鄱阳湖流域基本特征、面临挑战和关键科学问题

鄱阳湖流域总面积占长江流域面积的9%,占江西省国土面积的939%,鄱阳湖流域的生态健康维系着流域内,特别是长江中下游的生态安全,是区域经济、社会、生态可持续发展的重要保障。在全面认识鄱阳湖流域基本特征和面临挑战的基础上,探讨了鄱阳湖流域面临的五大科学问题：“山 江 湖”的相互关系与流域的生态健康;全球变化背景下流域生态系统的响应;流域生物多样性地理格局与社会经济合理分区;长江流域环境演变对鄱阳湖流域的影响;流域科学管理的理论与实践。为鄱阳湖生态经济区的建设和全流域的综合管理提供科学的建议和对策     

湖泊流域系统水文水动力联合模拟研究进展综述

湖泊流域水文水动力联合模拟对综合管理湖泊流域水资源具有重要的理论和实践意义。通过水文水动力联合模拟研究进展的综述,可深入了解湖泊流域联合模型发展和演变过程,把握国际研究主流趋势和前沿手段。传统湖泊流域联合模拟方法主要通过流域水文模型结合湖泊水量平衡模型来计算湖泊流域水均衡组分,但水量平衡方法仅是对湖泊过程的一般性描述,难以切实反映水位空间差异显著的湖泊系统有着显著的水动力特性。基于流域水文模型与湖泊水动力模型的联合系统克服了大尺度湖泊流域系统难以切实描述和完整模拟的难点,在湖泊流域系统水资源管理与调控中发挥了重要作用。系统概述了国内外不同尺度湖泊流域系统水文水动力联合模拟研究,归纳总结了基于外部耦合、内部耦合与全耦合技术的联合模型的优势和不足。从学科发展趋势和应用需求的角度出发,概述了湖泊流域系统联合模拟的难点和今后发展趋势     

近35a长江中游大型通江湖泊季节性水情变化规律研究

长江中游自然通江的洞庭湖和鄱阳湖,在长期的季风气候以及江湖交互作用下形成了相对稳定的涨-丰-退-枯季节性水位波动模式。近几十年来,受水利工程及气候变化的双重影响,两湖季节性水情均发生了显著改变。揭示和对比两湖季节性水位波动近年来的变化趋势及强度并分析其形成的可能原因,对于指导两湖地区的湖泊管理与实践,理解长江中游江湖关系演变现状具有重要意义。基于此,以2003年为断点(即1980~2002年与2003~2014年两时段),首先通过湖区多站点水文要素的单因素方差分析揭示两湖各自的季节性水情变化特征;然后通过两湖季节性水情变化状况的对比,分析长江中游大型通江湖泊水情变化的规律及其形成原因。得出的主要结论如下:(1)2003年后,涨水期和枯水期的两湖水情均呈偏枯趋势,且水位降幅均在由上游到中游的过程中扩大,由中游到下游的过程中减小,甚至涨水和枯水期的洞庭湖下游湖区还出现了水位的小幅抬升。(2)2003年后,丰水期和退水期的洞庭湖偏枯趋势呈现不同的空间分异,丰水期的洞庭湖水位下降程度在上、中游湖区更为剧烈,而退水期的水位下降程度在中、下游湖区更为剧烈。与此同时段的鄱阳湖偏枯趋势在丰水期和退水期均在由上游至下游的过程中增加。(3)2003年后的洞庭湖水位降幅在各个季节各个湖区均显著小于位于其下游的鄱阳湖。江湖关系对两湖及其不同湖区的作用方式和强度的差异是造成两湖季节性水情演变差异的主要原因。     

基于加权叠加模型的高原湖泊流域重要生态用地识别——以星云湖流域为例

生态用地在维持区域生态平衡和保障区域生态安全具有重要意义。以云南星云湖流域为研究区,运用层次分析法和GIS技术,从水土保持、地质灾害规避与防护、生物多样性保护和水资源安全4个方面,构建了流域重要生态用地识别指标及其识别方法,并识别出流域重要生态用地空间分布。结果表明:(1)加权叠加模型更适用于高原湖泊流域重要生态用地识别;(2)根据生态用地重要性分为核心型、辅助型、过渡型和非重要生态用地,面积分别为75.98 km~2、105.05 km~2、89.47 km~2和65.11 km~2,分别占流域生态用地总面积的22.64%、31.30%、26.66%和19.40%。识别结果能较好地反映重要生态用地维护流域的生态安全。以星云湖流域作为高原湖泊流域的典型,为高原湖泊生态保护提供科学方向,以期协调流域经济发展与生态保护的矛盾,促进可持续发展。     

湖泊沉积物文献信息的网络分析:研究现状和热点

通过对湖泊沉积物研究领域的文献信息的网络分析,对了解目前该领域在全球的研究现状、研究热点及其未来的发展趋势具有重要的意义,也为我国长江下游湖泊群的科学研究和生态保护提供了科学参考。以Web of Science中1931~2016年的文献信息为数据源,以“lake sediment*”作为标题的字段进行信息检索,结合文献计量法,采用词频统计、聚类分析和网络分析方法,评估了湖泊沉积物研究领域的研究现状和发展趋势。结果表明：该领域共检索到相关文献9 126篇,且文献的发表数量随时间变化呈指数增长（R2=0.98,P<0.01）;美国发表文献数量最多,共有2 086篇,占总出版文献数的20.5%,中国发表文献的数量为2 086篇,仅次于美国,欧美等发达国家对研究文献量的贡献较大,发展中国家中,中国的贡献较大;研究文献涉及最多的三大学科分别为环境科学与生态、地质学和海洋与淡水生物学,属于这三大学科的文献分别有3 368（22.0%）、2 698（17.6%）、2 099（13.7%）篇;Journal of Paleolimnology、Hydrobiologia和Limnology and Oceanography为该研究领域文献发表较多的期刊,发表文献数量分别为412、366、237篇,分别占总文献数量的4.5%、4.0%、2.6%;从该领域的研究热点和发展趋势上来看,重金属和有机污染物的污染与风险、湖泊沉积物与古气候的研究、湖泊富营养化等研究成为湖泊沉积物研究的热点方向,它们作为关键词出现频率位于前10,未来模型和多元统计运用等方向作为新的关键词出现,且出现频次进入前50,说明这两个方向具有一定的研究价值和发展空间。     

鄱阳湖流域排污权初始分配模式的比较研究

排污权初始分配是排污权交易的起点和基础,在分配模式和实证研究方面需要加强。采用地区人口法、经济总量法、历史排污量法、环境容量法和综合分配法5种模式研究了鄱阳湖流域11个地市水污染物化学需氧量(COD)与氨氮的初始排污权分配。结果表明:COD和氨氮初始排污权在地市之间的分配格局相似;南昌、新余与鹰潭3市按经济总量模式分配的排污量明显高于其它模式,上饶、吉安两市人口分配模式高于其它模式,景德镇、九江两市历史排污量模式高于其它模式,赣州市环境容量模式高于其它模式,宜春市综合模式高于其它模式。综合分配模式为赣州市排污权总量最高,南昌、九江、吉安、宜春、抚州和上饶6市次之,景德镇、萍乡、新余、鹰潭4市最低。总体来看,排污权配额因分配模式不同而有所差异,综合分配模式得到的初始排污权最为合理。建议鄱阳湖流域严格执行综合分配模式下的各地市初始排污权分配额度,确保区域经济社会与生态环境的协调发展。     

洞庭湖流域“径流—湖泊水量”关系的土地利用/覆盖变化(LUCC)响应特征

径流是洞庭湖等长江中下游通江湖泊水量变化的重要驱动因素,土地利用/覆盖变化(Land Use and Cover Change, LUCC)通过改变下垫面特征,强烈改变了流域水文过程,并进一步影响了湖泊水量变化。然而,受气候变化等多因子复杂交互作用,LUCC对“径流—湖泊水量”关系的影响方式与贡献特征依然面临较强的不确定性,成为流域水资源规划与管理面临的关键理论瓶颈。针对上述问题,基于SWAT水文模型,采用2001～2019年MODIS遥感数据产品,系统分析了洞庭湖流域LUCC对“径流—湖泊水量”的影响特征。结果表明：(1)洞庭湖流域多年平均径流和湖泊水量分别为2 371亿m³和682亿m³,季节上均表现为5～9月份较高、10～4月份较小的单峰型分布特征,径流年际变化趋势较弱(y=14.926x+2 222.1,R²=0.043 9,p<0.01),而湖泊水量则呈现较缓慢的下降趋势(y=-4.147 3x+723.880,R²=0.066 7,p<0.01);(2)洞庭湖湖泊水量与流域径...     

基于遥感的2000~2009年鄱阳湖流域蒸散特征及影响因子研究

蒸散是水循环过程重要的分量,分析鄱阳湖流域蒸散的时空格局及影响因子作用对流域水资源合理利用和提升流域生态服务功能具有重要意义。以MODIS产品数据为主要数据源,应用地面温度 植被指数三角关系法反演了鄱阳湖流域2000~2009年的实际蒸散量,分析了流域蒸散的时空分布特征及主要气象因子对流域蒸散的影响。结果表明：（1）鄱阳湖流域蒸散具有很强的空间异质性,蒸散较大的区域位于湖区水域和流域森林分布区域,而湖区周围和流域中部的农田和草地蒸散相对较小。2000~2009年流域年均蒸散量为795 mm。2003、2004、2007和2009年的枯水年份,蒸散值较高,变化范围为802~890 mm;（2） 鄱阳湖流域各子流域年蒸散量为666~1 031 mm,其中饶河和修水流域蒸散量高于其他流域,这是由于这两个子流域林地所占比例较高（大于70%）。流域蒸散占降水的比例为04~07,从年尺度上整个流域仍表现为水分盈余,但年内分配不均;（3） 流域蒸散与辐射和气温呈显著正相关关系（P＜001）,而蒸散年内分布格局则与降水格局有关,表现为月降水距平越小,月蒸散量越大。在枯水年份,降水格局对蒸散的影响尤为显著     

基于GIS的鄱阳湖流域非点源吸附态污染物时空变化研究

鄱阳湖作为中国最大的淡水湖,国际重要湿地,其生态环境保护与可持续发展意义重大。基于GIS技术,以鄱阳湖流域为研究区域,利用3个时期多源数据,首先运用土壤流失方程估算鄱阳湖流域土壤侵蚀量,计算土壤侵蚀模数,然后根据泥沙输移比估算水体的泥沙负荷,最后采用颗粒态氮磷营养盐迁移经验模型定量研究鄱阳湖流域非点源吸附态污染物N、P负荷的时空变化规律。结果显示:吸附态氮磷污染负荷在空间分布上呈现出四周高、中间低的特点,相对较高的区域位于流域中、上游,这主要由于该区域多为山地陡坡;相对略低的区域位于流域的下游地区,这主要因为该区域平原和丘陵交错分布,土壤侵蚀强度较低。时间变化上,全流域单位面积N、P吸附态污染物负荷大都呈现先增加后减少的趋势,同时减少的幅度较增加的幅度大。     

鄱阳湖流域叶面积指数时空变化特征及其与气候因子的关系

利用1982~2001年NOAA/AVHRR NDVI数据,根据简单生物模型SiB2的方法计算鄱阳湖流域叶面积指数LAI,分析不同植被类型LAI年内和年际变化及其与降水、气温的关系。结果显示：在年内,LAI从1月开始减小,至3月降到最小,之后开始迅速增大,7月达到最大值,然后又开始减小;各植被覆盖类型LAI与前3月降水和前1月平均气温相关性较强,并且全部通过95％的显著性检验。在年际上,各植被覆盖类型LAI在20 a间无明显整体增大或减小趋势,但每隔2~3 a呈锯齿状增大减小交替变化,其中常绿针叶林LAI变幅较大,在23~35之间,而林地草原LAI变化较平缓,在05~09之间;植被LAI年际变化受流域内5~7月降水年际变化的影响较大。在空间上,植被LAI在春、冬季整体较小,空间分布差异也较小,仅在流域边缘山区林地覆盖区稍大,其余大片区域LAI值很低,且分布比较均一;夏、秋季LAI较大,空间分布差异也较大,其空间分布主要与流域内土地覆盖类型有关     

贵州阿哈湖喀斯特小流域DOC输出特征

河流不仅是陆地碳循环的通道,也是碳交换的重要场所,而小流域更被认为是陆地碳循环的热点。为探究人类活动影响下喀斯特小流域溶解性有机碳(DOC)输出特征,于2017年6月～2018年5月对阿哈湖3条主要入湖小流域游鱼河、白岩河、金钟河河水主要理化特征和DOC含量进行分析,并计算流域DOC输出通量。研究期间游鱼河、白岩河、金钟河DOC含量分别为4.78±2.11、5.61±2.27、7.40±2.51 mg/L,输出通量分别为2.71、2.91、3.82 t/(km~2. a)。结果表明:(1)阿哈湖小流域河水DOC含量时空变化特征明显,与降雨、流域土地利用类型密切相关,人类外源输入对DOC有显著影响;(2)对比不同河流DOC输出特征发现,小流域通常具有更高的DOC输出通量,特别是受城市输出影响的中小流域,其河流碳过程在碳循环中的贡献可能被低估。     

Seminar on Framework Research and Draft of Hydrology Method Held in Beijing

On June 17, 2007, Administration Center of China＇s Agenda 21 and China Institute of Water Resources and Hydropower Research held seminar on framework research and draft of hydrology method in Beijing. More than 30 attendants from Ministry of Science and Technology, Administration Center of China＇s Agenda 21, China Institute of Water Resources and Hydropower Research, Tsinghua University, Sichuan University, Hohai University, Beijing Normal University, Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, CAS （Chinese Academy of Sciences） were present at the seminar.[第一段]     

Media and Climate Change: Four Long-standing Research Challenges Revisited

This paper suggests some further avenues of empirical and theoretical investigation for media research on climate change. “Old” suggestions, whose significance, as we see it, needs to be further reinforced, are included, as are “new” ones, which we hope will generate innovative research questions. In order to integrate the analysis with knowledge generated by media research at large, we revisit four research challenges that media scholars have long grappled with in the investigation of journalism: (1) the discursive challenge, i.e. the production, content and reception of media discourse; (2) the interdisciplinary challenge, i.e. how media research might engage in productive collaboration with other disciplines; (3) the international challenge, i.e. how to achieve a more diverse and complex understanding of news reporting globally; and (4) the practical challenge, i.e. how to reduce the theory–practice divide in media research.     

南四湖农业面源污染现状及控制措施

近年来南四湖水质污染严重,农业面源污染是导致水体污染和富营养化的最主要因素;阐述了南四湖流域种植业、养殖业及农村生活污染三大污染源现状和危害;总结了国外对农业面源污染控制措施及研究动态,重点评述了农业面源污染的来源解析方法,提出了农业面源污染需要进一步研究的方向,对南四湖农业面源污染的研究具有一定的指导意义。     

湖域工业初始排污权纳什议价模型研究——以江苏省太湖流域纺织行业为例

针对湖域工业初始排污权定价问题,文章从多利益相关者合作视角出发,结合我国现阶段基本国情,利用合作博弈理论构建了基于多利益相关者合作的湖域工业初始排污权纳什议价(Nash-Bargaining)定价模型。即在满足湖域水环境排污权总量控制及区域产业规划调整方案的前提下,通过政府主体与行业主体之间考虑议价能力系数λ影响的Nash-Bargaining,求解符合价格约束的行业初始排污权价格的最大满意解。其中,价格约束通过求解行业治污成本函数的Aumann-Shapley值给出。并以江苏省太湖流域纺织染整行业为例,针对湖域工业点源氨氮初始排污权定价问题,对比分析了Nash-Bargaining定价模型与江苏省太湖流域现行氨氮类资源价格,结果表明:议价能力系数λ对Nash-Bargaining定价模型影响显著,λ的合理区间为0.5≤λ≤0.7,现行氨氮初始排污权价格对应于0.3<λ<0.4时的情况,不利于初始排污权资源的可持续利用;现行氨氮初始排污权价格的标准化系数ξ=0.91,以λ=0.6时的价格为例,Nash-Bargaining定价模型所给出的价格的标准化指数ξ=0.85,具有比现行价格更强的资源补偿性能,考虑到太湖流域污染现状,Nash-Bargaining定价模型所得价格可行性更强。因此,建议适当调高氨氮初始排污权价格。     

Assessing the sustainability of agriculture: a case of Mae Chaem Catchment, northern Thailand.

Sustainability is not a new concept but rather a prominent concept at the present time. Researchers have categorized sustainability indicators into economic, social, and ecological aspects. Sustainability of agriculture in the context of development efforts has to meet production efficiency, resilience of ecosystems, appropriate technology, maintenance of the environment, cultural diversity, and satisfaction of the basic needs. The research objective of this study is to determine the critical indicators of agricultural sustainability in the Mae Chaem Catchment, northern Thailand. In assessing sustainability, the authors applied the sustainability indicator analysis developed by FAO. The results of the study show that food sufficiency in the Wat Chan subcatchment is the most sustainable aspect of agriculture. The least sustainable facets of agriculture in the Wat Chan subcatchment are land holding size, land tenure, and water shortage. While expansion of agricultural land in the watershed area is not legally permitted, a practice of agroforestry is recommended. Insecure land tenure may result in reduced incentives to improve land productivity. Thus, official recognition of land ownership is required. As the problem of water shortage is most critical in the lower reaches, increased participation in the allocation scheme by downstream villagers should be encouraged. Finally, the construction of a small-scale water storage in the lower part of the catchment to increase water supply should be considered.