刘国华
- 作品数：10 被引量：145H指数：7
- 供职机构：兰州大学资源环境学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划冻土工程国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：农业科学天文地球水利工程历史地理更多>>
- 基于多重分形理论的多年冻土区高寒草甸退化过程中土壤粒径分析被引量：34
- 2015年
- 为阐明青藏高原多年冻土区高寒草甸退化过程中土壤粒径分布(PSD)非均匀性和异质性的变化特征,在青藏高原长江源区,根据高寒草甸的退化梯度,选取了未退化区域、轻度退化区域、中度退化区域、重度退化区域和极重度退化区域,测定了高寒草甸退化过程中土壤的粒径分布、饱和导水率、孔隙度与有机质含量.运用多重分形理论,并结合土壤颗粒分布与土壤理化特性等参数的相关性进行分析,为高寒草甸退化对长江源高寒土壤性质变化的影响的定量研究提供一种精确的分析方法.结果表明:随着青藏高原多年冻土区高寒草甸退化程度的增加,土壤颗粒呈粗粒化趋势,多重分形参数中容量维数(D0)随之增大,表征PSD宽度随之增大;信息维数(D1)、信息维数/容量维数(D1/D0)、关联维数(D2)、奇异谱宽(Δα)可从不同角度反映的土壤PSD的非均匀性与局部异质性随着高寒草甸退化有先增大后减小的趋势,中度退化区域的土壤PSD不均匀性最大.研究发现,研究区土壤多重分形参数与细砂含量、土壤的孔隙度、有机质含量具有较明显的相关性.多重分形参数能准确描述高寒草甸退化过程中土壤粒径分布的细微差别,可作为反映土壤性质的潜在指标.
- 孙哲王一博刘国华高泽永
- 关键词：青藏高原土壤粒径分布
- 多年冻土区活动层土壤水分对不同高寒生态系统的响应被引量：28
- 2014年
- 土地覆被变化对土壤水分的影响是生态水文学和流域水文学研究的关键问题,基于长江源典型多年冻土区不同高寒草地土壤水分的观测,结合降水、生物量（包括地上和地下）和土壤理化性质,研究了活动层土壤水分变化对不同高寒生态系统的响应.结果表明：高寒草甸生物量、土壤养分含量均比高寒草原高,且对降水响应更为强烈,致使高寒草甸土壤水分变异性弱于高寒草原.在土壤完全融化阶段,高寒草甸土壤活动层存在一个低含水层（50 cm左右）和两个相对高含水层（20 cm和120 cm）,但高寒草原土壤水分在活动层剖面上有随深度逐渐增大的一致性趋势;在秋季冻结过程中,高寒草甸土冻结起始日滞后于高寒草原土3-15 d;在春季融化阶段,高寒草原土更高的含冰量需要更多的融化潜热.此外,表层土壤中（0-20 cm）,高寒草甸土比高寒草原土有更大的持水特性,而在活动层中下部则呈现完全相反的结果,不同高寒生态系统的演替改变了土壤的水热迁移过程.
- 高泽永王一博刘国华刘明浩罗京印泾经
- 关键词：多年冻土土壤水分
- 青藏高原多年冻土区热融湖塘对土壤物理特性及入渗过程的影响被引量：7
- 2014年
- 全球变暖背景下高寒土壤水文过程的变化是流域水文学及生态系统稳定性研究的关键问题之一,以多年冻土区典型发育的热融湖塘为研究对象,基于土壤物理特性、入渗过程及土壤水分等的观测,并进行模型模拟.结果表明:热融湖塘改变了土壤的入渗过程,随着其影响程度的加剧,初始入渗速率降低,且在中度影响迹地降低幅度最大;稳定入渗速率与累积入渗量在表层逐渐增加,10与20 cm深度处均为先减小后增加,与土壤质地显著相关,且累积入渗量受制于稳定入渗速率变化;通过对比分析,Hoton模型更适用于热融湖塘影响迹地高寒草甸土壤水分入渗过程的研究.总之,热融湖塘的形成降低了高寒草甸土壤的持水能力,使其导水性增强,导致热融湖塘分布区域的产流能力降低.
- 王一博高泽永文晶刘国华耿迪李小兵
- 关键词：青藏高原土壤入渗
- 北麓河流域多年冻土区退化草甸的土壤水文特征分析被引量：35
- 2013年
- 选取长江源北麓河地区受冻融作用影响而严重退化的高寒草甸典型区域进行取样,通过实验和模拟等方法,对该区域内不同深度土层的土壤特征曲线、土壤饱和导水率、土壤粒径、容重和总孔隙度进行了研究和分析.结果表明:土壤的水分特征曲线由Gardner等与van Genuchten提出的幂函数方程拟合效果良好,0.1MPa为土壤水分特征曲线的临界值.0～5cm表层土壤的持水能力最小,20～30cm土壤的持水能力最大.0～5cm表层土壤供水能力最小,15～30cm土层的供水性能最好,适合植被根系的生长.土壤的饱和导水率随着深度的增加而减小.
- 文晶王一博高泽永刘国华
- 关键词：多年冻土区退化草甸
- 近58a来洮河流域水沙演变特征与驱动力分析被引量：10
- 2014年
- 采用洮河红旗水文站1956—2013年的水沙资料和流域降水资料,应用累计滤波器法、Mann-Kendall法、双累计曲线法等分析了洮河流域水沙量的时间序列变化特征,定量估算了降水变化和人类活动对年径流量和年输沙量的影响。结果表明:洮河流域年降水量、年径流深和年输沙量的变化倾向率分别为-4.6 mm/10 a、-13.8 mm/10 a、-444万t/10 a,年径流量及年输沙量在1986年左右发生了突变;就平均情况而言,降水和人类活动对径流的影响量分别约占径流减少总量的32.9%、67.1%,对输沙的影响量分别约占输沙减少总量的47.4%、52.6%,不同阶段的人类活动特征明显;随着流域内大规模人类活动的继续,水沙量的递减趋势在未来一定时期内将会持续。
- 张春林凡炳文刘国华
- 关键词：输沙量径流量降水量洮河流域
- 祁连山区不同土地覆被类型下土壤水分变异特征被引量：15
- 2017年
- 结合土壤、植被、地形等要素,建立黑河上游土壤水文观测体系,收集代表黑河上游区域特征的36个定位观测点土壤水分数据和12个气象站的降水数据,采用经典统计方法揭示祁连山区区域尺度上7种土地覆被类型下的土壤水分变异特征。结果表明,降水和植被特征是影响生长期土壤水分的主要因素。降水量大的土地覆被类型上土壤水分值较高。同时土壤水分值越低,降水补给和蒸散发消耗所引起的相对波动就越大,导致其变异性越大。由于植被根系对土壤水分的显著影响,高盖度草地、低盖度草地的土壤水分值在剖面各层变化不大,而农田、草甸、灌丛、林地和裸地土壤水分值随深度变化较明显。草甸、灌丛、裸地土壤水分整体均在夏季最高、秋季次之、春季最低。农田和高盖度草地土壤水分均呈现秋季最高、夏季次之、春季最低。土壤水分变异程度除灌丛外,存在春季变异最大,夏季次之和秋季最小的规律。降水是导致土壤水分值和变异系数在夏、秋季变化的主要因素,而土壤冻融过程则是导致其在春季变化的主要因素。总而言之,祁连山区土壤水分具有明显的空间分布差异与季节变化特征,与不同土地覆被类型的降水条件、植被特性和人工影响都有着密切的关系。
- 白晓张兰慧王一博田杰贺缠生刘国华
- 关键词：土壤水分经典统计
- 1957-2012年青藏高原五道梁盆地气候变化趋势分析被引量：7
- 2014年
- 基于青藏高原五道梁气象站1957-2012年56年的温度、降水和湿度数据,利用M-K检验、Morlet小波分析进行非参数检验,以诊断其变化趋势,同时利用R/S分析法预测未来一段时间内气候变化趋势.结果表明:过去的56年间,青藏高原五道梁地区气温、降水变化呈上升趋势,湿度变化呈下降趋势,其趋势自20世纪80年代初以来逐渐增强.在长时间序列中,温度呈现30年/18～19年/10年/5年变化周期,降水呈现20～30年/14年/8～9年变化周期,湿度呈现30年/5年/15年变化周期.未来气候变化预测显示,气温将延续过去的变化有持续升高趋势,降水变化与过去一致呈上升趋势,但趋势将有所减缓,未来湿度变化呈下降趋势.
- 刘国华王一博高泽永文晶
- 关键词：气候变化非参数检验青藏高原
- 热融湖塘对青藏高原土壤饱和导水率的影响及因素分析被引量：5
- 2014年
- 为研究多年冻土区热融湖塘对湖岸生态水文过程的影响,该文基于湖岸不同迹地植被发育、导水性及土壤理化性质的分析,并结合土壤转换函数(pedo-transfer functions,PTFs),对土壤导水性及其影响因素进行研究。结果表明:热融湖塘的形成使土壤环境发生了重要演变,其中湖岸死根区土壤饱和导水率相比于未影响区域(110.88 cm/d)增加了70.1%之多,而其在盐渍化区域相比于未影响区域减少了33.8%,同时土壤饱和导水率随着坡度的增加而增强;通过比较ROSETTA、CAMPBELL和VAUCLIN 3种土壤转换函数的预测能力,发现VAUCLIN模型更适合于模拟青藏高原高寒草甸土壤饱和导水率。热融湖塘影响迹地对土壤饱和导水率的变化,是植被盖度、有机质含量、颗粒组成等因素耦合影响作用的结果,运用土壤转换函数对其进行预测时,须综合考虑以上因子。对热融湖塘不同迹地土壤水力参数的研究可为区域土壤侵蚀,产流模式及水文过程的研究提供理论基础。
- 高泽永王一博刘国华
- 关键词：土壤含水率饱和导水率土壤转换函数
- 渭河流域上游枯水径流特征与机理分析被引量：3
- 2015年
- 选取渭河干流及上游主要支流葫芦河、牛头河、藉河的秦安、社棠、天水、武山和北道5个水文站1956-2005年50 a逐月径流资料(社棠从1959年开始共47 a资料),利用传统概率统计法和时间序列分析法,对渭河流域葫芦河、牛头河、藉河3条支流和渭河干流的年最小枯水流量特征、月最小流量特征、枯水发生时间进行了分析,并从气象及人类活动两方面分析了枯水径流及极值的形成机理.研究表明:渭河流域上游年平均流量与多年平均最小流量的倍比较大,且下垫面越复杂,人类活动越频繁,最小流量受到的影响越大;最小月平均流量相比瞬时最小流量更为稳定;耕地面积与枯水径流呈负相关关系,不同时期、不同量级的枯水流量随着耕地面积的增大而减小.
- 张钰陶嗣廉石婕马德禛刘国华
- 关键词：渭河流域枯水径流
- 有机质对青藏高原多年冻土活动层土壤持水性能的影响被引量：10
- 2017年
- 土壤水分特征曲线描述土壤基质势ψ和含水量θ之间的函数关系,表征土壤的持水性能,是研究土壤水分入渗、蒸发、土壤侵蚀及溶质运移的关键。高寒气候特征使有机质在青藏高原地区大量积累,为确定多年冻土活动层土壤持水性能的影响因素,尤其是有机质的影响,在长江源北麓河地区采样分析。结果表明:相比于土壤粒度分布,容重和有机质是影响土壤持水性能的主要因素,其中高基质势下(0^-30kPa)以容重影响为主,低基质势下(-100^-1 500kPa)以有机质影响为主;有机质通过改变土壤结构和增强土壤的吸附性而影响土壤持水性能,同时影响程度取决于有机质的多少,土壤持水性与有机质含量呈正相关关系。本次研究有助于认识高寒地区土壤水文特征,对展开土壤水文过程的研究提供理论基础。
- 孙岩王一博孙哲刘国华高泽永
- 关键词：青藏高原土壤水分特征曲线土壤转换函数有机质
