大型底栖动物生物评价指数比较与应用

采用不同生物指数评价河流健康,结果往往有差异,如何识别各种生物指数的关系和适用性成为亟待解决的问题.基于太子河流域大型底栖动物群落研究,比较了5种大型底栖动物生物指数评价结果的差异.结果表明,5种指数具有极显著的相关性,但由于健康等级划分标准差异,造成不同指数的健康评价等级存在一定差异.同时分析了不同指数对不同类型人为活动影响的敏感性,研究其在河流健康评价中的适用性.结果表明在太子河流域中,BI指数与土地利用类型和溶氧具有较好的相关关系,对这两类的干扰具有较好的指示作用;FBI指数对酸污染和氨氮污染具有较强的指示作用;ASPT指数与耗氧相关的水质指标有较强的负相关;B-IBI指数与总氮呈显著的负相关关系,可较好指示氮污染,而且B-IBI指数与其他类型人为干扰活动均呈显著的相关关系,对土地利用和水质污染也具有较好的指示作用.综上所述,大型底栖动物BI指数和ASPT指数应该分别适用于评价流域土地利用和水化学指标对河流生态系统的影响,而B-IBI可用于评估多种类型人为干扰活动.     

FY2 号气象卫星估算地面太阳辐射研究

综合考虑太阳因素、地形因素、地表积雪覆盖情况、云量以及非均质大气对太阳辐射的影响,基于FY2 号静止卫星构建晴空太阳总辐射计算模型,并利用山西省3 个辐射观测站2011 年逐时、逐日、逐月太阳总辐射观测资料对其估算结果进行检验。研究结果显示：逐时误差在±1 MJ·m^-2之间,逐日误差在±5 MJ·m^-2之间,表明模型计算的太阳辐射误差较小,稳定性较好;逐月误差结果显示,三个站模拟值都大于实测值,且误差趋势一致,均表现为冬季误差高于夏季;进一步对模拟值和实测值进行相关性分析,三站线性拟合度均在0.86～0.92 之间,且相关系数均达到显著相关水平,表明模型计算的太阳辐射准确性和精度较高,且在数值拟合上较好地反映了实际的太阳总辐射量,证实该模型应用于FY2 号气象卫星的可行性。     

沈阳地区采暖期气候特征与节能预报技术研究

基于沈阳地区1961-2010年逐日平均气温观测数据,采用气候倾向率及度日法,参照采暖供热相关规范,对沈阳地区采暖期气候变化特征进行了分析。结果表明:沈阳地区采暖期平均气温呈上升趋势,采暖期度日呈减少趋势。平均采暖初、终日分别为10月26日、4月3日,平均采暖期长度为160 d。采暖初终日和采暖期长度均存在年际变化振荡,但总体呈现出采暖初日推后,终日提前,采暖期长度缩短的趋势。寒冷程度的减小和寒冷期的缩短使得采暖能源需求量减少,采暖期节能减排空间较大。利用2008-2010年气象-热力数据建立的沈阳地区供热量预报方程及供热气象指数,近3年理论节煤率达9.1%。该预报方程及供暖气象指数已于2010年11月开始在沈阳地区供热作业中投入应用,为实时供热调度提供参考依据。     

溶解氧变化对底泥酶活性及微生物多样性的影响

采用室内静态实验考察了溶解氧变化对底泥酶活性影响,同时采用BIOLOG ECO微平板构造了不同溶解氧水平下底泥微生物多样性指数。结果表明:高溶解氧条件下,底泥多酚氧化酶及过氧化物酶活性显著高于缺氧条件及厌氧条件(P<0.01),脱氢酶活性高于背景值;厌氧条件下脱氢酶、脲酶及碱性磷酸酶活性显著高于高溶解氧组、缺氧组及背景值(P<0.05);缺氧条件下硝酸盐还原酶活性显著高于高溶解氧组及厌氧组(P<0.05);蛋白酶活性受溶解氧水平变化的影响较小。BIOLOG ECO微平板法分析表明,溶解氧变化对底泥微生物多样性有不同程度的负面影响,微生物多样性的降低程度从大到小依次为高溶解氧组>厌氧组>缺氧组。主成分分析结果表明:缺氧条件及厌氧条件下,底泥微生物对大分子有机物的利用出现不同程度的降低,相对地,高溶解氧条件下微生物对大分子有机物的利用程度呈现先下降后上升的趋势;高溶解氧组及缺氧组底泥微生物对碳水化合物利用程度升高,厌氧组对碳水化合物利用程度降低。总之,高溶解氧条件更有利于形成底泥有机物完整的代谢循环,提高大分子有机物的利用程度。     

基于LandsatTM数据的济宁市水体识别方法研究

文章基于济宁市2009年LANDSAT TM影像,根据影像各波段间的相关性和地物在各影像上的灰度差异,分别采用单波段阈值法、多波段谱间关系法、改进的水体指数法(MNDWI)及HIS空间水体提取模型法对济宁市水体信息进行识别提取。在此基础上,结合归一化指数法和HIS空间水体提取模型,提出了一种综合性的水体信息提取方法,并对各方法提取结果进行了精度评价。结果表明,已有方法对济宁市水体识别存在一定的缺陷,而综合法集成了归一化指数法和HIS空间水体模型的优点,很好地弥补了已有方法的不足,对济宁市水体信息进行了较好的提取,尤其是细小水体,同时也很好地消除了建筑物、阴影、水生植被等的影响,提高了济宁市水体信息识别的精度,为更好地定量评价济宁市地表水体时空演变规律等提供帮助。     

基于生态足迹改进模型的生态安全及其预测研究

由William Rees提出的生态足迹模型已经成为近年来生态可持续发展的重要的度量工具,但是该模型仅考虑了土地的基本生产功能,忽视了土地生态系统的服务功能。文章借鉴生态系统服务功能理论改进了传统的生态足迹模型,将生态系统服务功能价值当量因子引入生态足迹模型均衡因子和产量因子的计算中,改进后的模型体现了生态系统功能的完整性;同时,文章以江苏省2010年的统计数据为基础,应用改进模型计算了其2010年生态压力指数,结果表明,江苏省生态压力指数达到1.495,其安全状况已经超过了极不安全边界,处于极不安全状态;最后利用灰色理论GM(1,1)模型对其2011-2015年的生态安全状况进行了预测,发现江苏省未来5年生态压力指数快速增大,年平均增长速度为6.89%,表明江苏省未来5年生态安全状况将继续恶化,这将严重影响其生态可持续发展和经济可持续发展。     

2002-2011年乌鲁木齐市API指数变化特征

文章利用乌鲁木齐市2002-2011年之间的空气污染指数(API)日报和同期气象要素数据,研究了API指数的变化特征,讨论了与气象要素间的相关关系。结果表明,API指数在10 a中呈下降趋势,年变化系数为-3.2。大气质量良好率在59.1%~77.4%之间变化。API指数呈显著季节差异,冬季较高,夏季最低。API指数Ⅰ级天数在春季、夏季和秋季分布占总天数的9.34%~34.82%。Ⅲ级以上天数在冬季较高,达到82.97%。月均API指数与本站气压和相对湿度呈现正相关,与风速、气温、平均水汽压和日照时数呈现负相关。而季节平均API指数与气象要素有一致的相关关系,且相关系数都有显著增大。API指数与气象要素在不同污染级别下,相关性变化较大。西北气流往往带来较低的API指数,而偏东气流往往伴随着污染日。     

秋季湿地景观植物水培净化微污染河水的研究

以赵王河水为原水,在初秋和秋末冬初对以香蒲、睡莲、芦苇、鸢尾、美人蕉为栽培植物的水培样净化微污染河水的状况进行了初步研究。结果表明,初秋,各水培植物处理下河水高锰酸盐指数增加,鸢尾最高,各植物对河水TN去除都有效果,睡莲最高,去除率在30%~40%之间,植物存在对TN处理很重要,植物对TP作用较小。秋末冬初,植物在良好保温下可继续生存,但受植物内部生长节律的影响,植物对河水净化作用较小。     

辽宁省大型底栖无脊椎动物耐污值及水质评价

根据采自辽宁省河流、水库、湖泊及河口湿地水体的209个大型底栖无脊椎动物样本,以及文献记载数据,依据其系统发育、亲缘关系和相同栖息地环境等进行推算,确定了辽宁省大型底栖无脊椎动物耐污值332个。利用上述耐污值并结合BI指数法对辽河、浑河、太子河流域内20个采样点所获得的大型底栖无脊椎动物监测数据进行分析与评价,结果显示各河流上游段水质良好,中下游河段水质较差。     

基于综合生态指标的水电站运行仿真

针对环境保护和能源开发之间的矛盾,在分析水电能源系统生态环境的基础上,基于综合指数法思想,建立了动植物生态用水、工农业生活用水、污染净化用水等生态指标,配合水电站发电、灌溉、防洪效益要求,建立了水电能源生态系统的模型,并分别研究了在非固定生态指标和固定生态指标的条件下,水电站的运行状况。仿真结果表明,在非固定指标状况下运行时,10²0 s由于水位降低和一定的波动导致指标的下降和波动;2020 s由于水位降低和一定的波动导致指标的下降和波动;20³0 s水量较多,对生态环境有利,指标接近1;3030 s水量较多,对生态环境有利,指标接近1;30⁴0 s小旱,但是由于配水比较合理,指标也接近1;4040 s小旱,但是由于配水比较合理,指标也接近1;40⁵0 s大旱期间,生态水量不足,指标最低为0.5。在固定生态指标状况下运行时,生态指标固定为1、0.95、1、1、0.7、1对应6个阶段,输出结果与预期数据基本一致。综合指数思想在建模仿真中的应用是科学、合理并且可行的。同时,所建立仿真模型对解决水电站的经济运行和环境保护之间矛盾的具有重要的理论与实践双重意义。