近50 a三江源地区蒸发量的变化特征及其影响因子分析

选用青海省三江源地区1964~2013年14个气象台站观测的基本气象数据,利用线性倾向性估计和Mann-Kendall检验方法等分析了三江源地区蒸发皿蒸发量的时空变化和变化趋势,并以完全相关分析方法进行蒸发量上升成因分析。结果表明:三江源地区年蒸发量总体呈显著上升趋势,其线性变化速率为30.1 mm/10 a,夏秋冬季蒸发量均呈显著上升变化,春季变化趋势不明显,夏季和秋季蒸发量上升对年蒸发量上升贡献最大;逐月蒸发量变化趋势均增加,但幅度各异;冬季蒸发量在2011年发生了突变,其余各季和年均未发生突变.蒸发量月际变化规律明显,表现为双峰型分布,双峰出现在5月和7月,最小值出现在1月;季节变化也十分明显,夏季蒸发量最大,其次为春季和秋季,冬季蒸发量最少,表明春夏两季蒸发量的多少对三江源地区水循环起重要作用。年和四季蒸发量呈现出西北部少,东南部及东北部多的分布特点,气候变化速率分布自西向东逐渐增大。蒸发量年际变化不剧烈,年蒸发量变异系数从西北向东南逐渐增大,四季蒸发量变异系数空间分布明显不同。年蒸发量与平均气温总体上呈正相关,与气温日较差、相对湿度呈负相关,平均气温上升、气温日较差和相对湿度下降是三江源地区蒸发量上升的主要因素。     

中国经济发展与水环境压力脱钩态势评价与展望

在对经济发展的水环境压力概念进行合理界定基础上,建立经济发展与水环境压力的脱钩指标体系。通过国内外相关文献研究与数据收集,构建了中国经济发展与水环境压力的脱钩潜力评价与时态分析模型,评价1986~2010年水利发展不同阶段中国经济总量增长与废水排放的脱钩潜力与脱钩时态、以及经济总量增长与工业废水化学需氧量的脱钩时态。在此基础上,根据水环境库茨涅茨曲线变化趋势,对我国废水排放总量的自然发展趋势进行预测,并根据国家发展规划对废水排放总量预测结果进行修正。同时,结合国家发展规划和环境保护规划,对水环境压力脱钩进行展望。结果表明,我国经济发展与废水排放总量总体处于弱脱钩发展态势、与工业废水化学需氧量排放总量总体处于强脱钩发展态势。预计2020年左右,我国经济发展与水环境压力有望保持绝对脱钩的发展态势,水环境得到彻底改善与净化     

马尾松人工林凋落物产量、养分含量及养分归还量特性

通过文献收集法对亚热带马尾松人工林主要分布区凋落物产量、养分含量和养分归还量进行分析,以研究我国马尾松林主要分布区凋落物养分动态和区域特征,以期在区域尺度上为马尾松林生产经营和生态管理提供更全面和更具普遍性的参考。结果表明：不同地区马尾松人工林凋落物产量差异显著,并随林分龄级而异,10~20、20~30 a龄级马尾松林凋落物产量差异较0~10、30~50 a龄级马尾松林凋落物大,产量最高地区的10~20、20~30龄级林分分别是产量最低地区同一龄级的293、274倍,30~50 a生林分产量最高地区仅是最低地区的137、163倍;凋落物不同养分含量差异显著,三峡库区N元素含量较高,福建三明P、Ca、Mg元素较高,K元素则是贵州龙里较高;广西武宣23 a生林分N归还量是8 a生N归还量的345倍,K归还量则是1013倍。不同凋落物组织器官受环境影响的因素不同,不同林分对环境和立地因子的响应不同,因为气候对凋落物产量的影响具有滞后性,而在局部区域凋落物产量受环境因素影响较大;凋落物养分含量受林分土壤主要养分调节,凋落物养分归还量反映土壤养分的潜力,土壤养分通过马尾松的生长影响凋落物产量,说明马尾松林凋落物养分循环与土壤养分状况有很大关系,二者相辅相成、相互调节     

隔河岩水库水质富营养化状况调查及评价

隔河岩水库位于湖北省境内长江支流清江上，是湖北省重点保护的水源地和旅游胜地。根据1992—2000年间隔河岩水库的水质监测数据，对隔河岩水库的水质现状进行分析发现，隔河岩水库中的总氮浓度、BOD5浓度和CODMn浓度均呈现逐年增加的趋势。此外，还建立了隔河岩水库的富营养化评价标准，用该标准对隔河岩水库的富营养化现状进行评价后得到以下结论：隔河岩水库的总磷、透明度、叶绿素a、CODMn和BOD5这五项指标均处于贫营养状态和贫—中营养状态，只有总氮浓度在各个断面都超过了富营养化标准，这与隔河岩水库库区的农业面源污染较为严重有关。总体来看。隔河岩水库的水质状况良好，库区水质基本属于贫—中营养状态，其营养状态是磷控制型的。     

鄱阳湖乐安江流域非点源氮污染时空变化特征分析

乐安江是影响鄱阳湖水质的一条重要河流,近年来非点源污染迅速增加,水质呈下降趋势。运用GIS手段建立了研究区非点源污染的基本空间信息库,在野外水样监测和土地利用调查的基础上,分析了乐安江流域非点源氮的时空变化特征。氮的流失主要以可溶态形式,TN和DTN全年变化剧烈,在12月份普遍较高,4月份次之,9月份最低。在监测各月份乐安江流域TN浓度的范围为0.09~1.359 mg/L,水质属中营养水平。NO3-N浓度平均值为DTN的65%,是DTN流失的主要形态,其时空分布与TN具有明显的相似性;在丰水期4月份,NH3-N的平均浓度为全年最低水平,平水期9月份NH3-N平均浓度为三氮之首;NO2-N全年含量最低。各种形态的氮浓度在空间上从上游向下游基本呈增加趋势;西南部地区各种形态的氮浓度普遍高于东北部地区,说明上游水质普遍好于下游水质。     

近51年川滇地区气候暖干化与旱涝灾害趋势判断

为揭示川滇地区气候特征与旱涝灾害趋势,以川滇地区70个气象站点1961～2011年的逐月气温、降水资料为基础,采用线性回归、五年滑动平均、M K突变检验、反距离加权空间插值、Z指数法、Morlet小波变换等方法,对川滇地区气候变化特征与旱涝灾害进行了分析。结果表明：近51 a川滇地区气温以021℃/10 a的速率增加;降水量以1076 mm/10 a的速率减少;尤其是20世纪90年代末期以来正经历着以增温和变干为趋势的气候变化特征,气候暖干化趋势明显。近51 a川滇地区年旱涝灾害总的趋势是向干旱发展,以2000年为转折点,2000年以前该区多涝灾,2000年后多旱灾,这与该区的气温与降水变化一致,气候暖干化的结果直接导致了旱灾加剧。川滇地区春、冬两季旱涝年际周期变化规律强,Z指数呈上升趋势,降水量增加;夏季旱涝周期变化十分显著,旱涝灾害程度加剧,干旱化趋势明显;秋季旱涝变化周期性不强,呈弱干旱化趋势发展     

若尔盖近55年热量资源分析

利用1957～2011 年若尔盖气象观测站的逐日气温资料,分析了该地区日平均气温稳定通过0℃的初日、终日、持续日数、活动积温的年际变化, 对活动积温进行突变检验。研究表明：若尔盖≥0℃的初日提前的趋势并不明显;终日呈显著延后趋势;持续日数呈明显增加趋势。活动积温变化呈十分显著的增加趋势,1997年为积温增加的突变年,1998～2011年是热量和持续日数增加幅度最大的时期。1998～2011年若尔盖≥0℃的各不同保证率对应的持续日数均大于1957～1997年对应的持续日数,即初日提前,终日推迟,活动积温也明显增加     

基于适宜性评价的中心城区建设用地布局——以杭州市为例

中心城区建设用地布局优化有助于发挥建设用地的最大效益,关系整个区域土地资源的合理利用和社会经济的可持续发展。采用主成分分析方法从栅格尺度评价杭州市中心城区建设用地适宜性,同时针对中心城区的特点侧重于经济适宜性,并结合GIS技术,实现基于建设用地适宜性评价的中心城区建设用地布局方案。结果表明:侧重经济适宜性的建设用地适宜性评价结果作为杭州市中心城区建设用地布局的决策依据是科学合理的,有助于确定未来城市发展的优势区位,并且布局方案相对紧凑,能有效引导城市紧凑化发展,抑制城市沿主干道蔓延式开发。另外,基于适宜性评价的中心城区建设用地布局是一种自上而下的布局方式,较难体现邻域动态影响、局部规则的交互作用以及不同主体城市开发决策行为所导致的空间格局,可能导致布局结果与城市实际发展情况的偏离,对此仍有待进一步深入研究。     

2015年冬季苏州城市热岛特征研究

基于Landsat土地利用类型分类资料、夜间灯光影像资料、自动气象站资料以及大气边界层探测资料,划分出城市、郊区以及湖区代表站,分析了苏州2015年1月城市热岛日变化、昼夜差异特征以及城、湖温度差日变化特征,并对苏州城市热岛分布特征以及城、湖大气边界层结构差异进行分析。结果显示：(1)白天热岛强度小,09~17时热岛强度均小于1℃,最小值仅为02℃;夜间热岛强度大,19~05时热岛强度维持在12℃以上,最大值为17℃。(2)城、湖温差白天为正,夜间为负,市区变温速率比湖区快约02℃/h。(3) 苏州白天热中心形状不规则,范围大,城郊温差小,夜间形成单一封闭稳定热中心,热中心形状与市区有较好对应,城、郊温差维持在15℃左右。冬季地面盛行西北风,太湖湖陆风现象显著,湖陆风和盛行风向共同影响城市热羽向西南方向发展。（4）城、湖虚位温廓线在白天差异小,均有不稳定边界层形成,夜间市区仍维持不稳定边界层,而湖区有稳定边界层发展,近地层内干岛效应显著。(5)城市热岛影响范围有明显日变化特征,白天城市热岛影响范围小于40 m,夜间大于200 m。     

东洞庭湖湿地生态系统健康状态与水位关系研究

基于CBERS卫星遥感影像数据,以东洞庭湖国家级自然保护区为研究区,通过光谱特征分析建立决策树分类模型,提取东洞庭湖湿地的地物类型。以生态系统健康理论为基础,依据东洞庭湖湿地的特点,综合湿地生产力、组织结构、弹性和功能4个方面,建立湿地生态系统健康状态评价指标体系和评价模型,利用GIS技术,分析东洞庭湖湿地在2000～2006年10个时相的生态系统健康状态。结合城陵矶水文站的水位数据,探讨了东洞庭湖湿地健康状态与城陵矶水位之间的相关性,并利用2007年两个时相的数据进行检验。研究结果表明：东洞庭湖湿地健康状态与城陵矶水位之间存在着较大的相关性,当城陵矶水位达到30 m左右时,东洞庭湖湿地健康状态达到最佳值     

基于人口数据空间化技术的区域人口发展功能分区研究——以武汉城市圈为例

人口发展功能分区研究是解决我国宏观与区域人口布局的重大课题。已有的研究多以行政区划为基本单元,研究尺度涉及国家级、省级以及市县级,较少涉及城市圈的人口功能分区。以武汉城市圈为研究对象,以传统的基于行政区划的人口发展功能区为参比,在对统计型人口数据进行空间化的基础上,以人口数据与地理数据的叠加分析结果为基本依据,通过建立人口与耕地、水体和高程的决策树,探索一种全新的人口功能分区路径,并对两种人口功能分区的结果进行对比分析。研究表明：和传统的基于行政区划的人口发展功能分区结果相比,基于人口数据空间化技术的人口发展功能分区结果在总体上与前者吻合,同时具有如下优势：一是在分区方法上摈弃了诸多的指标计算,二是分区的精度得到了加强,三是更加有利于统计数据与资源环境数据的耦合分析。对今后特定区域的人口发展功能分区研究具有一定的借鉴意义,为实现更加客观、更有利于应用的规划方法提供思路     

长江三角洲城市群土地利用及其生态系统服务价值时空演变研究

采用1990、2000、2010和2015年四期长江三角洲城市群土地利用数据,利用土地利用转移概率矩阵等方法,描述了长江三角洲城市群的土地利用方式和转移方向,采用谢高地等修正Costanza价值量评价法定量计算了区域内的生态系统服务价值,并借助地理探测器对其空间分布格局进行了归因解释。研究表明：长江三角洲城市群土地利用类型以耕地为主,呈现逐年减少的趋势,林地变化相对稳定,水域变化先增后减,建设用地持续增长且保留率最高,耕地为其主要转化来源,草地主要转化为耕地和林地,水域主要转出为建设用地。1990、2000、2010和2015年长江三角洲城市群的生态系统服务价值分别为 2 644.26、2 639.53、2 615.49 和 2 569.88 亿元,总体呈逐渐下降趋势,其中农田生态系统价值下降最多,森林生态系统对整个区域的贡献率最大,Ⅲ、Ⅳ等级的城市的生态系统服务价值高于Ⅰ、Ⅱ等级,且城市规模越大,经济价值越占主导地位。空间分布格局形成以太湖和巢湖为中心的高值集聚区、东南地区高于西北地区的特征,其受到坡度、高程、土壤类型、人口等因子的影响。     

Decolorization of Remazol Black-B using a thermotolerant yeast, Kluyveromyces marxianus IMB3

The ability of Kluyveromyces marxianus IMB3 to decolorize Remazol Black-B dye was investigated. The effect of environmental conditions, such as pH and temperature were examined. No noticeable effects on decolorization were observed when pH varied from 3.0-5.5. Maximum colour removal, 98%, was achieved at 37 degrees C. Little or no colour removal was detected when K. marxianus IMB3 was incubated under anaerobic conditions. Further investigation, in which decolorization was monitored under extreme temperatures and low pH (to inhibit growth) and using ten fold dense inoculum, revealed that decolorization was due to biosorption to the yeast cells and not due to a metabolic reaction.     

太湖典型丘陵水源地水质时空变化及影响因素分析——以平桥河流域为例

基于太湖流域典型丘陵水源地平桥河流域12个采样点的水质监测数据,综合运用聚类分析和主成分分析法对平桥河流域水质时空变化及影响因素进行分析。聚类分析显示,按照水质相似性将平桥河流域水质分为枯水期、平水期、丰水期3个季节时段和中上游丘陵河谷区、下游紧邻平桥镇的平原区、下游暗沟出口区3个典型空间区域。主成分分析显示:(1)枯水期水质以氮污染为主导因素,磷和有机污染次之,受流量减小、流速缓慢导致的营养盐富集的影响加大;平水期水质以氮污染为主导因素,磷污染次之,受茶园等大量施肥导致的农业面源污染的影响;丰水期水质以氮和磷污染为主导因素,受到水稻种植等农业活动和大量降雨径流的影响。(2)中上游丘陵河谷区水质以氮和磷污染为主导因素,有机污染次之,受到茶园种植等农业活动导致的面源污染的影响;下游紧邻平桥镇的平原区水质以氮和磷的污染为主导因素,有机污染次之,受到居民生活污水和农业生产的影响;下游暗沟出口区水质以氮污染为主导因素,有机污染和磷污染次之,受到生活污水、农业生产和畜禽养殖的影响。研究结果可为太湖流域丘陵区水源地保护和管理提供参考。     

安徽省土壤氟含量及其赋存特征

氟是生态系统中一种重要微量元素,过量和不足都会影响人和动物健康,人体氟主要来自饮水和食物,土壤氟含量、形态以及土壤理化性质等影响着水和食物氟含量。以安徽省主要类型土壤为材料,采用连续化学提取的方法,测定了安徽省主要类型土壤全氟、水溶氟以及不同形态氟含量,分析了土壤氟形态与土壤理化性质的关系。结果表明：安徽土壤全氟含量1066～1 2367 mg/kg,平均为4852 mg/kg,全氟含量高低排序为菜地土＞潮土＞石灰土＞黄棕壤＞黄褐土＞水稻土＞砂姜黑土＞黄红壤,成土母质是影响土壤全氟含量的主要因素。土壤水溶氟含量042～2248 mg/kg,平均为338 mg/kg,水溶氟含量高低排序为菜地土＞砂姜黑土＞潮土＞黄棕壤＞黄褐土＞水稻土＞石灰土＞黄红壤,北高南低。土壤氟主要赋存形态是矿物态氟,占土壤全氟95%以上,水溶氟、交换态氟、铁锰氧化物结合态氟和有机结合态氟占土壤全氟5%左右。土壤水溶性氟含量与土壤pH呈极显著正相关,与土壤全磷含量呈显著正相关,相关系数分别为0660 2和0353 9,土壤交换态氟与土壤小于0001 mm土粒含量和土壤阳离子交换量呈显著正相关,相关系数分别为0338 4和0345 8,有机结合态氟与土壤有机含量呈极显著正相关,相关系数为0526 8     

淮河流域近50年降水异常及其大尺度环流特征

根据国家气象中心整编的全国714站月平均降水量资料,运用REOF分析、Morlet小波分析、差值分析等方法,通过对淮河流域代表站点的选取,分析了1960～2009年淮河流域降水的趋势变化特征、周期特征,以及多雨、少雨年的大气环流异常特征。结果表明：（1）淮河流域年降水总量呈缓慢增长趋势,20世纪80年代初期由负距平转为正距平。冬季和夏季降水量呈显著增长趋势,春季和秋季降水量呈显著减少趋势,80年代前期为降水变化的转折期;(2)淮河流域夏季降水存在准3 a的显著振荡周期和准10 a的次显著振荡周期,同时在60～90年代还存在准6 a振荡周期;（3）淮河流域多雨年,500 hPa经向风偏强且范围广,850 hPa上从孟加拉湾经南海向华东地区的水汽输送明显偏强,在江苏、安徽地区有水汽的正涡度辐合区;少雨年,经向风偏弱,华东地区方向的水汽输送明显减弱;（4）多雨年与少雨年的500 hPa风场差值场、高度场差值场分析表明,多雨年贝加尔湖西部和鄂霍次克海地区阻塞高压活动频繁,东北冷涡异常活跃,副高偏强,3者共同作用使得降水偏多。500 hPa温度场差值场分析表明,多雨年中国东部、华北和东北地区冷空气偏强,同时南方大部分地区暖空气也偏强,冷暖空气共同作用使降水偏多     

河流生态用水综合评价

为完善河流生态用水综合评价,从水循环中河流生态用水角度出发,以河流水量收支平衡规律为理论基础,考虑河流本底水质,采用本底水质、排放水质和河流控制目标污染物浓度表达河流生态新污径比,并推导出污水排放允许极限值,深入探讨了河流生态用水的质与量综合评价,改进了二元循环下河流生态用水的水量水质计算方法和河流生态用水的综合评价新标准,进一步完善了河流生态用水质与量综合评价模型。用此模型对黄河2002～2005年为例进行实力分析,结果表明：①在污水一级达标排放和不调水情况下,黄河生态用水水量比例在335%～545%,在Tennant等级中为较好状态,但水质不满足要求,bo>Blim;②在污水深度处理达到95 mg/L（COD）,不调水情况下,黄河生态用水质与量满足生态环境需水要求,综合评价合格;③在污水一级达标排放和南水北调调水40亿m3情况下,黄河生态用水水量比例有较大提高,综合评价合格。这说明,黄河生态用水问题不仅是水量短缺,而且水质问题更加严重。     

长江中游城市群空间联系研究

基于城市流强度模型和城市间相互作用模型,以长江中游城市群27个地级市为研究对象,分析了城市群内的城市辐射能力及其内在的经济联系。结果表明:(1)长江中游城市群整体集聚和辐射能力较弱,区域内中低级城市流强度的城市占多数;(2)城市群内第二、三产业辐射能力存在较大差异,第二产业呈现出较强的辐射能力,而第三产业辐射能力较弱,并且其空间分布相对较为分散;(3)区域中心城市的核心带动作用总体较弱,辐射范围和辐射强度都有待加强;(4)长江中游城市群内城市间空间联系不够紧密,且联系程度空间差异较大。省际城市之间联系贫乏,城市间尚未形成联系紧密的辐射网络。     

河流渗滤系统中苯系物污染去除机理实验模拟研究

河流渗滤是一种自然净化过程,污染河水通过该过程在河流沉积层中发生各种物理、化学和生物作用,使得污染物浓度降低,河水水质得到净化,从而达到增加地下水开采量的目的。通过静态吸附实验和淋滤实验模拟了苯系物（BTEX）在河流渗滤系统中的吸附行为和降解行为。两种环境行为中吸附作用对于BTEX的净化效果较为有限,当吸附达到饱和之后,并存在电子受体的情况下,BTEX能够发生厌氧微生物降解,降解作用能够更有效的去除BTEX污染物。其中去除效率最高的是间二甲苯,其次是乙苯、甲苯,去除率最差的是苯。微生物降解作用相对于BTEX浓度变化存在一个滞后期。BTEX各组分的土壤 水吸附分配系数Kd越大,总的降解效率也就越低。通过河流渗滤系统这一自然净化过程,可以有效地去除浓度较高的BTEX混合污染,在两种电子受体的情况下各组分平均去除效率都超过了60%,最高去除率均超过了80%。对于持续不断入渗的污染河水,当土壤吸附达到饱和、微生物活性受到抑制情况下,去除效率会大大降低,从而使BTEX穿透包气带进入含水层,对地下水产生危害     

Radiation-induced adaptive response in fish cell lines

There is considerable interest at present in low-dose radiation effects in non-human species. In this study gamma radiation-induced adaptive response, a low-dose radiation effect, was examined in three fish cell lines, (CHSE-214 (Chinook salmon), RTG-2 (rainbow trout) and ZEB-2J (zebrafish)). Cell survival after exposure to direct radiation with or without a 0.1 Gy priming dose, was determined using the colony forming assay for each cell line. Additionally, the occurrence of a bystander effect was examined by measuring the effect of irradiated cell culture medium from the fish cell lines on unexposed reporter cells. A non-linear dose response was observed for all cell lines. ZEB-2J cells were very sensitive to low doses and a hyper-radiosensitive (HRS) response was observed for doses <0.5 Gy. A typical protective adaptive response was not detected in any of the three fish cell lines tested. Rather, it was found that pre-exposure of these cells to 0.1 Gy radiation sensitized the cells to subsequent high doses. In CHSE-214 cells, increased sensitivity to subsequent high doses of radiation was observed when the priming and challenge doses were separated by 4 h; however, this sensitizing effect was no longer present when the interval between doses was greater than 8 h. Additionally, a "protective" bystander response was observed in these cell lines; exposure to irradiated medium from fish cells caused increased cloning efficiency in unirradiated reporter cells. The data confirm previous conclusions for mammalian cells that the adaptive response and bystander effect are inversely correlated and contrary to expectations probably have different underlying mechanisms.