Groundwater conditions under a reconstructed prairie chronosequence

Chronosequences are useful to evaluate long-term changes in ecosystem services but assessing groundwater quality changes using this approach has rarely been done. In this study, groundwater level and quality comparisons were made in a watershed-scale reconstructed prairie chronosequence that extended back in time approximately 13 years at the Neal Smith National Wildlife Refuge (NSNWR) near Prairie City, Iowa. Our objectives were to determine whether groundwater conditions varied significantly across the chronosequence and quantify the rate of nitrate concentration reduction when row crop fields are replaced by prairie. We installed 19 groundwater wells at upland locations selected to provide similar soil type, landscape position and slope. Water samples were collected on five occasions in 2006 and 2007 and analyzed for field parameters, anions and NO₃-N, NH₄-N and PO₄-P. Significant groundwater changes were primarily associated with groundwater levels, and groundwater nitrate and chloride concentrations. The groundwater was deeper under the older prairie plantings but fluctuated similarly among all well sites. Groundwater nitrate and chloride concentrations decreased 0.58 and 0.52 mg/l per year over the 13-year chronosequence, respectively. Results are seen to provide some guidance to land managers regarding possible nitrate concentration reductions achievable from converting cropland to perennial land cover in similar geomorphic settings.     

气候变化对植物及植被分布的影响研究进展

准确预测气候变化对植物及植被分布的影响趋势对于科学认识气候变化对生物多样性的影响和对策制定具有重要的意义。近年来,气候变化对植物及植被分布影响研究在我国广泛展开。文章对这些研究所采用的气候情景、预测方法和气候变化等对植物及植被分布的影响趋势进行了总结分析,对存在的问题进行了讨论,对未来的趋势提出了若干展望。总体上,目前所用气候情景比较单一、不同预测方法比较研究不够,对土壤和生物因素考虑不充分、涉及植物种类太少。气候变化将使一些植物分布范围减少、甚至消失,而使另一些植物分布范围则会扩大。未来研究应加强气候情景改进和不同方法的比较研究,充分考虑土壤和生物等因子、加强预测方法检验,同时开展植物物种多样性和丰富度对气候变化响应方面的研究。     

气候变化对大熊猫分布的潜在影响

分析气候变化对动物分布影响,对气候变化下保护生物多样性具有重要意义。文章利用CART(classification and regression tree),分类和回归树模型,采用A1、A2、B1和B2气候变化情景,模拟分析了气候变化对大熊猫分布范围及空间格局的影响。结果显示:气候变化下,大熊猫目前适宜分布范围将缩小,新适宜和总适宜分布范围在1991~2020年时段较大,从1991~2020年到2081~2100年时段呈现缩小趋势,其中A1情景下变化最大,B1情景下最小。气候变化下,大熊猫目前适宜分布区的东部、东北和南部一些适宜范围将不再适宜,新适宜分布区将主要向目前适宜分布区西部一些区域扩展,并且适宜分布区破碎化,在2051~2080年时段程度最高。另外,气候变化下,大熊猫目前适宜、新适宜和总适宜分布区范围与我国年均气温和年降水量变化呈负相关性。多元回归分析表明,大熊猫目前适宜、新适宜和总适宜分布范围随我国年均气温和年降水量增加而减少,其中气温变化影响比降水量变化影响要大。结果说明,气候变化后,近期将使大熊猫目前适宜分布范围减小,新适宜分布范围增加,随气候变化程度增加,新适宜和总适宜分布范围又将减小。     

贵州近50年来的径流过程时空演变特征及驱动因素诊断

本文以贵州10个径流站覆盖近50年的实测月径流资料(1956~2000)及19个气象站同期实测资料为基础,结合Mann-Kendall趋势分析和流量历时曲线FDCs等方法,分析了时间变异点(1986年)前后贵州8大主要流域的径流过程的年度和季节变化、洪枯水变化规律及其演变的空间特征。结果表明:(1)从时间规律上看,贵州主要江河近50年间径流变化大部分测站呈现小幅增加趋势,个别下游水文站径流呈明显增加趋势;(2)1987~2000年期间贵州的汛期径流和1956~1986年期间相比更加集中了;(3)贵州大多数水文站月径流洪水指标(Q5)在1986年后有不同幅度增加,而枯水指标(Q95)1986年后涨跌互现。与之对应的洪水指数(Q5/Q50)及枯水指数(Q95/Q50)也存在类似规律;(4)从空间规律上看,贵州西北部地区和东南部地区径流减少,其它地方(主要集中在乌江上游)增加。贵州1986年前后近50年时期内的降水及蒸发的空间规律与其径流变化空间规律是基本吻合的,说明贵州过去近50年来的径流过程变化主要是由气候变化引起的。本文的研究结果对保证并促进贵州地区区域水资源、生态与环境和谐健康的可持续发展具有非常重要的战略意义和科学价值。     

燃煤PM2.5相变脱除实验研究

实验研究了添加蒸汽和雾化水2种不同烟气调节方式下,操作参数对燃煤可吸入颗粒物凝结长大脱除特性的影响.用电称低压冲击器（ELPI）实时测量脱除前后颗粒数浓度和粒径分布情况.结果表明,蒸汽在颗粒表面凝结能有效促进燃煤PM_2.5的脱除;颗粒的分级脱除效率随粒径的增大呈上升的趋势,特别是对于粒径<0.3 μm的颗粒,当蒸汽添加量为0.1 kg/m³,随粒径从0.03　μm增加到0.3　μm,脱除效率提高了60%以上;添加蒸汽时,脱除效率与调节室入口烟气温度无关;而添加雾化水,脱除效率则随调节室入口烟气温度的升高而显著增大,温度从136℃升高到256℃,脱除效率提高了30%以上.烟气温度较高时,利用雾化液滴的蒸发能替代添加蒸汽实现燃煤PM_2.5的高效脱除.     

盐城滨海湿地海堤演化与土地利用变化分析

滨海湿地是全球环境变化最为敏感的地区之一,了解其海堤演化和土地利用变化可为湿地资源的可持续利用和管理提供依据。利用1983年的1∶5万土地利用图和2001年的ETM遥感影像为基础数据源,分析了1983年和2001年该区海堤的演化和土地利用的变化情况。研究结果表明,1983年和2001年海岸带从南到北呈现由淤涨型向侵蚀型过渡的变化特征,海堤长度呈缩短状态;土地利用类型以光滩、耕地及盐田为主,变化趋势是盐田、芦苇地和耕地逐渐在增加,盐蒿滩、园林地逐渐在减少。通过分析,表明人类活动对滨海湿地土地利用格局的影响明显。     

矿产资源开发的生态地质环境风险研究——以甘孜州东部为例

甘孜州东部是我国矿产资源富集区和生态地质环境脆弱区之一,生态地质环境承载力呈现出南优北差、西优东差的格局。据矿业历史及现状影响,建立承载力—矿业活动关系模式,将承载力分为正荷载、等荷载和超荷载三种状态。采用生态地质环境危险性与潜在损失承载体求积运算的方式获取风险值,并进行四级风险区划。风险空间分布大体呈现出东高西低、北高南低的形态,矿业活动区及其缓冲区、小流域、大流域都处于风险联动的系统内,风险区划与承载力区划成正相关关系。针对生态地质环境风险提出加强小矿有序开发、加强勘查和开发过程管理、提高矿产资源利用效率、构建监测系统和加强矿山环境问题治理等应对措施。     

关于高等学校引入低碳教育的思考

全球气候变化问题日益受到全人类的关注,国际社会加快了温室气体减排,发展低碳经济的步伐。解决气候变暖问题,发展低碳经济,实现可持续发展,必须通过低碳教育培养全民的低碳意识。大学生是传播低碳理念和实践低碳发展的生力军,提高大学生的低碳意识有利于提高全民族的低碳意识。为此,高校必然成为进行低碳教育的重要阵地。高等学校应在课程设置、学生生活实践以及学校管理等诸多方面贯彻低碳教育的理念。     

羊草草原碳循环过程的模拟与验证

根据内蒙古典型羊草草原碳通量和生物量观测数据,验证VIP(Vegetation Interface Proces-ses)模型,并模拟分析1958—2007年该生态系统碳循环特征及其与环境因子的相关关系。结果显示:VIP模型能够较准确地模拟地上生物量(R2=0.70)和净生态系统生产力NEP(R2=0.57)的变化趋势。羊草草原生态系统总初级生产力(GPP)、净初级生产力(NPP)和生态系统呼吸(Re)在1958—1973年间下降,1973—1993年间增长,1993年后又出现下降的趋势。与环境因子的相关性分析表明,GPP、NPP和Re随CO2和降水的增多而增大,随温度升高和降水的减少而降低,其中降水量与碳通量相关性最高,呼吸与温度、降水、CO2均存在一定程度的正相关关系。NEP年际变化较大,主要受控于年降水量,以228 mm为界,年降水量大于此值时,NEP为正的概率较大。     

土地利用变化对湿地景观连通性的影响及连通性优化效应——以江苏盐城海滨湿地为例

土地利用与土地覆盖变化对湿地景观的结构和功能产生深刻的影响。选择江苏盐城海滨地区为研究对象,应用遥感和地理信息系统技术,分析20年来土地利用变化对湿地景观连通性的影响,并以2007年湿地景观生态系统服务功能为基础,采用阻力面模型探讨湿地景观连通性优化途径及其效应。结果显示:①1987—2007年间,盐城海滨区域土地利用结构变化显著。其中耕地面积比重由36.72%上升为46.17%,自然湿地持续减少,面积由44.4%减为26.01%,人工湿地持续增加,面积由9.96%上升为18.72%;②随着区域人类土地利用活动的加强,光滩、碱蓬沼泽和芦苇沼泽的空间连通性降低,区域土地利用导致湿地景观之间生态流阻隔,景观生态服务功能减弱;③2007年湿地景观生态功能强度空间差异显著,以累积耗费距离面、生态源地、耗费路径为依据,对湿地景观连通路径优化结果表明,废黄河口和大丰港附近等关键区域对景观连通性和生态流影响最大,是景观生态节点优化的首要对象;④加强连通路径的关键区域优化、提高景观连通度是实现景观优化的关键。