在数字化时代的汹涌潮流下,各行各业正加速拥抱新质生产力的构建与革新,水利部对数字孪生流域及数字孪生水文的建设提出了更为严苛且前瞻的要求。针对当前水文工作面临的诸多挑战,经深入剖析发现,站网布局在部分区域仍存在显著空白,智能感知技术的融合与应用能力亟待加强,专业算法的智慧化转型尚需深化,全业务链应用系统的构建也尚未完善。因此依托长江水利委员会水文局长期的研究积淀与实践经验,提出了一系列针对性策略:通过持续优化站网布局并升级设施设备,构建更为综合高效的站网体系;通过实施“一站一策”策略,着力提升水文测报能力,并积极探索量子点光谱测沙等前沿技术,打造高度融合的智能感知体系;通过开展智能推流算法、低枯水流量测验算法及水文大模型等研究,构建智能算法集群;通过研发长江智慧水文监测管理系统、水文资料在线整汇编系统,搭建起覆盖全业务链的WISH应用系统。所提出的一系列水文智能感知技术研究与装备研制策略,将为加速发展水文领域的新质生产力提供有力支撑。
水文预报精度优劣与建模过程中的多源不确定性息息相关,且其交互效应将进一步增大预测不确定性。为了降低其影响,以泾河流域为例,利用拉丁超立方抽样和随机OAT方法(Latin Hypercube,LH-OAT),高效识别出SIMHYD水文模型中“有效”参数组;利用统计降尺度模型(Statistical Downscaling Model, SDSM)得到的气象要素驱动水文模型,揭示了多重不确定性对流域径流、土壤含水量模拟的影响;最后,采用方差分析方法动态量化评估了各源不确定性及其交互作用对水文预测不确定性的相对贡献。结果表明:流域年径流量呈逐年递减趋势;“有效”参数组可较好地重现流域水文过程,但其不确定性对模拟结果的不确定性影响明显。参数、气候模式和气候变化情景不确定性对月尺度径流和土壤含水量预测不确定性贡献占比分别为30%、40%、10%和75%、15%、5%;同时,汛前和汛后多重不确定性之间的交互作用明显增大。研究结果对于降低水文预测不确定性、提高水文模拟精度尤为重要。
为了给虎跳峡河段梯级开发方案和工程规模的决策提供参考,促进工程早开工、早见效,基于考虑控制性水库调蓄、已建在建跨流域引调水工程和河道外新增耗水量的边界条件,建立了长江上游控制性水库联合调度模型,计算分析了虎跳峡河段梯级不同调节库容方案时水库自身库容的利用情况,以多年平均年发电量和平枯水期发电量指标为代表分析了对下游梯级电站水资源利用效益的补偿作用。通过分析论证认为:结合汛期需要预留58.6 亿m3防洪库容的要求,虎跳峡河段设置60 亿~120 亿 m3调节库容,即可在充分利用本河段水力资源的同时,增加下游梯级电站多年平均年发电量56.2 亿~119.4 亿 kW·h,多年平均平枯水期发电量161.5 亿~294.0 亿 kW·h,继续增加调节库容,虽然对下游梯级电站的补偿效益更为显著,但库容利用率较低,边际效应递减较快。
为评价三峡水库运行过程对荆江三口生态径流及生态效应的影响,以荆江三口5个主要水文控制站新江口、沙道观、弥陀寺、康家岗和管家铺1988—2020年逐日流量数据为基础,通过流量历时曲线(FDC)计算生态剩余和生态赤字指标,并计算整体水文变异度D0,以此评价荆江三口生态径流和水文变化特征。研究结果表明:① 三峡水库运行后,荆江三口汇入洞庭湖流量中松滋口占比持续提升,藕池口、太平口占比持续下降;全年和汛期流量藕池口和太平口下降趋势显著;枯水期,松滋口流量增至三峡水库运行前的2.5倍。② 康家岗站平均断流天数比三峡水库运行前增加30.88 d,呈增加趋势,弥陀寺减少21.62 d,呈减少趋势。③ 三峡水库运行后FDC曲线整体下降,尤其上部下降明显,高流量量级和次数大幅度降低;除松滋口的新江口站FDC低流量区域超过三峡水库运行前,其他站高流量和低流量无法完全覆盖三峡水库运行前高、低流量出现区域。④ 由于藕池口汇入洞庭湖流量中康家岗占比持续减少,管家铺占比持续增长,2003—2020年康家岗站和管家铺站持续发生生态赤字和生态剩余。⑤ 三峡水库蓄水试运行(2003—2008年)和三峡水库试运行后(2009—2020年)松滋口的新江口站改变度分别达到66.68%和72.46%,为高度改变,其余控制站为中度改变。三峡水库运行导致荆江三口部分地区长期出现生态赤字或生态剩余,不利于河流生态系统,建议流域管理者加强对同一口不同分支分流比的监控,并开展相应生态影响治理工作。
为探明牛栏江(昆明段)表层沉积物重金属污染特征,于3个水期(丰水期、枯水期、平水期)分别采集了流域内20个点位表层沉积物并测定了8种金属(Cu、Zn、Cr、Cd、Ni、Pb、Hg、As)含量,进行了水期和区域差异分析、潜在风险评价以及重金属来源解析。结果发现牛栏江(昆明段)沉积物重金属中Cd含量1.45 mg/kg和Hg含量0.23 mg/kg,分别是云南省土壤背景值(0.218 mg/kg和0.058 mg/kg)的6.7倍和4.0倍,表明Cd和Hg污染相对严重。地累积指数表明牛栏江(昆明段)3个水期均为Cd污染程度最高,Hg次之,平均污染等级分别达到了中度污染和偏中度污染。因此Cd和Hg是牛栏江(昆明段)表层沉积物重金属污染最主要的生态风险贡献因子,应予以重视。同时,潜在生态风险指数表明,丰水期和平水期潜在生态风险程度分布具有干流高于支流、下游高于上游和北部高于南部的空间特征。
供水水质安全一直是社会热门话题,纳米银对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等数十种致病微生物都有明显的抑制和灭活作用,在水处理方面具有巨大的应用潜力。聚焦纳米银材料的净水性能,介绍了纳米银材料的净水原理,对于纳米银净水材料的研究进行了整理分析,探讨了目前纳米银净水材料的研究现状,分析了纳米银的生物毒性及环境风险,对纳米银净水技术的应用前景进行了展望。研究成果可为应急水处理、水质安全保障、新型净水技术、纳米银复合材料等相关领域研究提供思路与建议。
以清江流域隔河岩水电开发为研究对象,采用混合分析法对水电开发全过程的综合碳减排效益进行估算。结果显示,隔河岩水电站单位发电碳排放为33.22 g CO2eq/(kW·h),远低于火力发电。水电开发衍生的旅游业可减排228.21万t CO2,航运可减排106.03万t CO2,衍生行业具有显著的碳减排效益。隔河岩水电开发综合年平均碳减排效益为297.55万t CO2eq。水电开发具有非常明显的碳减排效益,水电开发是碳减排的有力手段;同时衍生行业往往具备低碳性质,在开发过程中需统筹考虑衍生行业的引导,进一步增加碳减排效益。
边坡生态修复是输变电工程建设的一项重要内容,传统的喷混植生技术使用水泥作为粘结剂导致基材植被出芽率较低,制约了生态修复效果。以红壤区输变电工程高陡边坡为研究对象,用高分子化学粘结剂海藻多糖代替水泥,外加生态肥料和纤维,以狗牙根为植物物种,开展室内直剪试验和盆栽试验,分析红壤新型喷混植生基材的力学和植生性能。结果表明:海藻多糖和纤维是影响新型喷混植生基材黏聚力的主要因素,对于狗牙根出芽率,海藻多糖与其呈负相关,生态肥料与其呈显著正相关,纤维对其无显著影响;海藻多糖提升基材黏聚力的最佳掺量为1%,纤维的掺入也能提高黏聚力,且掺量为0.75%时达到峰值;当海藻多糖掺量为1%,生态肥料掺量为5%时,狗牙根出芽率达到100%,有较好的应用效果。研究成果可为红壤高陡边坡生态修复提供新的技术参考。
为研究2000—2019年吕梁山植被NPP的时空分布格局,定量评价人类活动对其影响,采用改进的CASA模型估算2000—2019年吕梁山实际NPP(NPPA),结合周广胜模型估算得到的潜在NPP(NPPP)计算人类活动导致的NPP损失(NPPH),并利用人类活动相对影响贡献率指数(RICI)来定量评价人类活动对植被NPP的贡献率,同时分析土地利用类型变化对植被NPPA的影响。结果表明:吕梁山NPPA和NPPH分别呈增加和减少趋势,NPPA整体呈东南向西北减少,NPPH呈东南向西北增加;土地利用变化主要集中在林地、农田、草地、水体之间,林地和农田面积增加会使NPPA总量增加,林地转为其他类型和草地转为农田则会造成NPPA减少;人类活动对吕梁山NPP的贡献率为51.80%,表明人类活动在吕梁山NPP变化中占主导因素。研究结果可为吕梁山生态环境的修复、保护和可持续发展提供科学依据。
曲靖市位于长江上游和珠江源头,具有重要的生态区位,探究该地区长时间序列的石漠化变化动态与演变过程具有重要意义。基于Landsat5、Landsat8、DEM等数据,通过GEE云平台和决策树分类法获得1990—2020年的曲靖市石漠化分布,分析其石漠化时空变化特征和演变过程。结果表明:①曲靖市整体石漠化以潜在石漠化、无石漠化为主;31 a间曲靖市已石漠化面积减少1 728.38 km2,无石漠化面积增加1 936.61 km2,石漠化整体得到明显改善。②1990—2020年,曲靖市石漠化的总体变化速率是-57.61 km2/a,随石漠化加剧变化速率呈下降趋势;变化频率排序依次为极强度石漠化>强度石漠化>中度石漠化>轻度石漠化>无石漠化>潜在石漠化。③31 a间,曲靖市石漠化演变方向以不变型居多,面积达7 967.67 km2,占比61.39%;反映石漠化程度好转的持续好转型和波动好转型总面积达3 197.03 km2,占比24.63%;而表示石漠化程度加剧的恶化型面积最少,为558.52 km2,占比4.3%,表明研究区石漠化状况总体呈现好转趋势。
汉江遥堤属国家Ⅰ级堤防,是汉北平原和武汉市的重要防洪安全屏障,天门李家洲段为历史险段;2021年汉江秋汛该段发生管涌群险情,汛后除险加固采用了新型减压井技术。根据地质和设计资料建立了三维精细有限元渗流模型,开展了减压井效果论证,为减压井设计提供参数依据。模拟表明,洪水工况下减压井具有显著的排水减压效果,堤内满足渗透稳定要求。2023年汉江洪水期该堤段水位超2021年出险时外江水位约1.3 m,堤内再无管涌险情发生,减压井发挥了显著的防洪减灾效益。实际应用表明,针对典型的二元结构堤基管涌险情隐患,减压井是最有效措施之一。研究成果可为类似堤防管涌隐患处理提供借鉴。
风暴潮是中国沿海最严重的自然灾害之一。对1950—2003年中国沿海67个站点的风暴潮增水数据进行了统计和分析,得到了中国沿海风暴潮增水的时空分布。研究发现,无论在频次还是在强度上,东南沿海都是中国沿海风暴潮灾害最严重的区域,风暴潮强度集中在Ⅲ级、Ⅳ级和V级,其中长江口和杭州湾风暴潮增水较大。此外,风场路径和天文潮潮汛对风暴潮增水的影响显著;以定海站点为例,在125°E以西转向的热带气旋对该站点风暴潮增水影响最大,风暴潮增水的极值时刻绝大多数在大潮时刻,潮汐时刻多在天文低潮前后。研究结果可为风暴潮风险评估和防灾减灾提供参考。
为应对上海西部地区在极端天气时面临的严峻洪涝挑战,提出有效的水位调控策略,选取“烟花”台风期间青松片为研究对象,综合分析实际雨情与工况数据,包括降雨、片内圩外河道水位、二级圩区水位、片外河道水位过程等,提出二级圩区河湖超蓄和控制圩区雨峰过后排水2种策略,运用数字化地形分析与除涝数值模拟技术,评估对缓解高水位的有效性。研究发现,实施策略能大幅度增强蓄滞能力,二级圩区河湖超蓄措施可增加圩区蓄滞能力1 169.8万m3,控制圩区雨峰过后排水措施可增加圩区蓄滞能力245.9万m3,可降低片内圩外河道水位30 cm左右,有效缓解高水位。研究不仅验证了策略的有效性,而且在现有防洪排涝体系上增添了新的调控手段,为城市在面临重大水情挑战时提供了科学的调度决策依据,对于构建更加韧性的水管理体系、保障城市安全运行具有重要的实践价值与理论贡献。
为了揭示相向对撞壁面射流中径向和垂向射流特性,采用RNG k-ε模型对相向对撞壁面射流进行三维精细模拟,分析相向对撞射流产生的径向射流、垂向射流的分区结构和扩展率,探讨初始雷诺数和喷嘴间距对射流扩展率的影响。结果表明,径向射流和垂向射流分区结构类似,但流场中形成的径向和垂向漩涡影响范围不同。射流初始雷诺数对径向射流扩展率影响不明显,喷嘴间距对径向和垂向射流的扩展率影响明显,且喷嘴间距越大,径向射流和垂向射流的扩展率越大。此外,喷嘴间距对射流发育过程有一定影响,喷嘴间距越小,射流到达最大速度点所需时间越短、射流发育过程越快。
在泄洪雾化过程中,挑流水舌与下游水垫塘的碰撞会产生大量水滴。随气流运动的水滴形成了雾流,进而对边坡稳定和交通安全产生影响。为了预测雾流在下游空间的分布,首先对挑流水舌、空气和下游水体之间的相互作用过程进行模拟,构建了雾流产生和输运的背景场。接着,基于雾滴产生机制,结合量纲分析方法,提出了雾流源强计算关系式,并建立了雾流源强和扩散数学模型。最后,应用该模型对漫湾水电站3#表孔泄洪的雾流过程进行了数值模拟。模拟结果与原型观测资料的对比显示:雾流源强的分布和雾源生成位置与原型观测相符,下游空间的雾流浓度分布与原型观测情况一致,观测点的雾流浓度计算值与原观值的变化趋势吻合。对比结果验证了该模型的适用性,为预测泄洪雾化在下游空间的雾流分布提供了一种新的方法。
水利工程泄水建筑物进口经常存在吸气漩涡现象,影响工程泄水安全。现有关于进水口漩涡的研究侧重于理论研究和模拟方法,以调度调控为切入点研究漩涡在调度扰动下水力响应特性的较少。通过原型观测、数值模拟、物理模型试验等方式开展对比试验研究,揭示研究区域漩涡产生的机理和关键影响因子,阐明调控运行下泄水建筑物水力响应特性,建立了水流流态与泄洪调度方式的对应关系。研究表明影响漩涡形成和强度大小的主要影响因素包括水流速度环量、流场边界条件、闸口相对淹没水深等,其形成由河道河势走向、泄洪建筑物布置和体型、泄洪调度方式等共同作用决定。通过调度调控可有效降低有害漩涡强度,降低泄水建筑物运行风险。
为了研究滴灌条件下覆膜对土壤通气性的影响,于东北半湿润区开展了玉米田间试验,设置不覆膜+施肥(NM)、覆膜+施肥(PFM)、不覆膜+不施肥(CNM)和覆膜+不施肥(CPFM)共4个处理,对滴灌条件下土壤氧化还原电位(Eh)进行了观测和分析。结果表明: 在小时尺度下,与不覆膜相比,覆膜可提高表层(0~10 cm)土壤氧化还原电位,表现为NM>PFM,差值为2.7~10.0 mV,提高了0.5%~2.0%。在耕作层(0~30 cm)内,覆膜措施对土壤氧化还原电位的分布均无明显影响,各处理土壤氧化还原电位的变化趋势一致,均随深度的增加而增大。覆膜与不覆膜条件下土壤氧化还原电位的生育期变化规律基本一致,随着生育期的发展逐渐降低。地膜覆盖可显著提高玉米生育前期耕作层的氧化还原电位,在拔节期和抽穗期,覆膜处理的Eh均明显高于不覆膜处理,差值为59.5~122.9 mV,提高了9.7%~22.8%。
农村供水系统受自然地理条件、水资源禀赋、经济发展水平区域差异的影响,部分地区农村供水工程抵御风险的能力相对较弱,在突发状况下可能出现断水、水质超标等供水风险。引入自然灾害风险理论,并从农村供水系统的致灾因子、孕灾环境、承灾体、防灾减灾能力4个方面构建了农村供水风险评估指标体系与评估模型,基于重庆市34个区县2020年农村供水工程信息,以区县为区域单元开展农村供水风险评估。根据各区县风险度计算结果,共划分低、中、高3个风险等级,中、高风险阈值分别为0.336 6及0.558 1。评估结果表明:5个区县(永川区、北碚区、万盛经开区、奉节县、涪陵区)属于低风险,主要分布在主城都市区;2个区县(巫山县、酉阳县)属于高风险,其中巫山县位于渝东北三峡库区,酉阳县位于渝东南武陵山区;其余27个区县属于中风险。风险评估结果可为重庆市农村供水风险预警与应对提供技术支撑。
为了解利用自行研制的水玻璃基固化剂制备的淤泥固化土的渗透性,结合扫描电镜试验和压汞试验,分析了土体的微观结构和孔径分布特征随固化剂掺量改变的规律;基于有效孔隙理论建立了一维渗透微分方程,并在此基础上提出一种细粒土的常水头渗透性测试方案,将其应用于固化土的渗透性测试中。通过反压饱和和卸载试验,建立有效孔隙率增量与孔隙水压力的函数关系;利用常水头渗透性测试和数值计算获取土体的渗透性参数。通过测试研究了固化土渗透性参数随固化剂掺量改变的规律。结果表明:随着固化剂掺量增加,固化土颗粒团块结构和孔隙率均呈增大趋势;固化土初始有效孔隙率 起始水力梯度 单调递减,绝对有效渗透系数 先减小再增大,当掺入比为7%时最小。
为了探究不同纤维对土体加固效果的影响,将玄武岩纤维和玻璃纤维分别加入同一种土中,通过无侧限抗压强度试验,对比分析2种纤维加筋土的应力-应变曲线、强度随纤维掺量和纤维长度变化的关系;通过双根纤维锚固试验,分析纤维增强土体强度的作用机理。试验结果表明:纤维加筋土的抗压强度明显大于素土的抗压强度;随纤维长度的增加,玄武岩纤维和玻璃纤维加筋土的强度均呈现先增大后减小的趋势,纤维的最优长度均为9 mm;随着纤维掺量的增加,2种纤维加筋土强度呈现波浪式变化,存在2个峰值,纤维的最优掺量均为0.5%。通过纤维锚固试验,发现双根纤维的拉拔力随纤维间距的变化而变化,当间距较小时,纤维之间存在耦合影响,拉拔力存在峰值和谷值,随着纤维间距的增大,当达到临界锚固间距后,纤维之间互不影响。
通过控制含水量的粉土与土-钉界面拉拔剪切室内试验,研究不同土体含水量及上覆压力时,钉-土界面的剪切应力与剪切位移关系、界面剪切强度及表观摩擦系数的变化规律。试验结果表明:钉-土界面剪切应力随上覆压力的增加而显著增加,峰值剪切应力对应的拉拔位移也逐渐增大,且剪切应力达到峰值后出现软化现象;钉-土界面的剪切应力与土体含水量呈负相关;峰值、残余剪切应力均随着上覆压力的增大近似呈线性增加,随着土体含水量的增大而显著下降;峰值应力与残余剪切应力的差值随着土体含水量的增加而减小,随着上覆压力的增加而增大。研究成果可为土钉拉拔承载性能研究提供参考。
软岩堆石料的干密度是土石坝设计和施工的重要控制指标,直接决定了土石坝施工期和运行期的沉降量。采用Φ950 mm×H1 000 mm的超大型击实仪,针对强风化粉砂质泥岩、弱风化粉砂质泥岩、弱风化5∶5强风化粉砂质泥岩混合料,进行了483、992、1 475、1 957、2 681 kJ/m3共5种单位体积击实功下的击实试验,最大干密度成果与Φ300 mm×H285 mm的大型击实仪成果进行了对比。试验成果表明,击实干密度随单位体积击实功增加而增加,在击实功低于2 000 kJ/m3时,干密度随击实功增加较快,击实功超过2 000 kJ/m3后增加速率变缓,增量较小,再增加击实功并不能有效提高干密度。相同单位击实功下,超大型击实试验的最大干密度比大型击实试验成果略低0.01~0.02 g/cm3。软岩堆石料在击实特性方面的尺寸效应不明显,在重型标准击实功能条件下,室内采用Φ300 mm的击实仪进行软岩堆石料的击实特性研究,是比较适宜的。
含水软弱地层围岩的失稳破坏往往与水的作用密切相关。为深入揭示饱水作用对岩石损伤破坏的影响效应及力学机制,开展白砂岩在干燥及饱水条件下的单轴压缩试验,通过对比分析,研究饱水作用对其强度及变形、应力门槛值、应变能及声发射特性的影响规律及机制。分析结果表明,白砂岩饱水后:①单轴抗压强度、弹性模量降低,泊松比增大。②归一化起裂应力(σci/σf)减小。分析发现,水的软化作用削弱了矿物颗粒间的黏结作用,新生裂纹易于起裂,因而σci/σf 减小。③归一化损伤应力(σcd/σf)减小。基于对声发射b值的分析,饱水后小尺度破裂比例增加,微裂纹更容易相互搭接并形成宏观破裂面,从而导致σcd/σf 减小。④峰值强度处的总能量U、弹性能Ue和耗散能Ud均减小,弹性能与总能量之比(Ue/U)下降。⑤基于声发射AF值(平均频率)及RA值(上升时间与振幅之比)分析发现,饱水后剪切破裂占比增大。研究结果对揭示饱水岩石的破坏机理具有一定的指导意义。
基于钢渣粉的固废再利用,通过掺入不同质量分数的钢渣粉制备PVA-ECC,采用干湿循环加速硫酸盐侵蚀试验、立方体抗压强度试验和轴拉试验,测定分析掺钢渣粉PVA-ECC在Na2SO4溶液(质量分数为5%)中的质量变化、抗压强度、拉伸性能等参数的演变规律,并采用微观扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪进行微观形貌与物相分析,探究钢渣粉掺量对PVA-ECC耐硫酸盐侵蚀性能的影响。结果表明:掺钢渣粉PVA-ECC材料中钢渣粉掺量为20%时,质量损失曲线位于基准组以下;低掺量钢渣粉PVA-ECC表现出较好的耐腐蚀性,S20组抗压耐腐蚀系数分别为1.13、1.02、0.96;掺钢渣粉PVA-ECC试件均出现多缝开裂现象,钢渣粉的掺入能在一定程度上提高材料的抗拉强度,S40组最大提高了31.4%;适量钢渣粉的掺入能有效缓解PVA-ECC材料的侵蚀损伤,掺量不超过60%时在研究的龄期范围内材料未出现明显劣化。
以长江源区为研究区域,采用沱沱河站、直门达站实测径流,利用北大西洋涛动指数(NAOI)分析北大西洋涛动(NAO)的强度,研究NAO对两站冬季、夏季及全年径流丰枯变化的影响,采用相关分析和交叉小波变换分析NAO与两站径流的多尺度相关特性,从海-气耦合影响大气环流角度分析NAO对长江源区径流的可能影响机制。研究结果表明,长江源区冬季径流受NAO影响较大,2000年之前NAO强年对应径流偏枯概率较大,NAO弱年对应径流偏丰概率略大;夏季径流受长江源区气温影响更为显著,对于NAO强弱的响应不如冬季明显。NAOI与长江源区沱沱河站、直门达站径流在年代际变化规律上具有很好的趋同性,而对于年际或更短时间尺度上的相关关系不甚密切。沱沱河站、直门达站月径流与NAOI两者之间在整个1960—2020年时间轴上具有8~16个月时间尺度上的共振周期。两站与NAOI分别在1970年代、1980年代之前呈现同频同位相变化态势;之后呈现反位相变化态势。分析其作用机制可知,NAO作为北大西洋地区最重要的气候模态,通过大气遥相关和Rossby波列直接影响季风和西风带的强弱,进而调整青藏高原上空水汽输送和辐合、辐散场的分布,从而影响长江源区降水和径流的时空分布。
牧草产量和营养品质是合理载畜量的基础,对于畜牧业生产意义重大。基于当曲流域查旦湿地天然高寒草甸的野外调查数据和空间信息,结合实验室化验的牧草粗蛋白、中(酸)性洗涤纤维含量,分析牧草营养品质指标的空间分布,探究其在土壤类型变化下的空间异质性。结果表明:粗蛋白含量在雏形土牧草中自南向北先递减后递增,最小值出现在32.90°N左右;中性洗涤纤维含量在高活性淋溶土牧草中自南向北先递增后递减,最大值出现在32.85°N左右;酸性洗涤纤维含量在雏形土牧草中自南向北先递增后递减,最大值出现在32.90°N左右。在高程4 650~4 850 m之间,雏形土牧草中的粗蛋白含量与高程有着极其显著的正相关性(R2=0.61,p<0.01);雏形土牧草中的酸性洗涤纤维含量与高程有着显著的负相关性(R2=0.43,p<0.05)。优质高寒牧草主要以32.90°N左右为最低点,自南向北呈U形分布;在高程4 650~4 850 m之间,牧草营养品质与高程呈正相关。研究成果可以加深对于长江源高寒草地营养品质的认知,提高长江源高寒草地的合理利用水平,为畜牧业集约化、规模化、生态化、数字化发展提供辅助建议。
草地生态系统是人类应对气候变化的重要资源,三江源区的草地生态系统脆弱而敏感,是研究草地生态系统状况的重要区域。利用长江南源当曲水系源头、干流、支流区域3种不同覆盖度5次重复采样共45个样方的草地生物量,初步分析了长江南源的草地生物量的空间分布和地上地下分配比差异。结果表明,越靠近源头(海拔升高),草地地上地下生物量越低,长江南源当曲草地地上生物量分布在21.12~850.61 g/m2之间,草地地下生物量在50.34~6 810.68 g/m2之间,且草地覆盖度越高,生物量随高度增加而递减的趋势越明显。草地地上地下生物量的比值都<0.5,且草地覆盖度越高,草地地上地下生物量的比值越低。对长江南源当曲的草地生物量分布及其分配的初步分析结果为了解三江源草地状态提供了前期探索和数据积累。
