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基于龙陵新建邦腊掌测震台2024年2月—2025年12月的连续地震波形数据,采用噪声功率谱密度(PSD)、概率密度函数(PDF)和1～20 Hz频段噪声均方根RMS值计算方法,分析其数据质量、背景噪声变化特征及噪声异常原因.结果表明:1 Hz以上高频段噪声无显著日变化,人类活动干扰较弱,但其受附近小溪湍急水流、泥沙及河床相互作用产生的持续高频噪声干扰显著;0.05～0.5 Hz微震频段仅观测到0.1～0.5 Hz频段的次级微震频段噪声峰值,该频段呈现显著的季节性变化特征,秋冬季噪声水平较春夏季高2～3 dB,且秋冬季噪声峰值出现频率低于春夏季;0.05 Hz以下长周期频段无显著季节性变化,但水平向的噪声水平较垂直分量大,表明水平分量更易受温度扰动和大气压变化的影响.邦腊掌测震台背景噪声异常源于地震计脉冲标定、施工干扰,仪器故障及地震信号等.本研究成果为台站堪选、背景噪声水平与数据质量评估及异常信号识别提供重要参考依据.
邦腊掌地震台数据质量背景噪声功率谱密度异常信号
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[目的]明确红壤丘陵区不同林草覆被类型在不同降雨条件下对坡面产流产沙及氮磷流失的调控作用,探究降雨特征与林草覆被类型对坡面产流产沙及氮磷流失的影响机制,为红壤丘陵区水土保持与生态修复提供理论依据.[方法]以江西省赣州市兴国县蕉溪小流域内 5个坡度 15°的标准径流小区为研究对象,于 2023年 3月 23日—2024年7月26日,对逐场次自然降雨下的产流、产沙及氮磷流失情况开展了监测,并运用K均值聚类法将降雨划分为3种类型,比较了不同林草覆盖类型下各雨型的产流产沙及氮磷流失特征.[结果](1)雨型Ⅰ(高频次、小雨量、短历时、大雨强)是引发水土流失的主导类型,观测期内发生频率达60.94%,贡献了50.76%的径流量和51.40%的泥沙流失量,不同林草覆盖类型径流小区累积径流量、泥沙流失量总体表现为草地(T4)<针阔混交林(T2)<经果林(T5)<针叶林(T3)<裸露小区(T1);(2)不同林草覆盖措施均具有明显减流、减沙效益,试验期内T2,T3,T4,T5综合减流效益分别达94.28%,80.96%,99.16%,85.59%,综合减沙效益分别达99.35%,96.45%,99.90%,96.36%,且减沙效果大于减流效果;除T4处理外,各处理的径流深、侵蚀量与降雨量、最大30 min雨强、降雨侵蚀力均呈极显著正相关(p<0.01);(3)氮磷流失与径流、泥沙极显著相关(相关系数0.799~0.987),泥沙携带是氮磷流失主要途径,各处理泥沙氮磷消减率多超过91%,以T1为对照,T2—T5在径流、泥沙中氮磷流失量显著降低,T4成效最佳,总氮、总磷随泥沙流失占比远高于随径流损失占比.[结论]降雨特征与林草覆被类型对坡面产流产沙及氮磷流失影响显著,雨型Ⅰ会加剧水土流失,草地和针阔混交林水土保持效果突出.
红壤丘陵区降雨特征林草覆被类型坡面产流产沙氮磷流失
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[目的]系统评估不同土地利用类型对坡面产流产沙过程的调控作用,并揭示其减流减沙机制,为不同土地利用条件下坡面水土保持措施优化提供科学依据.[方法]基于2016-2024年河南嵩县胡沟小流域径流小区长期定位观测数据,选取10°,15°和25°共3种典型坡度,开展了裸地、农地、林地和草地4种土地利用类型在天然降雨条件下的产流产沙特征及减流减沙效益的规律探究.[结果](1)坡面径流深、含沙量及土壤流失量在年际尺度上波动显著,但总体受坡度与土地利用类型的共同控制.(2)裸地、农地平均径流深分别为 48.45,26.10 mm,平均含沙量为 458.75,313.81 g/L;草地减流减沙率长期维持在99%以上,林地减流减沙率整体介于23%~100%,农地减流减沙效应相对较弱.(3)平均I30对农地、林地减流减沙率有显著负向作用(p<0.05);林草覆盖度对林地减流减沙率有显著正向作用(p<0.01);减流在降雨侵蚀性与泥沙输出之间起关键中介作用;草地减流过程对降雨和坡度变化响应不显著.[结论]在豫西黄土丘陵区,林地、草地等近自然植被配置可显著降低坡面水土流失.该研究可为该区域水土流失综合治理、生态修复及可持续土地利用提供数据支撑和实践指导.
土地利用类型径流小区减流减沙黄土丘陵区
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泥沙输移是长江流域工程建设与水土资源保护利用中的关键科学问题.本文基于 1960-2024年长江流域干支流 13个水文站输沙量及 175个气象站降雨观测资料,采用 Mann-Kendall检验、有序聚类及双累积曲线等方法,研究长江流域泥沙时空演变及其驱动因素.结果表明:①长江干流年输沙量呈显著下降趋势(P<0.01),向家坝站输沙量于 2010年发生突变,其余各站突变点均出现在 2001年,突变后输沙量降幅达 67.76%～90.04%.②2001年后,8条主要支流的输沙模数普遍锐减,其中汉江、沅江降幅超过 80%,显著改变了干流沿程的泥沙冲淤格局;寸滩—宜昌段由冲刷转为淤积,宜昌—汉口段由淤积转为冲刷.③降雨对输沙量增加的潜在贡献约为 5%,但被强烈的人类活动所抵消;梯级水库群的拦截作用与水土保持工程实施是导致长江干支流输沙量锐减的主要驱动因素.
输沙量时空演变水库建设水土保持长江流域
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为明晰植被覆盖度对区域水土流失影响,结合辽宁省不同生态类型区实测水文泥沙数据、遥感植被监测数据,利用不同区域不同植被覆盖度下径流小区观测试验资料,定量分析植被盖度变化与流域产沙量之间相关关系,明确不同地形条件下植被减沙效益量化区间.结果表明:当植被盖度低于 30%时,减沙效益提升幅度较小;盖度处于 30%～70%区间时,减沙效益进入快速增长阶段;盖度超过 70%后,增长幅度再次收窄.研究结果可为辽宁地区水土流失治理规划制定、生态修复工程效益评估提供量化依据,也为辽西北风沙区、辽东水土流失重点治理区植被修复工作提供参考.
辽宁地区植被盖度减沙效益水土流失治理生态类型区
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[目的]探索皖南山区板栗林不同雨型下水土保持措施对水土流失的影响规律,为研究区水土流失防治提供科学依据.[方法]以山区板栗林坡面径流小区为研究单元,基于2024-2025年天然降雨观测数据,应用K-means聚类分析、方差分析等方法,针对植物篱、乔灌混交、植物篱+截排水沟、截排水沟、乔灌混交+截排水沟5种不同水土保持措施配置以及1个对照,分析不同雨型对坡面径流泥沙的影响.[结果](1)研究区降雨可划分为5种类型,Ⅰ雨型(短历时、中雨量、大雨强型降雨)、Ⅱ雨型(长历时、中雨量、小雨强型降雨)、Ⅲ雨型(中历时、小雨量、小雨强型降雨)、Ⅳ雨型(中历时、大雨量、大雨强型降雨)和Ⅴ雨型(长历时、大雨量、中雨强型降雨).其中发生频次较高的是Ⅱ雨型和Ⅲ雨型,是研究区主要侵蚀性降雨类型.(2)不同水土保持措施的减流减沙效益不同,在侵蚀性降雨条件下,相较于对照小区,植物措施结合工程措施的减流减沙综合效益高于单一措施效益;单一措施中,截排水沟截水效益较好,有效减少32.6%地表径流,植物篱和乔灌混交减沙效益最好,分别减少52.3%和52.2%泥沙.(3)大多数径流小区产流量和产沙量均与降雨量和最大30 min雨强呈显著正相关,与降雨历时相关性较差.[结论]降雨量和最大30 min雨强是影响该区域不同水保措施坡面产流产沙的关键指标;皖南山区板栗林坡面上植物措施结合工程措施的配置方式减流减沙效果最优,建议在侵蚀高发期布设乔灌混交+截排水沟综合防治措施.板栗林坡面不同水土保持措施中,植物措施和工程措施相结合的配置模式是减少坡面水土流失的有效手段,可以有效减少多种雨型下的水土流失.因此要因地制宜、合理布设水土保持措施,达到水土保持效益的最大化.
板栗林水土保持措施产流产沙雨型土壤侵蚀
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为探究桑树(Morus alba)植物篱的水土保持效应,基于川中丘陵紫色土坡耕地 8 年定位观测,以单行桑篱+常规耕作为对照,对比分析了三行桑篱+常规耕作和单行桑篱+免耕的产流产沙及微地貌特征.结果表明:三行桑篱+常规耕作模式年均减流 1.8%、减沙 21.5%,植物篱处出现泥沙淤积;单行桑篱+免耕减流 0.8%,减沙率却为-10.4%,加剧侵蚀.从水土保持效益来看,三行桑篱+常规耕作适宜本区推广,单行桑篱+免耕不宜采用.
紫色土坡耕地免耕等高桑树植物篱坡面侵蚀
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[目的]探究适宜东北黑土区坡耕地的保护性耕作措施,系统评价玉米单作及玉米-紫云英、玉米-菘蓝间作模式的水土保持效益、养分流失阻控能力和经济效益,为黑土区坡耕地农业的可持续发展提供理论依据和技术支撑.[方法]在黑龙江省克山县典型黑土区坡耕地设置定位试验,设立玉米单作(CT)、玉米-紫云英间作(G1)和玉米-菘蓝间作(G2)3种处理,通过为期2 a(2023-2024年)的径流小区观测,测定地表径流、土壤侵蚀及养分流失动态,并结合成本-收益分析评估其经济效益.[结果]①与CT相比,G1和G2处理可显著降低径流量57.74%～59.92%,减少土壤侵蚀模数80.49%～80.84%.②两种间作模式显著降低了径流中总氮与总磷的流失总量,并改变了氮、磷流失的形态途径,从以泥沙结合态为主转向以径流溶解态为主.③紫云英间作(G1)在显著提高玉米籽粒产量(9.9%～12.7%)的同时,保持了全面且均衡的生态效益;菘蓝间作(G2)虽对产量无显著影响,但在土壤结构改良与侵蚀控制方面具有更好的稳定性.[结论]玉米-紫云英间作(G1)模式更适合以增产兼顾水土保持为目标的区域,玉米-菘蓝间作(G2)模式则适用于以防治水土流失为主要导向的区域.在东北黑土区推广玉米-覆盖作物间作系统,是同步提升水土保持能力,有效防治养分流失以及提高农业经济效益的可行技术途径.
覆盖作物间作水土保持经济效益土壤侵蚀东北黑土区
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苏北近岸海域是中国沿海悬浮泥沙浓度(SSC)较高的海域之一,本文基于苏北近海底边界层观测结果,采用相空间阈值法、PUV方法和 GM79模型对流速与波浪数据进行处理分析,探讨了高浓度悬浮泥沙(H-SSC)的变化特征及其对潮流动力的响应机制.结果表明:研究区潮流为不规则半日潮,近底层最大流速为 0.87 m/s,观测期间波高介于 0.06～0.34 m,波浪作用不显著.距底越近,SSC越高,距底 0.4和 0.6 m处的 SSC均值分别为 3.37和 1.52 g/L,最大值分别为 20.87和 11.33 g/L.H-SSC峰值出现在涨、落急时刻之后,并于落憩时刻出现另一高值期,涨急和落急时刻 H-SSC主要受沉积物再悬浮控制,落憩时刻 H-SSC主要受平流输运影响.悬浮泥沙以沿岸输运为主,整体表现为沿岸向南和向岸输运的特征.本研究可为近海H-SSC的沉积动力过程研究提供参考.
苏北近海悬浮泥沙浓度底床剪应力平流输运再悬浮
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黄河下游作为典型的高含沙河段,其河道演变受泥沙输移与淤积过程的显著影响.针对传统监测手段时效性不足、空间表达能力有限等问题,本文基于人工智能技术,构建立足多源数据融合的泥沙淤积动态监测体系,并引入三维可视化技术实现河道形态的立体表达与演变分析.通过整合无人机测量、水文站数据与遥感影像,对某典型河段进行连续12个月观测.结果表明,研究区年均输沙量约为3.2亿 t,局部淤积厚度最大达1.8 m.
黄河下游泥沙淤积动态监测三维可视化多源数据融合
