三峡库区及上游流域面源污染特征与防治策略

三峡水库自2003年蓄水运行以来,富营养化问题突出,面源污染防治愈发受到关注。依托2004、2005年生态环境调查成果,在分析三峡库区及其上游流域（简称三峡地区）面源污染负荷特征、面源污染发生原因的基础上,提出了区域面源污染防治策略。研究结果表明：入库污染负荷总量组成中,面源贡献占绝对优势;空间分布上,上游长江干流、嘉陵江及乌江流域贡献占绝对优势,库区区间贡献较小;形态特征上,氮对水体的影响以溶解态为主,磷对水体的影响以颗粒态为主。从面源污染发生过程来看,三峡地区生态环境脆弱、土地利用不合理为土壤侵蚀、污染物迁移转化提供了先决条件;而农村经济增长迅速、耕作管理技术落后亦增大了面源污染的风险。结合上述分析以及三峡地区实际情况,针对性地提出污染控制分区策略、工程措施治理策略、生态经济培育策略、农业耕作管理策略,旨在为三峡水库长效环境保护提供借鉴.     

土壤侵蚀经济损失分析及价值估算—以贵州省猫跳河流域为例

以贵州省猫跳河流域为例,运用环境经济学理论和方法,分析土壤侵蚀的经济损失内在机制,估算土壤侵蚀的经济损失,揭示土壤侵蚀经济损失分布的空间格局,为该区域水土流失防治提供科学依据。结果表明,研究区平均每年土壤侵蚀经济损失为36 602.44×104元,其中土壤养分损失占总损失的89.46%,土地废弃损失占总损失的4.64%,土壤水分损失占总损失的1.05%,泥沙损失占总损失的4.85%。旱地土壤侵蚀经济损失最大,占土壤侵蚀经济损失的61.94%。从各县来看,清镇市土壤侵蚀经济损失最大,占总经济损失的32.87%。研究区平均单位面积经济损失为1 174.86元/hm2,北部地区和西南部地区土壤侵蚀单位面积经济损失价值较大。推进水土流失治理,实行生态补偿制度势在必行。     

亚热带典型农林混合流域河流氮磷输出负荷特征及与景观格局关系

流域景观特征对流域河流氮(N)磷(P)迁移输出具有显著影响,但不同景观组成与配置与河流N、P输出负荷的关系有待进一步深入研究。以亚热带典型农林混合流域金井河流域为研究区域,基于长期水文、水质定位观测数据定量估算了河流N、P输出负荷。将景观指数分类结合传统统计分析筛选出的不同景观尺度的核心景观指数,采用冗余分析(RDA)和方差分解分析(VPA)明确不同尺度景观格局特征对于河流N、P输出负荷的影响关系。结果表明：流域丰水期、平枯水期N、P输出负荷呈显著时空差异,丰水期流域河流TN、NH₄⁺-N、NO₃^--N、TP、DIP输出负荷分别为2.61～9.03、0.34～5.34、1.26～5.03、0.15～0.50、0.09～0.23 kg/(hm².a);平枯水期分别为1.55～6.68、0.29～2.91、0.74～2.91、0.10～0.46、0.05～0.20 kg/(hm².a)。不同景观尺度水平及土地利用类型,景观特征对于N、P输出负荷的影响有所差异,...     

近60多年来滇池流域干旱特性及重现期分析

根据滇池流域3个气象站、3个水文站、2个水位站、14个水库站建站(1950 s)至2014年的逐月(日)气象、水文观测系列,采用标准化降水指数(SPI)、标准化径流指数(SRI)以及干湿指数(Ia)三类干旱指标,按游程理论识别干旱事件、确定干旱历时和干旱烈度两个特征变量;通过小波分析揭示干旱历时和烈度的周期性规律;运用Gumbel Copula函数构建干旱历时和烈度的联合分布,计算干旱联合、同现重现期,及前一场干旱影响下的后一场干旱发生的条件重现期。结果表明,滇池流域干旱趋于严重;气象、水文、农业3类干旱的干旱历时或烈度,均具有100年以上变化周期;近期的干旱(2012-02~2013-04)为1950 s以来最严重干旱,联合、同现重现期分别达120.48和224.41 a,受上一场特大干旱(2009-05~2010-03)的影响,条件重现期高达271.82 a,持续干旱的叠加效应加剧了旱情和灾害程度。从滇池水位变化、区域大气环流异常、三类干旱规律、干旱史料文献及湖泊沉积物等多方面对比分析,印证了成果的科学合理性。     

丹江口库区农户对面源污染的认知度及生产行为分析

通过丹江口库区246户农户的实地调查数据,从农业生产中大量使用的农膜、化肥、农药等生产资料和农户生活习惯入手,分析研究农户的生产行为、生活方式以及农户对面源污染认知程度,并对农户个人特征和家庭特征中可能影响农户认知度的因素进行了计量分析。结果显示,农户对面源污染的认知程度还不是很高,即使在某些方面有一定的认知,但农业生产方式与意识是脱节的、是不相符的;同时,农户多年养成的生活习惯,也在一定程度上增加环境污染的风险。逻辑回归分析表明,农户个人特征中的受教育年限和政治面貌对农户认知程度影响呈正相关,即提高农户的受教育水平,发展农村党员,有利于提高农户对面源污染的认知度。     

汉江中下游消落区及水域面积时空变化分析

基于1987～2017年Landsat时序数据,提取汉江中下游河流消落区及水域面积和淹没频率逐年变化信息,分析消落区及水域时空变化过程及阶段性特征。结果表明:汉江消落区呈上游宽下游窄的特征分布,消落区面积最为集中的区域位于中游的宜城-钟山口段,相对较少的区域位于下游的仙桃-汉川段。在过去30年间,汉江中下游消落区平均面积在76到256 km~2之间波动,水域面积在183～550 km~2之间变化,水域及消落区面积均呈波动特征并存在较大时空差异。汉江中下游总体淹没频率在1987～2001年间呈减小特征,2002～2017年存在增加趋势。汉江中下游大型水利枢纽工程库区的水域面积、淹没频率在水库建成后大幅度增加,消落区面积波动幅度减小;而非水库地区的水域及消落区面积无明显增减趋势。     

长江中下游极端降水时空演变特征研究

以长江中下游为研究对象,基于131个气象站点1961～2017年的逐日降水资料,选取9种极端降水指数,利用Mann-Kendall趋势分析和交叉小波变换深入研究了长江中下游流域极端降水时空分布特征及其与太阳黑子和大气环流异常因子之间的关系.研究结果表明:(1)1961～2017年间,长江中下游流域极端降水指数除持续干燥指数(CWD)和持续湿润指数(CDD)外,其余7种降水指数均呈现上升趋势,其中年降水总量(PRCPTOT)达16.59 mm/10年;(2)除CDD、CWD外,其余极端降水指数均呈现由流域东南部向三面递减的半环状变化趋势,多数极端降水指数在洞庭湖流域、长江下游及太湖流域上升趋势显著;(3)设计重现期为50年时,除CDD、CWD外,其余极端降水指数空间分布由东南部向西北部递减,两处异常分布可能与地形因素有关;(4)太阳黑子和大气环流异常因子对极端降水的变化有较强的影响,其中太阳黑子的影响最大,EN-SO次之,PDO最弱.该研究结果可为极端降水事件驱动力的深入探究奠定基础,进而为防灾减灾工作提供依据和支撑.     

长江中下游流域人类活动强度及其对湿地景观格局影响研究

目前关于大尺度下人类活动强度对湿地景观格局影响的研究较少,为揭示长江中下游流域湿地景观格局与人类活动强度的关系,以1995～2015年的土地利用数据为基础,综合运用人类活动强度模型和景观指数等方法,分析研究区人类活动强度演变特征、湿地景观格局特征及人类活动强度对湿地景观格局的影响。结果表明:(1)人类活动高强度带面积增加,低强度带面积减少;1995～2015年,各强度带的人类活动强度平均值均呈增长趋势,强度带等级越高,平均值增幅越大。(2)20年间,湿地面积不断增加,占比分别为5.14%、5.27%和5.30%;湖泊和沼泽地分别减少了70.73 km~2和216.53 km~2,而水库坑塘面积增加了1 155.32 km~2,对湿地增加的贡献率达94.75%,研究期主要是人工湿地在扩张,而自然湿地在萎缩;湿地景观的破碎度减弱,景观多样性减少。(3)伴随人类活动强度的增强湿地相对变化呈"收缩"效应,且在人类活动强度越高的区域,"收缩"效应越明显;随着人类活动强度降低,湿地景观破碎度减弱,聚集度下降,景观多样性增强,景观形状趋于复杂。研究结果可为长江中下游湿地保护和人类活动管控提供决策支持。     

长江中下游地区畜禽承载力评估与预警分析

为评估长江中下游地区畜禽养殖的环境风险和承载潜力,以《畜禽养殖业产污系数与排污系数手册》和《畜禽粪污土地承载力测算技术指南》中的相关参数为基础,采用2016年的统计数据,测算了长江中下游地区的畜禽粪便总量、耕地畜禽粪污氮磷负荷和耕地畜禽养殖环境容量。结果表明：（1）2015年长江中下游地区畜禽粪便总量为44 784.09万t,单位耕地畜禽粪污氮、磷负荷分别为71.18、12.71 kg/hm2,畜禽养殖环境容量76 561.60万头猪当量（N）、106 208.50万头猪当量（P）,环境风险指数为0.68（N）、0.84（P）,养殖风险中等,具有一定发展潜力,增量规模分别为实际养殖总量的47%（N）、19%（P）;（2）分省域来看,畜禽粪便资源丰富程度由高到低依次为湖南、湖北、安徽、江西、江苏、浙江和上海;耕地氮负荷由大到小依次为湖南、湖北、江西、安徽、江苏、上海和浙江;耕地磷负荷由大到小依次为湖南、湖北、江西、江苏、安徽、上海和浙江;上海、江苏、浙江、安徽、湖北和湖南畜禽养殖环境风险中等,具有发展潜力,可适当增加养殖数量;江西畜禽养殖环境风险较严重,不具有发展潜力,需要进行总量控制;（3）分市域来看,约59%的市畜禽养殖环境风险中等,约28%的市畜禽养殖环境风险较严重,约10%的市畜禽养殖环境风险较小,仅3%的市畜禽养殖环境风险严重。需按照重点调控区、约束发展区、适度发展区、潜力增长区和重点发展区进行优化,并根据区域种植业结构进行动态调整。     

汉江中下游浮游植物群落结构、功能群特征及水质评价

为了解汉江中下游浮游植物群落结构和功能群特征,于2017年7月、11月和2018年5月对汉江中下游6个断面进行采样,并以此对汉江中下游水质进行评价.结果 显示:共镜检出浮游植物7门75属145种,其中硅藻门为主要优势种;浮游植物密度均值为7.57×106 cell/L,变化范围为1.51×105～4.33×107 cell/L;生物量均值为4.8495 mg/L,变化范围为0.0887～17.2593 mg/L;共划分出23个不同的浮游植物功能群,其中相对生物量大于10％的功能群有2种,分别是P和D功能群;根据浮游植物污染指示种、Shannon-Wiener指数和Qr指数综合评价汉江中下游水质整体处于轻-中污染状态,夏季水质差于春季和秋季.     

Study on the Non-point Source Pollution in the Upper and Middle Reaches of the Taoer River Basin

The Taoer River basin is the epitome in the west of Northeast China and it is one of the most fragile and sensitive ecoregions. Thus, protection of water quality of the Taoer River is important. Not only point source pollution but non-point source (NPS) pollution results in deteriorating water quality. In this study, long-term hydrologic impact assessment model was used to evaluate the impacts of land use change impacts on NPS pollution, and the replacement cost method was used to calculate the economic loss caused by NPS pollution. Through analyzing the NPS pollutant loads of different land categories and the economic loss, the article puts forward that there exists a close relationship between land-use types and NPS pollution, and agricultural pollution is the main component of the NPS pollution in this area. The results of this study can provide decision-making basis for agricultural development and land-use change.     

汉江流域生态系统服务权衡与协同关系演变

汉江流域是我国南水北调工程的水源地,也是国家重要的生态功能区,定量分析其生态系统服务关系对协调区域发展与保护环境有重要意义。综合利用RS与GIS技术对该区域2000～2015年的土壤保持、碳储量与食物供给服务进行空间制图,并基于空间采样法对3种生态系统服务间的权衡与协同关系进行研究。结果表明:(1)在2000～2015年,汉江流域土壤保持量在波动中下降,高值区位于汉江上游林地、草地交叉分布区域,低值区位于汉江中下游林地、耕地等单一聚集地类区;碳储量年际变化较小,其高低值分布与土壤保持量基本相同;食物供给量增长迅速,高值区位于中下游的平原区,低值区位于上游的山地和盆地区。(2)在权衡与协同分析中,碳储量与食物供给、土壤保持与食物供给之间以权衡关系为主,而碳储量与土壤保持以协同关系为主,各生态系统间权衡与协同关系存在空间异质性。(3)空间热点制图显示,2000～2015年0类服务热点区占比减少,主要地类为草地;1类服务热点区占比最大且呈增加趋势,主要地类为耕地,生态服务类型以食物供给为主;2类服务热点区有所减少,多分布在上游林地区域,服务类型为碳储存和土壤保持;3类服务热点区占比很少。该研究结果对揭示生态系统服务之间的区域差异有重要作用。     

岷江下游干流段鱼类资源现状及其多样性分析

2014~2016年在岷江下游干流开展了4次鱼类资源调查,共采集到鱼类71种（亚种）,隶属于3目11科51属,其中包括长江上游特有鱼类16种。不同调查江段鱼类组成相似性指数分析结果显示,宜宾和乐山江段相似性指数最低,70%;宜宾和屏山江段相似性指数最高,9219%。岷江下游干流江段主要经济鱼类为鲤（Cyprinus carpio）、光泽黄颡鱼（Pelteobaggrus nitidus）和瓦氏黄颡鱼（Pelteobagrus vachelli）,在岷江下游整个江段渔获物中各占1610%、1396%和1232%。对调查到的71种鱼类产卵类型进行分析结果显示,产粘性卵鱼类和漂流性卵鱼类分别占渔获物总重量的6828%和2707%。不同调查时间和不同江段多样性指数存在差异,其中5~7月份调查到的鱼类多样性指数高于10~12月份调查结果;乐山和犍为江段间鱼类均匀度Pielou指数存在显著差异（P<005）。从调查结果看,岷江下游干流段鱼类种类丰富,渔获物数量较高,但受岷江下游梯级开发的影响,资源前景不容乐观,需加强保护措施。     

基于模拟土壤含水量的长江上游#br# 干旱事件时空特征分析

干旱灾害是对我国农业生产和生态环境影响最为严重的自然灾害之一,研究干旱的时空变化特征对干旱的评估、预测有重要的指导意义。研究基于VIC（Variable Infiltration Capacity）模型模拟的50km分辨率的逐日土壤含水量数据,计算土壤含水量距平指数（SMAPI）并分析了长江流域上游1953~2013年历史干旱事件的时空变化特征。结果表明：（1）VIC模型能较好的模拟出1980~2000年长江流域上游出口宜昌断面的流量过程;（2）SMAPI指数能够反映长江流域上游实际干旱的发生、发展过程和严重程度,能够较好地再现历史干旱情形;（3）通过研究长江流域上游的干旱历时 面积 强度关系发现,干旱历时一定时,随着干旱面积的增加,干旱强度总体呈增强的趋势。研究结果对于深入认识长江流域上游历史干旱长期演变特征和增强区域防旱抗旱能力具有一定的理论和实用价值。 关键词： VIC模型;土壤含水量距平指数;时空特征;长江上游     

金沙江中下游特有鱼类的生物学、生态学特征及其保护对策

基于2012～2017年在金沙江中下游干流两个区域江段(攀枝花和巧家)的渔获物调查,对两个区域内长江上游特有鱼类的生物学和生态学特征进行了研究,并在此基础上,探讨了适用于金沙江中下游特有鱼类的保护措施.结果显示:2012～2017年间,共采集到特有鱼类25种,隶属于4科17属;向家坝和溪洛渡蓄水后,各调查区域主要特有鱼类的资源丰度均明显下降;除西昌白鱼外,24种鱼类均为适应流水、砾石生境的种类.基于生物学和生态学特征的分析,认为金沙江中下游干支流的梯级开发以及持续的过度捕捞是影响该区域特有鱼类资源变动的主要因素,因此建议在尽量延长各干流水库回水变动区流水生境江段长度的同时,应在流域规划层面上,保证重要支流生境的自然化;此外,应在重要生境区域加强渔业管理,并同时加快特有鱼类的全人工繁殖工作.