潘集矿区塌陷水域水质评价及其综合利用

采煤塌陷水域是淮南潘集矿区一种特殊的地表水体.为了对潘集矿区塌陷水域进行水质评价和提供水资源综合利用的理论基础,选择了潘一矿区典型的两个塌陷水域,采用格网法布设39个采样点对水质进行全面采样监测,分析了水体的重金属元素和部分理化指标并运用数学模糊综合评判法对水质进行了评价.结果表明,封闭性较好的l'水域水质由水体中间向两岸呈递减趋势,中间断面水质为Ⅲ类;与泥河连通的2#水域水质较差,所有监测断面水质均为Ⅳ、Ⅴ类.由于矿业污染源的影响,导致2#水域的重金属元素污染强度高于1#水域.各塌陷水域均已受到不同程度污染,然而丰富的塌陷水资源若合理保护和综合开发利用可带来显著的环境效益和经济效益.     

淮南潘北矿塌陷湿地土壤退化评价

采煤带来的地面塌陷是极为重要的新生环境地质问题。以淮南潘北矿塌陷湿地为研究区域,其总氮(TN)含量平均水平为1.04g/kg,总磷(TP)含量平均水平为425mg/kg,在空间分布上均有从非季节性积水区向季节性积水区递减的趋势。土壤理化性质指标间总氮与有机质(SOM)含量呈极显著正向相关,与pH呈负向相关,与有效磷(AP)呈正向相关;总磷与有效磷表现为极显著相关;AP与有效钾(AK)、SOM都有很好的相关关系。通过应用相关分析和模糊数学的原理,以TN、TP、AP、AK和SOM等5个土壤肥力指标为基础,对该区域季节性积水区和非积水区土壤肥力进行数值化综合评价。季节性积水区IFI为0.463,非积水区IFI为 0.601,表明塌陷湿地形成后会加剧水域周边土壤的退化。     

淮北中湖采煤沉陷区治理前后景观格局变化研究

基于淮北中湖采煤沉陷区2005年、2014年和2018年的遥感影像进行地表景观解译,研究治理前后该区景观格局变化特征及生态效应。结果表明:治理前,该区耕地破碎化加剧、景观优势最大并持续减弱,沉陷积水区水体呈聚集化趋势;治理后,景观基质由耕地变为水体,林地、草地面积显著增加且景观优势上升,人工湖泊水体聚集程度高。区域景观破碎化减弱且中部比西北部破碎化程度低,景观蔓延度较稳定,景观多样性增加,边缘正效应增强,生态环境质量上升。在资源枯竭型矿区城市的生态治理中要合理优化水-陆景观格局,改善生态系统结构,减缓城市发展中的景观破碎化。     

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。     

安徽淮北矿区地表水氮的富营养化特征及来源解析

为探索淮北临涣矿区地表水体中氮的分布和来源,采集研究区河流和沉陷积水区样品,测试分析其水化学指标和氮、氧同位素特征值,并采用IsoSource模型计算不同端源氮的污染贡献率。结果表明:研究区地表水处于中度富营养化状态,矿区地表水中氮的输入源受含氮肥料、土壤有机氮和粪肥污水共同影响,所发生的硝化及反硝化作用微弱;矿区河水中氮的主要输入源为粪肥污水,贡献率达66.6%,沉陷积水区氮主要受含氮肥料输入的影响,贡献率达52.0%。     

基于遥感生态指数的江川区生态环境变化分析

利用2000年的Landsat TM影像和2016年的OLI影像,采用遥感生态指数(RSEI)法,反演表示生态环境的湿度、绿度、热度和干度4个指标,并对其作主成分变换得到RSEI影像,以此分析16年间江川区生态环境状况。结果表明,江川区的RSEI从2000年的0. 472上升到2016年的0. 544,总体生态环境得到改善; 16年间RSEI等级降低、不变、增加的面积分别为49. 762 km~2、364. 574 km~2、289. 087 km~2,分别占总面积的7. 07%、51. 83%、41. 10%。     

“十一五”时期乌鲁木齐市大气污染特征及影响因素分析

为全面了解"十一五"时期(2006—2010年)乌鲁木齐市大气污染状况,评估污染源治理及气象条件对空气质量变化的影响,利用2001年1月—2010年12月主要大气污染物浓度数据和同期地面气象资料,总结"十一五"时期乌鲁木齐市大气污染变化特征,重点分析其变化原因。结果表明:"十一五"时期PM10和SO2年均浓度分别比"十五"下降1.7%和10.3%,采暖季降幅最明显,分别达到2.2%和21.9%;而NO2年均浓度比"十五"升高8.9%,非采暖季增幅最大,为11.7%。2006—2010年PM10、SO2年均浓度整体呈下降趋势,NO2浓度有升高趋势。5年中非采暖季各污染物浓度均达标,采暖季PM10和SO2超标倍数逐年减小,煤烟型污染特征仍然典型。污染源管控(特别是减排工程实施)是"十一五"时期SO2和PM10浓度下降的重要原因,气象条件作用相对有限。NO2浓度升高主要与机动车保有量逐年增加和氮氧化物治理启动滞后有关。     

塔里木河下游植被指数的遥感监测

为了了解塔里木河下游9次应急输水的生态环境效益，利用MODIS—NDVI最大合成法、差值法，分析了塔里木河下游植被指数的年际变化情况，结果表明：（1）塔里木河下游地区植被覆盖度变化中增加区面积呈增加趋势。（2）2002年与输水初期相比，植被覆盖度增加区主要分布于上段和中段的老塔里木河及其文阔尔河河道两侧，下段河道覆盖度增加区仅零星分布于距河道0．3km左右的地势低洼区域。2003年以后，下段植被覆盖度增加区面积已达84．30km^2，是2002年的3．16倍，主要分布在距离河道0．5km左右的河道两侧。至2007年塔里木河下游河道两侧植被覆盖度增加区的变化是比较显著的，特别是下段植被覆盖增加区呈带状分布于距河道1．5km左右的范围内。植被指数遥感监测说明塔里木河下游地区的生态环境得到明显改善。     

基于神东中心区植被覆盖变化的多时相遥感监测

准确、快速地获取植被覆盖信息是矿区生态恢复和建设的关键与重点。以神东中心区为研究对象,利用2002、2005、2007、2010、2012年Landsat TM/ETM+和HJ1A-CCD1五景同期遥感数据,采用像元二分模型法,归一化植被指数(NDVI)值反演植被覆盖度,对研究区生态环境变化规律进行分析。结果表明,神东中心区平均植被覆盖度整体呈上升趋势,区内绝大部分地表覆盖程度得到改善,改善区面积达64.01%,退化区面积只有15.34%。该方法快速、定量地反映矿区植被覆盖及变化情况,为矿区生态环境动态监测和治理提供技术支持。     

太湖大气氮、磷干湿沉降特征

于2018年1—12月,采集太湖湖滨及湖面共计9个点位600多个干湿沉降样品,估算了N、P干、湿沉降率以及全太湖2018年N、P干、湿沉降通量。结果表明,2018年太湖TN和TP月湿沉降率均值分别为161. 2和7. 1 kg/(km~2·月),TN和TP月干沉降率均值分别为103. 6和4. 5 kg/(km~2·月)。TN和TP年干沉降率空间分布规律为:湖面之上开阔水域处的TN和TP年干沉降率大于其他湖滨点位,TN和TP总沉降通量为7 702和333 t/a。2018年相比于2002—2003年,TN和TP总沉降通量分别降低了22. 6%和53. 8%。     

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。     

基于Sentinel-2与随机森林算法的太湖水生植被分布监测

基于2018—2021年太湖地区哨兵2号（Sentinel-2）卫星遥感影像和随机森林算法，结合植被敏感指数，开展太湖水生植被分布监测，综合分析了水生植被的时空变化特征，初步揭示了太湖水生植被的动态变化。结果表明，太湖水生植被分布面积有逐年上升的趋势，且年间变化具有明显的单峰型特征，表现为春季沉寂，夏季快速增长，秋季达到暴发期，冬季面积开始减退；太湖水生植被主要分布于东太湖、东部沿岸和贡湖，类型以沉水植被为主，其中浮叶植被主要分布于东太湖，挺水植被主要分布于东太湖沿岸的浅水区域；沉水植被主要分布于东部沿岸和贡湖；水生植被主要分布的东太湖水域，其水质总体优于太湖其他水域。     

淮南潘一矿采煤沉陷复垦区土壤肥力时空变化特征

通过采集淮南潘一矿采煤沉陷复垦区不同深度覆土样品,检测土壤中有机质、总氮、速效磷、速效钾等指标,分析采煤沉陷复垦区土壤肥力时空变化特征。结果表明：复垦9年,0 cm～20 cm、20 cm～40 cm、40 cm～60 cm覆土厚度土壤中有机质增长率分别为6168%、6944%、5568%,总氮增长率分别为7160%、6786%、5795%,速效磷增长率分别为7256%、7532%、5209%,速效钾增长率分别为7296%、6877%、4751%。复垦区土壤肥力有机质处于Ⅳ级较缺乏水平,总氮处于Ⅱ级和Ⅰ级,较丰富水平及以上,速效磷处于Ⅲ级,中等水平,速效钾处于Ⅱ级,较丰富水平。     

长江源区水生态系统健康研究进展

对截止至2021年6月报道的长江源区气候、水资源、水质、藻类、大型无脊椎动物和鱼类资源等水生态系统健康相关研究进行了综述,以期为进一步开展长江源区水生态系统健康研究与生态保护提供参考和依据。研究结果表明:①长江源区水生态相关研究主要关注于气候变化,其次为水资源变化和草地退化。②1948—2019年,长江源区全年平均气温呈上升趋势,增长速度为0.2~0.5℃/10 a;春季和冬季降水量呈增加趋势,增长速度分别为1.1~26.6 mm/10 a和0.2~9.1 mm/10 a;全年平均径流量呈增加趋势,增长速度为11.8~79.6 m³/(s·10 a);蒸发量呈增加趋势,增长速度为7.6~71.6 mm/10 a。③1969—2002年,冰川面积减少了68.1 km²,年均减少2.0 km²。1969—2015年,格拉丹东冰川面积减少了14.9~79.0 km²,减少速度为0.5~10.0 km²/a。1975—2015年,湖泊面积增加了2.7~831.6 km²,增速为0.3~96.2 km²/a。④1986—2015年,大部分河段水质为Ⅱ类及以上,且无明显年际变化。⑤针对水生生物的调查和研究非常匮乏。总体而言,长江源区水生态系统健康状况良好。近年来其气象因子以及水资源状况有所改变,未来气候变化可能会进一步影响长江源区水生态系统健康状况。今后亟须加强对长江源区的本底调查,完善基础数据,关注气候变化对水资源和水质的影响,并探索气候变化对水生生物的影响。     

基于多星遥感影像的太湖北部湖湾春季沉水植被分布动态监测

利用多星遥感影像动态监测了2015年春季太湖北部湖湾沉水植被分布的变化过程,并对水生植被遥感监测中的几个关键问题展开了探讨。决策树方法获取的水生植被分布结果表明,2015年4月28日太湖北部湖湾发现明显沉水植被分布面积约11.2 km~2,与2014年同期相比,新出现的较大面积沉水植被分布区域主要集中在田鸡山西和锡东水厂附近。提出应及时清理打捞,避免水生植被死亡腐烂,威胁水质安全。     

基于地形坡度的大别山区商城县土壤侵蚀研究

使用基于地形坡度的土壤侵蚀要素提取方法,选择大别山区商城县为研究区,利用TM/OLI和SPOT 5/GF-1数据得到植被覆盖度和土地利用类型图,并结合DEM数据生成的地形坡度因子,基于GIS/RS提取土壤侵蚀信息及其时空变化量。结果显示,研究区2011年和2016年的土壤侵蚀主要分布在南部中低山地区,以轻度侵蚀为主,分别占总侵蚀面积的81.13%和83.97%;土壤侵蚀主要发生在坡度为5°～25°的区域,且随着坡度增大土壤侵蚀越严重;耕地的土壤侵蚀最严重;2011—2016年间虽然大部分区域土壤侵蚀状况不变,但整体有所加重。     

贵州省土地利用结构动态演变分析

根据贵州省2009~2014 a两期的Landsat系列遥感影像为基础,通过"3S"技术结合遥感野外核查手段获得贵州省2009~2014 a的土地利用数据,采用土地利用结构的变化强度指数和土地利用变化的速度指数分析贵州省5 a来的土地利用变化情况。研究表明:从土地利用结构变化来看,灌木林地、草地、旱地占主导。从土地利用变化的速度指数来看,水域和建设用地的变化速度最快,其次是未利用地和有林地。从土地利用结构的变化强度指数来看,有林地、水域、建设用地面积明显增加,草地、疏林地、灌木林地面积明显减少,其他土地利用类型面积变化幅度不大。从土地利用的转化来看,减少的草地主要转化为灌木林地、旱地、有林地、疏林地;减少的疏林地主要转化为灌木林地、有林地、旱地、草地;减少的灌木林地主要转化为旱地、有林地、草地、疏林地。     

中国高分辨率近地面NO2浓度反演

通过分析2010年全国333个县级以上城市卫星遥感的NO2对流层年均柱浓度与地面实际观测浓度之间的相关性,发现两者具有一定的线性相关性(r=0.54,n=333),并建立了NO2"遥感柱浓度"与"地面观测浓度"之间的关联方程,通过该方程反演了中国0.125°分辨率近地面NO2污染分布特征。结果表明,全国近地面NO2浓度超过《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)要求的年均浓度二级标准(0.04 mg/m3)的区域约为5.95万平方千米,超标地区主要集中在华北平原、长三角地区、四川盆地和珠三角地区,这些地区NO2污染水平远高于333个城市的年平均值(0.028 mg/m3)。NO2污染极不平衡,以大中型城市为中心的区域污染特征显著。NO2人口加权浓度分析结果表明,NO2人口加权浓度高值区主要集中在能源消费量大、机动车保有量大及人口密集的地区,全国约5.7%的人口暴露在NO2超标区域。     

干旱区内陆湖泊流域景观格局变化及其对生态环境的影响

以我国干旱区典型内陆湖泊流域——新疆艾比湖流域为研究区，对其平原区1990--2005年的景观格局动态变化特征进行了研究。结果表明，1990--2005年，研究区农田、湿地及人居地景观的面积增加，其中以农田景观的面积增加量最大；而林地、草地、沙地、戈壁和盐碱地景观的面积呈减少趋势，其中草地、盐碱地和林地景观面积减少较多；各景观类型中以盐碱地、林地、草地和戈壁的转出率较高，而以农田、人居地的转入率较高；研究区景观组份构成没有大的变化，戈壁依然是研究区景观的基质。景观格局变化对区域生态环境的影响主要表现为：农田斑块数量和面积的增加，加大了区域水资源利用压力；林地、草地斑块面积减少，使得平原区绿洲遭受风沙的危害性增大；沙地、戈壁和盐碱地面积减少，使绿洲不同区域生态环境呈现不同变化特征；湿地斑块面积略有增加，对减少艾比湖流域沙尘危害较为有利。     

近40年洞庭湖区地表景观演变及气候潜在响应特征

通过耦合多源遥感数据,研究1980—2015年洞庭湖区地表景观格局演变及其潜在气候响应特征。结果表明,洞庭湖区土地利用类型以耕地为主,占总面积63.67%;水体次之,占23.75%;草地最少,占0.15%。1980年以来耕地面积剧烈减少,减少342.71 km2;建设用地和水体面积呈上升趋势,分别增加278.16 km2和132.55 km2;土地利用转化方式以耕地向建设用地转化为主,转化面积232.70 km2;区域地表景观进一步破碎与复杂化。相关性分析表明,土地利用变化与降水相关性较弱,而与气温呈较显著的相关关系。此外,区域景观格局演变与气温上升呈较强的正相关关系。