黄河河川基流量演化规律及其驱动因子探讨

河川基流量是指地下水补给河川径流的水量。论文首次对黄河河川基流量50年来的时空演化规律和驱动因子做了较为全面的分析。研究表明:黄河河川基流量约占黄河河川径流量的44%,黄河河川基流量对维持健康黄河具有重要意义。受自然变化和人类活动影响,黄河干支流河川基流量50年来总体呈下降趋势;支流基流量变化可划分为双峰型、单峰型、直线下降型3种类型,干流区间基流量主要减少在黄河中游地区。黄河河川基流量具有维持河川径流、维护河流生态、湖泊以及表生生态植被良性发展等多种功能,河川基流量衰减导致湖泊萎缩、表生植被退化、加剧黄河断流等一系列生态环境负效应。通过对驱动因子进一步分析表明,降水量是维持河川基流量的主要来源,其变化影响黄河河川基流量变化趋势。人类活动是黄河河川基流量驱动因子中最活跃的因子,基流量衰减最明显的地区也是人类活动频繁的地区。因此维持健康的黄河必须要对黄河基流量进行科学保护和合理开发利用。     

我国地质环境与社会经济的物质流分析

论文利用物质流分析方法对2000~2005年我国地质环境与社会经济的物质流进行了核算与分析。结果表明:近年我国社会经济发展从地质环境获取的物质需求总量呈增加态势,2005年达到了439.6×10⁸t,显著超过了国外主要发达国家,致使我国地质环境压力不断增大;我国经济增长在依赖于地质资源的同时,物质生产力从240.9元/t增长到416.5元/t,但与主要发达国家相比,我国经济发展仍属于资源消耗型,可持续发展能力较低;我国人均物质消耗量为33.6t,明显低于主要发达国家,按照发达国家人均物质消耗量开发地质资源将远远超过我国的地质环境承载力,决定了我国只能走资源节约型的经济发展道路。     

Simulated potential effects of ecological factors on a hypothetical population of Chiricahua leopard frog (Rana chiricahuensis)

Simulations provide an opportunity to examine how single or multiple perturbations may impact a specific species. The objectives of this study were to identify thresholds at which changes in stream peak flow, stream base flow, and/or chytrid fungus presence alter long-term Rana chiricahuensis populations. We used scenarios with varying peak flow mortality rates, base flow mortality rates, and chytrid fungus mortality rates. Sensitivity analysis was also conducted. Over 50 years, populations in six scenarios increased and 13 scenarios decreased. Eight scenarios resulting with fewer than 100 individuals included stochastic effects for at least two of three perturbations and the remaining scenarios included chronic effects of 30% or higher. Scenarios with population increases had either no chytrid fungus effect or chronic effects from perturbations totaling less than 30%. In the absence of chytrid fungus, populations increased and became stable. At a 10% annual death rate caused by chytrid fungus, the R. chiricahuensis population decreased 46.8%. At a 20% death rate, the population decreased 98.6%. Model scenarios were sensitive to peak flow death rates. As peak flow mortality increased to 10 and 20%, extinction rates increased to 91.7 and 99.9%, respectively. With model parameters and the no base flow mortality, R. chiricahuensis populations declined by 92% with a 3.2% extinction rate at 50 years. Models with base flow mortality rates of 10 and 20% resulted in population extinction rates of 48.7 and 96.1%, respectively. Scenario analysis of perturbations on a hypothetical R. chiricahuensis population provided a framework in which to view combined effects on a species. Analysis supports supposition that chytrid fungus is the proximate cause of many amphibian declines, but the added effect of base flow and peak flow has the potential to hasten declines.     

复合垂直流人工湿地基质氧化还原酶活性研究

对复合垂直流人工湿地系统(IVCW)基质中5种常见的氧化还原酶活性进行了研究.结果表明,氧化还原酶活性存在显著性季节差异,过氧化物酶在春、夏、秋三季的酶活性显著高于冬季的酶活性(P＜0.05);多酚氧化酶和过氧化氢酶的活性最高在秋季;脱氢酶在夏、冬两季时酶活性显著高于秋季和春季的酶活性(P＜0.05);硝酸盐还原酶在春、冬季时显著高于夏、秋季(P＜0.01).空间分布上,除过氧化物酶外,湿地下行流池的酶活性显著高于上行流池,并且随着基质深度的增加递减;但基质硝酸盐还原酶各层之间差异不显著.图6表3参17     

应用流式细胞术测定淡水、海洋沉积物中异养细菌前处理条件的选择

目前流式细胞术(FCM)已被广泛应用于水体异养细菌的检测,采用适当的前处理方法可将黏附在沉积物颗粒上的异养细菌提取到水相中进而利用FCM进行检测.选择合适的前处理方法是将FCM应用于沉积物异养细菌检测的关键.论文对FCM测定沉积物中异养细菌的前处理方法进行了探讨,实验同步考虑了淡水及海洋沉积物.结果表明,对于实验所用淡水、海洋沉积物,较优的前处理条件为:1mmol·L-1焦磷酸钠作为分散剂,暗处孵育10min,20w、40KHz水浴超声1min,并每30s人工振荡1次,2800r·min-1常温离心萃取3次.     

降雨作用下坡面侵蚀的水动力机理

降雨作用下的坡面侵蚀不仅导致严重的水土流失,同时也可能诱发严重的重力地质灾害如滑坡、泥石流等.研究其发生发展的机理以及内部理论规律对减灾防灾具有至关重要的作用.文章以水动力学公式为基础,从坡面颗粒侵蚀的水分环境角度入手,分析了浸泡状态下松散颗粒和固定颗粒的侵蚀机理,揭示降雨作用下坡面水流与坡面颗粒间的相互作用关系,并给出各类型侵蚀发生所对应的临界降雨强度.最后,通过实例计算验证了理论的合理性.     

超细颗粒在单个上升气泡内的沉积过程模拟

从单个上升气泡内外流场的完全Navier-Stokes方程数值解出发,用Lagrange轨道跟踪的方法研究了超细颗粒在单个上升气泡内的沉积过程,在气泡的流场中考虑了气泡运动中的变形．在超细颗粒的受力中考虑了粘性阻力和Bromnian运动扩散力．在常温下水．空气体系中,对气泡直径0.1～1mm,超细颗粒直径0.1～2μm的情况进行了数值模拟,并对数值模拟的结果进行了拟合,得出简便易用的经验公式。     

三江平原典型湿地流域水文情势变化过程及其影响因素分析

湿地在流域中由于特殊的水理性质和地理位置而具有特殊的水文调节功能。但是流域水土资源的开发利用常常导致大量湿地丧失和退化,湿地水文调节功能遭到破坏。论文选择三江平原典型湿地流域为案例,详细分析了流域自20世纪60年代湿地开发以来河流流量的变化过程及其主要影响因素。结果显示,流域年均流量在1965～1999年间呈持续下降趋势,但在不同的季节月均流量、最大和最小流量变化出现差异,最小和最大流量向极端化方向发展。进一步分析主要影响因素发现,下垫面条件变化和水利工程对年均径流和流量的影响分别占76%和16%;而降水和水利工程用水对春季径流量减少的影响分别占47%和56%;下垫面条件改变和水利工程排水对秋季径流量增加、流量增大的影响分别占52%和37%。     

污染土壤中重金属的优势流迁移

用亮蓝溶液染色鉴定了2个污染土壤的优势流途径,并分离和采集被染色剂染色和不染色的土样,分析了重金属(Cu,Pb,Cd)含量和形态．结果表明,心土层以下染色部分土壤的重金属含量明显高于不染色部分土壤．两之间的差异随土壤污染程度的增加而增加．染色部分土壤中酸溶态和有机质结合态重金属的比例明显高于不染色部分的土壤．染色部分土壤的细粘粒与粘粒总量的比值也高于非染色部分土壤,但供试土壤的水溶性重金属含量很低,推测颗粒态重金属的迁移是重金属迁移的主要方式,优势流可能在土壤重金属垂直迁移中有重要的作用．     

船舶螺旋桨射流扰动下的污染底泥起悬研究

河流、湖泊中船舶的航行对于水体底部的污染沉积物具有很强的扰动作用,特别是船舶尾部的螺旋桨射流。通过一个新近提出的射流速度分布统一公式,结合考虑底泥的起动、冲刷特性,进行船舶螺旋桨射流扰动下污染底泥起悬的计算研究。结果表明,螺旋桨距河流底面的深度、螺旋桨射流出口流速、螺旋桨直径对底部流速的分布影响显著;同时发现,周围水体流动方向及流速等对于底泥扰动范围也有显著影响;最后定量计算了螺旋桨作用下污染底泥扰动悬浮速率。