经验正交函数方法和TRMM数据对长江流域降水模式与极端水文过程的研究

气候变化加剧了极端天气和水文事件的发生,降水是区域干旱与洪水事件最直接驱动因素。以TRMM/PR月累积降水反演遥感数据为基础,利用经验正交函数EOF（Empirical Orthogonal Function）方法对长江流域降水时空变化模式进行提取,并对比分析了主要模式振幅强弱与极端水文事件的对应关系。结果表明在流域尺度上EOF方法及TRMM/PR数据可以较好地识别降水主要模式,通过时空尺度变换成功揭示主要降水模式强弱与流域极端水文事件的对应关系。鉴于日益丰富的巨量水文气象时空数据,EOF方法在模式提取、水文模拟、极端事件预估及灾害适应性研究等方面具有应用潜力     

基于Alos的遥感技术在江苏省太湖流域一级保护区水环境综合整治中的应用

江苏省太湖流域一级保护区综合整治是治理太湖的重点工作,直接关系太湖湖体水环境质量。本文通过遥感技术对江苏省太湖流域一级保护区土地利用类型进行了解析,将一级保护区土地分解为15种利用类型,结果表明:一级保护区建设用地总面积为235.1km2,土地开发强度为17.2%。高强度的土地开发是造成太湖及主要入湖河流污染的首要原因,故整治太湖流域一级保护区首要任务是严格控制建设用地规模,降低污染物排放负荷。     

非均质多孔介质对水平潜流人工湿地水力效率的影响

对比以不同粒径(4～9、8～12、11～17mm)非均质多孔介质(玻璃珠)作为基质的水平潜流人工湿地(以有机玻璃板材模拟)的水力效率、水力停留时间等参数,并参照其流态变化进行分析。结果表明:(1)均以上端为进水口、下端为出水口,水流流经不同粒径玻璃珠的水平潜流人工湿地会产生不同的流态。(2)玻璃珠粒径小(4～9mm)的水平潜流人工湿地中,染料在其中运动并最终能够迁移到出水口的有效空间最大,空间利用率最大,则有效体积比最大,染料流经区域面积最大;转角处染料呈圆角流过,死区范围小。(3)当玻璃珠粒径为4～9mm时,水平潜流人工湿地具有最长的平均水力停留时间(0.437 8h)和最小的水流散度(标准方差为0.052 5),使得水平潜流人工湿地的有效体积比最高(0.495 7),水力效率也最高(0.469 6)。随着粒径的增大,平均水力停留时间缩短,水流散度增大,而有效体积比和水力效率均呈减小趋势。(4)合理的水力停留时间分布能够提高有效体积比,而有效体积比越高,即污水在水平潜流人工湿地中运动并最终能够迁移到出水口的有效空间越大,污染物与基质以及附着在基质上的微生物的接触越充分,从而提高污染物的去除率。     

秭归县植被结构演变及土壤侵蚀评价

为详细了解水库建设期秭归县植被结构演变及土壤侵蚀风险情况,使用TM和SPOT等中高分辨率遥感数据获取的秭归县1992、2007年1〖DK〗∶50 000土地利用分类、植被覆盖度、土壤侵蚀风险及1999～2007年SPOT VEGETATION NDVI等。利用景观格局方法研究植被景观格局演变,分析植被结构与土壤侵蚀风险变化特点。结果表明：1992～2007年,植被景观格局更加破碎,斑块离散程度变大,多样性提高,乔、灌等仍是优势类型,受不同人类政策的影响,不同类型植被类型景观特征响应表现出差异性。植被覆盖度得到改善,其中秭归中南部植被水平密度结构得到明显改善,对降低土壤侵蚀风险起到了积极作用。水库周边地区作为人类活动扰动的集中区,水土保持任务依然艰巨。通过遥感和GIS手段分析区域土地景观格局演变及其生态环境效应,分析变化背后的驱动机制和限制因素,甄别人类活动影响力,为研究三峡人地关系和谐发展提供借鉴和参考     

梁子湖水体和底泥中微量元素及重金属的空间分布格局及污染评价

利用多元统计方法研究了湖北梁子湖水体及底泥中12种微量元素和重金属(As,Ba,Co,Cr,Cu,Hg,Mn,Ni,Pb,Sb,Sr和Zn)的含量及空间格局,并通过饮用水及地表水质量标准及地质累积指数评价梁子湖水质及底泥状况。结果表明:梁子湖的水体质量较好,仅Cu是潜在污染物质;对湖泊底质而言,As是主要污染物质,Cu、Pb和Zn处在轻微的污染状态。空间格局显示:受人类活动的影响,湖泊水体中的重金属分布有较强的区域性,最大值出现在人类活动相对集中的梁子岛附近;在湖泊底泥中由于地质背景一致性而差别不大。相关分析表明,较之湖泊水体,湖泊底泥中的重金属元素的关系更密切,强相关性说明它们可能有共同的来源。未来研究应结合湖泊中大型水生植物及鱼类的重金属含量更全面考虑生态学效应,为恢复湖泊生态环境的管理提供重要参考。     

Spatial distribution of dissolved Pb, Hg, Cd, Cu and As in the Bohai Sea

Characteristics of the spatial distribution of selected dissolved heavy metals were analyzed during large scale surveys from August 12 to 25,2003 in the Bohai Sea.Dissolved Pb was the only element with average concentrations higher than the grade-one sea water quality standard of China.The spatial distribution of dissolved Pb in surface water was similar to those of Cd,Cu and As,where the isopleths generally indicated decreasing values from the bays to the central areas.Only for Hg did the high concentrations not only appear in Liaodong Bay,Bohai Bay and Laizhou Bay,but also in the Central Area,viz.not only in inshore but also in offshore areas. Vertical distributions of dissolved Pb,Cd,Cu and As were largely uniform,while that of dissolved Hg increased with depth.We infer that the input of pollutants from land was the main influencing factor for the detected distribution patterns of dissolved heavy metals, followed by the dynamics of sea water,release from bottom sediments and biochemical processes.Comparing with historical data, average concentrations of dissolved heavy metals appear to decline in recent years.     

4-AAP光度法测定污水中挥发酚的干扰规律研究及其应用

矿物油(原油、机油、柴油等)、苯胺、部分金属离子及ClO^-等物质对4-AAP法测定污水中的挥发酚有干扰。本文采用标加干扰物的方法研究了各种干扰物质对挥发酚测定过程中的回收率的影响规律,得到总回收率Y方程。由Y值和4-AAP法测定值C_D可求得水样中挥发酚的实际含量C_T(C_D/Y)。混和干扰物加标拟合实验结果的相对误差<±5%。该方法测定实际水样的结果与4阶导数光谱法的结果基本吻合。本文是针对油矿区污水特点,提出的消除各种干扰挥发酚测定物质影响的研究方法。     

沈阳地区过去30年环境风险时空格局的研究

应用“风险频数”及相关指标对沈阳地区过去３０年环境风险的时空格局进行了分析。结果表明：风险频数在１９６６—１９７７及１９７８—１９９１两个时段之间的分布存在极显著差异（ｔ＝－７．３５３,ｔ０．０１＝２．８０７）;过去３０年环境风险空间分布格局没有显著变化,但各亚区之间风险频数存在显著差异;沈阳地区存在一批高风险企业,化工行业是风险最高行业。     

Linking microbial community composition to farming pattern in selenium-enriched region: Potential role of microorganisms on Se geochemistry

Selenium（Se） is an essential micronutrient for lives. Indigenous microbial communities play an important role on Se geochemistry in soils. In this study, the microbial community composition and functions of 53 soil samples were investigated using high-throughput sequencing. Samples were divided into 3 groups with different farming types based on the measured geochemical parameters and microbial functional structures. Results indicated that putative Se related bacteria Bacillus, Dyella, Paenibaci...     

湖泊微生物群落构建机制及研究展望

湖泊微生物生态过程研究是深入了解湖泊生态系统结构与功能的关键。论述了湖泊微生物多样性时空分布规律及群落构建机制研究进展,总结了微生物群落构建机制的分析方法,介绍了微生物生态网络构建原理及应用。群落构建机制分析方法分为统计分析法、模型推断法和生态网络分析法。统计分析法包括群落结构差异分析、群落结构-环境因子关联分析和方差分解分析等,此类方法能够初步识别驱动群落组成与结构时空差异的影响因子,判别空间因素与已知环境变量对群落构建过程的相对贡献;模型推断法包括中性群落模型方法和零模型方法等,能够进一步实现对群落构建生态过程的区分,量化和比较随机性因素及确定性因素的相对重要性;生态网络分析法可用于揭示物种共现模式,探究作为确定性因素的生物相互作用,也可用于物种-环境响应关系的研究,探究环境选择过程对群落结构的影响。