基于InVEST模型的太行山淇河流域土壤侵蚀特征研究

基于土地利用数据、数字高程模型数据(DEM)、土壤类型数据、降雨数据、植被覆盖指数(NDVI),结合地理信息系统(GIS)和遥感,计算降雨侵蚀力因子(R)、土壤可蚀性因子(K)、植被覆盖因子(C)、水土保护措施因子(P),借助InVEST模型对淇河流域2015年山地生态系统的土壤侵蚀进行研究。结果表明:(1)淇河流域微度侵蚀、轻度侵蚀、中度侵蚀、强烈侵蚀、极强烈侵蚀和剧烈侵蚀面积分别为932. 80、617. 13、282. 46、159. 58、141. 64和93. 84 km~2;土壤侵蚀总量为7 225 839. 54 t,平均土壤侵蚀模数为32. 45 t/(hm~2·a);(2)在各土地利用类型中,土壤侵蚀主要发生在林地、草地和耕地。草地和林地多分布在地形起伏度较大的高海拔区,潜在的土壤侵蚀量较大,土壤侵蚀强度也较大。虽然未利用地占流域总面积很小,但侵蚀模数最大;(3)淇河流域土壤侵蚀与坡度、海拔和地形起伏度等地形因子具有密切关系,土壤侵蚀模数随着海拔的升高先增大后降低,海拔在1 200 m处达到峰值,土壤侵蚀模数随着坡度和地形起伏度的增加而不断增大。坡度和起伏度越大,坡面土壤的不稳定性愈大,在外力作用下发生下移的可能性就愈大。海拔600～1 200 m、坡度大于15°、地形起伏度70～500 m的区域土壤侵蚀状况严重,是土壤侵蚀防治的重点区。土壤侵蚀是山地生态脆弱性响应的重要指标,山地流域的土壤侵蚀研究对评估区域生态环境质量有重要意义。     

基于IHA/RVA法的近年来鄱阳湖生态水位变异研究

湖泊水位是影响其生态功能正常发挥的重要因素,开展湖泊水位变异特征研究是正确认识湖泊水资源系统变化的前提。基于鄱阳湖区5个水文站1960~2014年的日水位监测数据,研究分析了近年来鄱阳湖水位年际变化的异常特征,并借鉴IHA/RVA法,定量揭示了2000~2014年鄱阳湖生态水位变异程度及其空间差异。结果表明：鄱阳湖水位近年来下降明显,湖口、星子和都昌站年平均水位自2009年以来呈现高度一致的变化特征,水位差几乎消失;2000~2014年鄱阳湖生态水位发生中度改变,整体改变度为38.86%;各水文站改变程度由高到低依次为都昌站、星子站、湖口站、康山站和棠荫站;主要水位指标体系中6和11月平均水位、最小3日和30日平均水位、年最高水位出现时间、年高水位频率和年水位减少率等指标变异程度均达到50%以上。近年来鄱阳湖水位异常及其空间差异与人为采砂导致的湖盆地形变化密切相关,这种水位变异已对湖泊湿地生态系统产生了众多不利影响。     

气候变化下SPEI指数在嘉陵江流域的干旱评估应用

基于嘉陵江流域1962~2010年实测月降水和月平均气温数据,利用不同时间尺度(3、6、9、12个月)的SPI和SPEI指数分析了近50a来流域干旱趋势的时空演变规律。对不同时间尺度的SPI及SPEI指数分析表明,1962~2010年嘉陵江流域整体呈干旱增加趋势,特别是流域西部和北部呈现出明显的干旱增加趋势,而流域东部的干旱增加趋势并不明显,个别站点附近还呈现出微弱的干旱减少趋势。SPI及SPEI指数的变化还表明,嘉陵江流域在大时间尺度上的干旱增加趋势更为明显,大时间尺度的干旱事件主要由降雨量决定,而气温变化对干旱趋势的影响则在小时间尺度上更为显著。此外,对于相同的时间尺度,SPEI指数相较于SPI指数检验出更为明显的干旱增加趋势,表明考虑气温影响的SPEI干旱指数更能够检测干旱事件的变化规律,因此SPEI干旱指数更适用于气候变化条件下流域干旱演变特征分析。     

近几十年三峡库区主要气象灾害变化趋势

利用三峡库区33站1961～2006年逐日降水量、平均气温、最高气温、雾、雷暴资料,分析了库区干旱、洪涝、连阴雨、高温、雾、雷暴主要气象灾害的变化趋势。统计结果表明：近46年来,三峡库区平均年干旱日数呈不明显的增加趋势,春、夏、冬季干旱日数的年际间基本没有变化趋势,但秋季干旱日数年际间有明显的增多趋势,增多速率为41 d/10 a;春、夏季雨涝日数变化趋势不明显,秋季雨涝日数有微弱的减少趋势;三峡库区年平均连阴雨过程次数有微弱的减少趋势,连阴雨日数的减少趋势较明显;近34年三峡库区年雷暴日数呈明显减少趋势,减少速度为29 d/10 a;库区平均年雾日数没有明显变化趋势,但1999年以来减少趋势明显;近46年三峡库区平均年高温日数、危害性高温日数有微弱的减少趋势,平均年极端最高气温均没有明显变化趋势。     

中西环境哲学的源流与发展

本文界定环境哲学的基本范围框架，以“天人合一”和“主客恶性二分”分别概括中国和西方的传统环境形上学特征，分析环境哲学的源流及其在当代可持续发展要求下的学科建构。     

三江源高寒草甸下溪流溶解性有机碳的季节性输移特征

溶解性有机碳（DOC）在生态系统中起着重要作用,但河流DOC输移动态及其对气候变化和多年冻土退化的响应还不清楚。对青藏高原三江源地区高寒草甸下8条小流域河流于2016年8月至2017年7月进行逐月采集水样,同步测定流量,在室内对DOC浓度进行分析,研究河流DOC浓度和输移通量的逐月变化规律以及对降雨和温度逐月变化的响应。结果表明：（1）DOC的年平均浓度介于4.05±1.20~6.55±2.86 mg·L-1之间,均值为5.30 mg·L-1;DOC平均浓度与流域内高寒沼泽草甸（ASM）覆盖面积比例呈显著线性负相关,而与高寒草甸（AM）呈显著线性正相关;此外,有多年冻土发育的流域内河流平均DOC浓度明显高于无多年冻土发育的流域。（2）DOC浓度随季节性气温的变化呈现较大的变异性,在-8~2℃气温回升的过程中,DOC平均浓度随气温的升高呈急剧上升的趋势,在随后2~13℃气温继续升高到最高的过程中,DOC平均浓度又急速降低,而在之后13~-8℃气温下降的过程中,DOC平均浓度呈一个缓慢降低的趋势,并在12月达到最低。（3）DOC平均输移通量也显示出较大的季节差异,其范围为0.006±0.000 5~3.01±0.74 kg·km-2·d-1,均值为1.12±0.81 kg·km-2·d-1;DOC输移通量与流域内平均径流量显著线性正相关,DOC的输移主要集中在春季融雪期和夏季丰雨期。气候变暖会导致多年冻土活动层厚度增加,因此,温度增加导致DOC输移增加的结果提示,气候变暖可能会增加青藏高原高寒草甸区河流对有机碳输移和释放。     

1971~2003年三峡库区诱发滑坡的临界降水阈值初探

滑坡、崩塌和泥石流是三峡库区的三大主要地质灾害类型,其中滑坡所占比例最大。强降水、连阴雨等气象因素是诱发滑坡、泥石流等地质灾害的重要因子。利用三峡库区及其周边地区蓄水前常规气象站1971~2003年逐日降水资料和库区有完整记录的滑坡个例资料分析了滑坡灾害与发生前各个时段降雨的强度、持续时间、总量等之间的关系,初步确定不同保证率下诱发三峡库区滑坡灾害发生的临界降水量值,为开展三峡库区滑坡灾害气象监测预警提供科学依据     

长三角地区本地、区内和区外合作创新对城市经济增长的影响研究

新经济全球化形势下,国家创新系统是中国经济发展的中坚力量。从合作创新的视角出发,借助2007和2017年长三角地区合作发明授权专利数据和城市数据,探究本地、区内和区外合作创新的空间结构演变以及三者对城市经济增长的作用机理。结果表明：(1)本地和区内合作创新一直是长三角地区合作创新的主要来源;区内合作创新网络从以上海、杭州、南京为核心,向以南京、上海、杭州、苏州为核心演变;区外合作创新网络从以上海、杭州、西安、北京为核心,向以上海、南京、合肥、苏州、北京、深圳、佛山为核心演变。(2)在区域创新网络发展的初期阶段(2007年),区内合作创新强度和创新网络位置有助于经济增长;在区域创新网络较为密集的阶段(2017年),本地、区内和区外合作创新强度以及区外创新网络位置有助于城市经济增长,但区内创新网络位置的作用不显著;由此认为“全球生产网络流派”和“关系经济地理学派”争论主要是因为忽视了区域创新网络发展阶段的影响。(3)在区域创新网络较为密集的阶段,本地、区内和区外合作创新的城市经济增长效应通过了稳健性检验。研究结论对长三角地区高质量一体化发展具有一定的参考价值。     

SCR脱硝超低排放工程改造流场优化

采用CFD数值模拟方法对某电厂400 MW机组烟气脱硝装置流场进行了诊断,分析了导致效率低、烟道积灰以及空预器磨损等问题的具体原因,之后对此脱硝装置流场进行优化。优化结果表明：在省煤器出口水平扩张段烟道增设导流板,消除了该区域的大范围涡流,有利于减轻烟道积灰,并使喷氨区域烟气速度分布均匀;将喷氨混合装置改成喷氨格栅+圆盘混合器型式,强化了氨氮混合,使首层催化剂入口氨浓度分布均匀性得到显著改善,有利于提高脱硝效率、降低氨逃逸率;在空预器上游烟道增设导流装置,提高了空预器烟气速度分布均匀性,有利于解决空预器磨损问题。通过流场优化后,提高了此脱硝装置脱硝效率,减轻和消除了烟道积灰及空预器磨损。     

曝气耦合表面流湿地技术净化河道水体的工艺优化及该技术对药物类污染物的去除效果

采用曝气耦合表面流湿地工艺处理劣Ⅴ类河水,通过单因素实验和响应面分析优化工艺条件并探讨耦合技术对药物类污染物的去除效果。工艺优化后的曝气条件为：曝气量0.45 L·(min·L)⁻¹,水力停留时间1 d,曝气间歇时间2 h(每曝气1 h),曝气位置(曝气深度/水深)0.5处。此条件下耦合技术去除TN、${\rm{NH}}_4^{+}{\text{-}}{\rm{N }}$、TP和COD的效率为55.6%、78.7%、68.1%和53.4%。应用耦合技术处理了2个不同浓度级别(150 ng·L⁻¹和1 000 ng·L⁻¹)的含药物类污染物的河水。结果表明,耦合技术对酮洛芬、普萘洛尔、甲氧苄啶、罗红霉素、布洛芬和缬沙坦的去除效果皆优于对照实验,对罗红霉素和布洛芬的去除具有协同效应,同时,耦合技术对常规污染物TN、${\rm{NH}}_4^{+}{\text{-}}{\rm{N}}$和TP 的去除也具有协同效应。本研究可为河道治理中表面流湿地技术的改进及河道水体中药物类污染物的去除提供参考。