基于Google Earth Engine分析黄土高原植被覆盖变化及原因

为探明黄土高原植被覆盖时空变化及其原因,基于Google Earth Engine（GEE）,采用Landsat Surface Reflectance data（陆地卫星地表反射率数据）分析了黄土高原1987~2015年间植被覆盖度的时空变化规律,并借助累积量斜率变化率方法对引起植被覆盖度变化的气候和人为因素进行了量化分析.结果表明：黄土高原年均植被覆盖度由1987年的41.78%增加到2015年的53.23%,增速为0.38%/a（P<0.05）.其中,1987~1999年年均植被覆盖度变化趋势不显著（P>0.05）;而退耕还林还草工程实施以来（2000~2015年）,年均植被覆盖度显著增加（P<0.05）,增速达到0.59%/a.由像元尺度分析,黄土高原72.93%的区域植被覆盖度呈增加趋势,其中38.31%的区域增加趋势显著（P<0.05）.植被覆盖度的变化受气候和人为因素的共同影响,以1987~1999年为基准期,气候变化和人类活动对黄土高原2000~2015年间植被覆盖度变化的相对贡献率分别为23.77%、76.23%,人类活动为引起黄土高原植被覆盖度变化的主要原因.退耕还林还草工程极大地改善了黄土高原的植被覆盖状况,但是城市的扩张使得部分地区的植被覆盖呈显著退化现象.     

大连、青岛及温州野生鼠尾藻种群生态调查

采用随机设立样方法,于2016年至2017年的四个月份对大连、青岛和温州鼠尾藻（Sargassum thunbergii）的生长情况进行了生态学调查。结果表明鼠尾藻的形态和生化组成存在明显的地区和时间差异:大连地区的长度级个数分布最多;三个地区中,10月青岛的生物量最高（429 g/m2）,2月、5月和7月大连的生物量最高,分别为931.3 g/m2,1453.1 g/m2和2047.7 g/m2;10月、2月和5月时三个地区中青岛地区的主枝数均为最高,分别为4572株/m2,5707株/m2,3659株/m2,7月最低,为2199株/m2;大连地区的鼠尾藻优先监测到侧枝,且三个地区具侧枝的主枝比例均在7月最高,其中大连地区的侧枝数最多（123±63个/株）且长度最长（13.1 cm）;大连地区的色素含量与另外两个地区的含量相比相对较高,而青岛和温州地区的褐藻多酚含量则高于大连地区。通过对不同海区的鼠尾藻种群进行采样调查研究,结果表明鼠尾藻的种群结构和形态特征在显示出明显的时间变化的同时,也表现出了显著的地区差异,这些结果可能是受到三个海区的环境因子和人为干扰因素的结果。     

基于MODIS数据与多机器学习法的日PM2.5模拟研究

为了深入了解地面PM_2.5的空间分布,以山东省为研究区,利用2019年的PM_2.5站点实测数据,结合中分辨率成像光谱仪(MODIS)的L3级别的MCD19A2气溶胶光学厚度产品,充分考虑人口、地形、气象等因素,使用RF、SVR、BPNN、DNN等4种机器学习算法对山东省2019年逐日PM_2.5进行了模拟.结果表明:随机森林模型(RF)的RMSE和MAE的值分别为12.67和6.62,优于BPNN、SVR和DNN模型.随机森林模型(RF)最适合山东省的日PM_2.5模拟.     

“绿色流域建设”的湖泊富营养化防治思路及其在洱海的应用

虽然经过“十一五”阶段的治理,但我国湖泊富营养化形势依然严峻,湖泊富营养化治理仍然是目前我国水环境领域最为艰巨的任务之一. 根据长期在湖泊富营养化治理领域的研究与实践经验,提出我国应“立足流域进行统筹规划和治理,建设湖泊绿色流域”的湖泊富营养化防治思路. 通过梳理和提炼,提出了湖泊绿色流域构建的六大体系,即“产业结构调整控污减排、污染源工程治理与控制、低污染水处理与净化、清水产流机制修复、湖泊水体生境改善、流域系统管理与生态文明建设”. 同时,将“湖泊绿色流域建设”思路应用在洱海水污染防治工作中,针对洱海水污染特征与治理定位,提出了洱海水污染防治的技术路线,构建了洱海绿色流域建设的六大体系.      

基于无线电探空资料反演大气水汽资源的垂直层结特征

利用1999-2009年的探空资料分析北京地区对流层大气水汽资源的垂直层结特征,采用韦伯和指数分布拟合大气水汽密度的概率密度函数。初步结果表明,各层拟合均通过卡方拟合优度检验,拟合相关系数高,精度高,均方根误差小;韦伯和指数拟合平均相关系数分别为0.93、0.95;拟合均方根误差分别为0.009、 0.01 g/m³,北京地区大气水汽资源的垂直分布符合指数分布规律;有降水时,对流层水汽密度有一定的垂直层状结构,无降水时,水汽密度随高度增加递减。     

三峡水库蓄水对消落带土壤理化性质的影响

土壤养分是三峡库区消落带生态系统的重要组成部分。通过对石宝寨消落带12个水位96个样点的土壤分析,研究了消落带不同水位土壤容重、酸碱度、有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾的含量变化。结果表明:①淹水后消落带土壤由微碱性(pH值=7.91)变为碱性(pH值=8.14),养分平均含量普遍下降,速效钾含量下降最多(46.7%),淹水易造成养分流失;②消落带土壤淹水前各测定指标在不同高程之间差异均不显著(P>0.05);③不同淹水强度的土壤容重、有机质、全氮、速效钾含量差异极显著(P＜0.01),氨态氮含量差异显著(P＜0.05),淹水土壤pH值高于未淹水土壤,有机质、全氮及速效钾含量低于未淹水土壤;④长期淹水后(146 m)的土壤出现有机质及全量养分累积现象。     

NaCl改性人造沸石去除废水中氨氮的性能及其影响因素

采用NaCl溶液对人造沸石进行改性处理,考察NaCl溶液浓度对改性效果的影响.通过表面特征分析、静态吸附试验及吸附等温分析,进一步比较了人造沸石和改性人造沸石对氨氮的吸附去除性能.由X射线衍射(XRD)分析可知,沸石经改性后表面变粗糙,同时出现NaCl晶体特征衍射峰.试验结果表明,1.0 mol·L-1NaCl溶液对人造沸石的改性效果最佳;在沸石用量为1.0 g(50 mL废水)、氨氮浓度为10 mol·L-1、反应时间为40 min、反应温度为25℃和pH值为6.52条件下,改性人造沸石对氨氮的吸附效果最佳,去除率为96.02％.Langmuir和Freundlich吸附等温方程均可较好地拟合2种沸石对氨氮的吸附过程.改性人造沸石对氨氮的吸附饱和容量(21.46 mg·g-1)远大于人造沸石(9.03 mg·g-1).     

Purification and characterization of Al13 species in coagulant polyaluminum chloride

Nano-Al₁₃ was separated and purified by four methods to investigate its characteristic, and was analyzed by Al-Ferron timed complexation spectrophotometer,²⁷ Al-NMR (nuclear magnetic resonance), and transmission electron microscopy (TEM). Coagulation efficiency of nano-Al₁₃, polyaluminum chloride (PAC), and AlCl₃ in synthetic water were also investigated by jar test. The dynamic process and aggregation state of kaolin suspensions coagulating with nano-Al₁₃, PAC, and AlCl₃ were also investigated. The experimental results indicated that the efficiency of gel column chromatography method was the highest for separating PAC solution with low Al concentration. Ethanol and acetone method was simple and could separated PAC solution with different Al concentrations, while silicon alkylation white block column chromatography method could separate PAC solution only with low Al concentration. The SO₄²−/Ba²⁺ displacement method could separate PAC solution with high Al concentration, but extra inorganic cation and anion could be introduced into the solution during the separation. The coagulation efficiency and dynamic experimental results showed that nano- Al₁₃ with a high positive-charged species was the main species of electric neutralization in coagulation process, and it could reduce the turbidity and increase the effective particles collision rate efficiently in coagulation process. Its coagulation speed and the particle size of coagulant formed were of greatest value in this study.     

结构用钢(16Mn)恒载加温试验研究

利用WAW-1000微机控制伺服万能试验机对四大钢厂的钢材进行了182次恒载加温试验。荷载水平分为0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85共13个应力水平,温度为200℃、300℃、350℃、400℃、450℃、500℃、550℃、600℃共8个水平。通过对总变形分离成荷载变形、膨胀变形、温度应力耦合变形三部分,以试验取得的数据进行回归,得到各变形的经验计算公式,并构建出该类国产钢材的应变-温度-应力材料模型和临界温度计算模型。根据该模型,当屈服应变已知时,可由临界温度计算模型反推出临界温度,为钢结构保护层厚度计算提供方便。此外,利用该材料模型可为钢结构抗火整体分析提供一定的理论支持。     

重金属(Cd、Cu、Zn和Pb)在淮南塌陷塘鲫鱼体内的分布特征及健康风险

从淮南煤矿区塌陷塘采集鲫鱼样品,分析重金属元素(Cd、Cu、Zn和Pb)在鲫鱼体内的富集特征,结果发现,Cd、Cu、Zn和Pb在塌陷区鲫鱼(Carassius auratus Gibelio)肌肉中含量均低于《无公害食品水产品中有毒有害物质限量》(NY5073—2006)、食品中污染物限量(GB2762—2005)和FAO/WHO标准.重金属元素在鲫鱼体内的富集器官主要为内脏和鳃,Cd和Pb主要富集在内脏,Zn主要富集在鱼鳃,Cu的富集器官随着地域变化(对照为鳃,塌陷区为内脏).目标危险系数(THQ)分析发现Cu导致的健康风险较高,Cd最低,单一重金属THQ值和复合重金属的TTHQ值均小于1,说明研究区域内的鱼肉均不产生对人体危害的健康风险.