三亚湾东段海岸侵蚀与海滩养护

海岸侵蚀是当前沿海地区普遍所面临的挑战之一,许多城市景观海滩区沿海景观和旅游休闲功能已受到海岸侵蚀的直接影响,侵蚀性景观海滩的人工养护对保持海滩品位和促进旅游可持续发展具有重要意义。在分析三亚湾东段动力泥沙环境和岸滩自然特征基础上,根据卫星遥感影像资料、固定断面测量资料对比分析了该岸段的侵蚀特征和成因,提出以增加沙源有效供给和增强海滩抗冲刷能力为目标的海滩养护修复途径,设计了海滩养护方案。根据海滩养护工程实施后的地形断面监测对比,海滩养护后海滩范围扩大,达到修复目标。补沙工程一年半后,岸滩整体较为稳定,补沙后的泥沙流失量未有显著增加,达到预期效果。     

基于人类压力指数的粤港澳大湾区湿地资源分布与重要湿地识别

粤港澳大湾区拥有丰富的湿地资源,但正面临人类活动造成的环境胁迫。基于人类压力指数,结合空间自相关方法,探究大湾区湿地分布与人类压力的空间关系,以此识别出具有重要意义的湿地。结果表明：（1）大湾区湿地较多分布在珠江西岸,而城市内部的湿地较稀缺;人类压力在城际、城内各有差异,珠江东岸较西岸高;湿地分布、人类压力在空间上均具相关性。（2）筛选后的空间聚类类型对应着不同类型的湿地：重要湿地、潜在的重要湿地、非重要湿地。（3）重要湿地,人类压力较高,主要分布在城市建成区及其周边地区,需同时发挥生态和景观效益;潜在的重要湿地,人类压力较低,多分布在珠江入海口及珠江西岸;非重要湿地,零散分布在各地,容易消失。研究结论为探究人类压力影响下的湿地演变奠定基础,为保护利用湿地提供应用参考。     

干流倒灌异重流对香溪河库湾营养盐的补给作用

三峡水库蓄水以来,其支流库湾每年均暴发严重的春季水华.为研究三峡水库支流营养盐受干流的逆向影响,于2010年对三峡水库库首区域最大的支流香溪河库湾水流特点及总氮、总磷的时空动态分布进行了详细监测.研究发现库湾水体表现为分层异向流动,存在明显的倒灌异重流现象,分别以表、中、底3种形式倒灌入香溪河库湾;特定的水流特性为库湾营养物质的运输提供了水动力基础,香溪河河口处由干流倒灌输入总氮、总磷的平均瞬时通量分别为501.92 g.s-1、48.17 g.s-1,在2010年干流倒灌输入香溪河库湾的总氮、总磷污染负荷分别占总量的43.4%、21.5%.结果表明,倒灌输入的总氮、总磷占有很大的比例,同时加强三峡水库支流及干流上游流域污染控制才是有效控制支流水华发生的根本途径.     

烟台四十里湾柱状沉积物氮形态地球化学特征

采用连续浸取法首次对烟台四十里湾柱状沉积物不同形态的氮进行分离,并对其垂直地球化学特征和影响因素进行分析研究.可转化态氮分为离子交换态氮(IEF-N)、弱酸浸取态氮(WAEF-N)、强碱浸取态氮(SAEF-N)、强氧化剂浸取态氮(SOEF-N).结果表明,在沉积物表层(0～10 cm)可转化态氮占总氮的26.14%,并随着深度的增加而含量降低.各形态氮占可转化态氮比例平均大小顺序为SOEF-N(89.7%)>IEF-N(7.97%)>WAEF-N(1.19%)>SAEF-N(1.14%),说明SOEF-N是可转化态氮中的绝对优势态.不同形态氮与沉积物地球化学参数之间的相关关系分析表明,沉积物含水率、总有机碳、pH值、氧化还原电位、粒度组成等因素在一定程度上影响各形态氮含量,但各站位柱状样因其沉积物特征不同受各参数影响程度也不同.     

非粮化利用下耕地土壤重金属分布特征、生态风险和来源解析

为探索非粮化利用下耕地土壤重金属含量分布特征和潜在生态风险.以非粮化问题突出的环杭州湾典型区域为例,采集并测定254个耕地0～20 cm表层土壤样品,分析粮食、苗木、蔬菜和水果这4种不同耕地利用类型的8项土壤重金属含量分布特征,通过内梅罗综合指数法和潜在生态风险指数法进行生态风险评价,并利用PMF模型解析重金属来源.结果表明,研究区耕地As、Cr、Cd、Cu、Hg、Ni和Zn含量平均值都高于土壤背景值,整体处于轻度污染状态,存在中度生态风险,其中Hg、Cd和As的单因素污染风险相对较高;不同耕地利用类型土壤重金属含量差异显著,潜在生态风险水平依次为：苗木>水果>蔬菜>粮食,非粮化利用会造成一定的重金属污染生态风险;研究区土壤重金属来源包括工业源(36.8%)、自然源(28.4%)、大气沉降源(21.4%)和农业源(13.4%).综合认为,化肥和农药施用量增长是耕地非粮化造成土壤重金属含量升高的直接原因,而耕地周边的工矿企业三废扩散和煤炭等能源燃烧导致的污染物大气沉降,更加速了研究区土壤重金属含量上升.     

基于生态功能的滨海湿地土壤质量综合评价方法构建及实证分析

构建了基于生态功能的滨海湿地土壤质量综合评价方法,并以胶州湾滨海湿地为研究对象,评价了其各土地利用类型的各生态功能(生物多样性维持功能、养分维持功能、碳储存功能)指数以及综合质量指数.结果表明：(1)研究区内生境质量在时空上,总体呈现出较低的水平;各类土地利用类型中,沿海滩涂具有较高的生境质量水平,而建设用地表现出最低的生境质量水平.(2) 1990～2019年,未利用地向耕地或草地转化有利于碳储量增加,而建设用地持续转入是导致碳储量减少的主要因素.(3)研究区的土壤养分状况总体为中等水平,耕地土壤养分状况最优,而建设用地和未利用地处于中等偏下水平.(4)整体上,不同土地利用方式下土壤质量存在显著差异,土壤质量综合指数从大到小表现为：耕地>林地>滩涂>未利用地>草地>养殖池>建设用地.结果表明,在不同土地利用方式下人为干扰的程度和过程对土壤生态质量的影响差异明显.     

The Shallow‐Water Component of the Chesapeake Bay Environmental Model Package

The shallow‐water component of the Chesapeake Bay Environmental Model Package emphasizes the regions of the system inside the 2‐m depth contour. The model of these regions is unified with the system‐wide model but places emphasis on locally significant components and processes, notably submerged aquatic vegetation (SAV), sediment resuspension, and their interaction with light attenuation (Ke). The SAV model is found to be most suited for computing the equilibrium distribution of perennial species. Addition of plant structure and propagation are recommended to improve representation of observed trends in SAV area. Two approaches are taken to examining shallow‐water Ke. The first compares observed and computed differences between deep‐ and shallow‐water Ke. No consistent difference in observations is noted. In the preponderance of regions examined, computed shallow‐water Ke exceeds computed deep‐water Ke. The second approach directly compares Ke measured in shallow water with modeled results. Model values are primarily lower than observed, in contrast to results in deep water where model values exceed observed. The shortfall in computed Ke mirrors a similar shortfall in computed suspended solids. Improved model representation of Ke requires process‐based investigations into suspended solids dynamics as well as increased model resolution in shallow‐water regions.     

Estimating the Extent of Impervious Surfaces and Turf Grass across Large Regions

The ability of researchers to accurately assess the extent of impervious and pervious developed surfaces, e.g., turf grass, using land‐cover data derived from Landsat satellite imagery in the Chesapeake Bay watershed is limited due to the resolution of the data and systematic discrepancies between developed land‐cover classes, surface mines, forests, and farmlands. Estimates of impervious surface and turf grass area in the Mid‐Atlantic, United States that were based on 2006 Landsat‐derived land‐cover data were substantially lower than estimates based on more authoritative and independent sources. New estimates of impervious surfaces and turf grass area derived using land‐cover data combined with ancillary information on roads, housing units, surface mines, and sampled estimates of road width and residential impervious area were up to 57 and 45% higher than estimates based strictly on land‐cover data. These new estimates closely approximate estimates derived from authoritative and independent sources in developed counties.     

渤海湾西部表土中HCHs与DDTs的残留特征

分析采自渤海湾西部地区302个表土样品中的HCHs和DDTs含量.结果表明,区域表土中HCHs、DDTs含量的算术均值±标准偏差分别为(3.88±25.92)ng·g-1和(63.60±255.83)ng·g-1;几何均值±标准偏差分别为(0.44±3.97)ng·g-1和(8.68±5.51)ng·g-1.两类污染物的原始数据大多呈右偏态分布.HCHs的对数浓度与角变换的土壤TOC含量存在较为显著的相关关系;而对于DDTs关系并不明显.不同土地利用条件下HCHs和DDTs的残留水平存在明显差异,其中,菜地、林地和荒地表现出较高的HCHs残留,而菜地、林地、耕地和棉田则具有较高的DDTs残留.渤海湾西部地区表土中若干地区存在HCHs和DDTs的新输入.根据国家现行的土壤质量标准,DDTs污染水平达到三级和三级以上的样点占总数的2.6%,二级水平的样点比例为11.9%;而HCHs污染水平达到二级的仅占总数的2%.据此,表土HCHs潜在生态风险较高的样点主要分布于河北省石家庄市、北京市和天津市;表土DDTs潜在生态风险较高的样点则集中在河北省石家庄市和邯郸市、山东省济南市、北京市和天津市.     

太湖梅梁湾沉积物中磷吸附/解吸平衡特征的季节性变化

室内模拟研究了太湖梅梁湾4个季节沉积物在低磷湖水中的吸附/解吸特征,推测沉积物在各季节的"源"、"汇"转化过程,找出沉积物"源"、"汇"转化过程中最活跃的磷形态;同时通过对冬季沉积物进行不同温度的吸附/解吸热力学实验,探讨了温度对沉积物吸附/解吸磷过程的影响.研究结果表明:梅梁湾4个季节沉积物总磷及各组分磷含量大小关系为春＜夏＜冬＜秋;夏季和秋季沉积物以释放为主,春季和冬季则以吸附为主;铁/铝磷是沉积物"源"、"汇"转化过程中较活跃的磷组分;沉积物对磷的吸附效率和平衡吸附量为春季最小,秋季最大;温度和沉积物磷含量对DIP吸附/解吸平衡浓度都有影响,吸附/解吸平衡浓度随温度的升高而增加,随沉积物磷含量的增加而减小.