流是最重要的枯季水文特征之一,其变化规律与流域气候条件、自然地理属性及人类活动等密切相关,深入分析基流变化特征及其影响因素,对揭示流域基流变化的内在机理具有重要意义。【方法】以南方红壤区的彭冲涧小流域为研究对象... 详细信息

【目的】基流是最重要的枯季水文特征之一,其变化规律与流域气候条件、自然地理属性及人类活动等密切相关,深入分析基流变化特征及其影响因素,对揭示流域基流变化的内在机理具有重要意义。【方法】以南方红壤区的彭冲涧小流域为研究对象,选用数字滤波法对1983—2017年逐日径流量进行基流分割,利用Mann-Kendall检验法、小波分析等探究基流趋势和周期变化特征,采用逐步回归分析法定量计算各显著性影响因素对年基流变化的相对贡献率,并借助小波系数相关性分析基流周期变化的主导因素。【结果】(1)1983—2017年流域基流量呈非显著下降趋势,多年平均基流量为162.4 mm;年基流存在3~6年、8~12年、15~20年和25~32年4种尺度的周期变化,第一、第二、第三、第四主周期分别为32、6、10、17年。(2)降水、蒸发散、平均气温、最高气温、最低气温、NDVI等6个基流的影响因素在1983—2017年均呈上升趋势,其多年平均值分别为1589.1 mm、828.0 mm、17.55℃、36.99℃、-4.11℃和0.77,其中平均气温、NDVI的变化极显著,蒸发散变化显著,其他因素的变化均不显著。(2)降水、蒸发散和平均气温为基流趋势变化的显著性影响因素,三者对基流的相对贡献率大小分别为61.1%、-27.9%、-11.0%。(3)基流周期变化的主导因素为降水,两者具有3个相同的显著周期,对应的小波系数相关性极强;其次为平均气温和蒸发散,与基流均只有1个相同的显著周期,对应的小波系数相关性较强。【结论】无论是趋势变化还是周期变化,降水、蒸发散和平均气温都是基流变化的主要影响因素,且降水起主导作用。

关键词：彭冲涧小流域基流趋势变化周期变化影响因素

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章水流域输沙变化对水文气象因素的响应

中国水土保持科学 2023年第4期21卷 60-68页

作者：张婷刘士余盛菲王艳艳余敏琪卢静媛江西农业大学国土资源与环境学院南昌330045 江西省鄱阳湖流域农业资源与生态重点实验室南昌330045 江西省水文监测中心南昌330002

输沙是流域关键水文要素之一,深入探究其变化特征及影响因素,对流域水土流失综合治理具有重要意义。以赣江上游章水流域为研究区,基于1961—2018年的实测水文气象数据,采用Mann-Kendall检验、小波分析等方法分析输沙变化特征,通过逐步... 详细信息

输沙是流域关键水文要素之一,深入探究其变化特征及影响因素,对流域水土流失综合治理具有重要意义。以赣江上游章水流域为研究区,基于1961—2018年的实测水文气象数据,采用Mann-Kendall检验、小波分析等方法分析输沙变化特征,通过逐步回归分析法筛选出输沙变化的显著性影响因素,利用通径分析量化各因素对输沙的直接、间接和综合影响。结果表明:(1)输沙量年内分配不均匀,呈单峰型分布,主要集中在4—6月;年际上,输沙量呈极显著下降趋势(P风速>气温,间接影响排序为风速>径流量>气温,综合影响排序为径流量>气温>风速。研究成果可为流域水沙调控、水土流失综合治理奠定理论基础。

关键词：输沙变化水文气象因素逐步回归通径分析间接影响

基于HPLC与RF自适应通信的配用电异构场域网

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电力系统及其自动化学报 2022年第1期34卷 76-83页

作者：黄瑞刘超刘谋海余敏琪肖湘奇曾文伟国网湖南省电力有限公司长沙410004 智能电气量测与应用技术湖南省重点实验室长沙410004

为提高配用电场域网连通率和传输效率,构建了具有高速电力线载波和微功率无线通信能力的配用电双模异构场域网。首先,详细论述该场域网的拓扑结构、中心结点组网过程、游离节点动态入网流程和网络动态维护机制。其次,设计混合路由表的... 详细信息

为提高配用电场域网连通率和传输效率,构建了具有高速电力线载波和微功率无线通信能力的配用电双模异构场域网。首先,详细论述该场域网的拓扑结构、中心结点组网过程、游离节点动态入网流程和网络动态维护机制。其次,设计混合路由表的路由度量机制与改进的层数限制最短路径路由算法。最后,依据实时混合路由表,网络节点自适应选择最优链路以最佳速率进行数据传输。实验结果表明,该场域网提高了智能电表与中心节点的连通率,减少了网络层级,提高了传输效率。

关键词：配用电网络场域网异构网络高速电力线宽带载波微功率无线