川西亚高山人工针叶林枯落物持水与土壤渗透性能

为川西亚高山人工林水源涵养效益评价与林分结构合理配置提供科学依据,对该区不同恢复阶段的人工针叶林类型林地枯落物蓄积量及其最大持水量、土壤贮水与渗透性能进行了试验研究。研究结果表明：（1）林地枯落物蓄积量随林龄增大而增加,排序为：70 a云杉林(F)>40 a云杉林(C)>40 a云杉 落叶松林(E)>55 a云杉林(B)>40 a落叶松林(D)>桦木林(BF)>25 a云杉 落叶松林(A)>灌木林(SF)>裸露地(BL),林地枯落物最大持水量也呈相同的趋势。（2）随土壤深度增加,土壤容重逐渐增大,有机质与非毛管孔隙度逐渐减小,土壤pH、毛管孔隙度和总孔隙度变化趋势不明显。（3）在0~30 cm土层,滞留贮水量在3632~7037 t/hm2,排序为：E>C>F>SF>D>BF>B>A>BL;最大贮水量在12294~23154 t/hm2,排序为：SF>D>F>E>A>B>BF>C>BL。（4）在0~20 cm土层,初渗率在080~2595 mm/min,排序为：C>D>E>BF>B>SF>F>A>BL;稳渗率在055~425 mm/min,排序为：BF>E>SF>A>B>F>D>C>BL。（5）各渗透率指标与土壤容重极显著负相关 (〖WTBX〗P〖WTBZ〗<001),与有机质含量、非毛管孔隙度极显著正相关 (〖WTBX〗P〖WTBZ〗<001);稳渗率与枯落物蓄积量显著正相关 (〖WTBX〗P〖WTBZ〗<005     

盐沼枯落物碳氮和有色溶解有机物淋溶过程研究

盐沼枯落物的短期淋溶过程对东滩沿岸的水质有重要影响.采用东滩3种典型盐沼植物的茎和叶的枯落物为材料进行为期48h的室内浸泡模拟实验.利用有机碳探测分析仪测定不同时间的可溶性有机碳(DOC)和总可溶性氮(TDN)浓度然后转换为累积释放量,通过紫外可见光光谱参数表征有色溶解有机物(CDOM)浓度,结合三维荧光光谱(EEMs)和平行因子(PARAFAC)分析推断CDOM的荧光组分的变化特征.结果 表明在淋溶释放的最初48 h,DOC、TDN、CDOM、两个类腐殖质荧光组分和两个类蛋白荧光组分的释放过程呈对数曲线状,最初8h增长迅速,8～48 h则增幅减缓或出现小幅下降趋势.不同种类的植物以及同种植物的不同部位的初始基质对枯落物的DOC和TDN释放量有显著影响.TDN最大累积释放量与初始基质有机碳和氮含量呈显著的正相关.枯物体中的氮比有机碳更容易淋失.各个荧光组分的贡献率变化不大,但不同植物种类之间存在显著差异,由此可以推断枯落物的初期淋溶以物理性过程为主.我们的研究结果表明,盐沼枯落物的淋溶对潮滩水水质有着显著的影响.     

川西亚高山几种天然林下苔藓层的持水特性

苔鲜层是森林生态系统垂直结构上的主要功能层之一,其在保持水土,调节径流和改良土壤等方面扮演着重要的角色.为了探讨川西亚高山天然林下苔鲜层的水文功能,研究了川西亚高山云杉林(PP)、方枝柏林(SS)、冷杉+云杉混交林(AF+PP)和冷杉+桦木混交林(AF+BP)林下苔藓层蓄积量、最大持水量和吸水速率等水文特征参数.结果表明:AF+BP苔藓层的蓄积量最大(11.35 t/hm2),其次是AF+PP(9.85 t/hm2)和PP(7.58 t/hm2),SS(3.32 t/hm2)最小.苔藓层持水量呈现AF+BP>AF+PP>PP>SS.AF+BP、AF+PP、PP和SS林下苔藓层最大持水率分别为739.3%、709.6%、588.9%和279.4%.林下苔藓层持水量随浸泡时间的增加而增加,其规律遵循对数方程(Q=k lnt+p).4种林分中AF+BP、AF+PP和PP在各浸泡时间的吸水速率基本一致,而SS较小,各类林分下苔藓层的吸水速率随着浸泡时间增加按方程V=ktb的趋势下降.     

长江三角洲地区海相沉积物母质土壤对Cu的吸附解吸特性

分别以长江三角洲地区海相沉积物母质土壤的表层土和心层土为例,考察了其对重金属Cu的吸附、解吸及固定特性,目的是了解其在不同土壤结构的存在形态和迁移特性。研究表明：不同表层土和心层土的铜吸附容量可用Langmuir,Freundlich和Temkin吸附等温方程拟合,其中以Langmuir方程吻合度最高,回归计算出的最大吸附容量与实验结果基本一致;而其解吸动力学大部分符合指数方式。研究发现,大多数土壤的心层土的最大吸附容量大于表层土,解吸量小于表层土;表层土中对Cu的固定吸附量最大的是滩涂泥,最小的是滩砂泥;心层土中对Cu的固定吸附量最大的是滩潮土,最小的是滩砂泥。不同土壤对Cu的固定吸附量存在差异性,这与土壤自身的pH、OM等多种因素有关, 一般pH值大、OM值高的土壤对Cu的固定吸附量越大.     

川西亚高山植被恢复过程中的土壤和地被物水源涵养能力评价

运用以空间代替时间,以糙野青茅草地、柳树灌丛、白桦林、混交林、冷杉林为植物自然恢复的序列,采用环刀法和实地调查-水浸法研究了川西亚高山植被恢复过程中土壤和地被物的持水能力。结果表明：土壤容重随深度增加而加大、随植被恢复而降低;土壤持水能力随深度增加而降低、随植被恢复而增加,表现为混交林>冷杉林>柳树灌丛>白桦林>草地;地被物储量及其持水能力随植被恢复极显著增加,其组成由草地的凋落物为主到冷杉林时以苔藓为主;生态系统土壤和地被物的持水能力随着恢复而显著提高,表现为混交林>冷杉林>柳树灌丛>白桦林>草地。因此,亚高山植被自然恢复能显著增加区域生态系统的土壤和地被物持水,适度增加阔叶树亦有利于促进川西亚高山恢复植被的土壤持水     

长江源区草地植被退化对土壤持水能力影响

选择长江源区的格尔木市唐古拉山镇作为研究区,通过野外实地采样与室内测试分析相结合,在分析草地植被不同退化阶段和不同土层深度下土壤持水能力特征的基础上,探讨了草地植被退化对土壤持水能力影响。结果表明：（1）在相同草地植被退化阶段,毛管持水量、饱和含水量和田间持水量随土层深度变化的特征基本一致;在相同土层深度上,毛管持水量、饱和含水量和田间持水量随草地植被退化的特征也大体相同。（2）在相同草地植被退化阶段,土壤持水量总体上随土层深度增加而减少,特别是在未退化阶段,10~20 cm土层的毛管持水量、饱和含水量和田间持水量比0~10 cm土层分别减少了12.38%、33.73%和7.64%。（3）在相同土层深度上,土壤持水量总体上随草地植被退化而减少,特别是在0~10 cm土层,轻度退化阶段的毛管持水量、饱和含水量和田间持水量比未退化阶段分别减少了41.52%、59.95%和27.03%。（4）土壤持水量与土壤容重、总碳、有机质和总氮显著相关,它在草地植被不同退化阶段和不同土层深度下的变化可能与地表覆被状况、植物根系数量和分布特征所引起的土壤容重、有机质等变化有关。研究可深化对草地植被退化与土壤持水能力相互关系的理解和认识,并为长江源区生态环境和水资源状况研究提供参考依据。 关键词： 土壤持水能力;草地植被退化;长江源区;影响     

丰乐河流域表层土壤有机碳空间变异特征研究

土壤有机碳含量空间变异特征的研究对于区域土壤资源的可持续利用具有重要意义。在ArcGIS技术的支持下对丰乐河流域表层土壤(0~20 cm)有机碳（SOC）含量的空间变异特征进行了研究。结果表明：丰乐河流域SOC含量为1431±4.50 g·kg-1,不同土地利用类型下SOC含量差异显著（p<001）。其中,林地SOC含量的均值最大,为1558±593 g·kg-1;水田和旱地次之（分别为1539±309 g·kg-1、1146±304 g·kg-1）;园地最小(1109±348 g·kg-1)。流域SOC含量变异系数（CV）为3144%,属中等变异程度。其中,林地的CV为3806%,在4种土地利用类型中为最大;园地、旱地的CV分别为3138%、2652%;水田的CV最小,为2007%,表明人类活动影响表层土壤有机碳含量的变异程度。研究区表层SOC半方差模型为球状模型,块金效应小于25%,存在强烈的空间自相关性,且空间变异主要由结构性因素引起。SOC含量空间分布的各向异性显著,在南北方向上变异程度最为剧烈。SOC含量空间分布表现为东北部、西南部较高,西北部偏低,总体呈斑块状分布     

长江流域极端降水的区域频率及时空特征

以长江流域130个气象站点1965~2014年的日降水量资料为基础,应用线性矩以及各种统计检验和空间分析技术对流域极端降水进行区域频率分析和时空特征描绘。研究表明：（1）应用模糊C均值分类和异质性检验,整个长江流域的年最大1、3、7和10日降水序列均可划分为7个一致性子区域。拟合优度检验表明,广义极值分布（GEV）和广义正态分布（GNO）为大部分区域极端降水序列的最佳分布;（2）使用考虑站间依赖性的Monte Carlo模拟评价极端降水增长曲线和分位数估计值的精确性,与站点绝对独立的情况相比,其均方根误差（RMSE）变大,90%的误差界也变宽;（3）每个一致性区域的区域增长曲线及其90%的误差界表明,当重现期小于100年时分位数估计值具有较高的可靠性,在四川盆地和长江中下游地区发生极端降水事件的可能性比较大,易发生高风险洪涝灾害;（4）重现期为100年的极端降水空间分布格局表明,从长江上游到下游的极端降水量逐渐增加,导致长江中下游流域更容易遭受洪涝灾害,这一结果与其区域增长曲线相一致。     

长江流域月降水的多尺度随机特征及其分区

提出了一种基于集合经验模态分解的多尺度信息熵方法来分析长江流域138个气象站1961～2016年的月降水在不同时间尺度下的随机性,然后,采用模糊C均值聚类(FCM)算法对流域月降水进行空间区划,最后,探讨各区平均月降水序列与厄尔尼诺1+2区的平均海表温度(NINO1+2)之间的时滞相关性.结果表明:(1)长江流域月降水存在明显的季节、年际和年代际变化特征;(2)流域月降水在不同时间尺度下的随机性均呈现出东部高-西部低的空间分布模式,并且流域月降水的IMF分量的随机性随时间尺度的增大而降低,且不同地区间其随机性的差异越来越大;(3)流域月降水在各IMF分量上的随机性沿纬向自西向东逐渐增大,而沿经向呈现出拟均匀性;(4)流域月降水在空间上可划分为6个一致性子区域:西部高原区、西南部横断山区、北部低山盆地区、南部低山丘陵区、东南部鄱阳湖平原区和东部长江三角洲区;(5)流域各区平均月降水对NINO1+2的最佳响应时滞自东南沿海向内陆地区依次由2个月延长至4个月.     

长江流域的非平稳SPI干旱时空特征分析

全球气候变化背景下,由于降水时间序列存在非平稳性,导致利用传统的标准化降水指数(SSPI)估计的干旱可能存在较大偏差。文章基于GAMLSS模型,以气候指数作为解释变量进行参数拟合,建立一种基于可变参数的非平稳伽玛模型,计算非平稳标准化降水指数(NSPI),并与SSPI指数对比分析长江流域1962～2016年干旱时空变化特征,结果表明:(1)NSPI与SSPI变化基本一致,但非平稳伽玛模型比平稳伽玛模型更好地重现降水量以捕获当前全球气候变化背景下的降水变化。(2)长江流域1962～2016年干旱有加重趋势。上游干旱烈度、干旱历时、干旱强度和烈度峰值的变化速率分别为每10年上升0.064、0.041、0.023和0.027,而中下游则分别为0.151、0.089、0.021和0.030;干旱强度以轻至中旱为主。长江源头和四川盆地西南部干旱较严重,而金沙江和雅砻江上游及鄱阳湖南部的干旱相对轻微。(3)与SSPI相比,NSPI估计的相同干旱烈度和干旱历时的重现期较大,且估计的干旱事件相对集中。NSPI的干旱风险表明长江源头、金沙江下游和洞庭湖流域中部是高风险集中区,而川江上游和鄱阳湖东南部是低风险集中区。(4)构建的非平稳伽玛模型估计的NSPI能较好的预测各干旱特征,且对干旱烈度和干旱历时的预测性能更好。     

生态认知对长江流域渔民退捕意愿的影响研究基于鄱阳湖区的调研数据

流域禁捕是贯彻落实长江经济带发展战略和"共抓大保护、不搞大开发"的重要举措.渔民作为禁捕政策的最终执行者和落实者,其参与的积极性和主动性是政策顺利实施和推进的重要保障.基于计划行为理论,利用鄱阳湖区实地调查数据和结构方程模型,探讨了生态认知对渔民退捕意愿的影响及作用机理.研究发现:(1)生态认知对渔民退捕意愿有显著正向影响,即渔民生态认知水平越高,其参与禁捕政策的意愿越强;(2)生态认知的主观规范、行为态度、感知行为控制3个维度均对渔民退捕意愿具有显著正向影响,且3个维度两两之间也存在显著正向影响.其中,主观规范对渔民退捕意愿的影响最为显著;(3)主观规范中指令性规范对渔民参与禁捕的带动作用大于示范性规范;行为态度受渔民对政府禁捕政策的心理预期、生态修复保护与经济发展的重要性对比认知的影响较大;感知行为控制主要受到禁捕政策对家庭生产生活的影响程度及渔民参与禁捕政策能力的影响.为此,应建立有效的监督管理体系,提高指令性规范对渔民退捕的带动和引导作用,提高渔民对长江流域生态保护重要性的认知,营造浓厚的流域生态保护及积极参与禁捕的社会氛围,同时,制定适宜的转产转业政策,且将相关政策、补偿等严格落实到每位参与退捕的渔民,增强渔民对政府的信任程度,进而提高渔民退捕意愿.     

基于跨区域水质水量指标的流域生态补偿量测算方法研究

生态补偿量测算方法研究是国内外流域生态补偿领域研究的重点课题之一。本研究提出的基于河流水质水量的跨行政区界的生态补偿量计算办法,将实行统一的流域和区域综合环境管理纳入到流域地区政府的责任范围内,即将流域水体行政区界河流水质和水量指标设定为生态补偿测算的综合指标值中。本研究首次尝试应用“综合污染指数法”进行流域生态补偿的水质评价,并提出依据水权和对全流域GDP的贡献度或比率的方法进行流域水流量的测算。同时,提出跨区域流域生态补偿量测算的原则、模式、流程及计算模型,并结合实例进行了理论上的测算,解决了流域生态补偿中利益主体责任不清的弊端和补偿执行不力的缺陷,并为流域生态补偿的有效实施提供了执行的方法和依据。     

长江流域鄂西四河流大型底栖动物群落结构特征及水质生物学评价

鄂西水系是国家级水源保护区,也是湖北省重要的生态旅游区。为了解鄂西水生态健康状况,于2014年10月~2017年1月不同时段在宜昌国家可持续发展实验示范区卷桥河（J）、清江利川段（Q）、宜昌市水源地黄柏河（H）和丹江口入库河流天河郧西段（T）开展了底栖动物群落特征研究。研究表明：4个河段共采集到大型底栖动物5门8纲18目61科。基于底栖动物指示种耐污性及其丰度占比分析,表明J、Q和T三河流污染程度沿水流方向呈加重趋势,而H水体健康状况整体较好。运用FBI和SIGNAL底栖生物评价指数,显示四条河流健康程度沿水流方向均呈下降趋势,但H变化趋势平缓,结果表明H水体上下游均处于较健康状态,其他3条河流上游或源头水体健康状况良好,下游受到较重污染。对主要环境因子（TP、NH₃-N、COD_Mn和TN）做主成分分析表明,轴1的解释率达到65.1%,表明轴1可以有效表征主要环境压力梯度。FBI和SIGNAL指数与轴1线性拟合度均较高,表明二者在鄂西河流水生态健康评估中可作为快速生物评价指数。     

长三角人工智能产业空间格局及影响因素

基于从天眼查筛选的长三角人工智能企业数据,采用核密度法、空间自相关分析、地理探测器等方法,研究2015～2020年长三角41个城市的人工智能产业空间格局及影响因素。研究发现：(1)城市群层面,长三角人工智能产业呈多中心集聚发展态势,上海、杭州、苏州、南京、合肥五大集聚中心带动产业整体向沪宁合杭甬发展带集聚;从产业基础层、技术层到应用层,随着产业链环节技术门槛的降低,集聚水平提高,集聚中心数量增多,集聚规模扩大。(2)城市层面,上海和苏州呈现出“多中心”集聚特征,而杭州、南京、合肥为“单中心”的集聚模式;应用层集聚程度高于技术层和基础层,并向人口最密集和数据生产最多的中心城区集聚,基础层和技术层则相对更多布局在产业园区。(3)城市人工智能技术关联产业的基础(计算机、软件等)、科技人员数量、创新能力是影响长三角人工智能产业空间格局的核心因素,但基础层、技术层和应用层的影响因素存在一定的差异性。