国家自然科学基金创新研究群体项目(41321001)
- 作品数：17 被引量：215H指数：9
- 相关作者：孔锋张光辉史培军吕丽莉方建更多>>
- 相关机构：北京师范大学教育部中国气象局更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金创新研究群体项目国家自然科学基金全球变化研究国家重大科学研究计划更多>>
- 相关领域：农业科学天文地球环境科学与工程水利工程更多>>
- 1951～2010年中国年代际累积暴雨时空格局变化的相关因素研究被引量：36
- 2016年
- 采用多种统计方法,解释1951～2010年中国年代际累积暴雨不断增加的现象。结果表明：快速城镇化因素极有可能是中国大面积暴雨增加的主因。在时间序列上,城镇化因素对中国年际暴雨雨量、雨日和雨强的方差解释分别为61.54%,58.48%,65.54%;自然因子方差解释分别为24.30%,26.23%,21.92%。在空间格局上,中国县级总人口密度和低能见度日数年均值的面板数据与中国年代际累积暴雨雨量、雨日和雨强显著相关,其空间相关系数随年代推移而不断增加,进一步表明快速城镇化因素可能触发了中国年代际大面积暴雨的显著增加。
- 史培军孔锋
- 关键词：暴雨城市化
- 我国水蚀区坡耕地土壤肥力现状分析被引量：10
- 2016年
- 土壤肥力是土壤质量的重要组成部分,为探讨我国东部水蚀区坡耕地土壤肥力质量现状,以田块尺度为研究单元,选取36个采样点,测定11项土壤养分及肥力环境指标。应用主成分分析法,计算变量的Norm值,结合指标间的相关系数,确定有机质、全钾、pH值、CEC、粘粒含量进入土壤肥力评价的最小数据集（MDS）。采用＂S＂型或抛物线型隶属度函数计算指标隶属度并对单项肥力指标进行评价,利用综合指数模型计算各点土壤肥力综合指数（IFI）进行评价。结果表明：（1）CEC和粘粒含量隶属度值较低,是制约我国水蚀区坡耕地土壤肥力的重要因素;（2）各采样点土壤肥力综合指数变幅是0.17~0.72,平均值为0.44±0.15,属中等肥力水平。36个采样点土壤肥力综合指数等级属低、中、高的比例分别为27.8%,58.3%,13.9%,大多数采样点土壤肥力处于中等及以下水平;（3）6个水蚀二级分区的土壤肥力综合指数均值不存在显著差异,东北低山丘陵和漫岗丘陵区土壤肥力综合指数最高,而西北黄土高原区土壤肥力综合指数最低。研究结果对指导我国水蚀区坡耕地合理施肥和土地资源可持续利用具有重要意义。
- 马芊红张光辉耿韧王伦江谢哲芳
- 关键词：土壤肥力隶属度函数坡耕地水蚀区
- 中国长短历时暴雨时空变化格局及其对总暴雨贡献的研究(1951—2010)被引量：17
- 2016年
- 采用中国1951—2010年659个站点的日值降水数据,以暴雨持续长短为标准对短和长历时暴雨计算,结果表明:在空间上,中国短历时暴雨量从1951到2010年呈现出由东南沿海向西北内陆梯次减少的现象,而长历时暴雨量则主要集中在广东、广西、海南等东南沿海地区。在时间上,中国年际和年代际短和长历时暴雨均呈现增加趋势。在降水贡献率占比上,1951—2010年中国总暴雨量占总降雨量以及总暴雨日占总降雨日的比例分别为6.1%—27.7%和0.6%—2.5%;同期中国短历时暴雨量在总暴雨量和短历时暴雨日在总暴雨日中的比例分别为75.9%—89.4%和75.6%—89.2%,短历时暴雨占主导地位;而长历时暴雨量在总暴雨量和长历时暴雨日在总暴雨日中的比例分别只占10.6%—24.1%和10.8%—24.4%。在降水贡献率变化趋势上,在1951—2010年间,中国总暴雨对总降雨的贡献率呈增加趋势,其雨量和雨日的贡献率趋势分别为2.1%/10a和0.2%/10a;短历时暴雨对总暴雨的贡献率也呈增加趋势,其雨量和雨日的贡献率趋势分别为0.5%/10a和0.4%/10a;而长历时暴雨对总暴雨的贡献率呈减少趋势,其雨量和雨日的贡献率趋势分别为-0.5%/10a和-0.4%/10a。以上结果表明中国降水在朝着极端化方向变化,短历时暴雨增多显著。
- 孔锋方建吕丽莉方佳毅应卓蓉王铸
- 黄土高原区典型植被枯落物蓄积量空间变化特征被引量：19
- 2015年
- 为探讨区域尺度上枯落物蓄积量的空间分布特征及其影响因素,在黄土丘陵区按照年降水量梯度,从南到北依次选择7个调查样点,对典型乔木群落、灌木群落和草本群落枯落物蓄积量进行了系统调查。结果表明：3种植被群落枯落物蓄积量差异显著（P〈0.05）,且乔木群落（440.5-840.1 g/m^2）〉灌木群落（105.9-217.9 g/m^2）〉草本群落（12.2-67.6 g/m^2）;在坡面尺度上,枯落物蓄积量受地形条件影响显著,乔木群落、灌木群落和草本群落阴坡的枯落物比阳坡分别多14.9%,39.3%和27.5%,且坡下大于坡中、大于坡顶;在区域尺度上,从南到北,枯落物蓄积量表现出减小趋势,乔木、灌木和草本群落分别从808.6、145.1、67.6 g/m^2减少到478.7、118.6、12.2 g/m^2,枯落物蓄积量随年均降水量的增加而增大,且与温度、郁闭度、密度、地上生物量和海拔间存在显著相关关系,拟合的枯落物蓄积量方程效率系数〉0.61,能够较好地模拟黄土丘陵区典型植被枯落物蓄积量。
- 栾莉莉张光辉孙龙刘法王浩
- 关键词：黄土丘陵区植被类型
- 黄土高原小流域次降雨径流深预报模型被引量：7
- 2015年
- 为了建立结构简单、计算方便的小流域次降雨径流深预报模型,收集黄土高原丘陵沟壑区第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ副区和高塬沟壑区57个小流域2 424场次降雨径流资料,用1 700场(70%)降雨径流资料分析影响次降雨径流深的流域特征因素和降雨因素,筛选出影响小流域次降雨径流深的主要因子,并基于以上主要因子建立小流域次降雨径流深预报模型,利用剩余的724场(30%)降雨径流数据进行模型验证。结果表明:流域面积、流域狭长度、次降雨量和平均降雨强度是影响黄土高原小流域次降雨径流深的主要因子;基于这4个因子建立黄土高原不同区域小流域次降雨径流深预报模型,模型效率系数>0.542,模型验证的效率系数>0.410。所建模型结构简单、参数易于获取,具有一定的精度和实用性,对于黄土高原不同区域小流域的综合治理规划,特别是水土保持工程措施的设计具有重要意义。
- 王浩张光辉张永萱耿韧栾莉莉
- 关键词：小流域次降雨径流深黄土高原
- 3种坡面流水深测量方法比较被引量：7
- 2015年
- [目的]为坡面流水深的快速、准确测量提供技术支撑。[方法]采用超声波系统测量变坡试验水槽不同坡度和流量条件下坡面流水深,同时用测针法和染色法对其进行平行测量,利用平均绝对误差(MAE),平均相对误差(MRE),相对均方差误差(RRMSE)和Nash—Sultcliffe系数(NSE)4个指标比较超声波法和染色法或测针法测量数据的接近程度。[结果]通过对3种方法测量结果的比较分析发现,不管以测针法还是以染色法的测量值为参照,超声波法测量的水深值与参照值更接近且相关程度更高。[结论]超声波法能快速有效地测量坡面流水深,用于侵蚀静床坡面流水动力学、土壤侵蚀机理等相关的研究工作。
- 胡国芳张光辉朱良君
- 关键词：坡面流水深超声波法染色法
- 春夏两季连翘光合作用的土壤水分阈值效应及生产力分级被引量：6
- 2016年
- 【目的】研究春、夏两季连翘叶片光合作用多级土壤水分梯度的响应过程,阐明连翘光合作用的土壤水分阈值效应和生产力分级范围,并进行季节间比较,为春、夏季土壤水分胁迫下连翘的风险诊断和田间植物的土壤水分管理提供科学依据。【方法】以2年生连翘苗木为材料开展温室盆栽试验,通过测定人工给水后植物自然耗水的方法分别获取春季14组和夏季10组土壤水分梯度,利用Li-6400光合作用系统测定2个季节连翘叶片的光合作用光响应过程,并以净光合速率（P_n）和水分利用效率（WUE）分别作为评价土壤水分对连翘的＂产＂、＂效＂指标,研究2个季节连翘的土壤水分阈值效应及其生产力分级。【结果】1）当春、夏季土壤相对含水量（RSWC）分别降低至37.5%和46.2%时,随着RSWC继续降低,P_n和WUE显著降低,连翘光合作用的气孔限制转为非气孔限制,P_n和Gs之间由线性正比关系转为非线性正比关系;2）春、夏季P_n,WUE对RSWC的响应过程均可用多项式较好地拟合,由此可确定2个季节连翘的P_n水分补偿点、P_n均值水分点、WUE均值水分点、P_n水分饱和点和WUE水分高效点,借助坐标轴图示,可将土壤水分对连翘的有效性分为无产无效水（春季RSWC≤26.1%,夏季RSWC≤26.4%）、低产低效水（春季RSWC为26.1%～37.5%,夏季RSWC为26.4%～46.2%）、中产中效水（春季RSWC为37.5%～39.5%或80%～100%,夏季RSWC为46.2%～47.8%或95.7%～100%）、高产中效水（夏季RSWC为47.8%～49.2%,83.7%～95.7%）和高产高效水（春季RSWC为39.5%～80.0%,夏季RSWC为49.2%～83.7%）;3）夏季土壤水分阈值（水分补偿点除外）均高于春季,有效水分范围（低产低效水、中产中效水、高产中效水、高产高效水）内夏季各级＂产-效＂水的上限、下限均高于春季,表明连翘对土壤水分含量的要求因生长发育时期不同而异。【结论】植物水分管理中要
- 郎莹汪明
- 关键词：净光合速率水分利用效率
- 人工模拟降雨供水水质对坡面产流产沙的影响被引量：5
- 2016年
- 利用黄土高原2种典型的土壤类型(黄土和塿土),在2个降雨强度(45.5,95.5mm/h)和2个坡度(8.7%,25.9%)条件下进行了人工模拟降雨试验,研究了3种水质(去离子水、自来水、盐水)对坡面产流、产沙过程的影响。结果表明,2种土壤类型的产流过程差异显著,黄土条件下去离子水最先产流,但产流速率小于自来水与盐水;而塿土条件下去离子水的产流速率始终最大,自来水与盐水由于离子数量相当,产流速率差异较小。水质主要通过地表结皮的形成与发育影响径流,以总降水量45.5mm为例,径流深随供水电导率的增大而减少,与去离子水相比,黄土条件下自来水和盐水的径流分别减少了5.7 mm和1.5mm,而塿土条件下分别减少了7.2mm和9.8mm。受产流过程的影响,不同供水水质条件下产沙过程不一,产沙速率与产流速率变化同步。2种土质条件下产沙量均是去离子水最大,与去离子水相比,自来水和盐水分别减少了45.9%,35.8%(黄土)和65.6%,68.3%(塿土),结果显示模拟降雨水质会显著影响坡面产流产沙过程,为保证试验数据的准确性和可对比性,建议在进行人工降雨相关试验时均采用去离子水。
- 谢哲芳张光辉刘如心王伦江马芊红
- 关键词：人工模拟降雨产流过程产沙过程土壤类型
- 社会——生态系统综合风险防范的凝聚力模式被引量：42
- 2014年
- 在综合风险防范"凝聚力"概念的基础上,从社会—生态系统综合风险防范的"凝聚力"基本原理、凝聚力形成中的协同效能、凝聚力实现手段、凝聚力优化对提高系统抗打击能力的作用等方面系统研究了"凝聚力"的科学内涵,并初步建立了"凝聚力"的模式,以期完善现有综合风险防范理论体系。结果表明:协同宽容、协同约束、协同放大和协同分散四个基本原理阐述了社会—生态系统综合风险凝聚力在协同运作上的四种表现,同时也是凝聚力在"凝心"和"聚力"具体问题上的4种优化目标的阐释;凝聚力模式将四个协同原理及其优化目标转化为社会认知普及化、成本分摊合理化、组合优化智能化、费用效益最大化等一系列手段,实现了社会—生态系统综合风险防范产生的共识最高化、成本最低化、福利最大化以及风险最小化;运用复杂系统建模和仿真的方法,通过设计社会—生态系统结构和功能的表达,验证了随着系统凝聚力的提高,系统抵抗局部和全局打击的能力均得以增强,而且,可通过优化社会—生态系统中节点的结构和功能,以达到提升系统凝聚力的目的;凝聚力模式补充了灾害系统中脆弱性、恢复性、适应性等概念在阐释社会—生态系统综合风险防范问题上存在的缺陷。
- 史培军汪明胡小兵叶涛
- 关键词：社会-生态系统
- 农业巨灾风险评估理论和方法研究综述和展望被引量：18
- 2016年
- 在全球气候变化大背景下,农业巨灾风险评估是保险和再保险行业亟待解决的理论和技术问题。同时也是中国农业稳定发展所急需的。本文针对基于灾害系统理论的综合指标评估法、基于损失的数理统计评估法和基于过程机理的作物模型评估法三类农业巨灾风险评估方法进行综述,结果表明:基于灾害系统理论的综合指标评估法可以得到相对风险等级,最终风险评估结果很难一致,且无法反映致灾因子与灾害损失之间的定量关系;基于损失的数理统计评估法,对"低频高损"的农业巨灾风险的评估存在局限,会产生偏差和误差;基于过程机理的模型评估法,其仿真模型的准度和精度都有待提高。因此,亟待确定针对特定区域和灾种开展相应的巨灾风险评估方法。
- 孔锋吕丽莉方建
- 关键词：农业巨灾风险评估
