黄河流域植被生态用水过程动态模拟

以黄河流域为例,通过集成RS/GIS 技术,利用生态水文评估工具中模块化生态水文综合管理系统（EcoHAT）对研究区植被生态用水过程进行定量模拟,模拟出该流域20 世纪50年代以来像元尺度上植被生态用水量,得到研究区植被生态用水时空结构差异。结果表明：在年际变化上,20 世纪60 年代和80 年代偏多,而70 年代和90 年代偏少,2000 年生长季植被生态用水量为263.5 mm;年内变化整体与降水变化趋势相一致,最大值集中在6-8 月;从植被类型看,最小是草地,其次为灌丛,最大为林地;从水资源分区上看,最小的是兰河干流区间,伊洛河流域最大。其中,兰河干流区间、河龙干流区间、内流区、湟水流域、龙兰干流区间、龙羊峡以上及洮河流域普遍小于400 mm,汾河流域、黄河下游、泾河流域、北洛河流域、沁河流域、渭河流域、龙三干流区间、三花干流区间及伊洛河流域普遍大于400 mm。     

黄河中下游典型抗性细菌及抗性基因污染分布

以黄河中下游某城市段的黄河水体作为研究对象,对其中可培养总细菌、典型抗性细菌［阿莫西林（AMX）抗性细菌、磺胺甲唑（SMZ）抗性细菌］及其对应的典型抗性基因［β-内酰胺类抗性基因（bla_CTX-M）、磺胺类抗性基因（sulI、sulⅡ）］、1种整合酶基因intⅠ1的季节及沿程分布进行调研分析.结果表明,该市黄河流域可培养总细菌、AMX抗性细菌和SMZ抗性细菌受温度与人类活动影响显著,其菌属组成与数量具有明显的时空分布特征,主要以芽孢杆菌属（Bacillus）和假单胞菌属（Pseudomonas）为主.抗性基因丰度随温度降低呈下降趋势,β-内酰胺类抗性基因在总基因中占比高于磺胺类基因,磺胺类基因中以sulI为优势基因.相关性分析表明,Ⅰ型整合子是加速抗性基因传播的重要因素.研究有助于了解该地黄河水体抗性污染现状,可为黄河中下游流域抗性基因风险评估提供理论支撑.     

黄河表层沉积物中类二(口恶)英多氯联苯水平分布

从青藏高原到黄河入海口,采集了黄河流域不同地区15个采样点的表层沉积物,使用GC-MS测定了表层沉积物中类二(口恶)英多氯联苯(DL-PCBs)的浓度水平,黄河流域15个采样点ΣDL-PCBs浓度范围(以dw计,下同)为2.3~14.8 pg·g-1,毒性当量在0.0014~0.0231 pg·g-1之间,平均值为0.0073 pg·g-1,与国内外其他河流的研究相比,黄河沉积物中DL-PCBs水平和毒性当量处于较低水平.黄河沉积物中DL-PCBs同族体主要以四氯代和五氯代为主,其中黄河流经的乡村与经济欠发达地区沉积物中DL-PCBs同族体组分较为相似,而流经工业发达、人口众多地区的沉积物中DL-PCBs同族体分布相似.研究表明石化企业及水利水电设施影响沉积物中DL-PCBs同族体的组成分布,并且黄河表层沉积物中ΣDL-PCBs的浓度与当地人均GDP显著相关,黄河流经经济发达地区的沉积物中的DL-PCBs水平高于偏远地区.     

黄河流域近40a积温动态变化研究

论文应用国家气象局提供的黄河流域109个气象站点40a的气象资料和中国数字高程模型,采用 “回归分析计算+残差插值”法对黄河流域≥0℃和≥10℃的积温进行栅格化,得到10a尺度的栅格面,在ArcGIS中分别对≥0℃和≥10℃的积温栅格面进行空间分析和统计分析。结果表明：40a间≥0℃积温保持不变的面积占84.59%,积温段ⅰ（＜2 000℃）升到积温段ⅱ（2 000~3 000℃）的为2.07%,积温段ⅱ升到ⅲ（3 000~4 000℃）的为3.14%,积温段ⅲ升到ⅳ（4 000~5 000℃）的为3.35%,积温段ⅳ升到ⅴ（>5 000℃）的为3.76%;40a间≥10℃积温保持不变面积占85.58%,积温段ⅱ升到ⅲ的为7.31%,积温段ⅰ升到ⅱ、积温段ⅲ升到ⅳ和积温段ⅳ升到ⅴ占的面积较小,分布不集中。总体来说黄河流域≥0℃、≥10℃年积温值呈升高的趋势,主要是受全球气候变暖的影响。     

基于水资源分区的黄河流域土地利用变化对人类活动的响应

在分析黄河流域1980-2015年土地利用面积变化的基础上,基于水资源二级分区,采用土地利用变化重要性指数（C_i）、土地利用变化面积比例（D）、林草植被变化指数（R）三个指标分析8个子区域土地利用变化的方向和程度;然后针对1980-1990年、1990-2000年、2000-2010年、2010-2015年四个时期,采用单一土地利用动态度、综合土地利用动态度及土地利用程度研究各分区的土地利用变化速度与程度。结果表明：与1980年相比,城乡工矿居民用地与水域面积变化最为显著。8个分区的土地利用变化面积比例均在20%左右,相互之间差异不大。在单一土地利用类型变化方面,沙漠及未利用地、水域和城市及工矿用地变化速度明显,其余三种土地利用类型由于面积基数较大,变化速度相对较小,但是变化面积很大。从各时期看,2010-2015年变化速度最大,并且大致呈现随时间推移变化速度逐渐增大的特征。在综合土地利用变化的速度方面,8个分区基本呈现出逐渐增大的趋势,上游龙羊峡以上增加最为明显。     

黄河全流域岸边表层土壤中PAHs的分布、来源及风险评估

为研究黄河流域表层土壤的多环芳烃（PAHs）污染水平,于2015年5月期间采集了39个黄河全流域岸边表层土壤样品.研究了土壤中∑₂₅PAHs和∑₇carc PAHs的空间分布特征,利用同分异构体比值法和主成分分析法对其进行来源解析,并采用BaP毒性当量和超额终生癌症风险增量模型（ELCR）对多环芳烃进行风险评估.结果表明,黄河流域表层土壤样品中∑₂₅PAHs浓度范围为18.23~6805.49ng/g,均值为343.764ng/g;∑₇care PAHs含量为2.23~2796.34ng/g,均值为126.6ng/g.PAHs含量整体趋势为中上游高于下游,多数土壤样品中Ant/（Ant+Phe）<0.1,0.2-6~10^-4之间,处于潜在风险水平.享堂ELCR值为10^-3,呈现较高健康风险水平.     

2000~2020年黄河流域植被时空演化驱动机制

以归一化植被指数（NDVI）作为植被覆盖及生长状况指标,基于2000～2020年MODIS NDVI数据及同时期气象数据,采用Theil-Sen斜率估算、Mann-Kendall检验、相关性分析和残差分析等方法研究了2000～2020黄河流域植被时空演化驱动机制.结果表明,2000～2020年黄河流域生长季NDVI均值以0.005 a^-1的速率波动上升,植被明显改善的区域主要分布于流域中游的秦岭山系、陕北高原和吕梁山系;黄河流域生长季NDVI与降水和气温的偏相关系数均值分别为0.57和0.49,降水对植被的影响高于气温;人类活动对植被生长起明显改善的区域主要分布在流域中部的陕北高原、吕梁山系和宁夏南部等区域,对植被生长起抑制作用的区域主要分布在银川、包头、西安、洛阳、郑州和太原等人类活动强烈的城市区域;人类活动和气候变化分别对黄河流域植被变化贡献了72%和28%,在人类活动和气候变化的驱动下,黄河流域植被生长得到改善的面积占流域面积的96.4%,其中人类活动贡献率大于80%的区域面积占34.3%,主要分布在流域中部和东南部.气候变化贡献率大于80%的区域面积占4....     

能源生态效率评价及其与经济增长脱钩分析——以黄河流域9省区为例

采用Super—SBM模型、GML模型测度1997—2019年黄河流域9省区的能源生态效率,通过构建脱钩模型,探讨经济增长与能源消耗及能源生态效率的脱钩关系。结果发现:①黄河流域9省区能源生态效率呈增长—下降—增长的趋势,累积增长了15.3%,其中,追赶效率贡献率为41.5%,而技术进步不足。②黄河流域9省区在经济增长与能源消耗呈强脱钩—弱脱钩—强脱钩发展态势,而经济增长与能源生态效率呈强脱钩—弱脱钩—强脱钩—弱脱钩发展态势。     

黄河流域城市PM_(2.5)时空异质及空间溢出效应研究北大核心

选择2000—2020年黄河流域69个地级市PM_(2.5)浓度相关监测数据,采用空间自相关模型和空间回归模型对流域PM_(2.5)污染时空特征和空间溢出效应进行分析。结果表明:①2000—2020年黄河流域城市年度PM_(2.5)浓度值呈“先升后降”的趋势,黄河流域PM_(2.5)污染呈“先恶化、后改善”的趋势。②黄河流域PM_(2.5)浓度年度均值为52.99μg/m^(3),其中,上游、中游和下游PM_(2.5)浓度年度均值分别为39.35μg/m^(3)、54.65μg/m^(3)、72.53μg/m^(3),表明黄河流域PM_(2.5)污染水平地理梯度分布呈“上游<中游<下游”的态势。③黄河流域PM_(2.5)污染具有显著的空间自相关性和空间聚集特征,下游已形成较为稳定的大气污染区,但流域PM_(2.5)污染水平空间极化程度不断降低,空气质量朝着空间均衡方向不断改善。④黄河流域城市PM_(2.5)污染空间溢出效应明显,年均气温、人口密度、工业化程度、人均GDP等因素与城市PM_(2.5)污染水平呈正向相关性,降水量、年均风速、植被覆盖度等因素与城市PM_(2.5)污染水平之间呈负向相关性。     

粮食安全视角下黄河流域生态保护与高质量发展

黄河流域是我国重要的生态功能区，是实现国家粮食安全的重点区域。本文梳理了近期黄河流域的相关研究，从粮食安全视角下分析了黄河流域现阶段在流域水效率、流域水管理机制、流域水生态文明三方面的问题，并提出了关于黄河流域大保护与高质量发展的两方面建议。一是创新流域水管理机制，服务国家粮食安全。积极改进水资源管理方式，加大节水宣传教育力度，加强黄河流域水土流失综合治理，合理调控水价，完善黄河流域水权市场建设。二是践行"两山"理论，提升流域水生态文明。建设"四大体系"和"七大区域"，推进生态廊道建设；转变经济发展方式；提前布局水生态文明建设。