非饱和土壤渗透系数空间不确定性对溶质运移的影响

包气带渗透系数的不确定性是影响非饱和带溶质运移的主要因素。应用贝叶斯方法对非饱和土壤渗透系数进行前处理,使用Monte-Carlo方法模拟其空间不确定性,并通过HYDRUS-1D模型对溶质运移进行数值模拟,研究包气带渗透系数的空间不确定性对溶质运移的影响。结果表明,由于包气带渗透性的不确定性使得溶质浓度分布呈现明显的不确定性,包气带内不同点的浓度值相差很大。与忽略包气带土性参数空间不确定性的模拟结果相对比,考虑包气带渗透系数不确定性的模拟结果与实际情况更加接近,更具合理性和科学性。同时,根据模拟结果,对实际工作中进行地下水数值模拟时溶质初始浓度输入值的确定提出相应建议。     

人工湿地组合系统除磷的净化空间研究

通过小试试验研究了由塘系统、垂直流、推流床单元组成的人工湿地工艺系统组合在内部不同空间上除磷的净化效应。结果发现,在高水力负荷下运行一段时间后,各套组合工艺系统对磷的净化效率均出现了不同程度的下降,其中下行池单元表层对磷的去除效率下降得最为显著;在各种组合中,塘单元对磷的净化效果并不理想。但是好氧塘单元与湿地的联用却可以有效地避免正磷酸盐释放的问题。     

基于专利的区域环境技术创新水平空间分异研究

以环境技术专利表征创新水平,采用绝对指标与相对指标、专利结构布局系数(或特化系数)与技术创新主体结构布局系数,衡量中国各省市环境技术创新水平的空间分异,探讨其不平衡性的原因.研究结果表明,绝对指标评价的环境技术创新水平,呈现"东高西低"的格局;相对指标表征的环境技术创新水平,大部分省市的评价结果基本上在0.1～0.5、0.59～1.04之间,空间分异不明显.东部地区省市发明专利、企业专利特化系数高,如天津、香港、北京、上海的发明专利特化系数均在1.3以上,香港和上海的企业专利特化系数大于2.但是发明专利、公司企业专利--2项最具价值的专利技术创新水平均较高的省市不多,我国环境技术创新水平整体水平不高.     

2000～2020年岷江上游植被NDVI时空变化及其地形响应

岷江上游地区承载着不可替代的资源支撑、生态服务与环境调节功能,是国家生态红线的水土流失敏感主控区域,也是国家生存与发展重要的自然基础。目前,该区域生态和经济社会过程在空间上的叠加,不仅影响到资源、环境与生态等功能的发挥,而且对岷江流域乃至长江上游的生态安全和区域的可持续发展均构成严重威胁。认识和理解岷江上游植被NDVI时空变化及其地形响应机制,分析植被变化最佳地形位,可以为该地区生态环境建设提供方向指引与科学参考。综合运用遥感与GIS技术对岷江上游植被NDVI时空变化进行分析,并通过空间叠加分析详细探讨了植被NDVI时空变化对海拔、坡度、坡向与地形起伏度等地形因子的响应,结合不同植被变化类型的分布指数进一步明确了不同地形因子背景下植被变化地域分异规律,得出了不同植被变化类型最佳地形位。结果表明：(1)2000～2020年间,岷江上游地区植被覆盖良好且格局稳定,主要沿河谷地带扩散状分布约有26.62%的区域植被显著增长,仅有1.21%的区域植被显著退化;(2)植被变化趋势类型在高程、坡度、坡向与地形起伏度等不同地形位下具有显著不同的分布格局,整体而言不同地形位下面积占比波动较小,分布指数...     

长三角地区城市洪涝灾害韧性时空演变及其关联性分析

洪涝灾害是长三角地区主要自然灾害之一。开展长三角地区城市洪涝灾害韧性研究,可为加快该地区韧性城市建设、实现区域一体化高质量发展提供有力保障。运用强制确定法、熵值法和空间自相关分析,从社会、经济、基础设施和环境四个维度对2008～2018年长三角地区27个城市洪涝灾害韧性时空演变特征及其关联性进行研究。结果显示：(1)时间序列上,长三角地区城市洪涝灾害韧性水平整体呈上升趋势,城市韧性指数均值从0.256 5增加到0.354 2;城市间韧性指数差异程度有所增大,韧性水平处于非均衡化发展阶段。(2)空间格局上,长三角地区各城市洪涝灾害韧性水平存在明显分异,呈现“中心-外围”韧性递减的分布特征;各韧性等级城市数量结构从以上海为核心的单核分布模式向以上海-南京-苏州-杭州为核心的橄榄型分布模式演变。(3)空间关系方面,除2009年外,长三角地区城市洪涝灾害韧性指数均具有正向的空间自相关性,但全局莫兰系数偏低,空间集聚效应不明显,并且经历了“分散-集中-分散”的变化过程;城市洪涝灾害韧性指数局部空间集聚现象显著的城市数量约占20%,其中“低-低”集聚类型区持续占据主导地位,区域一体化发展有待提高。     

唐岛湾网箱养殖区沉积物-水界面溶解无机氮的扩散通量

2004-08～2005-05分4个航次对唐岛湾网箱养殖区的10个站的沉积物间隙水和上覆水中的溶解无机氮营养盐（NH⁺₄-Ｎ、NO^-₃-Ｎ、NO^-₂-Ｎ）进行了现场调查, 并使用Fick第一定理对该海区沉积物-水界面溶解无机氮的扩散通量进行了估算.结果表明,网箱养殖区的上覆水和沉积物间隙水中溶解无机氮均以NO^-₃-Ｎ为主,分别占溶解无机氮总量的73.34%和61.45%;上覆水中溶解无机氮（DIN）和NO^-₃-Ｎ含量的季节变化趋势一致,在2004-10达到峰值,NH⁺₄-Ｎ的季节变化稍有不同;间隙水中溶解无机氮（DIN）和NO^-₃-Ｎ、NH⁺₄-Ｎ的变化趋势一致,表现为从5月份到8月份含量逐渐增加,到10月份达到最大,然后到次年2月份又减少;上覆水和间隙水中NO^-₂-Ｎ的含量随养殖进程表现为一个逐步积累的过程.NH⁺₄-Ｎ、NO^-₃-Ｎ和NO^-₂-Ｎ在沉积物-海水界面上的扩散通量分别为5.46、-5.04、8.71 μmol/（m²·d）,NO^-₂-Ｎ的扩散释放对唐岛湾网箱养殖区的水环境质量影响较大.     

长三角典型区土壤重金属有效态的协同区域化分析、空间相关分析与空间主成分分析

以昆山市为典型区,采集了126个表层土壤样品,通过多元统计学、地统计学与GIS技术相结合,采用基于协同区域化理论的因子克立格法探讨了长三角多个土壤重金属有效态的区域分异,并在剖析不同空间尺度有效态重金属的空间结构特征基础上,应用空间相关分析和空间主成分分析来揭示引起这种分布格局的成因和污染来源,结果表明,昆山土壤有效态重金属服从正态或对数正态分布,变异系数较大,有效态Cd污染最重.重金属有效态在空间上可划分为块金尺度、小空间尺度（15 km左右）和大空间尺度（40 km左右）,它可用3个尺度的实验（交叉）变异函数的协同区域化模型线性拟合.空间相关分析中,Cd和Zn在3个尺度中的相关性均极显著,且元素在小尺度和大尺度的相关性比块金尺度更强,大尺度的负相关特征较其它尺度明显.空间主成分分析表明,不同尺度的空间污染来源不同.重金属有效态第一、二主成分的空间分布格局结果表明重金属有效态含量与工业活动、污水灌溉和土壤性质密切相关.     

京津冀地区综合减灾示范社区的空间格局及其影响因素

为厘清京津冀地区综合减灾示范社区空间格局,优化地区防灾和减灾资源基础设施建设,以京津冀地区1 275个综合减灾示范社区为研究对象,运用空间分析和计量方法,对京津冀地区综合减灾示范社区的空间格局及其影响因素进行研究。结果表明：京津冀地区综合减灾示范社区呈集聚型分布,空间分布极不均衡,差异较大,从市域尺度看,主要集中在北京市、天津市和石家庄市;从地理区域来看,主要分布在京津地区、冀中地区等区域;核密度分析显示京津冀地区综合减灾示范社区存在明显的区域差异,在空间分布上有3个高密度地区,其中以北京市中心城区一带最为明显;综合减灾示范社区空间分布的全局莫兰指数表明存在显著的空间正相关性;地理探测器分析表明,京津冀地区综合减灾示范社区空间格局主要受到经济因素和人口因素影响,受政策因素和灾害风险因素影响较小。     

人工湿地微生物生态学研究

本文从微生物生态学的角度阐述了脱氮的细菌和真菌、硫酸盐还原细菌以及和产甲烷细菌等主要功能微生物的相关研究进展,并总结了水生植物、营养物质以及基质、温度等对人工湿地中微生物的空间分布的影响,对人工湿地微生物生态学的前景进行了展望,为相关研究提供资料和借鉴。     

区域农田镉含量空间变异与综合风险的不确定性评估

我国小麦镉(Cd)污染格局多样,从不确定性角度评估区域小麦田Cd累积风险有助于提升污染防治决策的准确性。本研究基于不确定性理论,将蒙特卡洛(Monte-Carlo)随机模拟方法引入到区域土壤-小麦系统Cd污染综合风险评估中,结合多元统计和空间分析开展实例研究。结果表明河南省某小麦主产区92.8%的土壤样品Cd含量超过农田土壤风险筛选值(0.6 mg·kg^-1),84.0%的小麦籽粒样品Cd含量超过国家食品安全限量标准(0.1 mg·kg^-1)。区域土壤-小麦系统Cd累积水平整体上呈现西北高东南低的空间分布格局。区域Cd生态风险以中度污染为主。区域人群Cd摄入量超过WHO推荐安全值的风险概率为31.6%,控制土壤Cd累积趋势可将该超标风险下降至7.3%。不确定性模拟、空间分析和场景分析的综合应用可准确识别农田Cd污染风险等级和相应概率,为区域Cd污染防治提供决策建议。