Spatial and Seasonal Response of Municipal Water Use to Weather across the Contiguous U.S.

Weather variability has the potential to influence municipal water use, particularly in dry regions such as the western United States (U.S.). Outdoor water use can account for more than half of annual household water use and may be particularly responsive to weather, but little is known about how the expected magnitude of these responses varies across the U.S. This nationwide study identified the response of municipal water use to monthly weather (i.e., temperature, precipitation, evapotranspiration [ET]) using monthly water deliveries for 229 cities in the contiguous U.S. Using city‐specific multiple regression and region‐specific models with city fixed effects, we investigated what portion of the variability in municipal water use was explained by weather across cities, and also estimated responses to weather across seasons and climate regions. Our findings indicated municipal water use was generally well‐explained by weather, with median adjusted R² ranging from 63% to 95% across climate regions. Weather was more predictive of water use in dry climates compared to wet, and temperature had more explanatory power than precipitation or ET. In response to a 1°C increase in monthly maximum temperature, municipal water use was shown to increase by 3.2% and 3.9% in dry cities in winter and summer, respectively, with smaller changes in wet cities. Quantifying these responses allows urban water managers to plan for weather‐driven variability in water use.     

神农架主峰南坡猕猴桃种质资源调查及保护策略

巴东县北部神农架主峰南坡的送子园原始森林保护区内具有种类繁多的猕猴桃种质资源，经调查发现共分布有中华猕猴桃（A.chiensis)、美味猕猴桃（A.deliciosa)、革叶猕猴桃(A．rubricalis var.coriacea)、葛枣猴桃(A．ploygama)、京梨猕猴桃(A．callosa var．henryi)、软枣猕猴桃(A．arguta)、巴东猕猴桃(A．tetramera var.badongenisis)、紫果猕猴桃(A．arguta var.purpurea)及紫果新变型、绵毛藤山柳(Clematoclthra lanosa)10种(包括变种、变型)。简述了各种类的植物学性状和果实经济性状，种质资源分布的主要特点以及生态环境，指出由于砍伐森林和环境条件的恶化使猕猴桃资源已受到威胁和破坏，提出保护策略的重点是提高全民的生态保护意识；可持续开发利用资源；加大科技对猕猴桃资源保护支撑的力度。其主要保育措施：一是在保护区内就地进一步加强物种全面保护；二是省级以上科研单位分区建立猕猴桃后种质资源圃，对濒危物种或持有物种进行迁地保护；三是开展超低温保存技术的研究，建立种子和花粉基因库。并建立完善与国际接轨的信息数据库平台，便于国际合作与交流。     

长江三峡地区坡地发育初步研究

坡地发育是地貌学研究的基本问题之一。三峡地区坡地发育的研究对三峡库岸稳定性的评估和三峡移民的土地开发具有十分重要的意义。首先从概括坡地发育的研究进展，阐述科学家们对坡地发育的不同看法入手，引出三峡地区坡地发育的特殊性。初步研究三峡地区的坡地发育具有分段式分进的特点，包括中山峰陡坡的剥蚀后退过程，山顶缓坡的风化剥蚀夷平的过程，上段斜坡的片流坡地侵蚀过程，下段陡坡的剥坡后退过程，山麓堆积缓坡的剥蚀过程等。通过分析三峡地区坡地的五种坡段的成因、现状、发展趋势以及它们对三峡库区的稳定性和三峡移民的土地开发的影响，预测未来的三峡库岸，大部分为剥蚀陡坡，部分为崩塌滑坡陡坡，三峡沿岸城镇开发建设的重点将是库岸有坡地的防护工程。     

Towards a smallholder hydrology for equitable and sustainable water management

Situations of water scarcity challenge sustainability and threaten small users' access to water. In response to this problem, there has been a search for a method of hydrological analysis that can better represent the needs of small water users. While this search is rooted in the debate favouring a more participatory and inclusive allocation of the resource, it also requires a new focus on smallholder hydrology that can confront the gaps and biases found in current hydrological practices in many countries. This article looks at past hydrological practices and also at results of recent studies, highlighting the perspective of smallholder irrigators in surface water planning in Zimbabwe, and groundwater planning in India. These case studies show that wider social forces, not always best science, drive hydrological practices. However, new frameworks focusing on the water user can emerge for more equitable and sustainable water management.     

农闲期城郊农田灌溉水中典型污染物含量与评价——以西北江三角洲为例

摸查了农田灌溉系统水环境经农（夏）闲期降水等外部强干预调理后的环境污染物含量——该值理论上是环境自净作用之后的最不利值,对农田灌溉系统水环境进行水质评价,探究其对农田土壤质量的潜在污染风险.于2019年6月中旬—7月下旬（降雨集中期）,分别在西北江三角洲城市（清远市、佛山市和江门市）实验基地周边筛选研究区,并在雨后对有覆水的水源区域、灌渠、蓄水池和田间水等采集上覆水,共采得水样27×2份,对其pH值、悬浮物（SS）、矿化度、总磷（TP）、氨氮（NH₄⁺-N）、Cd、As、Pb、Cu和Zn的含量进行检测;对各研究区pH值、SS的成因和影响,矿化度的等级,重金属均值分布等进行分析;对全样品TP、NH₄⁺-N、重金属含量进行Pearson相关性分析和描述性特征分析;通过单因子水质标识指数P_i和综合水质标识指数P分别对各采样点、各构成项目和各研究区进行水质评价.研究发现雨后农田灌溉系统水环境构成复杂,物质呈无显著性差异的迁移,灌溉沿程上覆水中大部分物质可能处于动态平衡,受局部环境影响变小,TP、NH₄⁺-N和重金属等迁移物质主要还是灌溉水体中原有的,受外力驱动扰动后在水动力作用下可能以氮磷结合形态沿灌溉系统发生远距离迁移;使用河流水质标识指数法评价农田灌溉系统水环境,发现该法可以刻画局部灌溉的水质态势,对农田灌溉系统水环境的含量特征评价做出科学、合理的解释,也可以做出综合性定量评价.虽然灌溉水系统结构差异较大,但是从整体上可以初步得出农闲期西北江三角洲农田灌溉水的灌溉风险不高的结论,总体综合水质评价级别为Ⅰ类~Ⅱ类,达到水环境功能区的使用要求.     

新冠肺炎疫情期间我国居民佩戴口罩防护行为研究

口罩作为阻隔病毒传染的物理方式之一,其能阻断病原体经飞沫传播,同时具有双向隔离保护作用.佩戴口罩对于公众防范新型冠状病毒（2019-nCoV）感染的风险和维持人体基本健康具有重要意义.为了解新型冠状病毒肺炎（COVID-19,简称“新冠肺炎”）疫情期间我国居民佩戴口罩的行为模式特征,基于新冠肺炎疫情期间我国人群环境暴露行为模式调查,分析全国31个省（自治区、直辖市）居民在新冠肺炎疫情期间佩戴口罩的行为特征,并探讨不同潜在风险人群佩戴口罩行为模式的差异性.结果表明:①在新冠肺炎疫情期间,我国人群外出佩戴口罩的比例在99%以上,显著高于非疫情期间的口罩佩戴率（16.05%）,其中,医务人员以及与人群广泛接触群体的口罩佩戴率最高（100%）.②居民以仅佩戴医用外科口罩、仅佩戴一次性使用医用口罩以及佩戴医用外科口罩和一次性使用医用口罩3种模式为主,占31种口罩佩戴模式的60%以上.③新冠肺炎疫情期间,不同职业人群、不同所属人群以及不同疫情地区人群佩戴口罩的比例均存在显著差异.④新冠肺炎疫情期间,我国居民佩戴口罩的更换频次多为累计使用时长4 h更换一次和累计使用时长24 h更换一次.⑤人群外出佩戴口罩的比例随新冠肺炎疫情严重程度的升高而增加.尽管新冠肺炎疫情分布特征和管控措施存在差异,但居民佩戴口罩行为均表现良好,其中居住地不存在疑似病例的人群比居住地存在疑似病例的人群的口罩佩戴率更高,说明人群佩戴口罩行为与疫情的发展可能存在一定的相互作用.研究显示,新冠肺炎疫情期间我国人群佩戴口罩这一防护行为总体执行较好.      

土壤微生物群落结构对生活源和工业源再生水灌溉的差异化响应

为研究不同来源再生水灌溉对土壤微生物群落结构的影响,以地下水灌溉土壤为对照,采用Illumina MiSeq高通量测序技术对长期利用生活源和工业源再生水灌溉的土壤微生物群落结构进行分析,进一步探究土壤环境因子及其相互作用对微生物群落结构的影响.结果表明,与地下水灌溉相比,长期生活源再生水灌溉可显著提高土壤中TOC、 DOC、 Eh、 NH~+_4-N和TP的含量,长期工业源再生水灌溉导致Cd、 Cr、 Cu、 Pb和Zn在表层土壤大量累积.再生水灌溉显著增加了土壤中Acidobacteria和Planctomycetes的相对丰度,降低了Firmicutes和Tectomicrobia的相对丰度,且不同来源再生水对土壤中功能微生物的影响不同,生活源再生水灌溉可显著增加Chloroflexi和Nitrospirae的相对丰度,而工业源再生水灌溉对Actinobacteria具有显著的抑制作用.db-RDA分析结果表明,生活源再生水灌溉土壤菌群主要受TN、 TP、 DOC和Eh影响(P0.05),工业源再生水灌溉土壤菌群主要受重金属影响(P0.05).长期再生水灌溉可改变土壤环境因子间的相互作用,进而影响微生物群落结构,生活源再生水灌溉土壤中微生物主要受DOC、 TN和TP等营养物质含量的增加和氧化还原条件的改变控制,工业源再生水灌溉土壤中微生物与重金属的积累显著相关.     

油脂对红壤结构性质与水流运动特征的影响

本文通过室内灌水入渗试验,研究了灌溉水油脂浓度（0,1.0,3.0和10.0g/L）、灌水频率（1d1次,2d1次,4d1次）和灌溉模式（纯清水灌溉,纯含油脂灌溉水灌溉,含油脂灌溉水-清水交替灌溉）对受灌土壤结构性质与水流运动特征的影响.结果显示,随灌水进入到受灌土壤中的油脂主要集中在优先流通道中快速运动,优先流湿润锋处的土壤油脂浓度较高且不受灌溉水中油脂浓度的影响,表明即便是采用较低油脂浓度的灌溉水灌溉,依然对地下水系统存在较高的污染风险;高频率、低定额的含油脂灌溉水灌溉有利于进入到受灌土壤中的油脂向深层土壤运动,使得斥水性土层厚度增大,从而导致入渗水流运动的不确定性及地下水系统的污染风险均增大;油脂对受灌土壤团聚体的再团聚作用只有在其浓度较高时才能形成,含油脂灌溉水-清水交替灌溉因降低了受灌土壤的油脂浓度反而导致土壤团聚体分散和破碎.研究成果对再生水和原污水农田灌溉制度设计具有参考价值.     

黄河三角洲典型地区耕地土壤养分空间预测

掌握土壤养分的分布特点是实现养分优化管理的重要基础。论文选择黄河三角洲典型地区山东省垦利县为研究区,通过田间采样与实验室化验分析获取了1 278个样本（0~20 cm）的土壤碱解氮、有效磷、速效钾数据。在经典统计分析的基础上,用地统计学方法分析了土壤养分的空间变异特征,并拟合了养分的变异函数模型。利用普通克里格法（OK）、反距离权重法（IDW）、泛克里格法（UK）、径向基函数法（RBF）和局部多项式法（LP）5种方法进行空间插值,并采用独立数据集验证对插值结果进行精度评价,进而分析了各养分空间分布规律。为深入探索各方法的适用性规律,基于AN数据设计了离散、随机、聚集3种空间分布模式的数据,利用各模型的自动优化进行试验,对比分析了不同插值方法在土壤养分空间预测中的自适应性。结果表明：1）研究区碱解氮、有效磷、速效钾均为中等强度的空间变异和中等程度的空间自相关,其变异函数模型分别为球状模型、指数模型和球状模型,决定系数依次为0.951、0.892和0.787;2）在空间分布上,土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量与地形和土地利用类型等有关,西南部地势较高,以水浇地和旱田为主,东北部沿黄农田受黄河淡水影响,耕地质量较好,而中部地区地势低平,以水田为主,养分含量偏低;3）相对于块金系数/基台值,Moran’s I是更为稳健有效的衡量土壤养分空间自相关性的方法;4）论文认为,空间分布模式、样本量、空间自相关性和空间聚集程度（最近邻比）均影响插值精度。在离散模式下,各方法自适应性均较差;在随机模式下,IDW与RBF自适应性优于OK和LP;在聚集模式下,各方法自适应性与样本量和空间自相关性有关,直至样本足够多时,4种插值方法精度接近。论文探明了研究区主要土壤养分的最佳插值预测方法,分析了土壤养分的变异特征和空间分布规律,为黄河三角洲典型地区耕地土壤养分利用管理和农业可持续发展提供了理论依据。     

An Evaluation of Selenium Concentrations in Water, Sediment, Invertebrates, and Fish from the Republican River Basin: 1997–1999

The Republican River Basin of Colorado,Nebraska, and Kansas lies in a valley which contains PierreShale as part of its geological substrata. Selenium is anindigenous constituent in the shale and is readily leached intosurrounding groundwater. The Basin is heavily irrigated throughthe pumping of groundwater, some of which is selenium-contaminated, onto fields in agricultural production. Water,sediment, benthic invertebrates, and/or fish were collected from46 sites in the Basin and were analyzed for selenium to determinethe potential for food-chain bioaccumulation, dietary toxicity,and reproductive effects of selenium in biota. Resultingselenium concentrations were compared to published guidelines orbiological effects thresholds. Water from 38% of the sites (n = 18) contained selenium concentrations exceeding 5 g L^-1, which is reported to be a high hazard for selenium accumulation into the planktonic food chain. An additional 12 sites (26% of the sites) contained selenium in water between 3–5 g L^-1, constituting a moderate hazard. Selenium concentrations in sedimentindicated little to no hazard for selenium accumulation fromsediments into the benthic food chain. Ninety-five percent ofbenthic invertebrates collected exhibited selenium concentrationsexceeding 3 g g^-1, a level reported as potentially lethal to fish and birds that consume them. Seventy-five percent of fish collected in 1997, 90% in 1998, and 64% in 1999 exceeded 4 g g^-1selenium, indicating a high potential for toxicity andreproductive effects. However, examination of weight profilesof various species of collected individual fish suggestedsuccessful recruitment in spite of selenium concentrations thatexceeded published biological effects thresholds for health andreproductive success. This finding suggested that universalapplication of published guidelines for selenium may beinappropriate or at least may need refinement for systems similarto the Republican River Basin. Additional research is needed todetermine the true impact of selenium on fish and wildliferesources in the Basin.