南方红壤典型水土流失区植被覆盖度变化及其生态效应评估——以福建省长汀县为例

南方红壤典型水土流失区--福建省长汀县曾因生态破坏导致严重的水土流失.经过多年以植树为主的生态修复,该县生态面貌有了明显的改观.论文首先采用线性光谱混合分析模型计算植被覆盖度,并在此原始模型的基础上提出了对地形阴影进行修正的方法来获取植被覆盖度.精度验证表明,在线性光谱混合分析模型中加入山地指数(NDMVI)波段能够削弱地形阴影问题,提高植被覆盖度反演精度.在此基础上利用多时相遥感影像分析了长汀2001-2013 年植被覆盖度的时空变化,并利用遥感生态指数(RSEI)定量评价了长汀水土流失生态修复的效果.结果表明,经过13 a 的水土流失治理,长汀的植被覆盖度有了明显的升高,从2001 年的75.1%上升到2013 年的86.5%.RSEI 生态指数值也随之上升,生态等级为优良的面积比例从85.83%增加到90.59%,反映了长汀县生态质量整体有了明显的提高.植被的生态效应定量研究表明,长汀县的植被覆盖度每增加10%,RSEI 生态指数值至少提高10%,植被覆盖度的生态提升效应显著.     

A spatial scan statistic for zero-inflated Poisson process

The scan statistic is widely used in spatial cluster detection applications of inhomogeneous Poisson processes. However, real data may present substantial departure from the underlying Poisson process. One of the possible departures has to do with zero excess. Some studies point out that when applied to data with excess zeros, the spatial scan statistic may produce biased inferences. In this work, we develop a closed-form scan statistic for cluster detection of spatial zero-inflated count data. We apply our methodology to simulated and real data. Our simulations revealed that the Scan-Poisson statistic steadily deteriorates as the number of zeros increases, producing biased inferences. On the other hand, our proposed Scan-ZIP and Scan-ZIP+EM statistics are, most of the time, either superior or comparable to the Scan-Poisson statistic.     

超大空间空气流动的数值分析

利用计算流体力学专业软件umoni 2.0对超大空间的空气流动过程进行数值模拟,分析了速度场、温度场和压力场分布规律以及送风温度和送风速度对超大空间空气流动的影响.研究发现,超大空间进风口压力为负压,并以辐射状向周围负压递增,中间区域达到最大负压,在底部中间处出现正压.进风口温度最低,并沿着射流方向递增.墙壁及超大空间底部温度明显低于中部及顶部温度,但高于进风口温度,中部和顶部温度变化不明显.进风口速度明显大于其他区域速度,且沿射流方向递减,中部回流区有两个较大的涡流.当送风速度变大或送风温度减小时,底部温度可达较低温度,制冷效果明显;而送风温度与送风速度变化对超大空间的压力分布几乎没有影响.     

水平表面上多机理作用下气溶胶沉积特性数值分析

采用离散随机模型模拟了水平表面上气溶胶粒子沉积的微观过程.基于随机游走方法,求解了微粒在布朗扩散和外场迁移两种输运机制耦合作用下的运动轨迹,分析了沉积物形结构特征与微粒输运机制间的作用关系,并讨论了不同沉积机制和粒径分布下的表面沉积水平.结果表明,低Pe数下沉积物形态呈现疏松的粉尘絮团结构,而在高Pe数下沉积物则表现出较为紧密的堆积结构.不同沉积机制下粒子沉积形态结构的差异取决于微粒运动轨迹的随机强度;水平表面最大沉积微粒数存在一上限值,且与微粒输运机制和粒径分布均有关.     

以脱水污泥为接种污泥促进好氧污泥颗粒化

以脱水造粒形成的物理颗粒污泥为接种污泥,明显提高了好氧污泥颗粒化速度.研究结果表明：在第20d,接种物理颗粒污泥的R2中90%以上的污泥粒径即大于0.2mm,而接种絮状污泥的R1中只有26.7%.颗粒化过程中,接种物理颗粒污泥的R2中SVI始终小于80mL/g沉降性能良好,第25d时污泥浓度为6300mg/L,而R1为3200mg/L.脱水过程未对污泥活性造成明显影响,培养期间两者COD去除率均大于90%,但培养后期R2中TN的去除率约为70%,明显优于R1的55%,其主要原因为R2中的污泥粒径大于R1.经过5d的曝气剪切后仍有39.8%的物理颗粒污泥大于0.2mm,为颗粒化提供了大量诱导核,同时物理颗粒污泥内部营养传输孔道的形成与EPS的內源消化和反硝化产气有关.     

跨区电力传输对大气污染物和CO2的区域排放影响研究

跨区电力传输作为新的区域间能源调配形式将会改变我国未来各区域能源使用、大气污染物排放、温室气体排放等的发展路径,模拟、分析这种影响能为统筹协调全国以及区域的能源资源使用策略和电力行业节能减排相关政策提供参考.本研究应用基于区域电网的中国电力行业优化模型(BOMCES-ED),结合特高压输电线路的相关发展预期,以2010年我国各区域电网的发电装机信息为基准年数据,模拟研究了跨区电力传输对各区域电力行业发展以及环境排放造成的影响.结果显示,到2020年,最大的电力输出区域西北电网因电力输出而导致的电煤消耗量增加12351.2万t,SO2、NOx、CO2和Hg排放增加量分别达到22.1万t、11.6万t、2.28亿t和3.80t.由跨区电力传输导致的区域间环境排放和环境健康损失转移需要引起关注.     

鹿角杜鹃展叶期叶片发育与虫食动态

叶片虫食主要发生在展叶期间,虽然展叶期只是一个短暂的阶段,却可能是了解植食性昆虫和植物之间相互关系的关键.为了解展叶期叶片属性的变化及其与虫食的关系,研究通过野外观察和室内分析,测定福建梅花山亚热带常绿阔叶林中鹿角杜鹃(Rhododendron latoucheae)幼树展叶期间叶片属性(叶片氮、可溶性糖、叶绿素含量、含水量、单宁含量、硬度)和叶片虫食率的日变化动态,并分析它们之间的相互关系.结果表明,(1)叶片在爆芽27 d后完成展叶,平均展叶率14.06%,(2)可溶性糖、叶绿素和叶片硬度随叶片的展开上升缓慢,在展叶完成几天内后迅速上升;N含量、含水量和单宁含量在展叶期间含量较高,叶片展开后迅速下降.(3)虫食率随着叶片的发育逐渐上升,在第9天达到峰值(0.55%),并在接近展叶完成时迅速下降.(4)叶片虫食率同N含量、含水量、单宁含量正相关,而与叶绿素含量、可溶性糖含量、和叶片硬度负相关.     

2种典型家用消毒剂对水生生物的急性毒性影响及生态效应阈值研究

家用消毒剂大量用于日常生活中,进入水体环境后对水生生物产生潜在危害效应,目前尚缺乏保护水生生物安全的生态效应阈值。本研究以2种典型家用消毒剂(有效成分分别为对氯间二甲苯酚和次氯酸钠,前者命名为消毒剂A、后者为消毒剂B)为研究对象,开展其对8种不同营养级淡水水生生物的急性毒性效应研究。结果表明,除底栖动物外,消毒剂B对藻类、溞类和鱼类的急性毒性均高于消毒剂A;我国本土种稀有鮈鲫对2种消毒剂的敏感性高于其他2种鱼类;2种消毒剂对藻类的毒性高低均为近头状伪蹄形藻斜生栅藻蛋白核小球藻;近头状伪蹄形藻对2种消毒剂最敏感。基于上述毒性数据构建了物种敏感分布(SSD)曲线,计算对保护95%的物种不受影响时所对应的污染物浓度(HC5),并结合评估因子法推导出2种消毒剂预测无效应浓度(PNEC)值作为急性生态效应阈值,消毒剂A和消毒剂B的PNEC值分别为13.16 mg·L~(-1)(有效成分对氯间二甲苯酚PNEC值为0.33 mg·L~(-1))和0.71 mg·L~(-1)(有效成分次氯酸钠PNEC值为0.01 mg·L~(-1)),消毒剂A对淡水生物的PNEC比消毒剂B大了一个数量级,表明相较于消毒剂B,消毒剂A对水生态环境更为友好。本研究结果可为制订典型家用消毒剂的水质基准提供科学依据。