人类活动影响下的黄河流域水资源演化规律初探

应用分布式流域水文模型WEP-L模型初步分析了人类活动影响下的黄河水资源演化规律。通过2000年现状下垫面条件下的评价结果与历史系列条件下的评价结果比较,以及考虑与不考虑人工取用水条件下的模拟结果比较,初步发现:黄河流域在强烈的人类活动影响下,水资源量及其构成均发生了显著变化,地表水资源量衰减,而不重复地下水量增加;在狭义水资源衰减的同时,伴随着有效蒸散即降水有效利用的增加,流域广义水资源量有一定幅度增加。研究成果对黄河的治理规划和水安全战略具有参考价值。     

南京市大气气溶胶中二元羧酸昼夜变化研究

2002年3月14-19日在南京大学校园内进行了为期1周的采样,用以研究大气气溶胶PM_2.5中的低分子量(C₂～C₁₀)二元羧酸的昼夜变化规律.结果表明,南京市大气气溶胶中二元羧酸的夜间质量浓度(平均为460ng/m3)普遍高于相应的白天质量浓度(平均为350 ng/m3).草酸是含量最高的二元羧酸,其次是丁二酸与丙二酸,这3种二元羧酸占所检测到的水溶性有机酸总量的89%.由C3/C4(ρ(丙二酸)/ρ(丁二酸))(平均为1.00)可以判断采样期间气溶胶中有机酸主要来源于大气的光化学氧化反应,从C6/C9(ρ(己二酸)/ρ(壬二酸))(平均为0.88)可以认为生物源是有机酸的一个重要来源.      

基于iLME+Geoi-RF模型的四川省PM2.5浓度估算

高分辨率PM2.5空间分布数据对动态监测和控制PM2.5污染具有重要意义.选取Himawari-8气溶胶光学厚度(AOD)、ERA5气象再分析资料、DEM、土地利用数据、夜光遥感数据、增强型植被指数和人口数据等作为估算变量,使用改进的重采样法进行数据匹配,并提出改进的线性混合模型(iLME)结合地理智能随机森林(Geoi-RF)构建组合模型估算PM2.5浓度.结果表明:①在选取的估算变量中,气溶胶光学厚度、气压、温度、相对湿度和边界层高度是影响2016年四川省PM2.5浓度的重要因素,其相关系数分别为0.65、0.58、0.55、0.54和0.35.②iLME+Geoi-RF模型精度相较其他模型有较大提升,模型拟合Rl2、RMSR 和 MAE 分别为0.98、3.25 μg·m-3和 1.98 μg·m-3,交叉验证 R2、RMSR 和 MAE 分别为0.89、7.95 μg·m-3和4.81μg·m-3.该模型可获取更高精度的四川省PM2.5时空分布特征,为区域空气质量评估、人体暴露风险评价和环境污染治理提供更加合理地科学参考.③2016年四川省PM2.5浓度存在显著的季节性差异,各季节PM2.5浓度大小关系为:冬季＞秋季＞春季＞夏季.2016年四川省月均PM2.5浓度总体上呈先降后升的"V"型趋势,最小值在6月,最大值在12月,8月和11月有微小起伏.在空间分布上四川省PM2.5浓度总体上呈东高西低和局部污染程度较高的特点,高值区主要分布在城市快速发展和人口密集的东部地区,低值区主要分布在经济发展落后和人口稀疏的西部地区.④虽然不同模型估算出的PM2.5浓度整体分布基本一致,但iLME+Geoi-RF模型能更准确有效地估算本研究区污染的空间分布.     

雅鲁藏布江河水氢氧同位素时空变化特征

为揭示流域内水汽循环过程变化规律、揭示河水稳定同位素与气象要素及海拔之间的关系,2018年先后采集雅鲁藏布江干流丰、平、枯,水期水样90个,对河水的氢氧同位素组成进行了分析.结果表明：利用δ¹⁸O与纬度和海拔定量关系模型研究了雅江流域降水氢氧同位素空间变化特征,发现降水中δ¹⁸O值变化呈现东西部（雅江上、下游）高中部（雅江中游）低的趋势;建立了雅江丰、平、枯水期河水氢氧同位素方程,研究发现δD与δ¹⁸O的线性方程斜率低于中国大气降水线,河水δD与δ¹⁸O有一定的季节性特征,其受大气降水的影响较大,且丰水期较平水期以及枯水期相比更为明显;雅江河水中δ¹⁸O空间特征表现为,从上游至下游整体表现出先降低再升高的变化趋势.南北空间上表现为河水δD-δ¹⁸O从南至北逐步增高的趋势.δD-δ¹⁸O值与海拔高度具有较弱的负相关关系;受地表蒸发分馏、降水云团迁移以及流域岩石风化的影响,雅江河水d值季节性、空间性变化明显.     

淮河流域(河南段)水质时空变化特征及其与土地利用类型的关系

水质的定量评估有利于地方政府制定和实施水污染防治政策.为研究近期淮河流域行政区划尺度上水质的时空变化特征及其受土地利用类型的影响,以淮河流域（河南段）为研究区,根据2009-2017年31个水质站点的水质周测浓度,结合土地利用遥感监测数据,利用季节性Mann-Kendall趋势检验法及Spearman相关分析法,对ρ（COD_Cr）、ρ（NH₄+-N）和ρ（TP）的时空变化特征及其与土地利用类型的相关性进行分析.结果表明:①在时间上,ρ（COD_Cr）、ρ（NH₄+-N）和ρ（TP）在大部分地区呈下降趋势,但各水质指标依然较高,ρ（COD_Cr）和ρ（TP）在丰水期略高于枯水期,ρ（NH₄+-N）在枯水期高于丰水期.②在空间上,水污染比较严重的有沱河、浍河、惠济河、涡河、贾鲁河、清潩河、颍河中游、黑茨河、汾泉河和洪汝河,大部分站点为GB 3838-2002《地表水环境质量标准》Ⅳ类或Ⅴ类水质,部分站点甚至属于GB 3838-2002劣Ⅴ类水质;而颍河上游、北汝河、沙河、淮河干流及史灌河的水质较好,基本属于GB 3838-2002Ⅰ类或Ⅱ类水质.③土地利用类型与水质之间的相关性表现为ρ（COD_Cr）、ρ（NH₄+-N）、ρ（TP）与旱地和城镇面积占比均呈正相关,与林地、草地和荒地面积占比均呈负相关,与水域面积占比也呈负相关但不显著.研究显示,淮河流域（河南段）水质有所改善,但部分地区水污染问题仍然比较严重,旱地与城镇用地是造成研究区水污染的主要原因,林地、草地、荒地和水域能够缓解水污染.      

海岸线变迁及驱动因素进展研究

海岸线是陆地和海洋的分界线,是地球表层生态环境最敏感、响应全球变化最迅速的生态脆弱带,中国海岸线类型丰富,总长度达32 000多千米,因此,研究海岸线的变迁及其驱动因素具有重要的现实意义.文章首先总结了海岸线的定义及分类,探讨了海岸线定义不明确的问题;然后讨论了国内外利用遥感影像提取海岸线的方法及存在的问题,总结了海岸线的时空变迁及其驱动力研究进展状况,分析了国内外研究的差异;最后针对现有研究的不足,提出几点建议.     

基于Gompertz的气象水文装备维修器材消耗量分析与预测

利用由Gompertz曲线推导出的生命周期曲线建立了气象水文装备维修器材消耗-时间模型.计算表明,由Gompertz曲线推导出的生命周期曲线可以较好地反映气象水文装备维修器材消耗量与时间之间的关系,所建模型的预测结果也较好,具有较高的实用性,为探索气象水文装备维修器材消耗规律提供了一种简单有效的科学方法.     

Assessing the Impact of Areal Precipitation Input on Streamflow Simulations Using the SWAT Model1

Masih Ilyas, Shreedhar Maskey, Stefan Uhlenbrook, and Vladimir Smakhtin, 2011. Assessing the Impact of Areal Precipitation Input on Streamflow Simulations Using the SWAT Model. Journal of the American Water Resources Association (JAWRA) 47(1):179‐195. DOI: 10.1111/j.1752‐1688.2010.00502.x Abstract: Reduction of input uncertainty is a challenge in hydrological modeling. The widely used model Soil Water Assessment Tool (SWAT) uses the data of a precipitation gauge nearest to the centroid of each subcatchment as an input for that subcatchment. This may not represent overall catchment precipitation conditions well. This paper suggests an alternative – using areal precipitation obtained through interpolation. The effectiveness of this alternative is evaluated by comparing its simulations with those based on the standard SWAT precipitation input procedure. The model is applied to mountainous semiarid catchments in the Karkheh River basin, Iran. The model performance is evaluated at daily, monthly, and annual scales by using a number of performance indicators at 15 streamflow gauging stations each draining an area in the range of 590‐42,620 km². The comparison suggests that the use of areal precipitation improves model performance particularly in small subcatchments in the range of 600‐1,600 km². The modified areal precipitation input results in increased reliability of simulated streamflows in the areas of low rain gauge density. Both precipitation input methods result in reasonably good simulations for larger catchments (over 5,000 km²). The use of areal precipitation input improves the accuracy of simulated streamflows with spatial resolution and density of rain gauges having significant impact on results.     

Explaining land management decisions to understand local landscape functions and change. Some insights from Tuscany

Structural changes in agriculture and urbanisation affect land management regimes and local landscape functions. Studying the new functions of land is as relevant as the owners' land management decisions, the replacement of farming with different activities and land uses may impact not only the local landscape's functions but also, in the long run, its structure and the environment. Drawing on a detailed case study in Tuscany based on qualitative interviews with landowners and on the understanding of the socio-economic context, this article analyses landowners' attitudes towards land property and farming in relation to individual motives as well as to local and supra-local contexts. Five relational typologies of landowners are identified: pure farmers, amenity farmers, land developers, land-with-house owners and house-with-land owners. Diverse trends – such as particular farmers’ attitudes towards land development, or the emerging role of non-professional farmers in land management – are found to raise challenges related to rural land planning and management.     

Dynamics and Structural Changes of the Fluke Fauna in Fish of the Volga Delta Caused by the Rise of Water Level in the Caspian Sea

Changes in the Caspian Sea level and anthropogenic influences on biocenoses of the Volga Delta periodically result in the changes of dominant species among animal helminths. An abrupt rise of the sea level since the mid-1970s caused structural rearrangements in the fluke fauna of fish in the 1990s: the species whose development is connected with mollusks of the rheophilic complex became dominant.