陕西渭北旱塬区生境质量及碳储量时空演变分析与模拟

探析生境质量与碳储量的时空格局演化规律,对建立陕西渭北旱塬区生态安全屏障、优化国土空间格局具有积极反馈作用.以渭北旱塬区为研究案例,基于PLUS模型模拟2035年不同发展情景下土地利用空间格局,并采用InVEST模型分析研究区1980~2020年及未来多情景下生境质量和碳储量分布特征.结果表明:①近40年间,研究区内生境质量低等级区面积扩大462.55 km²,碳储量共减少7.85×10⁶t,二者总体呈逐年下降趋势; ②研究期间,生境质量降级区域集中在研究区东北部延安市域内,质量提升区域呈条状分布在靠近水源或海拔较高的地区.碳储量高值区集中分布在研究区内地势复杂、人口稀疏的区域,碳储量减少区域呈点状零散分布在研究区全域,未出现明显聚集现象; ③2035年碳储量除自然发展情景外,其他状态碳储量均有不同程度减少.经济优先发展情景中生境质量低等级区面积20787.41 km²,是较模拟初期低等级区增速最快和高等级区减幅最大的模拟情景.研究结果可为研究区低碳绿色发展、生态修复提供决策参考和数据支撑.     

地表水自动与常规监测评价结果一致性对比分析

选择分布在不同流域的15个与自动监测站位置一致性较好的断面,对其进行为期1年的“同时同点位”对比监测。分析数据发现:由于采样时间和位置的偏差,自动监测月均值与常规手工监测数据的可比性并不理想。采用以下4种方法评价水质:自动5项、手动5项、手动21项、自动5项+手动16项。比较第1和第2种方法,水质评价类别相同与变化一类(发生一个水质类别变化)的占比之和在85%左右;比较第1和第3种方法,类别相同与变化一类的占比之和在80%左右;比较第3和第4种方法,类别相同与变化一类的占比之和接近90%,因此该组合是更合理的地表水水质评价方法。     

黄土高原不同地貌区土壤有机碳空间变异与合理取样数研究

论文运用经典统计学和地统计学相结合的方法,以黄土高原典型地貌丘陵沟壑区(庄浪县)与平原区(武功县)为例,探讨了土壤有机碳空间变异特征及县域尺度土壤有机碳的合理采样数。研究表明,丘陵沟壑区有机碳的变异系数较小,变化范围在0.176 到0.200 之间,平原区较沟壑区大,变化范围在0.24 到0.26 之间,基于经典统计学,在5%的精度要求和95%的置信区间,沟壑区的合理样本数为64 个,平原区为110 个。丘陵沟壑区与平原区两区域都呈现出强烈的空间相关性且变程较小,分别为2 250、900 m,庄浪县土壤有机碳含量高值区斑块较破碎,东部较西部多、北部比南部多;武功县土壤有机碳含量西南与中部地区含量较高,高值区比庄浪县相对集中。根据土壤有机碳的空间相关性和克里格插值的独立验证得出庄浪县与武功县的合理采样数分别为903、1 838 个,合理样本数的确定对合理评价黄土高原地区碳储量的预测精度有重要意义。     

中国部分环境保护重点城市集中式饮用水源水质评价

调查了中国部分环境保护重点城市集中式饮用水源的水质状况,分析23 个地下水和77 个地表水点位中35 种无机元素的含量以及某些常规监测项目.结果表明,未达到饮用水源水质标准的元素有Fe、Mn 和Ti,其超标率分别为Fe:21.7%(地下水),24.7%(地表水);Mn8.70%(地下水),10.4%(地表水);Ti 1.30%(地表水).其余元素均达标,大多数元素的浓度与文献报道的背景水平相当.按水源地统计的常规监测项目,地表水达标率为83.2%,10 个监测项目中超标5 个,其中粪大肠杆菌、氨氮和石油类污染是主要超标项目,超标率分别为8.39%、4.20%和4.20%.此外地表水源总氮超标严重,超标率为46.1%,这可能与城镇生活污水处理率低及农业面源污染有关.地下水源达标率为80.9%,8个监测项目中超标4 个,其中总大肠菌群和pH 值的超标率分别为10.3%和5.88%,说明部分地下水也受到了污染.     

基于LUCC的陕西渭北旱塬区景观生态风险评价

基于土地利用/土地覆被变化构建景观生态风险评价模型,评价了渭北旱塬区1980~2018年的生态风险状况.结果表明,随着城镇快速扩张,土地开发利用强度加大,各土地利用类型发生了不同程度的变化,其中,耕地减少量最多,共减少了636.36km²,建设用地增加量最大,共增加了496.17km²;受人口增长和退耕还林、还草政策实施等因素的影响,渭北旱塬区共有3492.40km²土地发生了转化,变化比例为8.80%,耕地、林地、草地和建设用地之间的转化最明显,转化面积为3177.22km²,占转化总面积的90.98%;研究期间,低、中低风险区面积占比由20.23%降至19.01%,中风险区面积占比由41.62%升至43.23%,中高、高风险区面积占比由38.15%降为37.77%,生态风险等级整体表现偏高,呈现出"四周低,中间高"的分布特征,高风险区主要分布在景观较破碎的地区,这些地区容易受到人类活动的干扰.此外,研究区生态风险均值呈现先上升后下降的波动降低趋势,整体生态安全有所改善,但局部地区的生态环境质量减低;研究区5期生态风险值的全局Moran’s I 指数均高于0.55,说明生态风险值在空间上呈显著的正相关性,高-高聚集区主要分布在中高、高风险区,外界活动对该区域自然生态的干扰较大,生态环境受到较为严重的破坏.