岩溶山区不同岩性和地貌类型下景观斑块分布与多样性分析

以研究区2000 年TM影像、1:50 000 地形图和1:250 000DEM为基础数据源, 运用景观斑块 分布与多样性特征指数, 测算了黔西南中低山丘原盆谷区不同岩性和地貌类型下景观格局特征。结 果表明: ①灌木林地、疏林地、中覆盖度草地占据着景观中的优势地位, 是明显的景观基质, 控制着 区域景观生态格局及其发展。景观斑块类型在不同岩石和地貌类型区存在较明显差异; ②在连续性 灰岩区、灰岩与碎屑岩互层区和灰岩夹碎屑岩区形成的山间盆地和高原台面上以及北部水热丰富 的河谷地带, 水田、旱地、疏林地、低覆盖度草地集中分布, 浅中切割低山类型中有林地和灌木林地 集中分布; ③在连续性白云岩区形成的深切割( 低、中和高) 丘陵、浅切割( 低、中和高) 丘陵, 低覆盖 度草地和灌木林地集中分布; ④从岩溶石漠化、土壤侵蚀、森林退化的空间格局及其组合来看, 在形 成生态环境的区域差异过程中, 岩性和地貌的空间组合结构起着显著的控制作用。     

不同尺度下蒸散量测算方法的应用及展望

在水资源日益稀缺的背景下,蒸散作为陆地水循环的重要组成部分,对水资源管理和农业灌溉方案的制定都起着决定性作用。在全球尺度上,蒸散量整体呈现出了明显的随时间增加趋势,但区域尺度及流域尺度的蒸散变化则呈现出较大的不确定性,并且在一些下垫面比较复杂的地区,如喀斯特小流域,蒸散作为流域水循环的重要组成部分往往难以准确测定,所以更需要因地制宜地选择蒸散量测算方法。基于此,本文以各种方法的研究尺度为切入点,将当前被广泛接受的蒸散研究方法分为小尺度方法,即针对单体植株和适用于田块尺度的蒸散研究方法,包括树干液流法、零通量面法、风调室法、蒸渗仪法以及土壤-植被-大气连续体(SPAC)水分传输综合模拟法;百米尺度方法,包括波文比法和涡动相关法;公里尺度方法,主要包括闪烁仪法;流域及区域尺度方法,包括水量平衡法和空间遥感法。概述了各个方法的应用范围、特点以及局限性,列举了前人工作中各种方法之间的对比验证,着重分析了闪烁仪方法在复杂下垫面的应用前景,以便在不同研究条件和研究尺度下能选择最佳的蒸散量测算方法,并对未来蒸散研究进行了展望。     

小样本数据下基于K-Means聚类和集成学习的混凝投药预测

为了解决混凝投药预测过程中的小样本问题,提出基于K-Means聚类和集成学习的PAC投加量预测方法。首先,根据原水浊度和水温2个特征采用K-Means聚类将水质分为3类,利用分层抽样从3类水质数据中抽取训练集和测试集;其次,基于Bagging集成学习算法,构建由支持向量机、随机森林、Adaboost、GBDT、Catboost、XGBoost和LightGBM共7种学习器组成的PAC投加量集成预测模型(KM-Bagging);最后,以银川市某给水厂2021—2022年的运行数据为例进行验证。结果表明,KM-Bagging模型对小样本的PAC投加量具有较高预测精度,R²超过0.8,MAPE小于5%。采用6个月和9个月的日监测数据预测PAC投加量,适合数据监测时间短、精度要求不高的情况,预测结果可为原水水质发生突变时的PAC投加量调整提供参考。采用1年的日监测数据预测PAC投加量,预测精度能够满足工程应用的要求,可为水厂实际PAC投加提供辅助指导。研究结果对小样本数据下的混凝药剂投加建模与预测具有参考价值。     

污染场地中VOCs的环境行为与调查评估技术

在梳理场地VOCs环境行为及影响因子研究基础上,分析了我国VOCs污染场地调查和风险评估领域面临的问题,主要体现在现有土壤调查方法未充分考虑VOCs在土壤气相中的赋存,导致采样过程中的VOCs逃逸而低估了场地实际污染;VOCs风险评估方法忽略了有机质的非线性吸收、源强的衰减以及优先通道的传输,造成风险评估结果存在不确定性.针对国内VOCs调查评估存在的问题,详细回顾和分析了国际上土壤气监测技术、风险评估模型,以及多证据风险评估方法研究及应用,并在此基础上提出了未来我国VOCs污染场地调查评估领域的发展建议,即在充分认识VOCs环境行为的基础上,进一步探索适合我国污染场地实际应用情景的调查和风险评估方法,切实提高我国工业遗留场地土壤污染风险防控水平.     

基于改进CM的尾矿坝体变形4级预警阈值确定方法*

为改善我国尾矿库在线监测系统由于重建设、轻利用而导致的事故预警能力被制约的现状,以尾矿坝体变形速率监测指标为研究对象,通过引入改进云模型,根据3E规则确定尾矿坝变形监测的正常运营值边界,建立尾矿库坝体变形速率4级预警阈值确定模型,以湖北省某尾矿库为例进行实例分析。结果表明:通过提出的坝体预警阈值确定方法,可得出尾矿库坝体变形速率黄、橙、红各级预警阀值分别为10.842,16.68,25.02 mm/d;进一步与典型小概率法计算结果对比表明,所提出的尾矿坝变形速率4级预警阈值确定方法更加科学合理,可用于尾矿库重要安全监测指标预警值的确定。     

长江三峡地区数字地貌特征及对古分水岭位置的指示

三峡贯通一直是长江演化研究中亟待解决的核心问题之一,其古分水岭位置长期备受争议。本研究基于30 m分辨率的数字高程模型(DEM),以长江三峡万州-宜昌河段及其17个子流域为研究对象,采用地形分析、χ分析等方法,计算和分析了该地区的地形起伏、河道陡峭指数、流域面积高程积分和河流裂点等参数,综合讨论了三峡地区水系特征及古分水岭位置。χ-plot、面积高程积分结果表明三峡地区的河流基本处于非均衡状态,大多数河流都处于壮年期。三峡地区44个裂点主要分布在海拔200～800 m范围内。在巫山东侧水系中只发育一期低海拔坡断型裂点(200～600 m),而其西侧水系中普遍存在两期坡断型裂点(200～600 m, 800～1 200 m)。并且巫山地区χ值最低、子流域面积高程积分最高(>0.6),表明该地区河流侵蚀能力最强、流域最年轻。以上数字地貌特征指示巫山地区可能曾是三峡的古分水岭。本结论有助于认识三峡地区水系和地貌演化历史,并为进一步研究三峡贯通问题(如贯通时间、贯通方式)奠定基础。     

土地石漠化的生态地质环境背景及其驱动机制—以贵州省喀斯特山区为例

在分析贵州省喀斯特山区的土地石漠化的生态地质环境的基础上，探讨了土地石漠化内、外动力驱动机制。认为地质构造运动塑造了陡峻而破碎的喀斯特地貌景观，由此产生的较大地表切割度和地形坡度，为水土流失提供了动力潜能；古环境演化为喀斯特石漠化提供了广泛分布的碳酸盐物质。温暖潮湿的季风气候为喀斯特地貌的强烈发育提供了必要的溶蚀条件，超载的社会经济压力则是导致喀斯特山区土地石漠化最重要的驱动力。     

喀斯特峡谷区常见植物叶片δ13C值与环境因子的关系研究

通过对贵州花江峡谷喀斯特石漠化区4种典型石漠化植物群落中11种常见植物种叶片的δ¹³C值测定,研究了各植物种对影响植物碳同位素分馏的主要环境因子（土壤储水量、大气相对湿度、光照强度、土壤厚度）的响应,分析了石漠化梯度中不同土层土壤储水量、大气相对湿度、土壤有机质、年均气温、光照强度等环境因子梯度变化与植物叶片δ¹³C值的关系.结果表明,大部分物种的δ¹³C值对环境因子的变化趋势表现为随环境水分好转呈下降趋势,即水分利用效率下降;也有部分物种呈稳定不变或逆势上升趋势.相关性分析表明,清香木（Pistacia weinmannifolia）、石岩枫（Mallotus repandus）、红背山麻杆（Alchornea trewioides）的主导因子是土层储水量;肾蕨（Nephrolepis cordifolia）、野桐（Mallotus japonicus var.floccosus）的主导因子是土壤厚度;肾蕨、八角枫（Alangium chinense）、构树（Broussonetia papyrifera）的主导因子是光照强度;而广西密花树（Rapanea kwangsiensis）、圆叶乌桕（Sapium rotundifolium）和灰毛浆果楝（Cipadessa cinerascens）则分辨不出主导因子,即环境影响因素更为综合.总体而言,叶片高δ¹³C值是对低水分、高光、低资源环境的适应.     

西南喀斯特地区的开发潜力、制约因素及其战略措施

全面分析了中国西南喀斯特地区的开发潜力和制约其发展的 6个因素 ,提出了开发西南喀斯特地区的 5大战略措施