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沮河流域河岸带土壤重金属污染评价及来源分析

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环境化学 2024年

作者：王宇晨李鹏张洋王博于国强张国军孟永霞涂龙杰刘家亮中国地质调查局西安地质调查中心旱区生态水文与灾害防治国家林业局重点实验室中国地质调查局西安矿产资源调查中心西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室西安国际港务区基层工作部宁夏回族自治区水土保持监测总站

为了解沮河流域（黄陵段）河岸带土壤重金属特征，在沮河流域（黄陵段）河岸带采集了12个样带共计84个土壤样品，分析了8种重金属（砷（As）、镉（Cd）、铬（Cr）、铜（Cu）、汞（Hg）、铅（Pb）、镍（Ni）和锌（Zn））的含量状况及分... 详细信息

为了解沮河流域（黄陵段）河岸带土壤重金属特征，在沮河流域（黄陵段）河岸带采集了12个样带共计84个土壤样品，分析了8种重金属（砷（As）、镉（Cd）、铬（Cr）、铜（Cu）、汞（Hg）、铅（Pb）、镍（Ni）和锌（Zn））的含量状况及分布特征，利用单因子指数法、内梅罗综合指数法和地累积指数法对重金属污染程度进行评价，采用潜在生态风险指数法评价研究区生态风险程度，综合Pearson相关性分析和主成分分析法，定性分析8种重金属的来源.结果表明，沮河流域（黄陵段）河岸带土壤中，Pb、Cu、Zn、Ni和As存在轻微富集现象，Cd和Hg的污染最为严重，平均值为0.134 mg·kg-1和0.066 mg·kg-1，点位超标率分别达到了100%和58.3%. Pb、Cd、Zn、Cu和Hg等元素的含量在空间上分布相似，即从上游到下游为先递增后递减的趋势，而Ni和Cr两种元素的含量却呈现先递减后递增的趋势. As元素的含量从上游到下游一直呈递减趋势. 3种典型土地利用河岸带的重金属横向分布规律呈现出一定的相似性，均呈现出随着高程的降低先增加后减小的趋势.坡度和径流是影响重金属迁移的重要因素.污染评价和生态风险评价表明，Cd和Hg两种重金属元素存在较高的污染等级，分别达到了Ⅲ级和Ⅴ级，Cd和Hg两种种种重金属元素的潜在生态风险较高，其中Cd为Ⅳ级，Hg为Ⅴ级.相关性分析和主成分分析结果表明,As、Pb、Cd、Cu和Zn主要受农业生产、交通运输、工业生产的影响，为人为源；Cr和Ni的污染源主要为自然源，如地质活动和成土母质；Hg的主要来源为大气沉降.

关键词：沮河流域河岸带土壤重金属污染评价来源解析

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蒙、宁两区盐碱土防治经验学术座谈会纪要

宁夏农林科技 1963年第11期 28-29页

作者：黄震华宁夏回族自治区水利电力局盐碱化防治办公室

今年6月下旬,在内蒙古巴彦高勒市召开了内蒙古自治区和宁夏回族自治区盐碱土防治经验学术座谈会,会议着重讨论了以下几个有关盐碱土改良问题:一、水盐动态与地下水临界深度问题会议对内蒙古河套灌区及宁夏青铜峡灌区耕地、荒地的水盐动... 详细信息

今年6月下旬,在内蒙古巴彦高勒市召开了内蒙古自治区和宁夏回族自治区盐碱土防治经验学术座谈会,会议着重讨论了以下几个有关盐碱土改良问题:一、水盐动态与地下水临界深度问题会议对内蒙古河套灌区及宁夏青铜峡灌区耕地、荒地的水盐动态的变化规律、影响因素、调节的基本原则及今后研究的方向等

关键词：土壤盐碱化地下水河套灌区内蒙古临界深度土壤盐化宁夏灌区积盐土壤盐分排水工程水利工程

基于DPSIR模型的陕西省水安全评价及障碍因子诊断

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水土保持研究 2023年第2期30卷 149-155页

作者：郭嘉嘉李占斌李鹏许垚涛杨志任正龑西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048 旱区生态水文与侵蚀灾害防治国家林业和草原局重点实验室西安710048 宁夏回族自治区水土保持监测总站银川750002

水资源安全评价是水资源保护和规划的基础,为了提高区域水安全,迫切需要定量评估水安全情况并对其障碍因子进行诊断。该文基于DPSIR模型建立了水安全评价指标体系,结合单指标量化-多指标综合-多准则综合(SMI-P)的量化方法和耦合协调度模... 详细信息

水资源安全评价是水资源保护和规划的基础,为了提高区域水安全,迫切需要定量评估水安全情况并对其障碍因子进行诊断。该文基于DPSIR模型建立了水安全评价指标体系,结合单指标量化-多指标综合-多准则综合(SMI-P)的量化方法和耦合协调度模型,对陕西省水安全健康状态做出评估,并运用障碍度模型分析了影响水安全的主要因子。结果表明:2000—2018年陕西省水安全状态经历了从“较不安全”状态向“基本安全”状态发展,但驱动力和影响子系统的安全度有所下降,应加强对水资源有限性以及城市社会发展的重视。水安全子系统耦合协调度逐年提高,实现由中级协调到良好协调的转变,2018年系统耦合度高达0.815,系统间相互依赖相互作用程度较高。人均GDP、恩格尔系数、人均日生活用水量以及人均水资源量是制约陕西省水安全状态提升的主要障碍因子,可以更好地为制定和采取相关措施来提高水安全状态提供科学依据。综上,陕西省水安全状态整体趋势向好,经济与水资源情况为主要制约因素。

关键词：水安全 DPSIR模型熵值法障碍度模型陕西省

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宁夏风蚀气候侵蚀力时空演变及影响因素分析

水土保持研究 2023年第4期30卷 217-227,235页

作者：许馗李谭宝李占斌于坤霞李鹏姜英李才文杨志西安理工大学西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048 旱区生态水文与灾害防治国家林业局重点实验室西安710048 国家林业和草原局西北调查规划院西安710048 宁夏回族自治区水土保持监测总站银川750002

[目的]揭示宁夏回族自治区风蚀气候侵蚀力(C值)的时空演变特征,阐明宁夏气候对风蚀的影响及因素,进而为宁夏风蚀评估提供科学依据。[方法]基于宁夏及周边气象站1965—2019年的观测数据,根据FAO风蚀气候侵蚀力计算公式,利用Mann-Kendall... 详细信息

[目的]揭示宁夏回族自治区风蚀气候侵蚀力(C值)的时空演变特征,阐明宁夏气候对风蚀的影响及因素,进而为宁夏风蚀评估提供科学依据。[方法]基于宁夏及周边气象站1965—2019年的观测数据,根据FAO风蚀气候侵蚀力计算公式,利用Mann-Kendall趋势检验、Pettitt突变点检验、Morlet小波分析及随机森林等方法,开展了宁夏风蚀气候侵蚀力时空演变及影响因素的研究。[结果](1)宁夏多年平均C值为23.8,在年尺度和季节尺度上呈现可持续的显著减少趋势,且春冬季高、夏秋季低。(2)多年平均C值在空间上呈现中北部高、南部低的分布,显著减少的站点共8个,且均呈现可持续性。(3)除夏季尺度外,其他季节尺度和年尺度的C值均在2003年前后发生显著突变,且均存在一个30 a左右的主周期。(4)影响C值最主要的因子是风速,其次是降水量、相对湿度、热力因子、太平洋年代际振荡指数。[结论]宁夏属于干旱半干旱地区气候侵蚀力较弱的区域,风速是影响宁夏C值最主要的因子。

关键词：风蚀气候侵蚀力时空演变随机森林宁夏

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基于随机森林模型的茹河流域水沙变化及其影响因素研究

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生态学报 2023年第10期43卷 4190-4201页

作者：韩建纯李鹏杨志张祎许垚涛封扬帆党小虎西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048 旱区生态水文与侵蚀灾害防治国家林业和草原局重点实验室西安710048 宁夏回族自治区水土保持监测总站银川750002 宁夏大学生态环境学院银川750021 西安科技大学地质与环境学院西安710055

水沙关系不协调已成为制约黄河高质量发展的关键问题,揭示径流量与输沙量变化的主要影响因素,对适应生态经济发展条件下的水土流失治理工作具有指导意义。以茹河流域为研究对象,采用M-K检验和Pettitt检验分析茹河流域1989—2019年水沙... 详细信息

水沙关系不协调已成为制约黄河高质量发展的关键问题,揭示径流量与输沙量变化的主要影响因素,对适应生态经济发展条件下的水土流失治理工作具有指导意义。以茹河流域为研究对象,采用M-K检验和Pettitt检验分析茹河流域1989—2019年水沙变化趋势,运用双累积曲线法定量研究了降雨和人类活动对茹河流域径流量、输沙量变化的贡献率,通过随机森林回归分析探索了影响水沙变化的主控因子。结果表明:(1)茹河流域径流量和输沙量峰值对应情况良好,但在2012年之后径流量和输沙量呈现出明显分异,径流量逐渐增加,输沙量平稳减小。(2)茹河流域径流量突变点为1996年和2003年,输沙量突变点为1996年和2004年,影响期的两个阶段中,人类活动对径流量的贡献率分别为95.95%和77.52%,对输沙量的贡献率分别为78.31%和77.91%。(3)显著影响径流量的因子为农作物播种面积、耕地面积、草地面积和人口密度,显著影响输沙量的因子为植被覆盖度、水利环境投资占比、人口密度和工业总产值。(4)农作物播种面积和耕地面积的变化对径流量的影响均呈显著正相关,草地面积和人口密度对径流量响应关系为显著负相关;植被覆盖度、水利环境投资占比、工业总产值等因子与输沙量呈现出显著负相关关系。人类活动对水沙变化的影响复杂多变,仅在单因子作用情况下对径流量与输沙量的作用易受到限制,现阶段水土流失治理需要结合经济—生态—社会等因素进行综合治理。

关键词：水沙变化人类活动随机森林回归

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黄土高原多沙粗沙区泥沙集中度变化特征及驱动因素

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水土保持研究 2023年第4期30卷 203-209页

作者：李天毅于坤霞李占斌李鹏贾路杨志张国军魏小燕西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048 西安理工大学旱区生态水文与灾害防治国家林业局重点实验室西安710048 宁夏回族自治区水土保持监测总站银川750002

[目的]揭示黄土高原多沙粗沙区的泥沙和泥沙集中度的变化规律,阐明泥沙集中度的影响因素,进而为流域水土流失治理和生态保护提供一定的科学依据。[方法]基于1956—2010年皇甫川、孤山川、秃尾河、窟野河和无定河流域的输沙量数据,利用Ma... 详细信息

[目的]揭示黄土高原多沙粗沙区的泥沙和泥沙集中度的变化规律,阐明泥沙集中度的影响因素,进而为流域水土流失治理和生态保护提供一定的科学依据。[方法]基于1956—2010年皇甫川、孤山川、秃尾河、窟野河和无定河流域的输沙量数据,利用Mann-Kendall趋势检验法、Pettitt突变点检验法、Morlet小波分析方法分析了黄土高原多沙粗沙区泥沙集中度的时空变化特征,通过Pearson相关系数探究了泥沙集中度与生态建设措施的相关性。[结果](1)1956—2010年,黄土高原多沙粗沙区的输沙量呈现显著减少的趋势,但是皇甫川、孤山川、无定河流域的泥沙集中度呈现显著增加的趋势。(2)孤山川与无定河流域的泥沙集中度具有显著的(p区泥沙集中度主周期介于15~55 a。(4)径流集中度对于研究区泥沙集中度有显著的影响。除此之外,生态建设措施面积与泥沙集中度有显著的正相关关系,其中梯田、造林和种草对于研究区的泥沙集中度的影响程度最大。[结论]黄土高原多沙粗沙区的输沙量逐渐减少且越来越集中,泥沙集中度受到降雨径流和生态建设措施等因素影响。

关键词：泥沙集中度相关性分析生态建设措施

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盐渍化耕地地下水临界深度的探讨

新疆农业科学 1962年第8期 302-309页

作者：谭孝源宁夏回族自治区盐改办公室

地下水位埋深的临界状态,是水利工程设计的重要依据.找出不同自然条件和人为活动影响下的耕地地下水临界水位,不仅对于排水系统设计和修建是必要的,而且对制订灌溉制度和水管制度也是必要的.过去和现在,对地下水临界深度的数值的决定方... 详细信息

地下水位埋深的临界状态,是水利工程设计的重要依据.找出不同自然条件和人为活动影响下的耕地地下水临界水位,不仅对于排水系统设计和修建是必要的,而且对制订灌溉制度和水管制度也是必要的.过去和现在,对地下水临界深度的数值的决定方法存在着问题.所以,一切工程设计和盐碱化防治规划,都有些盲目性.

关键词：毛管水上升化度界水厚度地下水地下水位水文地质参数临界深度土壤改良耕地耕种用地农业用地

宁夏不同植被类型NDVI变化特征及其对气候的响应

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地球科学与环境学报 2023年第4期45卷 819-832页

作者：潘金金任宗萍胥世斌李鹏张晓明许垚涛任正龑西安理工大学西北旱区生态水利国家重点实验室陕西西安710048 西吉县滥泥河流域水土保持试验工作站宁夏西吉756200 西安理工大学旱区生态水文与灾害防治国家林业和草原局重点实验室陕西西安710048 中国水利水电科学研究院北京100038 宁夏回族自治区水土保持监测总站宁夏银川750002

定量分析植被覆盖变化的驱动机制,探索植被与气候因子之间的关系,对区域生态环境评价和水土保持具有重要意义。基于1998~2019年宁夏归一化植被指数(NDVI),采用趋势分析、偏相关分析和冗余分析方差分解等方法,研究不同植被类型NDVI时空... 详细信息

定量分析植被覆盖变化的驱动机制,探索植被与气候因子之间的关系,对区域生态环境评价和水土保持具有重要意义。基于1998~2019年宁夏归一化植被指数(NDVI),采用趋势分析、偏相关分析和冗余分析方差分解等方法,研究不同植被类型NDVI时空变化特征及其驱动因子。结果表明:①宁夏NDVI整体呈波动上升趋势,NDVI年增长速率为0.0071年^(-1),春季增长速率最低(0.0023年^(-1)),秋季增长速率最高(0.0075年^(-1));针叶林、灌丛和荒漠NDVI在夏季增长速率最大,阔叶林、农田、草原和草甸NDVI在秋季增长速率最大。②在年际尺度上,93.4%的区域NDVI呈现改善趋势;不同季节内,春季植被退化严重,16.6%的植被面积呈现减少趋势,主要发生在北部引黄灌区,其他季节植被退化的区域集中在银川市周边;③气候是影响植被变化的主要因素,全年和春季NDVI与温度成正相关关系,夏季NDVI与温度成负相关关系,不同季节内NDVI与降水量均成正相关关系。

关键词：归一化植被指数植被类型时空变化温度降雨方差分解相关性宁夏

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无定河流域极端泥沙变化特征及其影响因素

水土保持学报 2023年第1期37卷 114-122页

作者：李梦楠于坤霞张翔杨志李鹏李占斌西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048 西安理工大学旱区生态水文与灾害防治国家林业局重点实验室西安710048 西安市智慧环保综合指挥中心西安710018 宁夏回族自治区水土保持监测总站银川750002

近几十年来,全球气候变化异常,极端水文事件频繁发生,认识极端泥沙的动态变化并探究其可能影响因素对于预防泥沙灾害具有重要的现实意义。以黄河中游无定河流域为研究对象,从量级、时间、强度和频次4个方面,构建最大1日含沙量(Sx1d)、最... 详细信息

近几十年来,全球气候变化异常,极端水文事件频繁发生,认识极端泥沙的动态变化并探究其可能影响因素对于预防泥沙灾害具有重要的现实意义。以黄河中游无定河流域为研究对象,从量级、时间、强度和频次4个方面,构建最大1日含沙量(Sx1d)、最大5日含沙量(Sx5d)、年最大1日含沙发生时间(DSx1d)、年最大5日含沙发生时间(DSx5d)、年均含沙量(Sint)、强含沙量(S95p)、极强含沙量(S99p)、高含沙水流日数(S200)共8个极端泥沙指标,采用Mann-Kendall趋势检验、圆分布统计法分析极端泥沙指标的变化趋势及时间分布特征,基于Pettitt检验判定指标变异时间,并应用RVA法定量评价各指标的变化程度,最后探讨降雨侵蚀力和生态建设措施对极端泥沙变化的影响,以及造成极端泥沙变化的主要因素。结果表明:(1)1958—2018年,无定河流域极端泥沙指标均呈显著减小趋势(p<0.05);(2)Sx1d的发生高峰期为6月30日至8月18日,Sx5d的发生高峰期为7月11日至8月17日,比Sx1d的发生时间更为集中;(3)S200发生中度改变,Sx1d、Sx5d、Sint、S95p和S99p发生高度改变,且S95p和S99p的改变度最大,改变度达-100%,极端泥沙指标整体改变度为83.72%,属于高度改变;(4)1963—1966年,降雨侵蚀力的降低在一定程度上导致无定河流域极端泥沙的减少;1982—2018年,NDVI和年累积坝控面积(A d)与极端泥沙指标均呈显著负相关(p<0.05),且通径分析表明,A d比NDVI对极端泥沙指标的直接作用更大,是影响极端泥沙变化的主要因素。研究成果有助于增强对无定河流域极端泥沙变化的认识,为制定泥沙灾害防范策略提供一定的理论依据。

关键词：无定河极端泥沙影响因素圆分布统计法