Differences in nitrous oxide fluxes from red soil under different land uses in mid-subtropical China

Red soil may play an important role in nitrous oxide (N₂O) emissions due to its recent land use change pattern. To predict the land use change effect on N₂O emissions, we examined the relationship between soil N₂O flux and environmental determinants in four different types of land uses in subtropical red soil. During two years of study (January 2005-January 2007), biweekly N₂O fluxes were measured from 09:00 to 11:00 a.m. using static closed chamber method. Objectives were to estimate the seasonal and annual N₂O flux differences from land use change and, reveal the controlling factors of soil N₂O emission by studying the relationship of dissolved organic carbon (DOC), microbial biomass carbon (MBC), water filled pore space (WFPS) and soil temperature with soil N₂O flux. Nitrous oxide fluxes were significantly higher in hot-humid season than in the cool-dry season. Significant differences in soil N₂O fluxes were observed among four land uses; 2.9, 1.9 and 1.7 times increased N₂O emissions were observed after conventional land use conversion from woodland to paddy, orchard and upland, respectively. The mean annual budgets of N₂O emission were 0.71-2.21 kg N₂O-N ha⁻¹ year⁻¹ from four land use types. The differences were partly attributed to increased fertilizer use in agriculture land uses. In all land uses, N₂O fluxes were positively related to soil temperature and DOC accounting for 22-48% and 30-46% of the seasonal N₂O flux variability, respectively. Nitrous oxide fluxes did significantly correlate with WFPS in orchard and upland only. Nitrous oxide fluxes responded positively to MBC in all land use types except orchard which had the lowest WFPS. We conclude that (1) land use conversion from woodland to agriculture land uses leads to increased soil N₂O fluxes, partly due increased fertilizer use, and (2) irrespective of land use, soil N₂O fluxes are under environmental controls, the main variables being soil temperature and DOC, both of which control the supply of nitrification and denitrification substrates.     

面向工业污染源排放的城市大气环境系统韧性评价及其时空演化

关中城市群是西部地区两大城市群之一。在该区域内有较多重污染企业。为探索关中城市群各市大气环境系统的韧性水平,将韧性理念应用于城市大气环境系统,并以工业污染源排放为视角,建立基于风险矩阵理论 (RMA) 与PSR的韧性评价模型,利用基于博弈论的组合赋权法确定PSR权重,并采用Sobol方法对模型进行敏感性分析,实现对关中城市群2018—2020年城市大气环境系统韧性时序演化及空间分布的实证分析。结果表明：非甲烷总烃、甲醇、氟化物及硫化氢属于敏感参数,其中甲醇为高敏感参数;从时间维度看,2019年关中城市群各城市大气环境系统韧性水平普遍高于2018年和2020年;从空间维度看,关中城市群各城市大气环境系统韧性水平呈现出“非均衡不稳定性”,3年中仅有西安、渭南及平凉3市达到高度韧性水平,中低韧性区域占绝大部分。提出相应的区域大气污染控制策略,如加强城市间的经验交流和分工协作、发挥西安的辐射带动作用、实施韧性区分类管理等。本研究可为关中城市群城市大气环境系统韧性建设提供参考。     

基于生态系统服务价值的阿勒泰地区生态补偿区域空间选择与策略

生态补偿可有效缓解区域经济发展与生态保护之间的矛盾。基于2010—2020年阿勒泰地区土地利用数据,运用当量因子法计算研究区的生态系统服务价值（ESV）并进行时空变化分析,引用修正后生态补偿优先级指数对阿勒泰地区6县1市进行生态补偿区域空间选择,并计算生态补偿额度。结果表明：2010—2020年阿勒泰地区草地、耕地、水域、建设用地面积增加,林地与未利用地面积减少。2010—2020年总ESV呈现降增交替的波动变化,整体减少0.85%,林地ESV降幅最大,单项功能价值量占比最高的为调节服务。阿勒泰地区生态补偿理论总额度为60.05 亿元,修正后生态补偿（补偿额占总额比例）优先顺序依次为青河县（21.60%）>布尔津县（18.33%）>吉木乃县（10.46%）>哈巴河县（11.43%）>阿勒泰市（10.99%）>富蕴县（14.12%）>福海县（13.07%）。基于研究结果,从发挥政府作用、健全法律体系、拓宽资金渠道、创新补偿方式及规范补偿方与受偿方等方面提出完善阿勒泰地区生态补偿的策略。

     

自吸过滤式呼吸器对人体主观舒适度的影响

测定了在中等（100W）和高等（155W）劳动强度下,8名受试者佩戴5种自吸过滤式呼吸器（呼吸阻力及死腔不同）从事踏车运动时的主观舒适度。结果表明：随着呼吸负荷增大,受试者的主观不适度显著增强;在中等运动负荷条件下,高温环境中人员对呼吸负荷主观不适度的反应更加明显;在高运动负荷条件下,常温环境人员对呼吸负荷主观不适度的反应更加明显。     

受限空间内湍流模型对气体扩散仿真结果的影响

针对受限空间内气体扩散问题,为研究不同湍流模型对气体扩散仿真结果的影响 ,选取FLUENT软件中工程应用较为广泛的湍流模型为研究对象,以相关气体扩散实验为 参考,构建数值仿真模型,在初始和边界条件相同的情况下采用不同的湍流模型对实验 过程进行数值模拟。在对模拟结果定量化分析方面,采用了Hanna等人提出的广泛应用 于重气扩散模型评价的误差分析方法,并结合了chang等人提出的有关模拟效果的统计 误差评判标准,通过计算模拟值与实验值之间的统计误差对比分析了各模型模拟效果。 结果表明,所选的5种Reynolds平均湍流模型模拟结果的统计误差指标均符合有效性评 判标准,模拟值总体上要高于实验值,并且Realizable k-ε模型的模拟效果要优于其 他模型。湍流模型的选用会对受限空间内气体扩散仿真结果产生影响,选择合适的湍流 模型有助于提高数值仿真的精度。     

绵阳市大气降水pH值时空分布及酸雨成因研究

通过对绵阳市9个测点1998－1999年大气降水监测数据的统计分析，并结合历史数据，对大气降水pH值的时空分布及酸雨成因进行了研究。结果表明：绵阳市大气降水酸化严重，除主要受本地区大气污染影响外，还受大气中、长距离输送的影响。     

探索环境影响变迁的新途径─—混沌分析

论述了混沌现象与基本特征，提出把混沌分析方法引入环境科学中，探索环境现象变化的新途径。重点简述混沌现象在环境影响的变迁的实例，环境混沌系统控制的基本思路和混沌分析相空间预测方法。     

城市可持续发展的关键自然资本研究

城市是社会、经济与环境相互作用最为集中与深刻的区域，随着城市环境问题的日益严重，城市可持续发展成为共同关注的焦点。自然资本在可持续发展体系中起到关键的作用，因此，识别城市系统的关键自然资本是实现城市可持续发展的前提。通过分析城市绿色空间的生态服务功能，结果表明绿色空间是影响城市可持续发展的重要的自然资本。在此基础上，提出了通过保护与投资于绿色空间两种途径实现城市可持续发展的措施与建议。     

约束空间可燃气体燃烧爆轰特性的数值研究

在可燃气体的输送、贮存、加工和使用过程中,容易发生可燃气体的燃烧和爆炸事故。文中基于有限体积方法,采用五阶WENO格式进行左右状态量的重构后,利用ROE格式进行空间离散,自行开发程序对甲烷氧气的气相爆轰波传播过程进行了数值研究。计算结果表明:在CH4质量分数为10%的混合气体中,高温高压气团可诱导气相发生爆轰,爆轰波以2133.3 m/s的速度传播。在带有障碍物的约束空间内,文中分析了障碍物不同高度、不同间距条件下爆轰波传播时波的绕射、马赫反射等现象,给出障碍物表面压力随时间变化历程和冲量值,揭示波与障碍物的相互作用机理以及由此引发流场的变化规律,为有效地控制可燃气体的燃烧速率、防治爆炸灾害的发生提供理论依据。     

GIS在水污染控制中的研究与探讨

地理信息系统(GIS)是专门用于地理空间信息处理和管理的计算机技术系统，造成城市水污染的污染源及其相关数据均具有空间分布特性，这决定了GIS可在该领域发挥重要作用。GIS能支持与水环境有关的地理空间数据的获取、管理、分析、模拟和显示，以解决复杂的水环境综合治理问题和水污染控制问题；同时，建立完善的空间数据库和属性数据库，为环境保护部门和科研部门提供研究与决策支持。本文就GIS在水污染控制这一领域的应用做一定探讨。