芜湖市土地资源人口承载力与可持续发展研究

作为人类赖以生存和发展物质基础的土地资源有限性与人口的增长加剧了人地间的矛盾,土地资源人口承载力问题日益引起社会关注。在总结芜湖市土地资源利用现状、特点和当前人口食物消费水平的基础上分析了土地现实生产能力,同时为预测芜湖市2000、2005、2010年人口数量、复种指数、耕地面积及粮食单产发展趋势而分别建立了一元线性回归模型与灰色系统GM（1,1）模型,通过取其平均值以提高其精度;并结合温饱型、宽裕型、小康型与富裕型四种消费水平分别探讨了预测期内芜湖市土地资源人口承载力状况,最后从耕地总量动态平衡、提高粮食单产与质量及控制人口增长等方面提出了可持续发展对策,为芜湖市建立稳定、协调、持续发展的人地关系提供科学的理论依据。     

长江流域水环境演化规律研究平台及切入点初探

对长江流域水环境演化规律的研究,应该针对国家迫切需要解决的现实问题,尤其是水质酸化和污染、洪涝灾害威胁加剧等水环境问题,提出科学的解释,为流域水环境修复提供基础理论。回顾和总结了50多年前人在长江流域水环境研究方面所取得的成果,为今后进一步开展研究构筑了良好的基础平台。对长江流域水环境的研究应突出系统性、整体性和综合性,围绕长江干流水质保护和中游地区防洪两个重中之重,强化对水环境演变动力学机制的研究,摸清流域水、泥沙与污染物相互作用规律及其对水环境恶化的机制,建立流域水文、泥沙与水质之间非线性、复杂巨系统的耦合关系及其系统模拟。还提出了长江流域水环境研究的7个切入点。     

地下水环境智慧监管技术集成与平台应用研究

针对"双源"地下水(地下水污染源和集中式地下水型饮用水源)环境监管需求,研发了一套集地下水污染在线监测预警、评价溯源、预测应急于一体的可视化技术集成与应用平台。该平台将物联网、地下水数值模拟、大数据、云计算等技术集成应用于环境监管,实现了工业园区地下水环境实时动态监测评价及预警、地下水污染路径溯源计算、地下水事故污染预测及应急支撑等网络服务与计算功能,并通过地下空间三维数字化处理,构建了"所见即所得"的三维虚拟现实界面,实现了对地下水环境的便捷、高效监管与决策。该平台兼容手机、平板电脑、台式计算机等固定和移动设备,可为"双源"地下水污染监控、管理和应急提供实时、高效的科技支撑。     

柴达木盆地水资源承载力研究

提出了以期望人口为核心的水资源承载力指标体系,并应用于柴达木盆地水资源承载力的实际研究． 用柴达木盆地水资源承载力系统动力学仿真模型（ＳＤＳＭＷＲＳＣＣＢ）计算了人口等承载力指标的预测值,把期望值和预测值进行了深入分析比较,推断出柴达木盆地水资源承载力．     

城市湖泊水环境整治对改善水质的影响:以蠡湖近30年水质变化为例

自"十五"以来,为改善水质,我国许多城市湖泊均先后采取了水环境治理措施.为了解这些措施对富营养化城市湖泊水质改善成效,根据中国科学院太湖湖泊生态系统研究站对蠡湖的长期监测数据和本课题组2017年对蠡湖的两次调查结果进行汇总分析,探讨了无锡蠡湖综合整治前后近30年来水环境质量变化情况.结果表明:①TN、TP、高锰酸盐指数和Chl-a等水质指标的浓度从20世纪90年代初开始呈现快速上升的趋势,1997～2003年间处于最差状态,2003年经过综合整治后呈现逐年递减趋势,但近两年略有反弹;水体透明度整治前后无明显改善.②从季节上看,综合整治之前,水质波动较大;综合整治之后,蠡湖各项指标出现显著差异,冬季水质明显好于夏季.③从区域上来看,蠡湖西部水质明显优于东部湖区.综合其他城市湖泊治理情况,研究表明水环境治理可以改善湖泊水质,但在水质改善后需要恢复草型生态系统,推进以生物调控为主的生态修复,逐步提升物种多样性,真正恢复湖泊生态系统服务功能.     

黄淮海湿地系统典型挺水植物对水华藻类的化感效应

利用植物的化感作用可抑制有害藻类生长,控制水华发生,改善水质.文章在考察黄淮海湿地系统的基础上,选取典型挺水植物菖蒲(Acorus calamus)和香蒲(Typha latifolia),用0.1×Hoagland完全培养液进行种植,利用其种植水培养湿地典型水华藻类--铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa Kütz)和鱼腥藻(Anabeana Bory),研究菖蒲和香蒲的种植水对铜绿微囊藻和鱼腥藻生长的影响,评价挺水植物对水华藻类的化感效应.结果显示:菖蒲种植水对铜绿微囊藻的抑制作用较强;而香蒲种植水对鱼腥藻的抑制作用较强,但是对铜绿微囊藻的生长却有促进作用.结果表明两种挺水植物的种植水都含有影响水华藻类生长的化感物质.进一步的研究表明,两种植物种植水对以上两种藻类生长的影响具有显著的体积比浓度效应.因此,保护和恢复湿地挺水植物群落对改善水环境具有重要作用,但利用挺水植物化感效应进行水体环境净化时,应按水体中有害藻类的类型合理选择植物种类.     

基于主成分分析和熵的喀斯特地区水资源承载力动态变化研究——以贵阳市为例

以贵阳市为例,通过主成分分析法从15个指标中选取出影响喀斯特地区水资源承载力动态变化的3个主成分,并用熵值法对其赋权,计算出1998-2003年贵阳市水资源承载力的综合得分。进而得出,虽然贵阳市水资源承载力的两大主要压力人口和经济发展逐年增长,但除2002年出现小的波动,整体上6年来水资源承载力向良好方向发展。2002年水资源总量比较大,但受喀斯特发育的影响,水资源渗漏严重,反而使得从水资源承载力指标上来看,水资源承载力(尤其是单位水资源承载力)有所降低。随着科技的发展,水资源开发利用率和节水水平的提高,喀斯特地区水资源承载力还会有较大的富余空间。     

黑河流域草地承载力研究

应用RS和GIS技术,从研究区植被类型、土壤侵蚀、坡度、距水源距离、生物多样性和生态系统保护等方面,确定了黑河流域不适合和适合放牧的区域。在适合放牧的区域,根据草地类型估测产草量。在牧草分配方面,从避免土壤侵蚀和遭遇干旱时保证植被群落弹性和再生的需要以及满足昆虫和土壤无脊椎动物及野生动物需要两个方面考虑了满足生态需要的牧草生物量。在确定放牧强度时,从坡度和距离水源远近两个方面考虑了载畜量的减少比例。在此基础上,计算出满足生态保护需要的草地承载力。研究结果表明,黑河流域适合放牧的区域仅占总面积的17.693%,在适合放牧的区域,天然草地的承载力为0.009～2.055只羊单位/hm²。     

鲁西北地区现状农业土地资源劳动力承载力模拟

传统农区农业劳动力的出路问题是中国目前面临的一个重要经济和社会问题,论文从农业土地资源劳动力承载力评价角度,对这一问题进行了探讨。提出了最小劳均耕地面积、农业土地资源劳动力承载力、规模种植压力指数和农业土地资源劳动力承载力指数的概念及模型,在建立模型分析农业土地资源劳动力承载能力的基础上估算劳动力的剩余。结果如下:在现实收入水平下,鲁西北地区最小劳均耕地面积为0.39hm₂,而实际劳均耕地面积为0.34hm₂;在现实收入水平下,鲁西北地区约有53.3×104个劳动力需要转移,剩余劳动力约占农林牧渔业总劳动力的14.9％;规模种植压力指数K=1.18>1,表明耕地处于正压力状态(承受压力)。说明目前鲁西北地区单位农林牧渔业劳动力所拥有的耕地规模较小,致使劳动生产率难以提高,农民收入增加缓慢,要大力提高农业劳动生产率,必须缩减从事农业的劳动力规模,寻求剩余劳动力转移的有效途径。     

土壤溶液和水体中水溶性有机碳的比色测定

利用紫红色络合物Mn(Na₂HP₂O₇)3在浓H₂SO₄存在时可氧化有机质使络合物颜色变浅的基本原理,系统研究了不同种类、不同浓度的有机碳化合物(脂肪族与芳香族)、比色测定的条件(温度、显色时间和比色波长)与一些干扰离子对水溶性有机碳比色测定的影响.结果表明,所用的有机碳化合物的浓度与比色测定的吸光值之间有很好的相关性,比色波长为490～500nm.当溶液中Cl-浓度>80mg/L或Fe₂+>15mg/L,会使比色测定结果显著增大,测定前需要排除它们的干扰;在所建议的最佳比色条件下,天然水体中水溶性有机碳比色法测定结果相当于TOC仪测定结果的81%.当显色液中有机碳浓度为0～5mg/L时,土壤溶液水溶性有机碳比色法测定结果相当于TOC仪测定结果的76%.研究表明,采用该方法测定土壤溶液和水体环境中水溶性有机碳含量是可行的,最突出的优点是无需价格昂贵的TOC仪,而且测定速度要比仪器快得多.