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嫩江流域水文干旱归因分析及未来演变规律

水力发电学报 2023年第10期42卷 60-74页

作者：门宝辉庞金凤张腾蒋美彤华北电力大学水利与水电工程学院北京102206 水利部松辽水利委员会长春130021

在气候变化和人类活动的影响下,嫩江流域水旱灾害频繁发生。基于嫩江流域1980—2013年石灰窑、同盟、江桥和大赉水文站实测径流数据,构建流域分布式水文模型和多时间尺度下标准径流干旱指数(SRI),采用Budyko假设耦合水文模拟法对尼尔基... 详细信息

在气候变化和人类活动的影响下,嫩江流域水旱灾害频繁发生。基于嫩江流域1980—2013年石灰窑、同盟、江桥和大赉水文站实测径流数据,构建流域分布式水文模型和多时间尺度下标准径流干旱指数(SRI),采用Budyko假设耦合水文模拟法对尼尔基水库建成前后流域径流变化和水文干旱特征归因分析,并基于第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)探究流域未来情景下水文干旱演变规律。结果表明:年尺度下,人类活动为径流演变的主导因素,影响贡献率高达80%,上游至下游水文干旱特征整体呈加剧趋势,且水库上游主要受到气候变化影响,下游主要受到人类活动影响;未来情景下,SRI序列波动性增大且呈现干湿交替特征,干旱历时呈增加趋势,流域未来干旱风险增大。

关键词：归因分析水文干旱第六次国际耦合模式比较计划嫩江流域

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嫩江流域生态干旱影响因素及其时空演变规律

生态学报 2024年

作者：庞金凤门宝辉华北电力大学水利与水电工程学院

近几十年来，嫩江流域湿地大面积萎缩、土地盐碱化严重，干旱频发，严重威胁生态安全、水环境安全和社会经济可持续发展。为量化嫩江流域干旱对生态系统的影响，本研究利用标准化生态缺水指数（SEWDI），结合旋转经验正交函数、累积和... 详细信息

近几十年来，嫩江流域湿地大面积萎缩、土地盐碱化严重，干旱频发，严重威胁生态安全、水环境安全和社会经济可持续发展。为量化嫩江流域干旱对生态系统的影响，本研究利用标准化生态缺水指数（SEWDI），结合旋转经验正交函数、累积和曲线和Pearson相关性分析法分析嫩江流域1980—2017年生态干旱的时空演变规律，并利用游程理论提取生态干旱特征。结果表明：（1）生态干旱与影响因子间的相关系数排序为相对湿度>归一化植被指数>径流>降水>气温，其中生态干旱和相对湿度相关系数最大且大于0.5，呈现显著相关性，其余因子的相关系数均小于0.5，呈现低度相关性；（2）从SEWDI变化曲线上看，1980—1999年干湿交替呈现出一定的周期性，生态干旱以轻旱和中旱为主，总体呈加剧趋势；2000—2017年极端干旱和极端湿润事件频发，生态干旱总体呈缓解趋势。从累积和曲线上看，1980—1995年为嫩江流域生态干湿状态的正常波动时期，1996—2009年为嫩江流域生态干旱期，2012—2017年为生态湿润期；（3）生态干旱的干旱历时和烈度显示流域西南部严重程度较大，长期干旱风险较高，而流域北部干旱强度较大，较易发生单次较为严重的短期干旱。

关键词：生态干旱累积和曲线旋转经验正交函数嫩江流域干旱演变

嫩江流域新石器时代以来的环境考古(初步)研究

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第四纪研究 2019年第1期39卷 48-58页

作者：冷程程汤卓炜张伟介冬梅王江永刘旭鲍彤东北师范大学泥炭沼泽研究所吉林长春130024 吉林大学边疆考古研究中心吉林长春130024 黑龙江省文物考古研究所黑龙江哈尔滨150008 齐齐哈尔第十六中学黑龙江齐齐哈尔161006 苏州新区实验小学江苏苏州215011

嫩江流域孕育的昂昂溪文化是新石器时代中国北方"渔猎文化"的代表文化。文章对昂昂溪文化的典型代表遗址——洪河遗址附近3 m的自然沉积物剖面进行植硅体分析、粒度分析和烧失量测定,探讨了新石器时代以来嫩江流域人类活动的环境背景及... 详细信息

嫩江流域孕育的昂昂溪文化是新石器时代中国北方"渔猎文化"的代表文化。文章对昂昂溪文化的典型代表遗址——洪河遗址附近3 m的自然沉积物剖面进行植硅体分析、粒度分析和烧失量测定,探讨了新石器时代以来嫩江流域人类活动的环境背景及昂昂溪"渔猎文化"走向衰亡的原因。结果表明,洪河剖面植硅体主要来自于禾本科植物,并以早熟禾亚科(C3植物)为主,剖面沉积物主要由嫩江冲积砂经风力吹扬、搬运、堆积而成。嫩江流域文化的空间分布和时间演替,在受到人类活动影响的同时,也与自然环境有密切的关系。在7024~3820 cal. a B.P.期间,嫩江流域气候温暖湿润,适宜人类生存繁衍,孕育了典型的昂昂溪"渔猎文化";在4000 cal. a B.P.左右,气候呈现逐渐变冷干的趋势,同时昂昂溪文化也逐渐衰落;3820~1000 cal. a B.P.期间,气候持续冷干,导致部分居民离开昂昂溪地区沿嫩江逐渐向更加温暖的下游迁移以寻找更为适宜的栖息地,昂昂溪文化逐渐被取代;1000 cal. a B.P.以来,人类活动频繁,土地沙漠化日趋严重。

关键词：嫩江流域洪河遗址昂昂溪文化植硅体分析环境考古

嫩江流域天然植物群落生态系统碳储量沿湖岸至高地空间分异规律及影响因素

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嫩江流域天然植物群落生态系统碳储量沿湖岸至高地空间分异规律及...

作者：高旭东北林业大学

学位级别：硕士

陆地生态系统碳库是连接陆地生态系统与气候变化的纽带,但陆地生态系统碳库的时空异质性和影响机制仍不十分清楚。本研究目的在于探究温带嫩江流域半干旱地区生态系统碳储量沿湖岸至高地环境梯度的空间分布格局及成因。采用相对生长方... 详细信息

陆地生态系统碳库是连接陆地生态系统与气候变化的纽带,但陆地生态系统碳库的时空异质性和影响机制仍不十分清楚。本研究目的在于探究温带嫩江流域半干旱地区生态系统碳储量沿湖岸至高地环境梯度的空间分布格局及成因。采用相对生长方程、碳/氮分析仪测定法,同步测定沿湖岸至高地环境梯度依次分布的8种植物群落(狭叶香蒲(Typha angustifolia)沼泽-XYP、小香蒲(Typha minima Funk)沼泽-XP、芦苇(Phragmites australis)沼泽-L、草丛沼泽(tussock wetland)-C、拂子茅(Calamagrostis epigeios)草甸-F、湿生羊草(Leymus chinensis)草地-S、旱生羊草草地-H和沙丘榆树(Ulmus pumila spp.)疏林-Y)的生态系统碳储量(植被和土壤)、植被净初级生产力与年净固碳量及其相关环境因子(水位、土壤有机质、全氮和全磷等),揭示其空间分异规律及其形成机制。研究结果表明:(1)植被碳储量(0.98～27.86 tC·hm)沿湖岸至高地环境梯度总体上呈先降后升的空间分异规律(Y>L,XYP,XP>C,F,S,H),且以草本层碳储量占优势地位(Y除外),凋落物层占比相对较小;草本层碳储量(0.30～8.11 tC·hm)沿湖岸至高地环境梯度呈递减规律(L,XYP,XP>C,F,S>H,Y),凋落物层碳储量(0.12～1.88 tC·hm)以L、F、S、Y相对较高。(2)土壤碳储量(38.49～321.72 tC·hm)沿湖岸至高地环境梯度呈阶梯式递减规律(XYP,XP>L,C>F,S,H>Y),且存在明显的水平空间(XYP,XP各土壤层均最高;L,C大部分土壤层较高;F,S,H仅表层较高;Y各土壤层均最低)和垂直空间(XYP,XP,L随土壤深度递减;F,S,H中上部土壤层递减;C和Y各层相近)分异规律。(3)生态系统碳储量(66.35～329.94 tC·hm)沿湖岸至高地环境梯度也呈阶梯式递减规律(XYP,XP>L,C>F,S,H>Y),且其分配格局多以土壤碳储量占绝对优势(95.43%～99.04%),(仅Y土壤碳储量(占比58.2%)低)。(4)植被净初级生产力(2.11～16.28 t·hm·a)沿湖岸至高地环境梯度呈阶梯式递减(XYP,L,XP>C,F,S>H,Y),其中XYP,L高于东北植被净初级生产力的上限值,XP,C,F,S高于或接近其下限值,H,Y低于其下限值;植被年净固碳量(0.68～7.00 tC·hm·a)沿湖岸至高地环境梯度也呈阶梯式递减规律(L,>XYP,XP>C,F,S>H,Y),其中L,XYP的年净固碳量高于我国和全球植被固碳平均值。因此,处于环境梯度下半段永久/季节积水生境的L与XYP具有较强的固碳能力,在区域碳汇管理中应充分发挥其碳汇作用。(5)处于环境梯度下段永久积水生境的植物群落生态系统各组分碳储量与年净固碳量均受水位所控制;处于环境梯度中段季节性积水生境的植物群落生态系统各组分碳储量与年净固碳量受土壤有机质、全氮、全磷和速效钾所控制;处于环境梯度上段干旱生境的植物群落生态系统各组分碳储量与年净固碳量受土壤有机质和速效磷所控制。因此,嫩江流域沿湖岸至高地环境梯度依次分布的8种植物群落生态系统碳储量和固碳能力存在明显的空间分布格局,且微地形对水分和养分再分配引起的空间异质性控制着植物群落碳汇作用的发挥,故对这类环境梯度的完整性应加以重点保护。

关键词：嫩江流域天然植被生态系统碳储量植被年净固碳量沿湖岸至高地环境梯度空间分异规律

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嫩江流域少数民族音乐文化的育人功能

大观（论坛） 2024年第3期 142-144页

作者：刘夏含齐齐哈尔大学

少数民族音乐文化在高校教育体系中的应用,能充分彰显民族音乐文化的价值和功能,有效促进高校育人工作的创新推进,使人才培养工作的综合效能得到进一步优化。因此基于嫩江流域少数民族音乐文化的分析,针对少数民族音乐文化对于高校育人... 详细信息

少数民族音乐文化在高校教育体系中的应用,能充分彰显民族音乐文化的价值和功能,有效促进高校育人工作的创新推进,使人才培养工作的综合效能得到进一步优化。因此基于嫩江流域少数民族音乐文化的分析,针对少数民族音乐文化对于高校育人的作用进行详细解析,提出借助少数民族音乐文化优化高校育人工作的措施,希望能彰显民族音乐文化的育人功能,切实推动高校教育的内涵式发展。

关键词：嫩江流域少数民族音乐文化育人功能

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嫩江流域降水形态变化及其对径流的影响分析

嫩江流域降水形态变化及其对径流的影响分析

作者：杨巍吉林大学

学位级别：硕士

降水是水循环最重要的过程之一,按其形态主要分为降雨和降雪,不同形态的降水对径流、能量流动和物质循环具有截然不同的作用。全球气候变化背景下,温度升高引起高纬度寒区降水形态由降雪向降雨的转变以及融雪时间的提前已成为当前最为... 详细信息

降水是水循环最重要的过程之一,按其形态主要分为降雨和降雪,不同形态的降水对径流、能量流动和物质循环具有截然不同的作用。全球气候变化背景下,温度升高引起高纬度寒区降水形态由降雪向降雨的转变以及融雪时间的提前已成为当前最为突出且可能对水循环造成广泛影响的问题之一。本文以嫩江流域为例,研究寒区降水形态分离的阈值温度和降水形态变化对径流的影响。本文收集了嫩江流域17个气象站点1951-2009年的气象数据和大赉水文站1963-2009年水文数据,对嫩江流域降水形态分离,分析了嫩江流域降水时空变化规律,并对降水形态变化下嫩江流域径流变化归因进行分析。本研究可以为气候变化对流域水资源影响研究提供新的理论和思路,丰富气候变化背景下寒区水文水资源研究的理论和内容,为嫩江流域水资源科学管理和合理配置提供依据。研究主要取得以下成果:(1)嫩江流域降水形态分离方法遴选基于嫩江流域17个气象站点的气象资料,采用空气温度和湿球温度两种温度,概率保证法、图解法和频率求交法三种方式分别对嫩江流域各站点降水分离阈值进行判断,通过Re、R、NSE、Ep四个评价指标对6种方法所获得的降水形态分离阈值温度进行评价对比,结果发现,采用空气温度通过频率求交法求得的阈值温度在全流域各气象站点的降水形态分离效果是最好的。(2)嫩江流域降水形态分离阈值温度经验公式拟合分别基于气象站点的气象要素和地理要素与降水形态分离最优阈值温度的关系,建立阈值温度的经验公式,结果表明基于站点地理要素的经验公式较气象要素经验公式拟合效果更好,由此确定的阈值温度对降水形态的分离情况较好,所以此公式在气象资料难以获取时,可作为嫩江流域降水形态分离阈值温度的一种简化计算方法。(3)嫩江流域降水特征时空变化规律分析基于Mann-Kendall等方法对嫩江流域降水量、降水日数、降雪量、降雪日数、降雪开始日期、降雪结束日期、降雪持续天数及雪率等8个体现降水的特征值进行分析,结果发现嫩江流域降水量和降水日数在年际变化上均呈现下降趋势;虽然降雪日数在研究期内呈现下降趋势,但降雪量和雪率则呈现显著的上升趋势;空间上,降水量、降水日数、降雪量、降雪日数和雪率均呈现出从上游山区到下游平原逐渐减少的分布特征,但存在一定差异。整体来看,嫩江流域开始降雪日期提前,而结束日期有所推后,导致降雪持续天数整体延长。(4)降水形态变化下径流的归因分析结合流域径流突变年份,将研究时段划分为基准期(1964-1979年)和人类活动期(1980-2009年),并采用考虑雪率的流域水热平衡方程对嫩江流域径流变化归因进行分析。结果表明:嫩江流域径流对降水量的变化最为敏感,其次为下垫面参数和潜在蒸散发,雪率次之。各要素对径流变化的贡献率随时间和空间变化,在1980-1989年及1990-1999年间,降水量增加是径流增加的主导因素,贡献率分别为83.67%和59.56%;2000-2009年,下垫面参数变化是径流减小的主要原因;虽然径流对雪率的变化敏感程度较其他因素低,但雪率在2000-2009年对径流的变化起到了重要的作用,使径流增加7.4 mm(56.79%)。

关键词：嫩江流域降雪阈值降水形态径流变化

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嫩江流域新石器时代生业方式的演变与成因

边疆考古研究

边疆考古研究 2023年第1期 40-57页

作者：刘兆霖王巍河南大学历史文化学院开封475001 中国社会科学院考古研究所北京100710

嫩江发源于大兴安岭伊勒呼里山的中段南侧,流经松嫩平原,南下注入松花江,呈南北流向,是松花江的最大支流。嫩江流域的考古调查、发掘与研究始于20世纪50年代以前,到目前为止,已经积累了大量考古材料。21世纪以来,由于众多典型遗址的发掘... 详细信息

嫩江发源于大兴安岭伊勒呼里山的中段南侧,流经松嫩平原,南下注入松花江,呈南北流向,是松花江的最大支流。嫩江流域的考古调查、发掘与研究始于20世纪50年代以前,到目前为止,已经积累了大量考古材料。21世纪以来,由于众多典型遗址的发掘,赵宾福^([1])、王立新^([2])、刘伟^([3])等学者主要对该流域新石器时代考古学文化序列与谱系进行了研究,同时,也对其生业方式进行了初步探讨,赵宾福提出嫩江流域新石器时代始终经营渔猎经济,是具有地域特色的“渔猎型新石器文化”^([4]),朱敏认为嫩江流域是以渔猎为主导,农业、采集、家庭驯养业为辅的生业方式^([5])。

关键词：生业方式新石器文化新石器时代考古调查嫩江流域文化序列渔猎经济考古材料

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嫩江流域细石器遗存的年代框架与发展序列

考古与文物 2021年第5期 61-70页

作者：李有骞黑龙江省文物考古研究所

本文根据地层埋藏序列,将嫩江流域距今2.8~0.4万年间的细石器遗存分为旧石器时代晚期、过渡时期和新石器时代三个时期六个阶段。该地区细石器的发展经历了石叶小型化→船形细石核技术→楔形细石核技术→复杂压制小石叶技术→被石片技术... 详细信息

本文根据地层埋藏序列,将嫩江流域距今2.8~0.4万年间的细石器遗存分为旧石器时代晚期、过渡时期和新石器时代三个时期六个阶段。该地区细石器的发展经历了石叶小型化→船形细石核技术→楔形细石核技术→复杂压制小石叶技术→被石片技术取代的发展脉络。

关键词：嫩江流域细石器地层序列

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嫩江流域降水特征时空分布分析

西北大学学报（自然科学版） 2020年第3期50卷 427-437页

作者：李鸿雁杨巍李峰平吉林大学新能源与环境学院长春130000

基于嫩江流域17个气象站点1959—2010年逐日降水数据,选取降水量、降水日数和降水强度作为代表性指标,采用Mann-Kendall趋势检验法和线性回归法系统研究了嫩江流域降水的时空变化特征。结果显示:近51年来,①嫩江流域平均年降水量、夏季... 详细信息

基于嫩江流域17个气象站点1959—2010年逐日降水数据,选取降水量、降水日数和降水强度作为代表性指标,采用Mann-Kendall趋势检验法和线性回归法系统研究了嫩江流域降水的时空变化特征。结果显示:近51年来,①嫩江流域平均年降水量、夏季和秋季降水量分别以6mm/(10a)、4mm/(10a)和5 mm/(10a)的速率呈下降趋势,而春、冬两季降水量分别以2mm/(10a)和1mm/(10a)的速率增加;空间上,年降水量和季节降水量在流域上游多于下游。②嫩江流域平均年、夏季和秋季降水日数分别以1.5d/(10a)、1.1d/(10a)和1.2d/(10a)的速率下降,且上游下降较明显;春、冬两季降水日数则以0.1d/(10a)、0.7d/(10a)的速率呈增加趋势,且中游增加趋势明显;流域降水日数在年和季节尺度上均表现出上游多于下游的空间特征。③嫩江流域平均年降水强度、夏季和秋季降水强度分别以-0.018mm/(d·10a),-0.007mm/(d·10a)和-0.105mm/(d·10a)下降,而春、冬两季降水强度分别以0.051mm/(d·10a)和0.047mm/(d·10a)上升;空间上,年和春、夏、冬3个季节降水强度表现为流域上游弱于下游,而秋季降水强度在嫩江中游干流附近较大,其他地区降水强度较小。结果表明,在全球气候变化下,嫩江流域年和季节的降水特征在1959—2010年间均有不同程度改变,并呈现出明显的空间分布特征。

关键词：嫩江流域降水量降水日数降水强度降水特征