TREE RING RECONSTRUCTIONS OF STREAMFLOW FOR THREE CANADIAN PRAIRIE RIVERS1

ABSTRACT: Information regarding long term hydrological variability is critical for the effective management of surface water resources. In the Canadian Prairie region, growing dependence on major river systems for irrigation and other consumptive uses has resulted in an increasing vulnerability to hydrological drought and growing interprovincial tension. This study presents the first dendrochronological records of streamflow for Canadian Prairie rivers. We present 1,113‐year, 522‐year, and 325‐year reconstructions of total water year (October to September) streamflow for the North Saskatchewan, South Saskatchewan, and Saskatchewan Rivers, respectively. The reconstructions indicate relatively high flows during the 20th Century and provide evidence of past prolonged droughts. Low flows during the 1840s correspond with aridity that extended over much of the western United States. Similarly, an exceptional period of prolonged low flow conditions, approximately 900 A.D. to 1300 A.D., is coincident with evidence of sustained drought across central and western North America. The 16th Century megadrought of the western United States and Mexico, however, does not appear to have had a major impact on the Canadian rivers. The dendrohydrological records illustrate the risks involved if future water policy and infrastructure development in the Canadian Prairies are based solely on records of streamflow variability over the historical record.     

Evaluating the acceptability of recreation rationing policies used on rivers

Research shows that users and managers have different perceptions of acceptable policies that ration or limit recreational use on rivers. The acceptability of seven rationing policies was evaluated using Thurstone's method of paired comparisons, which provided a rank ordering of advance reservation, lottery, first-come/first-served, merit, priority for first time users, zoning, and price. Chi-squared tests were used to determine if users and managers have significantly different levels of acceptability for the policies. River users and managers were found to be significantly different according to their evaluation of advance reservation, zoning, and merit. The results also indicated that river users collectively divide the policies into three categories corresponding to high, moderate, and low levels of acceptability, while river managers divide the policies into two levels corresponding to acceptable and unacceptable.     

青岛市李村河黑臭水体整治案例分析

李村河流域是青岛市中心城区流域面积最大的河流系统和过城河道。由于基础设施薄弱、城市面源污染突出、长效机制不健全、河道生态稳定性差、沿岸居民环保意识弱等,导致李村河常年黑臭。自2016年以来,从控源截污、内源治理、生态修复、活水保质和长效机制5个层面对李村河进行综合整治,主要措施包括污水处理厂的提标改造、雨污分流、垃圾清运、淤泥清淤、生态修复及补水、建立河道管理机制等。在生态补水及调蓄整治过程中,通过结合管线非开挖定向钻穿越技术,创新性地对李村河进行再生水管道河底非开挖铺设。通过流域综合整治,消除了水体黑臭现象,将李村河打造成了常年有水、水清岸绿,集休闲健身、生态调节等功能为一体的生态景观廊道。     

淮河70年治理历程及“十四五”展望

淮河是我国第一条开展全面系统治理的大河。通过分析新中国成立以来淮河流域的旱涝灾害、水体污染事件及治理和管理措施,将淮河的治理分为3个阶段:第一阶段(1949—1978年)旱涝灾害频繁,主要遵循“蓄泄兼筹”思路,进行抗旱防洪等水利工程建设;第二阶段(1979—2005年)水质严重恶化,以提升防洪标准和强力治理污染源为思路,进行旱涝灾害和水污染的共同治理;第三阶段(2006年至今)淮河被列入水专项重点示范流域,在控源减排、减负修复、综合调控思路指导下,开展水污染的系统治理。相比20世纪90年代,目前淮河水质明显改善,GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅴ类和劣Ⅴ类水质占比降至12.2%,优良水质占比显著提升,但水污染形势仍然严峻,存在水环境污染压力大、水生态受损严重等问题。“十四五”期间应通过强化污染源系统治理、推进流域水生态完整性修复、提升流域调控管理能力等,持续推进淮河流域水污染治理。     

无定河及延河流域不同时空尺度下土地利用对水质的影响

为探究不同土地利用格局的流域在不同时空尺度下土地利用与水质之间的关系,以无定河和延河两流域为研究对象,基于2020年土地利用数据和两个时期的水质监测数据,采用冗余分析方法定量探讨多个尺度上土地利用对水质的影响.结果表明：①两流域内主要土地利用类型均为耕地和草地,差异主要在裸地和林地面积占比上;②两流域内部分水质指标存在明显时空差异,春季水质优于秋季且中下游水质相对较差;③两流域河岸尺度上的土地利用对总体水质的解释率最大;④无定河流域土地利用在秋季对水质影响比春季更显著,延河流域呈相反趋势;⑤不同的土地利用对水质有不同的影响,无定河流域内裸地、耕地和香农多样性指数（SHDI）对水质影响较为显著,延河流域则为草地、耕地、人造地表、斑块密度（PD）和SHDI.无定河流域内耕地和人造地表对水质有负面影响,草地和裸地与大部分化学指标呈现负相关性;延河流域人造地表和草地对水质有负面影响,林地对水质有明显净化效果.研究结果为可持续土地利用和多尺度景观规划提供了重要信息,可用于改善水质.     

上海黄浦江特定段水域放射性核素测定与评价

为了解上海黄浦江特定段水域放射性核素U、Th、²²⁶Ra、²¹⁰Po、²¹⁰Pb含量等信息,根据黄浦江特定段水域及其支流分布情况,使用三点采样法布设15个采样点,共采集15个样品,优化了样品的处理及测定方法,评价了特定段水域放射性核素的测定结果。结果表明:汛期放射性核素的测量值高于枯水期,U、Th、²²⁶Ra、²¹⁰Po、²¹⁰Pb的测量值范围分别为0.73~1.05 μg/L、0.32~0.57 μg/L、0.67×10^-2~0.95×10^-2 Bq/L、0.17×10^-2~0.37×10^-2 Bq/L、0.95×10^-2~1.31×10^-2Bq/L,年待积有效剂量约为0.012 5mSv,该剂量远小于标准限值。     

无定河流域浮游动物群落结构特征及水质生物评价

为探究无定河流域浮游动物群落结构特征及其水质状况,于2021年春秋季对无定河干流、6条支流及3个淤地坝水体展开生态调查。共鉴定出浮游动物125种,其中原生动物40种、轮虫54种、枝角类15种、桡足类16种,秋季物种数(103种)高于春季(76种),均以小型浮游动物为主。浮游动物优势种共31种,以臂尾轮虫和龟甲轮虫等富营养型水体指示生物居多,春季优势种优势度整体高于秋季。春季浮游动物平均密度(360.9个/L)和平均生物量(0.600 mg/L)均高于秋季(83.6个/L、0.298 mg/L),且春秋季淤地坝水体中浮游动物平均密度和生物量均高于河流。非度量多维尺度分析也表明:河流与淤地坝2种水体中的浮游动物群落分布存在差异,采用冗余分析进一步探明,主要差异为河流和淤地坝2种水体中影响浮游动物群落分布的环境因子不同,其中化学指标(溶解氧、盐度、亚硝氮、硝态氮、溶解磷、叶绿素a)和物理指标(水深、透明度、浊度)分别是影响河流和淤地坝水体中浮游动物群落结构的主要环境因子。水质生物评价结果显示,春秋季水质均为无定河干流最优,支流次之,淤地坝水质最差,且干流中下游水质优于上游。     

三峡水库入库溪流中麦氏花翅蜉(蜉蝣目:四节蜉科)的生活史研究

开展水生昆虫生长过程研究对掌握研究区域水生生物的生物学特征和研究区域生态环境状况等均具有重要作用,可为构建和完善研究区域河流生态环境保护体系提供科学参考。于2017年逐月对香溪河库湾入库支流(螃蟹溪)中的一种水生昆虫——麦氏花翅蜉(Baetiella macani)的种群进行了研究,基于大小频率法、幼虫期有效积温条件进行了生活史性状分析和验证。结果显示:麦氏花翅蜉为三化性昆虫,包含一个冬季世代和两个夏季世代。冬季世代幼虫的发育历期为3~4个月,所需有效积温为1 286 ℃;夏季世代幼虫的发育历期为1~2个月,所需有效积温为757 ℃。研究结果丰富了中国地区水生昆虫的生活史性状信息,并首次呈现了花翅蜉属的生活史特征。     

基于土地利用变化的赤水河流域生态系统服务价值变化分析

以赤水河流域1990年、1999年、2010年和2018年的遥感解译土地利用数据为依据,采用经本地化校正的当量因子法和GIS空间分析技术,分析赤水河流域28年间的土地利用变化特征、生态系统服务价值（ESV）变化特征以及土地利用变化对ESV变化的影响。结果表明：1990—2018年,赤水河流域耕地、草地和未利用地面积减少,建设用地、林地和水域面积增加;土地转换以耕地—林地—草地之间的相互流转和建设用地对耕地与草地的侵占为主。1990—2018年,赤水河流域ESV从411.90亿元增至413.54亿元,林地是ESV的主要贡献部分,水域面积增加是ESV增加的主要影响因素,ESV空间分布呈现出中游高、上下游低的特征,高值区域与林地分布高度重叠。城市建设用地连续扩张引起ESV降低,林地和水域、耕地和草地因面积变化分别对ESV贡献呈正、负效应,农村与城镇人口结构变化、退耕还林和流域生态治理等政策的实施则促进了ESV增加。

     

塔里木河流域综合治理的环境影响趋势分析

塔里木河流域综合治理已被列入国家和自治区的重点工程,本文分析了目前塔河流域的环境现状和的问题,着重讨论了综合治理规划实施对塔河流域环境的影响趋势。