河西地区近50年参考作物蒸散量的演变趋势及其影响因素

根据河西地区17站点近50年的逐日气象资料,利用Penman-Monteith方程计算了逐日ET0,以Mann-Kendall法对各站不同季节、年ET0平均总量进行趋势检验。结果表明：武威、古浪、天祝3站年ET0呈增加趋势,其余14站均呈下降趋势,其中有9站通过显著性水平检验。春、夏、秋、冬四季酒泉地区和张掖地区各站ET0值均呈下降趋势,武威地区各站变化趋势不一致,且前者ET0值下降趋势总体较后者明显。典型站点ET0与气候要素多元线形回归分析表明：风速是不同季节、不同站点影响ET0变化的首要因子。其次,最高温度、相对湿度、日照时数也是影响年ET0及各站点不同季节ET0变化的主要因子。     

鄱阳湖流域参考作物蒸散量变化特征及其归因分析

为分析气候变化下鄱阳湖流域参考作物蒸散量(ET_0)的变化特征及其影响因子,利用鄱阳湖流域13个气象站1960—2014年逐日气象观测资料和Penman-Monteith公式计算ET_0,采用Mann-Kendall趋势检验、累积距平、敏感曲线和线性回归等方法分析了鄱阳湖流域ET_0变化特征及主要气象因子对年ET_0变化的贡献。结果表明:鄱阳湖流域多年平均ET_0为1 054.1 mm,从南至北呈减少趋势,但总体相差不大;年内季节性差异明显,夏季ET_0为冬季的3.53倍。近55年来,鄱阳湖流域ET_0除春季呈上升趋势外,其他季节均呈下降趋势,其中夏季呈显著下降趋势(P0.01);流域年ET_0总体呈显著下降趋势(P0.01),其年均速率为~(-1).09 mm·a~(-1),其中,气温对ET_0的影响为0.55 mm·a~(-1),相对湿度对ET_0的影响为0.47 mm·a~(-1),风速对ET_0的影响为~(-1).27 mm·a~(-1),年日照数对ET_0的影响为-0.83 mm·a~(-1)。因此,日照时数和风速的减少是引起鄱阳湖流域ET_0下降的主要原因。鄱阳湖流域年ET_0变化对相对湿度、平均气温、日照时数、风速等气象因子变化响应强度依次减弱。该研究对于开展气候变化对鄱阳湖流域水资源影响评估具有一定的科学意义和应用价值。     

近50年来山东省参考作物蒸散量变化及定量化成因

参考作物蒸散量(ET0)被广泛应用于估算生态需水、农业灌溉、区域气候干湿状况评价等方面,在气候和环境变化中起着非常重要的作用。基于山东省1961—2010年90个气象站的逐日气象观测数据,应用Penman-Monteith模型估算了区域内的ET0,研究了山东省ET0的空间分布特征和时间演变规律及主要影响要素,定量分析了各影响要素对ET0变化的贡献。结果表明,山东省年平均ET0为1 028.4 mm,由东南沿海向西北内陆递增;夏季最高,其次为春季、秋季,冬季最低。年平均ET0变化倾向率为-1.818 mm·a-1,减少趋势极显著(P0.01);各季节均呈减少的变化趋势,夏季最明显;鲁西和鲁西南ET0的减少趋势最显著,向东则减少趋势减弱,至半岛东部部分站点则有增加趋势。全省年平均ET0在1983年前后发生突变,春季、夏季、冬季分别发生在1969年、1987年、1971年,秋季没有突变。主振荡周期为12 a左右,不同年代表现出的周期性不一致,且多种周期尺度相互交叉。年际和各季节风速和日照时数呈极显著的减少趋势,对ET0变化的负贡献较大,是山东省ET0减少的主要影响因素;最高和最低气温、相对湿度对ET0变化表现为正贡献,在一定程度上消弱了风速和日照时数的负贡献。年际和季节各气象要素对ET0变化的总贡献率与ET0的实际变化率较接近,年际、春季、秋季、冬季对ET0减少变化的第一主导气象要素是风速,贡献率分别为-9.587%、-8.074%、-9.920%、-16.847%,夏季第一主导气象因素为日照时数,贡献率为-8.287%。     

山东省1960—2011年参考作物蒸散量变化特征研究

为了研究山东省参考作物蒸散量（ET0）的变化特征,选取属于湿润气候的成山头站以及属于半湿润气候的惠民站、济南站、潍坊站、定陶站、兖州站6个气象站,利用国家气象资料中心提供的1960—2011年的逐日气象资料,采用距平分析、回归分析和地理信息系统分析了山东省ET0的年代际、年际和年内的时空变化趋势,并通过偏相关分析及标准化偏回归系数对各站ET0的影响因素进行研究。结果表明：半湿润区ET0年代均值大于湿润区ET0年代均值,其中济南站最大,最大值出现在20世纪70年代,达到1269.2 mm,成山头站最小,最小值也出现在20世纪70年代,为900.8 mm;6个站点中,济南站ET0值年际间的变化最大,极差达到351.9mm,定陶的极差最小,为157.8 mm。潍坊的ET0年际波动最大,标准差达到74.4 mm;定陶的年际ET0标准差达到51.4 mm,波动最小。6个站点的ET0年均值随时间呈现不同程度的降低,其中潍坊和兖州为极显著,济南和定陶为显著降低。ET0年均值在空间上的分布规律为：济南站〉潍坊站〉惠民站〉兖州站〉定陶站〉成山头站;6个站点的ET0都是夏季最高,冬季最低。春季平均ET0值中部地区最大,达到409.0 mm,东北部沿海区最小,只有237.2 mm。夏季平均ET0值的空间分布与全年平均ET0值的空间分布较为一致,只在惠民站为中心的小区域内出现降低,与周围区域有反差。秋、冬季平均ET0值在中部及东北部均较大,东北部最大,西南部及西北部较小,最小值出现在西南地区。半湿润气候的惠民站、济南站、潍坊站、定陶站、兖州站的ET0随时间的年内变化曲线为单峰型,峰值均出现在夏季6月,全年的第162天。湿润气候下成山头站的ET0随时间的年内变化曲线呈双峰型,峰值分别出现在春季5月,全年第150天以及秋季9月,全年第270天;山东省ET0与气象要素间的相关性很好,除成山头站的最低气温外,均达到极显著水平。影响山东省湿润气候和半湿润气候ET0变化的主要气象要素分别为最高气温和平均气温。     

1982—2015年黄河流域植被NDVI时空变化及影响因素分析

在全球变化的背景下,刻画植被动态、定量分析气候和人类活动对植被变化的影响对于改善生态系统结构和功能具有重要意义.基于GIMMS-NDVI3g数据、结合土地利用数据和气象数据,采用趋势分析、残差趋势等方法,多尺度、多时段、多类型研究1982—2015年黄河流域植被动态变化,并定量分析气候变化和人类活动对NDVI变化的贡献...     

徐州市北郊农田土壤重金属污染趋势面分析及其容量研究

本文把趋势面分析的数学方法应用于土壤重金属污染调查研究中,使重金属含量分布、污染情况等众多信息集中反映在一张图上,结果令人满意。同时结合当地重金属输入、输出情况,建立了动态平衡模式,计算出该区重金属的土壤环境动容量,并进行了土壤环境预测,为综合治理土壤污染提供了科学依据。     

唐家河自然保护区植被景观梯度变化及其成因

以ETM 影像数据为基础,利用景观分析软件Fragstats对唐家河自然保护区植被景观分别从东西、南北、西北至东南3个方向进行空间梯度分析.结果表明,沿东西方向,景观多样性呈现"升-降-升"的波动变化趋势,破碎化程度与复杂度降低;沿北南方向,景观多样性、复杂度以及连接度逐渐下降,但破碎度增加,形状趋于复杂;沿西北至东南方向,景观多样性与复杂度均表现出"降-升-降-升"的波动变化趋势;在西北部至中部斑块邻近度相对较高,变化较为明显;而东南部相对较低,变化幅度小.唐家河自然保护区所处的自然条件是其景观格局梯度变化形成的主要原因和先决条件,植物群落的空间格局明显受水文地貌特征的控制.     

淮河流域安徽段水系沉积物中多环芳烃的污染性状研究

应用气相色谱质谱联用仪测定淮河流域安徽段水系沉积物样品中萘、二氢苊、苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并[a]蒽、、苯并[a]芘和二苯并[a,h]蒽等12种多环芳烃的质量分数,并在此基础上分析沉积物中多环芳烃的区域分布、污染特征和来源。结果表明：研究区水系沉积物中多环芳烃有一定程度的富集,但与国内其他河流相比,样品中多环芳烃的质量分数不高;淮河南北岸支流沉积物中多环芳烃的含量差异比较明显,尤其是东淝河,含量明显低于淮北平原上的其它河流;淮河主干道和北岸支流沉积物中4环以上的多环芳烃含量较高,而南岸支流的淠河和东淝河沉积物中2～3环的多环芳烃平均含量明显高于其他环数;通过污染来源分析,沉积物中多环芳烃除与天然成岩过程有关外,大都是由有机物质的燃烧与热解引起的。     

淮河源12种园林地被植物竞争格局与过程

淮河源区处于北亚热带向暖温带过渡地带,地被植物种类繁多,选取该地区有代表性的12种典型地被植物,进行应用表现情况调查和竞争力量化评价,选用园林地被植物权重(以分布面积计)、园林地被植物养护的投入和园林地被抗杂草入侵能力三个量化指标,计算得出竞争力指数。研究表明淮河源区园林地被植物栽植后5—10年,其竞争力的强弱可充分表现出来,其中木本植物整体竞争力大于草本,而藤本植物竞争力最强。但也有少量草本如红花酢浆草,竞争力超过部分木本植物,值得大量推广运用。根据淮河源区园林地被植物群落竞争格局与过程,在进行园林工程实践中充分考虑园林地被上杂草和地被植物自身竞争力状况,降低园林工程中化学药品的使用和能源消耗,以保护生物多样性。     

Impacts of climate change/variability on the streamflow in the Yellow River Basin, China

Changes of streamflow reflect combined effects of climate, soil and vegetation in the basin scale. This study was conducted to investigate the response of streamflow to the climate changes/variability in different scales of the Yellow River Basin (YRB). The spatial distribution and temporal trends were explored for precipitation and potential evapotranspiration (PE) during 1961-2000 to illustrate climate change/variability and impacts of climate change/variability on streamflow were explained by investigating the relationship of precipitation, PE and streamflow in the YRB. The results presented that: (i) precipitation and PE exhibited different spatial distribution patterns and temporal trends in different regions, and most stations showed negative trends for precipitation in the basin; (ii) the relationship of streamflow with precipitation and PE showed high nonlinearity, and the magnitudes and patterns of streamflow response to precipitation and PE displayed different patterns varied with the dry conditions in different region or years; and (iii) the precipitation elasticity of streamflow (?_P) was 1.80, 1.08, 1.78 and 1.95 in Lanzhou, Toudaoguai, Huayuankou and Lijin respectively, while the PE elasticity of streamflow (?_ET) was −3.41, −4.40, −4.52 and −4.20 in above four scales, respectively, from which can be seen that streamflow was more sensitive to precipitation in wet region than in arid region and inversely it was more sensitive to PE in arid regions than in wet regions. Furthermore, precipitation elasticity of streamflow calculated from the partial correlation presented a reasonable result to show the combined effect of precipitation and PE on streamflow.     

Multi-scale evaluation of river health in Liao River Basin, China

Previous studies on river health evaluation mainly focused on characterizations at a river-corridor scale and ignored the complex interactions between the river ecosystem and other components of the river basin. Based on the consideration of the interactions among rivers, associated river basin and habitats, an assessment framework with multi-scale indicators was developed. An index system divided among these three scales to characterize the health of river ecosystems in China’s Liao River Basin was established. Set pair analysis was applied to integrate the multi-scale indicators and determine the health classes. The evaluation results indicated that the rivers in the western and eastern zones of the Liao River were classified as sick, and rivers in the main stream of the Liao and Huntai rivers were classified as unhealthy. An excessive level of disturbances, such as large pollution loads and dense construction of water conservation projects within the river basin, were the main causes of the river health deterioration.     

干旱内陆河流域土地利用变化及其对环境的影响——以西北地区黑河流域为例

从区域的角度,研究土地利用/土地覆被变化导致的生态环境退化,对于丰富土地利用/土地覆被变化研究内容具有重要的理论意义,同时又对当地生态环境的保护与恢复具有现实的指导意义。文章以我国西北干旱区内陆河流域黑河为例,利用遥感和GIS技术,分析和评价近17年(1987—2004年)来该流域土地利用的动态变化及其对于整个流域环境的影响。研究结果表明,自1987—2004年黑河流域5种土地利用类型面积发生了显著的变化。具体表现在耕地面积由1987年的5178.0km2增加到2004年的5357.8km2,林地面积从1987年的6422.1km2增加到2004年的6450.4km2,城镇用地面积从1987年的115179.5km2增加到2004年的115791.4km2;另一方面,草地面积却从1987年的27710.6km2减少到2004年的27209.3km2,水域面积从1987年的1645.7km2减少到2004年的1386.4km2。同时又分别从黑河上、中、下游方面,对土地利用变化情况作了具体的分析。通过以上研究可以看出,近17年来,黑河流域土地利用发生了深刻的变化,由此造成了整个流域的生态环境退化问题,主要表现在水环境的变化、土地荒漠化、土壤盐渍化以及植被退化等方面。     

50年长江源区域植被净初级生产力及其影响因素变化特征

基于长江源区1959—2008年月平均气温、最高气温、最低气温、相对湿度、降水量、风速和日照时数等气候要素资料,应用修订的Thornthwaite Memorial模型计算了50年植被净初级生产力,分析其年际和年代际变化特征及其主要气象因子的影响。结果表明：1959—2008年间,研究区年降水量呈增加趋势,降水量变化曲线线性拟合倾向率每10年为5.685~13.047 mm,春夏季增幅较大;年平均气温呈极显著上升趋势,气温变化曲线线性拟合倾向率每10年在0.240~0.248℃之间,增温率以秋冬季最大;最大蒸散呈增加趋势,年最大蒸散变化曲线线性拟合倾向率每10年在5.073~5.366 mm,春季增幅最大;地表湿润指数也呈增加趋势,年地表湿润指数变化曲线线性拟合倾向率每10年为0.013~0.020,冬季增幅最大,在10年周期时间频率附近,出现了6~8个干湿交替期,20世纪90年代之后为偏湿期,在低频区,1998—2005年有偏干振荡;近50年年NPP变化呈显著上升趋势,NPP变化曲线线性拟合倾向率每10年在97.901~197.01 kg.hm-2之间,2001—2008年NPP较高。影响长江源区NPP变化的主要气候因子是降水量、最大蒸散量和平均最低气温。     

雅砻江流域生长季植被时空变化特征及对气象因子的响应分析

在全球气候变化背景下,开展植被变化对气象因子的响应研究对流域生态环境保护和水土资源合理利用具有重要的现实意义.以雅砻江流域为研究区,基于1982—2015年GIMMS NDVI数据,首先采用多种数理统计方法揭示生长季NDVI的时空变化特征,基于滞后相关系数法分析NDVI对气象因子的时滞效应,在此基础上建立各像元NDVI...     

Distribution,enrichment mechanism and risk assessment for fluoride in groundwater: a case study of Mihe-Weihe River Basin,China

● High fluorine is mainly HCO₃·Cl-Na and HCO₃-Na type. ● F⁻ decreases with the increase of depth to water table. ● High fluoride is mainly affected by fluorine-containing minerals and weak alkaline. ● Fluorine pollution is mainly in the north near Laizhou Bay (wet season > dry season). ● Groundwater samples have a high F⁻ health risk (children > adults). Due to the unclear distribution characteristics and causes of fluoride in groundwater of Mihe-Weihe River Basin (China), there is a higher risk for the future development and utilization of groundwater. Therefore, based on the systematic sampling and analysis, the distribution features and enrichment mechanism for fluoride in groundwater were studied by the graphic method, hydrogeochemical modeling, the proportionality factor between conventional ions and factor analysis. The results show that the fluorine content in groundwater is generally on the high side, with a large area of medium-fluorine water (0.5–1.0 mg/L), and high-fluorine water is chiefly in the interfluvial lowlands and alluvial-marine plain, which mainly contains HCO₃·Cl-Na- and HCO₃-Na-type water. The vertical zonation characteristics of the fluorine content decrease with increasing depth to the water table. The high flouride groundwater during the wet season is chiefly controlled by the weathering and dissolution of fluorine-containing minerals, as well as the influence of rock weathering, evaporation and concentration. The weak alkaline environment that is rich in sodium and poor in calcium during the dry season is the main reason for the enrichment of fluorine. Finally, an integrated assessment model is established using rough set theory and an improved matter element extension model, and the level of groundwater pollution caused by fluoride in the Mihe-Weihe River Basin during the wet and dry seasons in the Shandong Peninsula is defined to show the necessity for local management measures to reduce the potential risks caused by groundwater quality.     

甘河着生藻类群落结构及其与环境因子的关系

2018年8月(丰水期),在嫩江支流甘河,调查了19个点位的着生藻类群落结构和水环境特征。并运用聚类分析、Mcnaughton优势度分析和IBD(biological diatom index,硅藻生物指数)3种方法研究了甘河着生硅藻群落结构和优势种清洁状况,使用主成分分析、Spearman相关分析和冗余分析等统计分析方法研究了甘河着生硅藻群落和环境因子的响应关系。结果表明:甘河共鉴定出着生藻类90种(属),以硅藻门、绿藻门和蓝藻门为主,生物量丰富。丰水期甘河水生态环境质量状况较为健康,着生硅藻主要由清洁种构成,其中Achnanthidium minutissimum优势度0.48,为绝对优势种。聚类分析结果表明,甘河采样点位可分为3组;其中组1和组2点位主要位于甘河上、中游,上、中游水质、生境质量较好,健康程度较高,优势种均为清洁种,上游Achnanthidium minutissimum优势度达到了0.64;组3点位均位于甘河下游,下游人为干扰较强,健康程度较其余两组偏低,Nitzschia palea和Nitzschia paleaeformis等耐污种在组3的优势度较高。导致甘河着生硅藻群落清洁度由上游到下游逐渐变差的主要水环境因子为电导率、总磷和高锰酸盐指数,其中影响中游硅藻群落结构变化的主要水环境因子为高锰酸盐指数,影响下游硅藻群落结构变化的主要水环境因子为电导率和总磷。由此可见,着生硅藻群落可以较好的指示甘河流域水体有机污染程度和营养富集程度。