A critical zone observatory dedicated to suspended sediment transport: The meso-scale Galabre catchment (southern French Alps)     

Cédric Legout  Guilhem Freche  Romain Biron  Michel Esteves  Oldrich Navratil  Guillaume Nord  Magdalena Uber  Thomas Grangeon  Nico Hachgenei  Brice Boudevillain  Céline Voiron  Lorenzo Spadini 《水文研究》2021,35(3):e14084

The 20 km² Galabre catchment belongs to the French network of critical zone observatories (OZCAR; Gaillardet et al., Vadose Zone Journal, 2018, 17(1), 1–24). It is representative of the sedimentary lithology and meteorological forcing found in Mediterranean and mountainous areas. Due to the presence of highly erodible and sloping badlands on various lithologies, the site was instrumented in 2007 to understand the dynamics of suspended sediments (SS) in such areas. Two meteorological stations including measurements of air temperature, wind speed and direction, air moisture, rainfall intensity, raindrop size and velocity distribution were installed both in the upper and lower part of the catchment. At the catchment outlet, a gauging station records the water level, temperature and turbidity (10 min time-step). Stream water samples are collected automatically to estimate SS concentration-turbidity relationships, allowing quantification of SS fluxes with known uncertainty. The sediment samples are further characterized by measuring their particle size distributions and by applying a low-cost sediment fingerprinting approach using spectrocolorimetric tracers. Thus, the contributions of badlands located on different lithologies to total SS flux are quantified at a high temporal resolution, providing the opportunity to better analyse the links between meteorological forcing variability and watershed hydrosedimentary response. The set of measurements was extended to the dissolved phase in 2017. Both stream water electrical conductivity and major ion concentrations are measured each week and every 3 h during storm events. This extension of measurements to the dissolved phase will allow progress in understanding both the origin of the water during the events and the partitioning between particulate and dissolved fluxes of solutes in the critical zone. All data sets are available at https://doi.osug.fr/public/DRAIXBLEONE_GAL/index.html .  相似文献   

Forest operations,tree species composition and decline in rainfall explain runoff changes in the Nacimiento experimental catchments,south central Chile     

Andrés Iroumé  Julia Jones  James C. Bathurst 《水文研究》2021,35(6):e14257

Few long-term studies have explored how intensively managed short rotation forest plantations interact with climate variability. We examine how prolonged severe drought and forest operations affect runoff in 11 experimental catchments on private corporate forest land near Nacimiento in south central Chile over the period 2008–2019. The catchments (7.7–414 ha) contain forest plantations of exotic fast-growing species (Pinus radiata, Eucalyptus spp.) at various stages of growth in a Mediterranean climate (mean long-term annual rainfall = 1381 mm). Since 2010, a drought, unprecedented in recent history, has reduced rainfall at Nacimiento by 20%, relative to the long-term mean. Pre-drought runoff ratios were <0.2 under 8-year-old Eucalyptus; >0.4 under 21-year-old Radiata pine and >0.8 where herbicide treatments had controlled vegetation for 2 years in 38% of the catchment area. Early in the study period, clearcutting of Radiata pine (85%–95% of catchment area) increased streamflow by 150 mm as compared with the year before harvest, while clearcutting and partial cuts of Eucalyptus did not increase streamflow. During 2008–2019, the combination of emerging drought and forestry treatments (replanting with Eucalyptus after clearcutting of Radiata pine and Eucalyptus) reduced streamflow by 400–500 mm, and regeneration of previously herbicide-treated vegetation combined with growth of Eucalyptus plantations reduced streamflow by 1125 mm (87% of mean annual precipitation 2010–2019). These results from one of the most comprehensive forest catchment studies in the world on private industrial forest land indicate that multiple decades of forest management have reduced deep soil moisture reservoirs. This effect has been exacerbated by drought and conversion from Radiata pine to Eucalyptus, apparently largely eliminating subsurface supply to streamflow. The findings reveal tradeoffs between wood production and water supply, provide lessons for adapting forest management to the projected future drier climate in Chile, and underscore the need for continued experimental work in managed forest plantations.  相似文献   

基于水资源约束的中国城镇化SD模型与模拟   总被引：1，自引：0，他引：1  

曹祺文  鲍超  顾朝林  管卫华 《地理研究》2019,38(1):167-180

中国城镇化正处于快速发展阶段,尽管经济和社会发展主控要素还在发挥重要作用,但水资源在生产、生活和生态方面发挥主控作用的局面愈益明显。在中国城镇化系统动力学（system dynamics,SD）模型基础上,从水资源供给、需求和水环境等层面将水资源作为主控要素嵌入原有模型中,拓展出基于水资源约束的中国城镇化SD模型,并对水资源利用进行了多情景模拟。结果表明：① 系统存流量和灵敏度检验证明模型模拟效果良好,具有可操作性。② 部门用水效率一定时,产业发展对水资源供需平衡的影响比人口增长更为明显。③ 在实行节水农业、节水工业、高生活需水、高生态环境需水和高再生水利用的综合协调方案中,2050年中国城镇化的发展约共需6789.70亿 m³水资源,基本实现水资源供需平衡。  相似文献   

凤太矿集区东塘子铅锌矿床S、Pb同位素组成对成矿物质来源的示踪     

张革利  田涛  王瑞廷  高卫宏  常宗东 《中国地质》2020,47(2):472-484

东塘子铅锌矿床是秦岭成矿带中典型的铅锌矿床之一,前人对东塘子铅锌矿床成矿作用研究较多,但受限于测试手段及认识的局限性,多年来对其物质来源的认识仍未统一。本文在充分研究东塘子铅锌矿床地质特征的基础上,开展了相关样品的S、Pb同位素分析,分析对象包括了不同类型的铅锌矿石,讨论了该铅锌矿床的成矿物质来源、区内岩浆岩与铅锌成矿的关系等。研究表明:东塘子铅锌矿床矿石硫化物δ34S值变化范围为1.8‰～12.5‰,平均7.50‰,计算获得成矿流体中总硫δ34S∑S为7.7‰,显示海水硫酸盐(蒸发膏岩)与岩浆硫的混合来源特征。矿石铅同位素组成稳定,铅源主要来自富U-Th-Pb的上地壳与深部,可能与深部岩浆活动有关。研究结果表明,东塘子铅锌矿床的成矿过程与南秦岭印支期大规模多阶段构造-岩浆-流体活动密切相关,为下一阶段区内找矿工作提供了新的思路。  相似文献   

Analog simulation of urban construction land supply and demand in Chang-Zhu-Tan Urban Agglomeration based on land intensive use     

Xiong  Ying  Chen  Yun  Peng  Fen  Li  Jingzhi  Yan  Xiaojing 《地理学报(英文版)》2019,29(8):1346-1362

Journal of Geographical Sciences - Urban land intensive use is an important indicator in harmonizing the relationship between land supply and demand. The system dynamics (SD) can be used to...  相似文献   

碳氮稳定同位素比值在潮间带大型底栖动物组织间差异性研究   总被引：1，自引：1，他引：0  

刘博  陈琳琳  李宝泉  侯西勇  冯光海  李晓炜  李秉钧  王玉珏 《海洋学报》2019,41(4):74-82

近年来，稳定同位素技术已被广泛应用于食物网研究中。然而，生物样品取样部位对食物网构建的影响的研究相对少见。大型底栖动物作为潮间带食物网的重要组成部分，在食物网研究中有必要对其采样部位进行统一，以增加研究结果的准确性及可比较性。本研究选取黄河三角洲和烟台潮间带10种代表性的大型底栖动物，比较δ13C和δ15N在不同采样部位中的差异。结果显示，对于大多数底栖动物而言，采样部位将直接影响到δ13C和δ15N的测定结果。当底栖动物作为摄食者，需分析其食性和营养级时，应统一采用肌肉组织，如贝类的闭壳肌或足部肌肉，蟹类的鳌足肌肉，鱼类的背部肌肉；当底栖动物作为被摄食者，需分析次级消费者的食性和营养级时，除多毛类采用去除消化道内容物的体壁外，其他种类应选取整体（难以被消化的组织除外），如贝类的软体部，蟹类肌肉与鳃等的混合组织。  相似文献   

Conditional effects of tides and waves on short‐term marsh sedimentation dynamics          下载免费PDF全文

Zhigang Ma  Tom Ysebaert  Daphne van der Wal  Peter M.J. Herman 《地球表面变化过程与地形》2018,43(10):2243-2255

  相似文献   

黑河中游夏季昼夜水汽同位素特征及水汽来源分析          下载免费PDF全文

孟鸿飞  张明军  王圣杰  邱雪  杜铭霞  张亚宁  余秀秀  周苏娥 《干旱区地理》2020,43(2):360-370

基于2012年6~8月的实测水汽同位素数据及相关气象数据，对黑河中游夏季昼夜的同位素基本特征、水汽来源方向及潜在蒸发源地进行了研究。结果表明：空气水汽线斜率白天大于夜晚和水汽过量氘值白天大于夜晚，综合说明白天局地蒸发较夜晚强烈；夏季受西风水汽影响显著。其中，6月主要受西风水汽和北冰洋水汽影响，7、8月主要受西风水汽和东南方向水汽影响，且8月受东南方向水汽影响最为明显；水汽运移路径上下垫面地形和气压带移动会影响水汽后向轨迹高度，西北方向上水汽输送通道较顺畅，风速较大，有利于水汽的输送；水汽蒸发源地主要集中在研究区周围及以东、以北部，其次是西北部。绿洲是主要的水汽蒸发源地，其次是城市和河流，白天较夜晚局地蒸发强烈且面积大。  相似文献   

青海湖沙柳河流域浅层地下水不同时期补给特征          下载免费PDF全文

杨羽帆  曹生奎  曹广超  雷义珍  刘英  兰垚 《干旱区地理》2020,43(3):633-643

地下水稳定同位素组成的时空变化特征可以反映不同时期、不同区域地下水补给来源的差异。通过青海湖沙柳河流域浅层地下水氢氧稳定同位素组成的时空变化特征以及地下水、河水与降雨之间的补给关系的分析，结果显示：季风时期，地下水主要受降雨入渗和河流侧向补给为主，在补给过程中蒸发作用是影响地下水稳定同位素值的主要因素；非季风期，冰雪融水对低值区的地下水影响显著，同时降水的快速入渗则是该时期高值区地下水的主要补给方式之一。地下水同位素高值区，地下水与河水间补给作用较弱，补给时间超过5个月；地下水同位素低值区，地下水与河水补给关系较为密切，补给时间在1~4个月间。本文所得结论可初步反映干旱半干旱内陆流域地下水稳定同位素特征以及补给方式的基本规律，在一定程度上可为流域地下水及其他水体间的转换研究提供科学依据，并为地下水资源管理和水环境治理提供一定理论指导。  相似文献   

2013年南斯科舍海岭M_W7.8地震的多点震源机制反演          下载免费PDF全文

张喆  许力生 《地球物理学报》2020,63(8):2978-2998

2013年11月17日，在南极南奥克尼群岛北、南极板块与斯科舍板块之间发生了一次M_W7.8级地震（2013年南斯科舍海岭M_W7.8地震），我们利用全球分布的长周期和宽频带地震记录反演确定了这次地震随时间和空间变化的震源机制，验证了提出的一种多点震源机制反演的新方法.首先利用长周期记录的W震相反演了这次地震的矩心矩张量解并利用体波提取了视震源时间函数，同时利用台阵反投影技术从宽频带记录中获得了这次地震的高频源的时空分布，然后基于矩心矩张量解、视震源时间函数以及高频源的时空分布，实现了采用新方法对2013年南斯科舍海岭M_W7.8地震的多点震源机制反演.矩心矩张量解表明，地震矩心在44.50°W/60.18°S，矩心深度19 km，半持续时间49 s，释放标量地震矩4.71×10²⁰ N·m，发震断层走向104°，倾角54°，滑动角8°.视震源时间函数清楚地揭示了地震矩随时间变化的方位依赖性，总体上可以将时间过程分为前60 s和后50 s两个阶段，但前60 s可细分为两次子事件.根据台阵反投影结果，这次地震为沿海沟从西到东的单侧破裂，破裂长度达311 km，可以分为5次子事件，能量释放的峰值点依次为13 s、30 s、51 s、64 s和84 s，平均破裂速度分别为0.6 km·s^-1、2.6 km·s^-1、2.3 km·s^-1、2.8 km·s^-1和3 km·s^-1.多点震源机制反演显示，5次子事件的矩震级分别为M_W7.57，M_W7.48，M_W6.80，M_W7.53和M_W7.08，半持续时间依次为21 s，17 s，6 s，16 s和8 s，走向分别为95°，105°，81°，98°和98°，倾角依次为57°，49°，86°，46°和64°，滑动角-9°，1°，-17°，13°和-4°.这些在震源机制、能量释放以及持续时间方面的变化都是当地构造和应力环境复杂性的反映.  相似文献