基于地理探测器的土地开发度时空差异及其驱动因素

土地开发度（LDD）是衡量区域人类活动对土地开发利用的程度。分析土地开发度的时空差异和驱动机制能更加深刻的认识人类活动与区域土地利用之间的关系,为研制区域差别化的土地管控政策提供依据。通过分析全国345个城市2009~2015年土地开发度的时空差异,并采用地理探测器探测其驱动因素及其空间差异。研究表明：（1）全国土地开发度从2009年的4.1%持续增加到2015年的4.47%,并在东、中、西3个区域上表现出显著的空间差异;（2）345个城市的土地开发度总体呈上升趋势,且呈现明显的空间差异。土地开发度高的城市主要在城市群集聚,并在长江经济带、丝绸之路经济带等区域表现较快增长。（3）全国土地开发度由投资驱动和人口驱动为主转变为产业驱动和人口驱动为主,东、中、西3个区域土地开发度的主导驱动因素有所差异。     

KMnO_4强化混凝——超滤技术处理西北村镇集雨窖水研究

针对西北村镇集雨窖水低温、低浊、微污染,且常规混凝—超滤技术处理效果不佳的问题,采用KMnO_4强化混凝—超滤技术处理集雨窖水,考察了KMnO_4投加量对去除污染物的强化效果。结果表明,KMnO_4的最佳投加量为1.0mg/L,预氧化5min后,高锰酸盐指数、出水在254nm处吸光度(UV_(254))、氨氮、TP和浊度的去除率分别达26.7%、25.8%、51.4%、75.0%、96.8%,与常规混凝—超滤技术相比,KMnO_4预氧化可使高锰酸盐指数及UV_(254)的去除率分别提高约6、5百分点。KMnO_4预氧化可以有效提高常规混凝—超滤技术的出水水质,强化对有机污染物的去除效果,但对氨氮、TP、浊度去除的强化效果较弱。     

西宁市非采暖季和采暖季PM2.5中14种金属元素特征

于2012年11月采暖季和2013年9月非采暖季,在青藏高原典型城市西宁市4个采样点采集细颗粒物(PM_(2.5))样品,共获得40个有效样品。用微波消解-ICP-MS法、原子荧光法分析了样品中14种重点防控金属。结果表明:14种重点防控金属中Ag、Tl平均质量浓度为0.10~0.50 ng/m~3,Co、Sb、Hg平均质量浓度为0.50~4.00 ng/m~3,V、Cd、Cr、Ni、Cu、As平均质量浓度为4.00~50.0 ng/m~3,Mn、Pb、Zn平均质量浓度为50.0~2 000 ng/m~3。采样期间,采暖季相比非采暖季,PM_(2.5)质量浓度有下降趋势,不同采样区金属元素浓度有增有减。富集因子分析结果表明,重点防控金属元素在非采暖季主要来源于土壤风沙扬尘、机动车尾气和工业排放,采暖季主要来源于土壤风沙扬尘、燃煤、燃油、机动车尾气和工业排放。非采暖季Zn、Ag、Cd、Hg、Tl和Pb富集因子较高,采暖季Zn、As、Ag、Cd、Sb、Hg、Tl、Pb富集因子较高,更容易受到人为源的影响。     

组合型人工湿地对二级好氧单元出水的深度处理

经过好氧处理后,污水中有机碳通常被降解去除进而影响后续反硝化的进行。为了解决反硝化因缺少碳源受到抑制的问题,设计了3组人工湿地作为好氧单元出水的深度处理系统,并添加原污水作为反硝化碳源。3组人工湿地均由潮汐流人工湿地和潜流人工湿地叠置而成,编号分别为CW1、CW2和CW3,其中CW1、CW3为下行-上行复合流,CW2为下行单向流;CW2、CW3表层种植美人蕉(Canna indica),CW1不种植物。在水力负荷为30 cm·d~(-1)的条件下,3组人工湿地对有机物的去除率都在70%左右。CW1对NH_4~+-N、TN和TP的平均去除率分别为71.2%、51.7%和35.9%;CW2对NH_4~+-N的处理效果最好,对TN的去除效果最差,平均去除率分别为91.5%和38.3%;CW3能够明显提高TN和TP的处理效果,平均去除率分别为69.9%和62.2%。复合流和种植美人蕉能够明显提高系统对污染物的综合处理性能,这对于优化人工湿地设计以及低C/N生活污水的深度脱氮均有重要的借鉴意义。     

基于AnnAGNPS模型的灞河流域非点源污染模拟研究

以灞河流域下属子流域为研究对象,运用AnnAGNPS模型对流域内非点源污染特征进行了定量分析,并以非点源污染严重的灞河中游子流域为例,提出不同的非点源污染控制方案。结果表明:AnnAGNPS模型对径流模拟效果总体良好,率定期模拟相对误差(Re)基本在-10%～0,模拟效率系数(Ens)为0.65,相关系数(R~2)为0.81,验证期模拟Re基本在-50%～0,Ens为0.68,R~2为0.71。利用5次降雨事件数据考察AnnAGNPS模型对TN、TP污染负荷的拟合精度,AnnAGNPS模型对4次降雨的TN污染负荷模拟Re控制在-13%～5%,3次TP污染负荷模拟Re维持在-12%～40%;在非点源污染控制方案中,耕地变换成林地对TN、TP污染负荷的削减效果非常显著,假设灞河中游小流域耕地变为林地的转变率分别为30%、50%、100%时,TN污染负荷削减28.20%、43.01%、78.23%,TP污染负荷分别削减33.55%、53.94%、66.81%。     

基于拓扑优化的某航天产品支架结构设计与试验验证

本文利用拓扑优化技术对某航天产品的支架结构进行拓扑寻优,找到了结构最佳传力路径,设计了满足重量要求情况下基频最大的支架结构。最终产品基频能够满足要求,而且仿真与试验结果呈现较好的一致性,达到了节省研制周期和成本的目的,表明了文中所述方法的合理有效性。     

湖南八大公山两栖动物多样性时空格局观测

研究多样性的时空格局是探明生物多样性与生态系统相互关系的有效途径,能为保护政策的制定提供理论依据。于2018年对八大公山国家级自然保护区两栖动物物种多样性的时空格局进行观测,从低海拔至高海拔选取10条样线,在4、6、8和10月进行4次调查。结果显示,两栖动物物种组成和物种多样性指数(物种丰富度、香农-威纳指数、Pielou均匀度指数)随着时间、空间的变化存在明显不同。在时间尺度上,4月的优势种为福建掌突蟾和华南湍蛙;6月的优势种为花臭蛙;8月的优势种为花臭蛙和绿臭蛙;棘腹蛙和华南湍蛙在10月占绝对优势。在空间尺度上,低海拔样线的优势种为花臭蛙和华南湍蛙;中海拔样线的优势种为福建掌突蟾和黄斑拟小鲵;高海拔样线的优势种为棘腹蛙、峨眉髭蟾和桑植趾沟蛙。在物种多样性的时间尺度上,3个多样性指数基本表现为6、8月高于4、10月。在物种多样性的空间尺度上,全年的物种丰富度与海拔无显著相关性,全年的香农-威纳指数和Pielou均匀度指数随着海拔升高呈驼峰型响应。将4个月份的物种多样性指数与海拔分别进行相关性分析,均无显著相关关系,但6月的香农-威纳指数随着海拔升高呈现接近驼峰型的响应。两栖动物因其各自不同的生活史会产生不同的繁殖周期、冬眠周期,所以物种多样性在时间尺度上存在差异;同时又因为不同两栖动物的温度适应能力和生境偏好不同,因此空间尺度上的物种多样性也各有不同。     

多重压力下重点生态功能区农户的生计适应性研究——以甘南黄河水源补给区为例

重点生态功能区对维护国家和区域生态安全至关重要,农户作为该区最主要的经济活动主体和最基本的生态环境保护单元,其对生计压力的适应性直接关系到重点生态功能区主体功能的发挥。本文以地处青藏高原东缘的甘南黄河水源补给区为例,基于入户调查数据,分析了农户的生计压力、适应能力及适应策略,并利用多元logistic回归模型探明了影响适应策略选择的关键因素。结果表明:①甘南黄河水源补给区有近90%的农户遭受多重生计压力的冲击,其中,“自然+社会+经济”型压力是该区农户面临最多的生计压力组合。②经济示范区农户的适应能力最高,恢复治理区次之,重点保护区最低;遭受“自然+社会”型压力冲击的农户适应能力最高,遭受“自然+社会+经济+政策”型压力冲击的农户适应能力最低。③甘南黄河水源补给区有87.45%的农户采取多种适应策略来应对生计压力,其中,选择“扩张+援助+收缩”型适应策略的农户占比最大。④自然资本、人力资本、社会资本、自然压力的严重程度和生计压力的多样化程度是影响适应策略的关键因素。鉴于此,政府应加大生态环境保护力度,拓宽农户增收渠道,建立多元化信贷机制,加强偏远地区基础设施建设,完善社会保障体系,提高农户在面临生计压力时的适应能力,促进生计可持续发展。     

绿色经济视角下环渤海经济圈经济效率的再评价——基于熵权法和DEA—Malmquist方法

长期以传统GDP作为衡量经济发展的单一评价指标,造成了一系列环境问题,已不能满足科学发展观的要求。以绿色经济为视角,通过计量方法重新计算包含环境成本的相对绿色GDP,发现环渤海地区除北京市以外,在经济总量扩张的同时环境压力不断增加。将计算得到的相对绿色GDP作为DEA—Malmquist模型的产出指标,重新评价环渤海地区的经济效率,发现新的效率值明显低于传统GDP下的经济效率,并有不断下降的趋势。     

社会资本与经济增长及环境影响的关系研究

"社会资本"作为一个多维度的概念,近年来引起了全世界的广泛关注。大量证据已证明,高水平的社会资本是生态、社会和经济职责和谐过程的先决条件,社会资本对于促进经济增长、缓解贫困、提高工程绩效、管理自然资源与保护环境非常关键。本文阐释了社会资本概念,分析了社会资本的主要成分、分析层次及主要类型等维度,指出社会资本的主要成分包括网络、规范、制裁,分析层次包括个体、中观、宏观,主要类型包括结合型、沟通型、联系型;在此基础上,梳理总结了社会资本与经济增长及环境影响关系的国际研究进展,阐释了社会资本促进经济增长、影响生态环境的作用机理,分析了社会资本与适应能力的关系,简要介绍了国际上理解和研究社会系统与关键资源之间的相互作用和影响的思想框架。最后,讨论分析了社会资本与经济增长、环境影响的关系研究中需要进一步完善的问题。