枯季乌江河流“呼吸”作用及其性质探讨

发源于云贵高原上的乌江是长江流域的重要支流之一。乌江流域喀斯特地貌广泛发育，是中国南方典型的喀斯特河流。以枯水季节乌江流域水体中的实测温度、溶解氧、碱度和pH值等理化参数为依据，探讨了乌江流域河道水体的CO2分压(〖WTBX〗P〖WTBZ〗CO2)与河流“呼吸”通量的变化规律。乌江流域枯水季节河道水体〖WTBX〗P〖WTBZ〗CO2介于2913~1 530 μatm之间，平均值为9493 μatm，约为大气的3倍，各支流样点的平均值为9924 μatm，大于干流平均值9026 μatm，由此推断乌江流域干支流河道在枯季是大气CO2的“源”。受各游段流域特征以及人类活动的影响，干支流河道水体〖WTBX〗P〖WTBZ〗CO2表现出明显的空间差异。水体〖WTBX〗P〖WTBZ〗CO2与溶解氧的相关关系不显著，说明河道内有机质的异养呼吸不是喀斯特乌江流域枯季水体中溶解无机碳的主要来源，其河道水体中高〖WTBX〗P〖WTBZ〗CO2成因复杂。〖WTBX〗P〖WTBZ〗CO2的上述分布规律是流域支流汇入、地下水以及河道水体有机质氧化分解等共同作用的结果。     

三峡水库小江回水区溶解有机物的三维荧光光谱特征

为了解三峡水库水体中溶解有机物(DOM)的特征及来源，以小江回水区为研究对象，对其DOM的三维荧光光谱进行了测定与分析，探讨了荧光强度与DOC、CODMn和叶绿素a的关系。结果显示：小江回水区DOM的三维荧光光谱主要表现出3个峰，类腐殖质荧光峰A、类蛋白荧光峰B和C；DOM荧光强度与DOC、CODMn相关性较好，表明荧光溶解有机物质的含量可以较好反映水体中有机碳和可被氧化有机物的含量；在8月份非水华暴发时期荧光强度和叶绿素a相关性较差，表明DOM荧光物质主要不是由浮游植物产生。综合分析可以推断小江回水区DOM的来源既有外源输入，也有内源输入，且外源输入对DOM荧光物质的贡献大于内源输入.     

水样不同处理方式对高锰酸盐指数测定值的影响

研究了水样不同处理方式对三峡水库干流江段高锰酸盐指数（CODMn）测定值的影响。结果表明,悬浮颗粒物浓度（〖WTBX〗SS〖WTBZ〗）是澄清样和浑样之间、清样和浑样之间、清样和澄清样之间高锰酸盐指数差别的主要影响因子;用非线形回归方法得出了水样不同处理方式下高锰酸盐指数间的经验关系,并用实测数据进行了验证,结果表明,计算值和实测值吻合良好。依据〖WTBX〗SS〖WTBZ〗和所得经验关系,可计算高锰酸盐指数所表征有机物(CODMn)即OS(CODMn)）作为一个整体在水－固两相之间的分配,及其在粗颗粒物和细颗粒物上的赋存比例。河床上覆水体中溶解态、颗粒态OS(CODMn)所占比例皆随〖WTBX〗SS〖WTBZ〗而发生显著变化。〖WTBX〗SS〖WTBZ〗大于1 000 mg/L时,80％以上的OS(CODMn)赋存于悬浮颗粒物,澄清30 min能去除60％以上的OS(CODMn)。     

巢湖湖滨带不同土地类型土壤DOM光谱研究

以巢湖北部湖滨带为研究区域,采集潮间带、植物湿地、林地和田地4种类型土地0～20cm表层土壤,利用紫外吸收光谱、三维荧光光谱结合平行因子法探讨不同土地类型土壤溶解性有机质(DOM)光谱特征。结果表明巢湖北部湖滨带4种土地类型土壤溶解性有机碳(DOC)与有色溶解性有机质(CDOM)、荧光溶解性有机质(FDOM)具有显著正相关关系(P<0.05),CDOM和FDOM也呈显著正相关关系(P<0.05);相较于其他3种类型土壤,植物湿地土壤DOC、CDOM和FDOM含量均为最高。紫外吸收光谱参数共同表明林地和田地土壤DOM分子量相对较大、疏水组分较高、芳香化程度较强。4种类型土壤光谱斜率比值(S_R)均小于0.70,荧光指数(FI)在1.40～1.90之间,表明土壤腐殖化程度较好,DOM具有内源与外源双重特征,以外源为主。植物湿地土壤自生源指数(BIX)和Fn(280)高于其他3种类型土地,且腐殖化指数(HIX)最低,表明自生源和类蛋白的组分高于其他3种土地类型,腐殖化程度最低。4种类型土地土壤DOM由类富里酸(Ex/Em=245, 320/420 nm)、类色...     

武汉市夏季湖泊水体理化指标主成份和聚类分析

为深入了解湖泊水体理化因子的变化规律，为湖泊渔业和湖泊水质管理提供基础数据，于2007年夏季测定了武汉市梁子湖、斧头湖、柴泊湖、〖JP2〗南湖和野芷湖5个养殖湖泊的TN、NH+4 N、NO-2 N、NO-3 N、TP、〖JP〗PO3-4 P、DO、pH、CODMn、WT、SD和EC，应用SPSS软件，对测定结果从事了主成份分析和聚类分析。主成份分析结果表明，3个主成份分别为营养环境因子（包括TN、NO-2 N、NO-3 N、TP、pH、CODMn和EC）、生存因子（DC）和铵吸收因子（NH+4 N）。Q型聚类结果表明，5个湖泊的13个点可聚为4大类，即第1类为9、10、11、12、13号点；第2类是1、2、4号点；第3类是5、6、7、8号点；第4类是3号点。可将5个湖泊分为3类，即斧头湖和梁子湖为一类，柴泊湖为一类，野芷湖和南湖为一类。这一结果是城市废水、生活污水和养殖生产所致。     

澎溪河回水区水体叶绿素a含量与流速相关关系研究

以三峡库区支流澎溪河回水区为特征区域，研究三峡水库回水区水动力条件对水体富营养化的影响。根据三峡水库的调蓄过程，在175 m高水位、小流量、低污染负荷和145 m低水位、大流量、高污染负荷两种设计条件下模拟澎溪河水体断面平均高锰酸盐指数（CODMn）、总氮（TN）、总磷（TP）浓度和叶绿素a（Chl a）含量。研究表明：澎溪河回水段从上游到下游的CODMn、TN、TP浓度有增加的趋势，在接近河口处有趋同于长江水污染物浓度的趋势。145 m低水位的大流量、高污染负荷设计条件下Chl a含量较高，在弯道下游和河道水面开阔的高阳、双江大桥断面的流速减缓区段，出现Chl a含量峰值。拟合澎溪河水体流速及Chl a含量相关关系，在枯丰两种设计条件下建立水体流速(V)与Chl a含量(S)的相关关系式，分别为S=0186 0〖DK〗·V-0353 6(相关系数r2=0838 0)和S=10844 9〖DK〗·V-0293 9(相关系数r2=0825 4)。模拟结果表明：加大水体流速有利于抑制Chl a含量。通过改变水动力条件控制水体富营养化具有可行性     

长江（万州段）水体溶解性有机物的荧光光谱分析

按照河床形态、水文条件、排污口分布、支流状况等特点从长江万州段及长江支流苎溪河选取8个断面进行采样，对水样中溶解性有机物（DOM）的荧光光谱特征进行了分析和研究。利用日立F 4500荧光分光光度计对长江水、普通自来水和纯水在紫外光激励下产生的荧光光谱及其特性进行了比较研究。同时，研究了不同水样、不同取样点的水体DOM的荧光特性和三维荧光光谱图。结果表明：长江水在波长290 nm左右的紫外光激励下能产生较强的荧光。荧光峰是350~550 nm 范围的宽谱峰，荧光峰值波长在450 nm左右。但是不同取样点水样的荧光峰强度明显有差异，在4号、5号、2号取样点的水样荧光强度明显高于其他取样点，这与采样点附近污染源排放有明显的关系。该研究方法可作为鉴别水质污染的一种有效的手段.     

长江(万州段)水体溶解性有机物的荧光光谱分析

按照河床形态、水文条件、排污口分布、支流状况等特点从长江万州段及长江支流苎溪河选取8个断面进行采样,对水样中溶解性有机物(DOM)的荧光光谱特征进行了分析和研究.利用日立F-4500荧光分光光度计对长江水、普通自来水和纯水在紫外光激励下产生的荧光光谱及其特性进行了比较研究.同时,研究了不同水样、不同取样点的水体DOM的荧光特性和三维荧光光谱图.结果表明:长江水在波长290 nm左右的紫外光激励下能产生较强的荧光.荧光峰是350～550 nm范围的宽谱峰,荧光峰值波长在450 nm左右.但是不同取样点水样的荧光峰强度明显有差异,在4号、5号、2号取样点的水样荧光强度明显高于其他取样点,这与采样点附近污染源排放有明显的关系.该研究方法可作为鉴别水质污染的一种有效的手段.     

春季香溪河库湾CODMn时空分布及其影响因子初探

于2012年春季在香溪河库湾合理布置断面观测，分析水体高锰酸盐指数(CODMn)的时空分布特征，并对CODMn与水体中叶绿素a、溶解氧(DO)、水体垂向稳定系数、总氮(TN)和溶解性硅酸盐(D Si)进行相关分析，以期为香溪河流域有机污染的治理提供支持和指导。结果表明：春季香溪河库湾CODMn浓度变化范围为1.40～5.36 mg/L，4月CODMn均值明显高于3月和5月，为366 mg/L，整个春季CODMn浓度从下游至上游呈现明显增大的趋势。相关分析发现，春季水华暴发期间，CODMn与叶绿素a显著正相关(分别为072和074)，而在未暴发水华的3月二者的相关性不显著。浮游植物和水体稳定系数是影响CODMn变化的主要因素。倒灌异重流使得高含氮、低CODMn浓度的长江干流水体进入库湾下游并稀释CODMn浓度。CODMn与DO在3月和5月的弱相关关系为香溪河CODMn特殊的分布特征提供了其它合理的解释,其分布特征受多种因素的共同影响。春季库湾上游有机污染趋于恶化，限制支流特别是上游污染物的排放是改善有机污染现状的有效途径     

黄盖湖水体CDOM分布特征及来源分析

有色可溶性有机物(CDOM)是水生态系统的重要组成部分,系统、全面地了解CDOM动态对水生态系统管理至关重要。基于2021年秋季黄盖湖及入湖河流24个采样点位的水质数据,运用三维荧光光谱(EEMs)结合平行因子分析(PARAFAC)技术分析了黄盖湖水体CDOM组成特征及潜在来源。结果表明：黄盖湖水体中CDOM主要由3种荧光组分组成,分别为类腐殖质荧光组分C1(240,310/390)、类腐殖质荧光组分C2(265,350/460)和蛋白质荧光组分C3(220,280/320),3种组分占总荧光强度比例的平均值分别为39.58%、29.34%和31.08%。荧光指数(FI)、自生源指数(BIX)和腐殖化指数(HIX)结果表明,不同湖区间腐殖度差异性显著(ANOVA,p<0.05),腐殖度大小具体表现为西部湖区>中部湖区>东部湖区。相关性分析表明,C1与C2显著正相关(R=0.55,P<0.01),黄盖湖水体中C1类腐殖质组分可能来源于水中微生物对C2类腐殖质组分的转化或藻类活动。黄盖湖水体CDOM以新近自生源为主,受人类活动影响明显,主要来源可能为流域内生活污水、...     

健康长江水域生态指标体系初探

从长江水域现状出发，提出一套能全面反映健康长江内涵的水域生态健康状况评价指标体系，为长江流域水资源保护与开发提供依据。明确了健康长江的内涵，定义了健康要素，初步提出健康长江水域生态指标体系，建立评价模型，对每个指标分别赋予权重，并确立健康状况评价标准。利用该指标体系以武汉江段为例进行案例研究，得出长江武汉江段的健康状况为亚健康。河流水质状况、河床和河岸稳定性及水文状况较好，但对水生生物尤其是珍稀水生生物的保护和对河岸带的管理工作要加强。     

长江山区航道雾的时空分布特征分析

利用长江航道局布设在长江航道沿线重庆段39个人工雾情信号台近3 a的雾情观测资料,详细分析了重庆段航道雾的时空分布特征,并基于以上雾情及整个长江山区航道（宜宾到宜昌）逐里程的经度、纬度、水道宽度、河面弯曲度、河道变化剧烈度、河道支流岔道等6类地理信息因子,采用神经网络方法模拟了长江山区航道雾情综合指数的地域精细化分布。统计结果显示：长江山区航道雾总体上呈现冬多夏少的季节特点,但也有冬少夏多或四季比较平均的情况存在;大多数雾情形成于0～8时,结束于8～12时,其中大雾开始早、结束晚、持续时间长;重庆段航道雾空间分布差异较大,涪陵的蔺市到丰都段、万州的黄花城分布最多,年均大雾30～50次,最少的安坪至夔峡段年均不到5次。模拟结果表明,利用地理信息因子及神经网络法基本可以模拟出重庆段航道雾情分布状况,此方法推广应用,可获取整个长江山区航道雾情的精细化分布,输出结果与航道雾情资料分析及实地考察调研结果在分布趋势上比较接近,但由于试验存在局部误差收敛及因子选择局限性问题,因此模拟结果还不能完全代表航道雾情的实际分布状况,模拟试验还需更多资料及影响因子加入     

长江(万州段)沉积物中重金属污染生态风险评价

对长江万州段沉积物进行采集,用原子吸收光谱法测定了沉积物中的Pb、Cu、Cr、Cd、Zn等重金属的含量,用单因子指数法和Hakanson生态风险指数法评价了沉积物中重金属综合污染效应。结果表明：长江万州段主要的重金属污染因子为Cd,生态风险影响因子顺序为:Cd>Zn>Pb>Cu>Cr。潜在生态风险因子大小顺序为：Cd>Pb>Cu>Zn>Cr,潜在生态风险指数RI平均值为152.35 ,长江万州段大部分断面处于中等潜在生态风险。     

环境约束下长江经济带全要素能源效率的时空分异研究——基于超效率DEA模型和ML指数法

基于超效率DEA模型和ML指数法,考察长江经济带1999~2013年全要素能源效率。实证研究结果显示:研究期内,环境约束下的长江经济带全要素能源效率年均下降2.9%,而不考虑环境因素的全要素能源效率年均下降幅度仅为0.4%,污染是导致能源效率损失的重要因素;长江经济带整体层面全要素能源效率的发展演变基本呈"双峰一谷"的"M"形分布,表现为两个"上升—下降"周期,而省际和上中下游全要素能源效率的演变特征迥异;从空间差异看,省际全要素能源效率差异远远大于上中下游差异,但近年来这种差异均有不同程度的缩小。未来长江经济带发展必须践行生态文明发展战略,保证发展的可持续性,同时加强能源、环保等领域的合作,促进长江经济带全要素能源效率发展的协同进步。     

近52a长江中下游地区极端降水的时空变化特征

长江中下游地区是我国主要农业区,同时也是降水异常,洪涝灾害频繁发生的地区之一,对长江中下游地区极端降水变化的研究,可以为该区农业生产及防洪减灾提供参考依据。利用1961~2012年间的长江中下游地区84个站点的逐日降水观测资料,基于年最大日降水(AM)序列与超门限峰值降水(POT)序列,通过滑动平均、Mann-Kendall检验法、线性倾向估计等方法,分析了该地区极端降水事件的时空变化特征。结果表明:(1)长江中下游地区近52a来极端降水量呈现为较明显的增加趋势,且极端降水量速率为9.3mm/10a,存在较为明显的年代际波动变化特征,1990年以后进入极端降水量偏多的时期;(2)AM与POT序列多年平均值大值主要分布在江西省大部、湖北东南部以及安徽南部;AM与POT序列多年标准差大值主要分布江西东南部与北部,湖北东南部以及湖南西北部;AM序列多年平均值与标准差均高于POT序列,AM序列年际间振幅要明显强于POT序列,极端降水年际变化幅度大于年内变化;(3)长江中下游沿岸地区年最大日降水量主要表现为增加趋势,长江以北的西部地区则主要表现为减少趋势;长江沿岸地区以及中东部地区的极端降水量主要表现为增加趋势,西部地区则主要表现为减少趋势。     

长江口及其邻近海域表层沉积物分布特征

根据长江口和杭州湾北部沉积物粒度分析数据，研究表层沉积物类型、分布以及分区特征。结果表明：沉积物的分布特征受水动力条件、地貌类型以及泥沙来源等因素的综合影响，长江口表层沉积物在纵向分布上，自西向东粒径从粗到细、分选程度从好至差，在横向上自北港－北槽－南槽，沉积物粒度逐渐变细；水流动力作用强的河槽和波浪作用强的口门浅滩沉积物粒度较粗，水动力较弱的河口边滩及口外海滨区沉积物则较细。根据沉积物分布特征可将长江口及其邻近海域分为河口分汊河段沉积区、河口拦门沙沉积区、口外海滨沉积区和杭州湾北部沉积区等4个沉积区。     

长江河口上边界床沙粒径的长期变化及其原因

大通水文站和泥沙观测断面位于长江河口的上边界。长江下游从大通（潮区界）至长江口门的距离长达680 km。20世纪80年代以来，长江流域日趋强烈的人类活动，显著改变了长江入海水文和泥沙数量和特性，从而对长江下游至河口动力地貌和动力沉积产生了显著影响。主要研究长江潮区界大通断面20世纪50年代以来床沙粒径的长期变化。1977~2004年床沙粒径 (〖WTBX〗d〖WTBZ〗50) 有一稳定增大的趋势，这主要是对上游河道悬沙来量持续减少的响应。值得注意的是床沙粗化过程是发生在该河床长期加积的背景上的。研究表明：导致床沙粒径粗化的原因，主要是上游河段进入本河段床沙粒径的增加和本河段冲淤过程中悬沙与床沙颗粒的交换。随着三峡水库的正常运行和其它大型水库的建设，预计未来几十年长江上游悬沙来量将进一步大幅度下降，可以预计，长江潮区界河段的床沙粒径将继续呈现增大的趋势。〖     

长江经济带沿江城市群空间分布格局与联动机理研究

引导长江经济带沿江城市群协同发展是新时期我国重要的区域发展战略。基于空间平滑核密度估算法、空间溢出系数、局域空间聚类指数、关联度滞后效应模型和因果检验模型,系统分析我国长江经济带沿江城市群的空间分布格局以及上中下游地区联动机理。研究表明:1目前长江流域发育程度达到城市群界定标准的有长江三角洲、长江中游和成渝三个城市群;2长江经济带城市群之间经济发展存在正向关联;3在流域联动方向上呈现出自下游长江三角洲城市群→中游城市群→上游成渝城市群的单向联动关系,且引致关联存在滞后效应。因此,有效畅通长江经济带城市群的空间溢出渠道、提高沿江城市之间的空间关联度,是缩小长江流域上中下游地区之间空间分布差异,推动流域一体化实现的关键。     

近十年长三角地区陆地净第一性生产力时空变化

陆地净第一性生产力（NPP）是陆地生态系统的一项重要指示性指标，与碳循环过程和全球气候变化密切相关，不仅已成为地学研究的热点问题，更受到各国政府的高度重视。长三角地区是我国经济最发达、最具综合竞争力的地区之一，该地区的陆地生态系统同时承受着自然因素及高强度人为活动的双重影响。因此，利用CASA模型，在RS和GIS技术支撑下，探讨近十年来长三角地区陆地NPP的时空演变规律及控制因子，以期为进一步开展高强度人为活动对陆地系统碳循环过程的影响研究提供基础参数。主要结论如下：（1）在时间上呈下降趋势：近十年长三角地区陆地NPP呈现3 a周期式波动下降；（2）在空间上分异规律明显：陆地NPP分布为浙江＞江苏＞上海，呈现南北高中间低的凹槽状；（3）控制NPP的自然要素是NDVI和太阳辐射，而城市化是NPP变化的主要社会经济要素     

近40年来长江流域水沙变化趋势及可能影响因素探讨

利用Mann Kendall方法,分析了近40年长江流域主要水文站点（长江干流水文站：屏山站、宜昌站、汉口站与大通站;支流水文站：嘉陵江的北碚站和汉江的皇庄站）的流量及输沙率的变化特征。结果表明：①长江流域流量与输沙量变化受人类活动（土地利用、水利设施建设等）与自然因素（如降水的时空变化）综合因素影响,变化趋势表现出复杂性,上、中、下游各有特点;②长江流域屏山站以上流域输沙率有上升趋势（1~5月份上升趋势达到95%的置信度水平）,这与上游河床坡度较大,使泥沙不易沉积以及暴雨与降水增加有关;③长江中下游输沙呈显著下降趋势。计算结果表明,宜昌-汉口河段是长江流域泥沙主要沉积区,加上葛州坝与三峡工程的建成与投入使用,从而进一步使中下游输沙量呈下降趋势。由于下游降水增加,使下游径流量自1980s以来有微弱上升趋势,但未达到95%的置信度水平,中上游流量变化不显著。对上、中、下游人为因素与自然因素对流域流量与输沙量的变化贡献率方面需要做进一步的研究。