Temporal trends in agricultural water use and the relationships to hydroclimatic factors in the High Plains aquifer region

The High Plains aquifer (HPA) is the primary water source for agricultural irrigation in the US Great Plains. The water levels in many locations of the aquifer have declined steadily over the past several decades because the rate of water withdrawals exceeds recharge, which has been a serious concern to the water resources management in the region. We evaluated temporal trends and variations in agricultural water use and hydroclimatic variables including precipitation, air temperature, reference evapotranspiration, runoff, groundwater level, and terrestrial water storage across the HPA region for different periods from 1985 to 2020 at the grid, county, or region scale. The results showed that water withdrawals decreased from 21.3 km³/year in 1985 to 18.2 km³/year in 2015, while irrigated croplands increased from 71,928 km² in 1985 to 78,464 km² in 2015 in the entire HPA. The hydroclimatic time-series showed wetting trends in most of the northern HPA, but drying and warming trends in the southern region from 1985 to 2020. The groundwater level time-series indicated flat trends in the north, but significant declining in the central and southern HPA. Trends in irrigation water withdrawals and irrigation area across the HPA were controlled by the advancement of irrigation systems and technologies and the management of sustainable water use, but also were affected by dynamical changes in the hydroclimatic conditions.     

典型地区农用地污染调查及风险管控标准探讨

针对《土壤污染风险管控标准——农用地土壤污染风险管控标准》(GB 15618—2018),提出以土壤中全量浓度筛选值和管控值作为衡量农用地土壤污染风险管控的标准,对湖南省部分稻田农用地土壤及点对点稻米样品中镉、铅、砷、汞的总量和有效态浓度及稻米中含量进行监测,根据重金属总量浓度分为低风险、中风险、高风险3组。结果显示:(1)土壤及稻米中镉含量基本为随着风险级别的升高而增加,铅、砷在土壤和稻米中含量无规律性结果,汞监测结果均为未检出。(2)低风险组稻米镉超标率为12. 0%,高风险组稻米镉达标率为33. 3%,表明利用总量浓度对农用地土壤潜在风险进行分组存在一定的局限性。(3)依据4种重金属在土壤中总量及稻米(早稻)中含量情况,对风险级别进行调整并综合判断:有58个样品为低风险组,占样品总数的68. 2%,超标率为零;有15个样品为中风险组,占样品总数的17. 7%,超标率为80. 0%;有12个样品为高风险组,占样品总数的14. 1%,超标率为100. 0%。调整后评价结果与上述标准的划分目标更接近,能够提高上述标准的准确性和实用性。     

基于Landsat 8遥感数据的天津市地表温度反演

以Landsat 8遥感数据为数据源,进行天津市地表温度反演研究。首先采用单通道算法反演地表温度,并利用均值标准差法进行温度分级。然后建立不同温度等级面积比例的估算模型。再通过随机样点,从不同温度等级和土地覆盖类型2个角度,分别建立并比较不同类样点的地表温度与各指数的拟合模型。结果表明:次高温区域面积比例与人口密度、人均GDP都具有较高的决定系数;地表温度与NDVI、BAEM的二元线性回归决定系数高于地表温度与单一指数的决定系数;将样点分类后,低温点与MNDBI的决定系数高于其他温度等级样点,水域和植被样点与各种指数的决定系数高于其他地物类型样点。     

A climate-change vulnerability and adaptation assessment for Brazil's protected areas

Brazil hosts the largest expanse of tropical ecosystems within protected areas (PAs), which shelter biodiversity and support traditional human populations. We assessed the vulnerability to climate change of 993 terrestrial and coastal-marine Brazilian PAs by combining indicators of climatic-change hazard with indicators of PA resilience (size, native vegetation cover, and probability of climate-driven vegetation transition). This combination of indicators allows the identification of broad climate-change adaptation pathways. Seventeen PAs (20,611 km²) were highly vulnerable and located mainly in the Atlantic Forest (7 PAs), Cerrado (6), and the Amazon (4). Two hundred fifty-eight PAs (756,569 km²), located primarily in Amazonia, had a medium vulnerability. In the Amazon and western Cerrado, the projected severe climatic change and probability of climate-driven vegetation transition drove vulnerability up, despite the generally good conservation status of PAs. Over 80% of PAs of high or moderate vulnerability are managed by indigenous populations. Hence, besides the potential risks to biodiversity, the traditional knowledge and livelihoods of the people inhabiting these PAs may be threatened. In at least 870 PAs, primarily in the Atlantic Forest and Amazon, adaptation could happen with little or no intervention due to low climate-change hazard, high resilience status, or both. At least 20 PAs in the Atlantic Forest, Cerrado, and Amazonia should be targeted for stronger interventions (e.g., improvement of ecological connectivity), given their low resilience status. Despite being a first attempt to link vulnerability and adaptation in Brazilian PAs, we suggest that some of the PAs identified as highly or moderately vulnerable should be prioritized for testing potential adaptation strategies in the near future.     

国家生态环境监测“十四五”展望

"十四五"时期,生态文明改革持续深入,生态环境治理将向精准治污、科学治污、依法治污转变,这对加快推进生态环境监测体系与监测能力现代化提出了迫切要求。因此,本文从网络建设、体制机制、服务效能等方面,对生态环境监测所取得的进展与成效进行了系统分析,并对国家生态环境监测面临的机遇与挑战进行了深入剖析。在此基础上,针对支撑评价排名、服务精准治污、有序衔接新职能、建设大数据平台、强化数据应用、深化综合评价、理顺体制机制、推动产学研用、提升基础能力等方面,提出了"十四五"期间国家生态环境监测发展的相关建议。     

农地整治权属调整中农户认知对行为响应的作用机制--基于改进TPB及多群组SEM

农地整治权属调整是实现农业规模化和现代化的重要手段,而农户有效参与是推动权属调整的内在动力,研究农地整治权属调整中农户认知对其行为响应的作用机制,有助于高效引导农户参与权属调整,并为制定农地整治权属调整的政策提供科学依据。基于改进计划行为理论和湖北省11个县(市、区)1044份农户抽样调查数据,采用多群组结构方程模型探究了农地整治权属调整中不同类型农户认知对其行为响应的作用机制。结果表明:农地整治权属调整中农户行为逻辑符合改进计划行为理论,农户的行为态度、主观规范、知觉行为控制交互影响行为意愿,进而转换为行为响应,政府支持在行为意愿和行为响应之间起到部分中介作用。总体上,农户行为响应是"自发性""诱发性"和"约束性"三重行动逻辑的结合,且"自发性"占主导地位。多群组结构方程估计结果表明,纯农型与兼业Ⅰ型农户的行为响应受到"自发性""诱发性"和"约束性"三重影响,兼业Ⅱ型农户受到"自发性"和"诱发性"双重影响,非农型农户仅受到"诱发性"单一影响。因此,为引导农户积极参与农地整治权属调整,应该分别针对各类农户相应地提高其参与的"自发性"和"诱发性",降低"约束性",充分发挥农村社会经济组织的作用,将四种不同类型农户的利益需求统筹考虑,降低权属调整过程中利益协调难度。     

过一硫酸盐的活化及其降解水中有机污染物机理的研究进展

基于活化过一硫酸盐（PMS）产生SO₄^-·的新型高级氧化技术,在芬顿和类芬顿催化降解水中有机污染物的研究中占有重要地位。本文从活化PMS方法的特点和用途出发,对目前活化PMS的主要方法进行了论述,并对活化PMS降解水中有机污染物的机理进行了探讨,最后对该领域研究中存在的问题进行了分析。指出,开发高效的协同活化PMS的方法将成为该领域研究的必然趋势。     

新安江流域土地利用结构对水质的影响

以新安江上游流域为研究区域,用该流域2010年5月TM遥感影像图作为底图,通过实地野外调查获取了新安江流域的土地利用图.运用ArcGIS的水文、空间分析功能,将流域划分为8个子流域,并分析各子流域的土地利用结构.根据2010年1～12月的水质监测数据,分析TN、TP、高锰酸盐指数、NH4+-N、粪大肠菌群的时空变化特征,以及与土地利用结构之间的定量关系.结果表明,TN和NH4+-N有明显的时间变化特征,为枯时期>丰水期>平水期,而其他几种指标没有明显的时间变化.在空间上,整体上呈现出渔梁、浦口污染最为严重.流域内土地利用结构与水质之间的相关关系表现为:耕地、水体、建筑用地起源作用,林地、草地起汇作用.在年度上看,耕地对TN、NH4+-N、高锰酸盐指数影响最大,草地对TP影响最大;不同水期上,枯水期和丰水期,对各指标影响最大的土地利用类型为耕地,在平水期,对TN、TP、粪大肠菌群影响最大的土地利用类型分别为耕地、草地、林地.     

智能手机应用程序使用与操作的驾驶分心风险影响研究*

为研究智能手机应用程序操作方式与使用行为对驾驶分心影响的问题,探讨智能手机程序操作方式对驾驶分心影响的优劣关系,基于结构方程模型提出4个因果关系假设,构建涵盖程序使用、驾驶分心、驾驶绩效等潜变量的智能手机使用行为影响的结构方程模型。通过收集线下问卷的方式进行调查,搭建模拟场景,设计6项实验方案,通过驾驶模拟实验方式收集相关数据,建立相对偏差矩阵。研究结果表明:手机通话功能的使用（路径系数0.472）对驾驶分心影响显著,手机导航功能使用（路径系数0.256）、手机音乐功能使用（路径系数0.249）对驾驶分心影响不显著。语音交互方式均优于手动操作方式,其中语音交互启动导航方式（F3=0.019）的影响最小。研究结果可对道路驾驶情况下智能手机应用使用与操作方式的研究起推动作用。     

模糊综合评价法及主成分分析法在额尔齐斯河水质评价中的应用

利用额尔齐斯河2010年监测数据进行水质评价。用模糊综合评级法对水质状况进行评价,判断水质级别;用主成分分析法判断主要污染物类型,确定各污染物的主要贡献率。并将两种方法的评价结果与单项指标评价结果相比较,结果表明：在水质评价中水质级别判断采用模糊综合评价法,水质主要污染物判断采用主成分分析法,用两种评价方法结合起来对水环境质量进行评价,结果较准确。