广州番禺区不同地类的非点源污染排放特征

在广州番禺区建设代表城市、农田、村镇、园地4类典型集水区的径流试验小区,对每个径流小区采集3场有效降雨径流以研究不同土地利用类型的非点源污染负荷输出特征。结果表明,不同土地利用类型的污染物输出浓度差别较大,TSS和COD输出浓度(EMC值)的大小排列顺序为园地>农田>村镇>城市;NH3--N为农田>城市>园地>村镇;NO3--N为城市>农田>村镇>园地;TN为农田>城市>园地>村镇;TP为农田>园地>城市>村镇。对于农田集水区,TSS和COD的输出明显受降雨的影响,而N、P污染物的输出受施肥的影响更为显著;对于城市集水区,晴天累积污染物的数量和降雨情况是决定初期径流中污染负荷的主要因素。污染负荷与径流量之间相关性显著,且颗粒物是携带污染物的重要载体。各径流小区的初始冲刷效应分析结果显示,不透水地面更易发生降雨初期冲刷;降雨强度是影响降雨径流初始冲刷的关键因素。     

江汉平原农地资源价值研究

农地价值的货币化计量为缓解我国农地流失形势。修订和完善农地分等定级成果、征地补偿制度，制定和实施农地生态管护政策提供理论与实践依据。在随机抽样调查的基础上．运用收益还原法及CVM对江汉平原不同类型农地资源的市场价值和非市场价值进行评估．研究表明：江汉平原包括耕地，圈地、林地及水域用地在内的农地资源的非市场价值现值达1246．82亿元，是农地资源价值构成中无法忽略的重要组成部分。其中．耕地资源整体价值达4563．28亿元，无法通过市场交易体现的非市场价值有545．30亿元．占耕地价值构成的11．95％；园地及水域用地的价值分别为623．09亿元和3210．06亿元，非市场价值所占比例份额分别为32．21％和8，57％；林地资源的非市场价值225．64亿元，折合非市场价值约85704元／hm^2。     

近15年科尔沁沙地及其周围地区土地利用变化分析

利用2期土地利用图形数据对科尔沁沙地及其周围地区的土地利用变化进行分析发现:1985～2000年该地区耕地增加15.34%,林地增加2.48%,草地减少6.28%,水域减少7.72%,城乡工矿居民用地增加1.99%,未利用地减少4.04%;其中草地向耕地转化的面积最大,为4932.00km²,占全区土地利用变化总面积的63.85%,转化的空间分布呈现出向科尔沁沙地边沿及其外围扩展的态势。经相关分析及文献调研得知,人口增长和经济发展是研究地区耕地增加、进而导致系列土地利用变化的根本原因;此外,土地开发和生态环境保护等宏观政策也是影响区域土地利用变的重要人文驱动力。     

HSPF水文水质模型应用研究综述

HSPF(Hydrological Simulation Program-Fortran)模型采用FORTRAN语言编写,以Stanford水文模型为基础,能够综合模拟径流、土壤流失、污染物传输、河道水力等过程,并大量应用于气候变化与土地利用变化的流域水环境效应情景模拟.该模型是半分布式水文水质模型的优秀代表,在国外得到广泛的应用.HSPF模型包括PERLND、IMPLND与RCHRES等3个主要模块,分别实现对透水地段、不透水地段与地表水体的水文水质模拟.总体来看,HSPF模型在国外水文、水质过程模拟,以及涉及气候变化和土地利用影响的情景分析中发挥重要作用,但是国内该模型的应用非常有限.HSPF模型存在的主要问题包括:①模型中某些方案和算法还有改进和完善的空间;②模型对数据输入要求较高,模拟的精度受到空间和属性等数据的限制;③模型只限于均匀混合的河流、水库和一维水体模拟,对于复杂流域或水体的模拟研究,需要与其它模型整合以解决更加综合的问题.目前,针对发展与完善HSPF模型的研究仍在继续,包括模型平台开发、模型功能扩展、模型校正方法研究、参数敏感性研究等方面.随着我国基础数据的积累及共享程度的提高,HSPF模型在我国的应用也将更加广泛.     

湖北省土地利用减碳增效系统仿真及结构优化研究

土地利用变化是引起碳排放的重要原因之一,土地经济效益是利用土地的目标之一,如何通过优化土地利用结构实现土地利用减碳增效是值得研究的重要问题。基于系统结构与功能相互作用的视角,梳理复杂系统内变量间的反馈关系,运用系统动力学(SD)进行建模,将约束条件纳入到多目标规划(MOP)中,实现MOP与SD模型整合,进行系统仿真并得出优化后2020年湖北省土地利用结构。结果显示,利用SD-MOP模型能够实现减碳增效目标下土地利用结构优化,与2008年真实值相比,耕地、林地、牧草地及建设用地分别增加了0.33×10~4、30.17×10~4、0.08×10~4和16.37×10~4 hm~2,其他农用地及未利用地分别减少7.23×10~4、33.15×10~4 hm~2;与无约束SD单模型仿真相比,土地利用碳排放量减少了58×10~4 t,经济效益年增长率维持在3.58%,优化方案具有可行性。SD-MOP模型优化的土地利用结构符合区域可持续发展要求,兼顾了土地利用碳减排和经济效益增长的双重目标,能为区域土地资源优化配置提供参考。     

资源型城市不同功能区的碳排放差异及影响因素识别

资源型城市作为中国重要的能源资源战略保障基地,当前正处于转型发展的关键期,合理控制碳排放有助于实现区域可持续性发展. 以河北省典型资源型城市武安市为例,基于多源数据融合方法识别了城市功能区差异,运用三维空间曲面插值法绘制城市碳排放空间特征,并通过随机森林（RF）模型确定不同功能区对碳排放的影响,运用非参数检验方法检验用地结构内部的碳排放差异. 结果表明：①武安市各类用地呈现多中心不规则分布,交通设施用地、公共管理和公共服务用地以及商业-居住混合用地占比最大,分别为35.3%、24.57%和20.46%;②碳排放量呈现中部高西部低的“山峰状”空间格局,碳排放高值区主要集中在建设用地类型多样,工矿用地分布广泛的区域;③工矿用地是碳排放的重要影响源,重要性程度高达66.4%,其内部烟囱和冶炼区的碳排放显著高于其他区域,同时绿色空间的减排作用已初显成效. 为能有效降低资源型城市的碳排放,长期有效的碳减排政策应包括对交通用地的合理规划,关注工矿用地周边的城市空间布局,避免高碳排放项目的集中,并且重点关注工矿用地内部用地比例合理优化和企业碳排放的实时动态监督.     

南京典型城市湖泊湖滨带不同植物区脱氮过程及其影响因素

氧化亚氮（N₂O）是导致全球气候变化的重要温室气体之一,植物根际微生物介导的反硝化和厌氧氨氧化过程作为重要脱氮途径能够减少湖泊湿地生态系统中氮负荷,而反硝化过程是N₂O的最主要产生途径. 城市湖泊湖滨带是水陆交错带,也是氮素输入和转化的重要区域,关注城市湖泊湖滨带植物-微生物介导的脱氮过程和N₂O排放,对维持湖泊生态系统稳定,加强城市湖泊湿地的氮素管理和控制N₂O排放,实现城市可持续发展具有重要意义. 以典型城市湖泊玄武湖湖滨带为研究对象,结合¹⁵N同位素配对、实时荧光定量PCR和高通量测序技术,比较不同类型湿地植物：莲（Nelumbo nucifera）、芦苇（Phragmites australis）和马蹄金（Dichondra micrantha）覆盖区原位N₂O排放通量、潜在反硝化及厌氧氨氧化速率和功能微生物群落丰度、多样性及组成,探讨城市湖泊湿地不同类型植物-微生物介导的脱氮过程及N₂O排放的驱动因子. 结果表明,玄武湖湖滨带湿地植物区N₂O排放通量为6.20~15.03 μg·（m²·h）^-1,其中马蹄金>莲>芦苇;3种湿地植物根际沉积物反硝化和厌氧氨氧化速率（以N计）分别为（8.92±4.33） nmol·（g·h）^-1和（1.03±1.17）nmol·（g·h）^-1,其中莲>马蹄金>芦苇,并且反硝化作用（65.55%~97.82%）均为主导脱氮过程;3种湿地植物根际沉积物中nirK和nirS群落组成存在显著差异（ANOSIM,P<0.005）,硝化杆菌科（Nitrobacteraceae,28.57%）和食球菌科（Zoogloeaceae,14.63%）分别为nirK和nirS群落中优势科,并且nirS基因丰度（1.09×10⁹ copies·g^-1）比nirK（3.00×10⁷ copies·g^-1）高2个数量级,表明nirS型反硝化菌在湿地N₂O排放中更具重要作用（P<0.05）;此外,pH、C/N、NH₄⁺-N和NO₃^--N含量驱动了玄武湖湖滨带N₂O排放通量的变化,而NO₂^--N、LOI和TN含量是玄武湖湖滨带潜在反硝化和厌氧氨氧化速率的主要驱动因子.     

建设用地扩张影响下南昌市生态系统服务变化及公平性识别

建设用地扩张与生态系统服务变化及其相互作用是影响城镇发展和生态环境保护的主要因素. 综合运用空间计量模型,探究其空间交互作用,以及识别乡镇的生态公平和扩张效率水平,对促进城镇发展和生态环境保护的综合管控具有重要意义. 通过对南昌市2000年、2010年和2020年建设用地扩张的数量和模式进行量化,使用InVEST模型综合估算生态系统服务,然后运用空间计量模型对两者的相互关系进行回归分析,最后运用公平效率指数识别乡镇的生态公平和扩张效率情况. 结果表明：①2000~2020年南昌市建设用地扩张逐渐转变为以“飞地式”扩张为主要的扩张模式,中心城区以“填充式”扩张为主;同时综合生态系统服务呈现上升趋势,但中心城区生态系统服务下降明显. ②2000~2020年建设用地扩张和生态系统服务变化存在明显空间溢出效应;建设用地扩张对不同类型生态系统服务变化的影响不同,其扩张模式的转变对综合生态系统服务变化的影响强度加重. ③2000~2020年南昌市各乡镇生态公平和扩张效率的协调性明显提升,生态公平指数总差异从0.378 4降低到0.080 5;区域生态公平呈现优化趋势,但仍有部分地区更注重扩张发展效率,忽视生态环境的保护. 因此,研究结果认为城镇发展需坚持多因素和多维度的综合考虑,合理调整发展政策,并加大对建设用地扩张模式的管制力度,以期避免建设用地的盲目扩张导致的生态环境恶化.     

区域土地利用变化对生态环境影响定量评估——以铜川市城郊区为例

区域土地利用变化对生态环境的影响,是地理学全球变化研究的重要内容,而生态服务价值则是目前生态学、生态经济学研究的热点问题。研究利用研究区地形、土壤、植被数据和近10年来每年的气候、土地利用数据,运用生态服务价值测算模型,计算了1994~2003年铜川市城郊区历年的生态服务价值,并模拟了无土地利用变化情景下的生态服务价值,提出了土地利用变化环境效应指数,并尝试性地运用该指数定量评价了城郊区土地利用变化对生态环境的影响。结果表明:①由于气候变化、人类活动尤其是土地利用变化等原因的影响,城郊区生态服务价值年际间变化很大,1994~2003年期间,在不考虑水域生态服务功能情况下（基于水域面积年际变化极小考虑）,城郊区生态服务价值在4.77×108~1.56×10⁹元间波动;②模拟了无土地利用变化情景下的生态服务价值,结果表明每年基于无土地利用变化情景下的生态服务价值明显低于基于土地利用变化情景下的生态服务价值;③运用土地利用变化环境效应指数计算模型计算了土地利用变化环境效应指数,结果表明都大于1,从1994年到2003年期间,土地利用变化环境效应指数除个别年份略有波动外,整体呈增加趋势,反映了土地利用变化对城郊区生态环境的影响是积极的。     

广东肇庆奥陶系砂泥岩沉积环境的地球化学表征

以砂泥岩样品的常量/微量元素地球化学特征分析为主要手段,探讨广东肇庆地区奥陶纪沉积环境,为尚显薄弱的云开古陆北缘下古生界沉积学研究提供佐证。以\"相当B含量\"、Ga、K、Rb、V、Sc等元素组分及其比值为判别指标,分析研究区奥陶系碎屑岩沉积的古水体性质和古环境变化。结果表明,奥陶纪早-中期(缩尾岭群沉积期)海水明显淡化、富氧;奥陶纪晚期(三尖群沉积期)以半咸水-正常咸水为主,水体还原性增强。结合地层岩相特征,认为研究区在奥陶纪期间整体为云开古陆东北缘的滨-浅海,早期可能存在受淡水影响的海陆过渡环境,例如三角洲或河口湾,晚期由于海平面上升逐渐成为浅海陆棚。研究结果有助于进一步了解云开古陆周缘奥陶纪沉积演化,并为开展更为详细的沉积学研究提供参考。