“省公顷”下渭河干流甘肃段生态安全评价及预测

摸清流域生态需求和生态供给是流域生态治理和促进其高质量发展的基础。文中应用改进生态足迹法对2009—2018年渭河干流甘肃段生态足迹和生态承载力进行核算,并运用GM（1,1）模型对流域未来的生态供需趋势进行预测。结果显示,2009—2018年渭河干流甘肃段生态足迹和生态承载力呈波动下降趋势,生态足迹下降2.26%,下降趋势低于生态承载力的4.18%;生态赤字以每年0.58%的速率波动减小。如果继续当前的发展模式,那么预计到2028年,生态赤字较2018年降低16.27%,流域生态安全状况将得到缓解。     

半干旱地区遥感生态指数的构建及应用

基于2001—2018年永登县5幅遥感影像,利用绿度、湿度、盐度、沙度指数耦合构建半干旱地区遥感生态指数（SA-RSEI）,并应用SA-RSEI指数对永登县生态环境质量进行定量评价。结果表明：在2001—2018年间永登县生态环境质量由较差提升至一般,生态环境等级优良以上的区域面积占比逐渐上升,较差和差等级面积占比逐渐下降;通过空间相关性分析可知,GDVI和WET为正向指标,DI和SI为负向指标;通过LISA聚类图发现空间分布是聚集的,而不是随机的;高-高聚集区主要集中于连城国家级自然保护区和奖俊埠林场,低-低聚集区主要集中在中部黄土丘陵区。     

基于多时相遥感数据的典型区生态格局变化分析

利用1985、2000、2013年遥感影像提取的土地覆盖数据,通过景观格局指数、动态度计算、转移矩阵等,分析1985—2013年我国典型地区各类型生态系统景观格局及其动态变化特征、生态系统相互转化时空变化特征等,揭示1985—2013年生态环境格局变化的特点和规律:一级分类生态系统综合变化率,赣江、闽江、白龙江和岷江上游流域分别为4.7%、3.9%、3.3%和1.7%,生态系统变化强度1985—2000年较缓,2000—2013年更剧烈。1985—2013年典型区生态系统的主要转化方向具有持续性和双向性特征,岷江、白龙江和赣江上游流域退耕还林还草政策效果明显,出现较高比例的耕地转为森林和草地;面积占67.4%生态系统类型变化与耕地生态系统和人工表面生态系统变化有关;生态系统变化具有明显的区域差异,生态变化主要表现为沿主要河流谷地的线状延伸,主要城镇居民点附近生态系统类型变化较为突出,人类活动是典型地区生态系统类型格局变化的主要驱动力;典型区尤其是敏感区应加大退耕还林还草政策,减少人类经济活动,降低洪水泥石流灾害发生的概率和程度。     

湟水流域土地资源环境承载力分析

以湟水流域为研究区，从生态敏感性、土地利用生态适宜性角度分析流域土地资源利用合理性，以生态用地为约束评价土地资源环境承载能力。结果表明：流域内中度敏感区占比最高，为4170%，主要处于以高、中覆盖度草地、林地、水域及未利用土地为主的浅山区和脑山区的相交区域；高度敏感区占比1513%，集中分布于以林地为主的脑山区。9887%的城乡工矿居民用地处于非敏感区和一般敏感区内，流域内城乡建设用地类型空间布局总体上与生态环境相适应，布局合理；水域、高覆盖度草地和林地的改变会对生态环境造成很大影响，不适宜开发利用。     

基于土地利用变化的忻州市生态格局时空变化分析

为了厘清改革开放以来忻州市各类生态系统及生态系统格局的时空特征,使用忻州全市1980、2000、2018年的土地利用和覆盖(LULC)二级分类数据,经过土地转移矩阵和景观格局指数计算,探讨分析了忻州市改革开放以来近40年的LULC及格局的长时间序列时空变化特征,以揭示忻州市的生态环境变化态势。研究区近40年来以城镇用地和其他建设用地增加为主,其他各类减少,城镇化和人口增长带来的土地和生态压力主要集中在草地、耕地以及湿地上;其中2000—2018年的变化更剧烈,人类活动对自然的干扰加剧,但同时在这一阶段已经开始了森林、湿地的保护,开展经济发展与生态文明同步建设。     

区域大气细颗粒物化学组分及来源年变化趋势

利用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)于2018年1月1日—2019年12月31日对上海市浦东新区环境空气PM_2.5开展高时间分辨化学成分监测。结果表明，2019年监测点空气质量总体优于2018年，AQI达标率由74.8%升高至86.6%。通过对PM_2.5成分分类，最终确定了8类颗粒物，相较于2018年，2019年富钾颗粒物升幅较为明显，左旋葡聚糖、重金属和元素碳有小幅增加，其余各组分相对减少。对PM_2.5排放源分类分析显示，机动车尾气源占比>25%，其中2018年3月、2018年7月、2019年2和3月贡献超过40%；二次无机源和燃煤源呈现一定的季节变化特点，整体秋冬季高于春夏季，2019年燃煤源占比较2018年下降了41%；工业排放源2018年5和10月、2019年1和5月占比相对较高，其余各月份占比相对较为稳定。     

干旱区内陆艾比湖流域平原区景观生态安全评价研究

在构建基于景观尺度的生态安全评价模型基础上,分析了1990-2005年干旱区内陆艾比湖流域平原区的景观生态安全变化特征。结果表明:研究区景观生态安全状况可以分为3个层次,并以河流、湖泊及沼泽为主的湿地景观所在区域的生态安全程度相对较高。1990-2005年,研究区生态安全状况呈现"V"字型变化趋势,其中生态安全评价指数相对较低区域的面积所占比例呈现先增加后减少、总体上趋于增加的状态;而生态安全指数相对较高区域的面积所占比例呈现先减少后增加、总体上趋于减少的状态。     

内陆河流域重要生态功能区生态安全评价研究——以黑河流域为例

以遥感与GIS技术为依托,根据PSR模型框架建立黑河流域生态安全评价指标体系,通过三期生态安全评价数据,综合分析了黑河流域20年来生态安全变化情况,结果表明其生态安全状况总体呈现波动变化,2000年较1986年呈恶化趋势,2007年较2000年有所好转。     

基于RS与GIS的水土保持生态功能区生态状况评估

以河南省大别山水土保持国家重点生态功能区为研究区,基于RS与GIS获取2012年和2017年研究区植被覆盖、土地利用、土壤侵蚀等遥感解译数据,从生态功能、生态结构和生态压力3个方面,采用综合指数法,对研究区生态状况进行动态监测与评价。结果表明,2012—2017年间,研究区土地利用结构发生较明显的变化,林草地覆盖率上升9.85%,耕地和建设用地面积比上升13.23%,水域湿地面积比变化不大;植被覆盖指数上升 62.74%,中度以上土壤侵蚀面积比略有增加;生态状况变化度ΔF=4.95,整体生态状况等级由良变为优,生态状况变化度评级为显著变好。     

基于自回归GA-BP神经网络的AQI预测

基于徐州市2013年12月—2018年11月的空气质量指数日均值,建立了时间序列自回归输入的GA-BP神经网络模型用于空气质量指数预测。结果表明,所建立的网络模型能够准确预测徐州市空气质量指数的变化趋势,其中夏季预测相对误差18. 23%,仿真均方根误差(RMSE)为14. 59;冬季预测相对误差9. 14%,仿真RMSE为11. 47。     

Landscape ecological security assessment based on projection pursuit in Pearl River Delta

Regional landscape ecological security is an important issue for ecological security, and has a great influence on national security and social sustainable development. The Pearl River Delta (PRD) in southern China has experienced rapid economic development and intensive human activities in recent years. This study, based on landscape analysis, provides a method to discover the alteration of character among different landscape types and to understand the landscape ecological security status. Based on remotely sensed products of the Landsat 5 TM images in 1990 and the Landsat 7 ETM+ images in 2005, landscape classification maps of nine cities in the PRD were compiled by implementing Remote Sensing and Geographic Information System technology. Several indices, including aggregation, crush index, landscape shape index, Shannon’s diversity index, landscape fragile index, and landscape security adjacent index, were applied to analyze spatial–temporal characteristics of landscape patterns in the PRD. A landscape ecological security index based on these outcomes was calculated by projection pursuit using genetic algorithm. The landscape ecological security of nine cities in the PRD was thus evaluated. The main results of this research are listed as follows: (1) from 1990 to 2005, the aggregation index, crush index, landscape shape index, and Shannon’s diversity index of nine cities changed little in the PRD, while the landscape fragile index and landscape security adjacent index changed obviously. The landscape fragile index of nine cities showed a decreasing trend; however, the landscape security adjacent index has been increasing; (2) from 1990 to 2005, landscape ecology of the cities of Zhuhai and Huizhou maintained a good security situation. However, there was a relatively low value of ecological security in the cities of Dongguan and Foshan. Except for Foshan and Guangzhou, whose landscape ecological security situation were slightly improved, the cities had reduced values in landscape ecological security, with the most decreased number 0.52 in Zhaoqing. Results of this study offer important information for regional eco-construction and natural resource exploitation.     

Spatial heterogeneity of stream environmental conditions and macroinvertebrates community in an agriculture dominated watershed and management implications for a large river (the Liao River,China) basin

Understanding the effects of watershed land uses (e.g., agriculture, urban industry) on stream ecological conditions is important for the management of large river basins. A total of 41 and 56 stream sites (from first to fourth order) that were under a gradient of watershed land uses were monitored in 2009 and 2010, respectively, in the Liao River Basin, Northeast China. The monitoring results showed that a total of 192 taxa belonging to four phyla, seven classes, 21 orders and 91 families were identified. The composition of macroinvertebrate community in the Liao River Basin was dominated by aquatic insect taxa (Ephemeroptera and Diptera), Oligochaeta and Molluscs. The functional feeding group GC (Gatherer/Collector) was dominant in the whole basin. Statistical results showed that sites with less watershed impacts (lower order sites) were characterized by higher current velocity and habitat score, more sensitive taxa (e.g., Ephemeroptera), and the substrate was dominated by high percentage of cobble and pebble. The sites with more impacts from agriculture and urban industry (higher order sites) were characterized by higher biochemical (BOD₅) and chemical oxygen demand (COD), more tolerant taxa (e.g., Chironominae), and the substrate was dominated by silt and sand. Agriculture and urban-industry activities have reduced habitat condition, increased organic pollutants, reduced macroinvertebrate abundance, diversity, and sensitive taxa in streams of the lower Liao River Basin. Restoration of degraded habitat condition and control of watershed organic pollutants could be potential management priorities for the Basin.     

沙颍河流域抗生素污染特征与生态风险评价

于2018年7月 (丰水期)、11月 (枯水期) 和2019年3月(平水期)对沙颍河流域5种抗生素磺胺吡啶(SPD)、磺胺氯哒嗪(SCP)、磺胺嘧啶(SDZ)、环丙沙星(CIP)和四环素(TCL)的污染状况和空间分布进行了研究，并对其生态风险进行了评价。结果表明，沙颍河流域5种抗生素在丰水期、枯水期和平水期均有检出，丰水期CIP、枯水期SPD和SDZ以及平水期SCP的检出率均>50%，平水期SCP的检出率最高达到70.97%，CIP在丰水期的检出值最高(655 ng/L)，5种抗生素累积浓度为：丰水期>平水期>枯水期。对比国内其他地区水体环境，沙颍河流域5种抗生素浓度总体处于一般水平，但丰水期CIP检出浓度较高。相关性分析显示抗生素浓度与水质参数硬度、NH₃-N和电导率显著相关。5种抗生素的水生态风险为：丰水期>枯水期>平水期，其中CIP和TCL均为高风险。提出，应加强监测评估与预警管理，有效控制其水生态风险。     

湘江流域永州段水质和水文气象因素变化规律及其相关分析

为推进湘江流域永州段水资源保护,加强水质预测,利用2014—2018年冷水滩断面水文气象和水质监测数据,基于相关分析、主成分分析等多元统计方法,研究分析了湘江冷水滩断面水质、水文气象因素变化规律以及两者的相关关系、量化关系。结果表明:该地区水文气象因素对水质影响最大,水质与水文气象因素之间的相关关系显著,水文气象因素是影响湘江流域水质的重要因素;溶解氧与水温、降水量呈线性回归关系,高锰酸盐指数与水位呈线性回归关系,高锰酸盐指数拟合回归方程的精度略低于溶解氧拟合回归方程。     

黄河流域水质和工业污染源研究

为科学评价黄河流域的水质状况及工业企业污染源现状,根据黄河流域2018—2019年地表水和饮用水水源地水质监测数据,建立了综合反映流域水环境质量和可定量分析排名的城市水质指数;利用大数据技术分析工业企业水污染物排放数据,研究建立了企业环境信用动态评价体系。研究结果表明:2018—2019年,黄河流域城市水环境质量得到一定程度的改善,城市地表水环境质量优和良等级数量从17个增加到19个,饮用水水源地优等级城市数量从7个增加到11个;但黄河流域中游地区水污染问题较为严重,需要重点加强水污染控制。水质污染主要以点源工业污染为主,COD和氨氮排放量较多,COD和氨氮年日均排放浓度平均值分别为51.1、3.1 mg/L,工业废水处理率偏低;山西、陕西、河南等"高"风险企业数量较多,分别达到3 047、1 630、1 442家。建议加强黄河流域上下游、左右岸、干支流协同配合,加大水污染防治工作的深度和力度。     

目标考核视角下的城市生态文明建设综合评价

在阐述生态文明建设内涵的基础上,从资源利用、经济发展、国土空间布局、生态环境保护和社会进步5个方面选取30项指标,运用综合指数法开展深圳市生态文明建设评价,并借助灰色系统模型GM(1,1)预测其发展趋势。研究表明,深圳市生态文明建设成果逐步凸显,除国土空间布局对生态文明建设贡献呈下降趋势外,其余4个方面对其贡献均逐步提高;地方政府生态文明建设考核压力逐步趋缓。预测显示深圳市生态文明建设得分持续小幅度增加,生态文明建设得到持续加强。当前生态文明建设重点在于优化国土空间布局,需要加强耕地保护、调整土地利用结构和控制人口密度。