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淮北平原中更新世以来古气候和沉积环境演变:来自涡河流域沉积物粒度和地球化学的证据

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地质学报 2022年第2期96卷 644-655页

作者：管后春陈岩滨王朝安徽省地质调查院安徽合肥230001 南京大学地理与海洋科学学院江苏南京210023

通过对毗邻中国南北地理分界线的第四系标准孔岩芯进行粒度和地球化学研究,探讨了淮北平原中更新世以来的古气候变化和沉积环境变迁。研究表明淮北平原中更新世气候在暖湿与干冷(温凉)频繁交替中总体经历了从暖湿趋于干冷,与中国东部季... 详细信息

通过对毗邻中国南北地理分界线的第四系标准孔岩芯进行粒度和地球化学研究,探讨了淮北平原中更新世以来的古气候变化和沉积环境变迁。研究表明淮北平原中更新世气候在暖湿与干冷(温凉)频繁交替中总体经历了从暖湿趋于干冷,与中国东部季风区北部的温带季风气候变化趋势属同相位演变,而与受控于亚热带季风气候的长江中下游及淮河源区古气候演变模式总体呈反相位。晚更新世,气候总体经历了干冷(即温干—严寒—干冷)、温湿、转向干冷,却表现出与以长江中下游及淮河源区气候演化格局更相似,而与中国北方气候总体上由暖湿向干旱化转变步调不一致。进入全新世,淮北平原与中国南北方气候均回暖,降水相应增多。涡河流域GBK1标准孔区域沉积环境总体上经历了中更新世早中期从半深湖演化到浅湖、滨湖,到晚期湖泊快速收缩直至消失,演化为泛滥平原或河流;晚更新世以来主要为河流和泛滥平原。淮北平原区域气候变化总体上对全球变化有着积极的响应,或许因其地处中国南北地理分界线边缘,致使其气候又具区域独特性。

关键词：地球化学粒度中更新世古气候沉积环境淮北平原

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淮北平原冬小麦干旱特征分析

灌溉排水学报 2023年第8期42卷 9-15页

作者：方逸敏朱永华吕海深王振龙潘莹许海婷河海大学水文水资源学院南京210098 河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室南京210098 安徽省(水利部淮委)水利科学研究院水利水资源安徽省重点实验室合肥230088

【目的】探讨淮北平原冬小麦各生育阶段的干旱特征和干旱趋势,以期进一步认识淮北平原农业干旱规律,给田间灌溉管理和提高作物产量提供科学依据。【方法】利用1986—2018年淮北平原砂姜黑土区的土壤含水率数据,分析冬小麦各生育阶段在... 详细信息

【目的】探讨淮北平原冬小麦各生育阶段的干旱特征和干旱趋势,以期进一步认识淮北平原农业干旱规律,给田间灌溉管理和提高作物产量提供科学依据。【方法】利用1986—2018年淮北平原砂姜黑土区的土壤含水率数据,分析冬小麦各生育阶段在水分上对产量起决定作用的关键土层,利用关键土层含水率计算干旱严重指数(Drought Severity Index,DSI)并评定干旱等级,采用Mann-Kendall检验法(M-K检验法)、滑动T检验法分析干旱变化趋势,并对比气温突变年(1994年)前后的干旱特征及变化趋势。【结果】①1986—2018年淮北平原冬小麦播种—出苗期以轻旱和中旱为主,仅发生1次重旱;出苗—灌浆期只发生轻旱和中旱;灌浆—成熟期发生3次重旱和5次特旱;②播种—出苗期干旱呈显著下降趋势,出苗—返青期干旱在2007—2012年呈显著下降趋势,其他生育阶段干旱无显著变化趋势,且冬小麦全生育期内无干旱突变年;③气温突变年(1994年)后,冬小麦各生育阶段、各等级干旱的干旱频率均大于突变前,且极端干旱有加剧趋势。【结论】淮北平原在气温突变年后干旱愈加频繁,且极端干旱加剧,未来应注意加强冬小麦灌浆—成熟期的灌溉,及时补充土壤水分以防出现极端干旱。

关键词：淮北平原冬小麦干旱特性砂姜黑土

淮北平原浅层地下水多年动态变化及监测统测评估

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中国地质 2022年第6期49卷 1778-1791页

作者：王赫生龚建师陶小虎赵贵章郭鹏哲周锴锷焦团理檀梦皎朱春芳许乃政李亮叶永红中国地质调查局南京地质调查中心江苏南京210016 自然资源部流域生态地质过程重点实验室江苏南京210016 华北水利水电大学河南郑州450045 安徽省地质调查院(安徽省地质科学研究所) 安徽合肥230001

【研究目的】变化环境下地下水时空规律的研究有助于水资源精细化管理和区域水资源安全保障。【研究方法】本文基于淮北平原区典型气象站1953—2019年月降雨数据,采用小波分析及M-K检验法,研究多年尺度降雨周期性变化及趋势规律;结合39... 详细信息

【研究目的】变化环境下地下水时空规律的研究有助于水资源精细化管理和区域水资源安全保障。【研究方法】本文基于淮北平原区典型气象站1953—2019年月降雨数据,采用小波分析及M-K检验法,研究多年尺度降雨周期性变化及趋势规律;结合395个国家级监测井及地下水统测数据,采用主成分分析法进行监测井优化评价。【研究结果】淮北平原多年降雨量呈现多时空尺度变化特征,南部地区主周期较北部地区偏小,但周期尺度较多,变化更为复杂;西北部的浅层地下水位持续下降,其余区域水位处于有升有降的波动状态;南部区域浅层地下水水位在1970年、2003年及2019年3个时段呈现出先降低再恢复,北部部分区域地下水水位则呈现先升高再降低的特征,研究区水位总体存在下降趋势,但2000年以来水位总体有所回升;经主成分分析优化后的277个监测井(221个水利井和56个自然资源井)能代表395个原国家监测井的总体水位变化情况。【结论】国家地下水监测工程长序列监测数据能够很好地服务于流域尺度水资源评价及管理,但省市级尺度或重点区域还需要进行优化和加密,地下水位统测可有效填补,该工作应在重要河湖两侧、淮河北岸一带、东北部山前平原等高水力梯度区域进行加密。

关键词：地下水水位动态地下水监测小波分析 M-K检验主成分分析土地利用地下水调查工程淮北平原安徽省

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淮北平原中小型湖泊鸟类多维度多样性

湖泊科学 2024年

作者：李永民董锴李东伟王魏根胡文峰阜阳师范大学历史文化与旅游学院阜阳师范大学生物与食品工程学院

湿地介于陆地和水生生态系统之间，具有丰富的生态价值，湿地公园在维持生态平衡，提高鸟类多样性等方面具有重要作用。2022年3月—2023年2月，采用样点法和样线法对淮北平原地区颍州西湖国家湿地公园进行鸟类调查，通过对鸟类群落的物... 详细信息

湿地介于陆地和水生生态系统之间，具有丰富的生态价值，湿地公园在维持生态平衡，提高鸟类多样性等方面具有重要作用。2022年3月—2023年2月，采用样点法和样线法对淮北平原地区颍州西湖国家湿地公园进行鸟类调查，通过对鸟类群落的物种多样性、分类学多样性、功能多样性和系统发育多样性4个维度多样性指数以及鸟类生态类群的分析探究湿地公园鸟类群落的时空分布格局。本轮调查共记录鸟类153种共26107只次，其中国家Ⅰ级重点保护野生动物1种，国家Ⅱ级重点保护野生动物16种；IUCN红色名录极危物种1种，易危物种2种。结果表明：春季功能丰富度、物种丰富度和香威指数在湖泊、防护林和绿化带3种生境之间差异显著，夏季湖泊生境中物种丰富度（24.67±0.94）和系统发育多样性（985.14±52.57）显著高于绿化带和防护林，秋季功能丰富度（8.24±0.90）和系统发育多样性（935.34±37.12）在湖泊中均最高，冬季湖泊香威指数（2.31±0.03）、功能丰富度（3.73±0.77）显著高于绿化带和防护林2种生境；绿化带生境中，多个多样性指数在春季最高，在冬季均达到最低水平，湖泊生境冬季的物种丰富度（25.00±0.82）、香威指数和辛普森指数（0.84±0.01）在冬季最高，夏季系统发育多样性最高；防护林生境中物种丰富度（22.67±2.87）在秋季显著高于其他3个季节。单次调查中发现并记录青头潜鸭（Aythya baeri）15只，超过东亚-澳大利西亚候鸟迁徙路线该物种种群数量的1%，达到国际重要湿地标准。结果显示秋季为该湿地公园鸟类多样性保护的重点季节，湖泊生境为该湿地公园的重点保护区域，颍州西湖国家湿地公园对迁徙及越冬水鸟具有重要生态价值，应进一步加强鸟类监测，提升其生态功能。

关键词：淮北平原中小型湖泊鸟类多维度多样性时空格局

淮北平原36种参考作物蒸散量估算方法适用性研究

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节水灌溉 2024年第6期 102-110页

作者：陈雨章启兵吕海深陈小凤李杰蒋鑫平王振龙河海大学水文水资源学院南京210098 安徽省(水利部淮委)水利科学研究院五道沟水文实验站合肥230088

为分析不同参考作物蒸散量估算方法在淮北平原的适用性,以FAO56 Penman-Monteith(FAO56PM)模型为标准,基于五道沟实验站2009-2022年气象观测数据,选取6种统计指标,从日、月尺度综合分析。结果表明,所有方法中,日尺度下FAO24Penman(FAO24... 详细信息

为分析不同参考作物蒸散量估算方法在淮北平原的适用性,以FAO56 Penman-Monteith(FAO56PM)模型为标准,基于五道沟实验站2009-2022年气象观测数据,选取6种统计指标,从日、月尺度综合分析。结果表明,所有方法中,日尺度下FAO24Penman(FAO24PM)法、1996 KiM-Berly Penman(K-P)法、Pristley-Taylor(P-T)法最优,月尺度下FAO24PM法、P-T法、Debruin-Keijman(D-K)法最优;综合法最优,其次依次为辐射法、质量传输法和温度法;综合法中FAO24PM法最优,辐射法中P-T法最优,温度法中FAO24BC法最优,质量传输法中Mahringer法日尺度下最优,Trabert法月尺度下最优。因此,当数据资料充足时推荐FAO24PM法,资料不齐全时推荐P-T法、FAO24BC法、Mahringer法(日尺度)或Trabert法(月尺度)。

关键词：参考作物蒸散量(ET0) 估算方法适用性淮北平原

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淮北平原土壤水与地下水埋深及降水关系研究

人民长江 2022年第5期53卷 123-127页

作者：孔令健王振龙王兵安徽省·水利部淮河水利委员会水利科学研究院安徽蚌埠233000 水利水资源安徽省重点实验室安徽蚌埠233000

为探究淮北平原夏玉米生长期土壤水与地下水埋深及降水的关系,基于五道沟实验站26 a的长系列资料,结合氢氧稳定同位素示踪法,对淮北平原夏玉米生长期的大气降水、土壤水和地下水进行了分析。结果表明:土壤平均含水率随土层深度的增加呈... 详细信息

为探究淮北平原夏玉米生长期土壤水与地下水埋深及降水的关系,基于五道沟实验站26 a的长系列资料,结合氢氧稳定同位素示踪法,对淮北平原夏玉米生长期的大气降水、土壤水和地下水进行了分析。结果表明:土壤平均含水率随土层深度的增加呈现出先减小后增加再减小的趋势,其中0~0.2 m土层平均土壤含水率最低,0.3~0.5 m土层土壤含水率最高。根据大气降水、土壤水和地下水氢氧同位素特征值可知:土壤水δ;O和δD平均值随土层深度的增加而减小,表明土壤水分蒸发会导致土壤重同位素富集,富集程度由土壤表层至深层递减。土壤水氢氧稳定同位素随土层深度的增加而减弱,30 cm和50 cm土层深度的土壤水变化最为明显,土壤易接受降水补给,而且土壤蒸发较为强烈。

关键词：大气降水土壤水地下水水分运移氢氧稳定同位素淮北平原

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淮北平原气象因素对裸地潜水蒸发的影响

灌溉排水学报 2019年第4期38卷 84-91页

作者：陆小明杨秒王振龙吕海深顾南江苏省水文水资源勘测局南京210029 河海大学南京211100 安徽省(水利部淮委)水利科学研究院安徽蚌埠233000

【目的】理清气象因素对潜水蒸发的影响。【方法】采用五道沟水文实验站62套原状土蒸渗仪及气象场1991─2015年长系列实验资料,分析了潜水蒸发与水面蒸发、气温、降雨及地温的关系,并比较了气象因素对砂姜黑土与黄潮土潜水蒸发量影响的... 详细信息

【目的】理清气象因素对潜水蒸发的影响。【方法】采用五道沟水文实验站62套原状土蒸渗仪及气象场1991─2015年长系列实验资料,分析了潜水蒸发与水面蒸发、气温、降雨及地温的关系,并比较了气象因素对砂姜黑土与黄潮土潜水蒸发量影响的差异。【结果】砂姜黑土与黄潮土地下水埋深为0时的潜水蒸发均比水面蒸发小,且都与水面蒸发呈线性相关关系(R^2>0.9)。潜水蒸发与气温年内变化趋势基本一致,气温对砂姜黑土在地下水埋深小于0.2 m影响较大,大于0.4 m影响较小;对黄潮土在地下水埋深小于1.0 m影响较大,大于2.0 m影响较小。地温是潜水蒸发的能量来源之一,5—8月,潜水蒸发随地温的增加而增大;11月—次年2月,潜水蒸发随地温的增加而减小,而3、4月和9、10月处于转折阶段,规律性不明显。对多年平均月潜水蒸发与地温进行曲线拟合,采用高斯曲线拟合最好(R^2均大于0.9)。【结论】气象因素对地下水埋深浅的潜水蒸发影响明显,且对黄潮土的影响大于砂姜黑土,可用地温计算潜水蒸发。

关键词：潜水蒸发气象因素地温裸地淮北平原

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淮北平原冬小麦土壤含水率时空特征分析

灌溉排水学报 2021年第7期40卷 1-8页

作者：许海婷黄娟萍朱永华吕海深刘勇王振龙河海大学水文水资源学院南京210098 福建省水文水资源勘测局闽江河口水文实验站福州350000 安徽省(水利部淮委)水利科学研究院水利水资源安徽省重点实验室安徽蚌埠233000

【目的】探讨淮北平原冬小麦生育期内土壤水分的时空变化特征,为冬小麦灌溉和田间水分管理提供科学依据。【方法】基于1992—2018年淮北平原砂姜黑土区的土壤含水率数据和适宜土壤含水率阈值,采用Mann-Kendall检验法(M-K检验法)、滑动T... 详细信息

【目的】探讨淮北平原冬小麦生育期内土壤水分的时空变化特征,为冬小麦灌溉和田间水分管理提供科学依据。【方法】基于1992—2018年淮北平原砂姜黑土区的土壤含水率数据和适宜土壤含水率阈值,采用Mann-Kendall检验法(M-K检验法)、滑动T检验法、克里金插值法等方法分析了淮北平原冬小麦生育期内土壤含水率时空变化规律。【结果】(1)冬小麦全生育期10、20 cm土层深度含水率呈下降趋势,而50 cm含水率则呈上升趋势;10、20和50cm的土壤含水率未发生突变,其变化处于正常波动范围。(2)冬小麦生育期内,拔节—抽穗阶段、抽穗—乳熟阶段和乳熟—成熟阶段的土壤含水率低于适宜含水率下限值出现的概率分别为38.5%、46.2%和46.2%,不利于冬小麦生长发育;而返青—拔节阶段土壤含水率均高于适宜含水率下限值,出现干旱胁迫的可能性较低。(3)在空间分布上,冬小麦全生育期表层土壤含水率西南部最高,中部较低,而中层50cm则呈从南向北减少的整体态势。(4)在拔节—抽穗阶段,土壤含水率的低值区出现在蚌埠和蒙城的概率为45.5%和50.0%,而在抽穗—乳熟阶段其概率分别为62.0%和38.1%。【结论】未来淮北平原表层土壤含水率可能呈下降趋势,冬小麦生长受干旱胁迫的可能性较大,蚌埠和蒙城地区应加强冬小麦的灌溉。

关键词：冬小麦适宜土壤含水率阈值时空变化砂姜黑土淮北平原

淮北平原Angstrom公式参数校正及太阳总辐射时空特征分析

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排灌机械工程学报 2018年第5期36卷 426-432页

作者：袁宏伟袁先江汤广民崔毅蒋尚明安徽省水利科学研究院安徽蚌埠233000 水利水资源安徽省重点实验室安徽蚌埠233000 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072

为了解淮北平原太阳总辐射的时空特征,基于安徽省新马桥试验站内自动气象站2011—2016年的实测太阳总辐射R_s数据,分别采用最小二乘法和遗传算法对Angstrom公式中经验系数a,b值进行率定,对比分析2种率定值与FAO建议值计算ET_0和R_s的差... 详细信息

为了解淮北平原太阳总辐射的时空特征,基于安徽省新马桥试验站内自动气象站2011—2016年的实测太阳总辐射R_s数据,分别采用最小二乘法和遗传算法对Angstrom公式中经验系数a,b值进行率定,对比分析2种率定值与FAO建议值计算ET_0和R_s的差别;基于优选的率定参数,选取砀山、亳州、宿县、蚌埠及阜阳5个典型气象站点,对淮北平原太阳总辐射的时空分布特性进行分析.结果表明,FAO建议的经典参数a,b值并不适用于淮北平原,其较大估计了R_s和ET_0.通过最小二乘法和遗传算法率定得出的a,b值均可有效提高R_s和ET_0两者计算的准确性,且遗传算法率定的结果更优.1955—2014年的60 a内,淮北平原的日均R_s从北到南总体呈现逐渐降低的趋势,且平原北部下降幅度明显低于平原南部,1980年为主要转折年,1980年之前安徽省淮北平原年日均R_(s年际)下降趋势不明显,1980年之后年日均R_s年际下降趋势明显;R_s季节分布特征依次为夏季、春季、秋季、冬季,全年和各季度平均R_s在空间上呈现总体北高南低、局部有所差别的分布特征;此外,月尺度上R_s年内变化趋势呈现为单峰型分布,最大峰值出现在6月份,12月份最低.文中的研究成果可为淮北平原常规气象数据精确计算R_s和ET_0提供参考.

关键词：太阳总辐射 Angstrom公式参考作物蒸发蒸腾量淮北平原遗传算法分布特征