气候变化对江苏省经济的影响研究

利用经济学上的“投入—产出”分析方法 ,结合气候变化对农业产量影响的计算机模拟系统 ,研究了当气候变化影响农业生产和产量时 ,江苏省农业产值的变化及与农业部门相联系的国民经济各个部门产出量的变化。考虑江苏省的经济发展速度和产业结构 ,预测了未来不同气候变化情景下 ,为使经济发展达到预期目标 ,社会需对各经济部门追加的资金投入量及各经济部门之间相互投入量的变化 ,提出了适应气候变化的相应对策。研究结果反映了国民经济各部门之间及部门与整体的相互联系 ,从而对制定区域经济平衡发展规划提供了理论依据和建议。     

El Niño影响下春季南海北部表层水体CO2分压变化

采用走航连续观测系统分别在2011年5月和2015年5月对南海北部表层水体温度、盐度、溶解氧、叶绿素a和pCO_2进行了现场观测.在El Nio影响下,2015年5月华南地区及广东省降雨量偏多,大量冲淡水入海,南海北部冲淡水区域海表盐度显著降低,2015年5月冲淡水区域海表盐度平均值为(28.05±6.18),低于2011年5月的海表盐度平均值(29.65±2.58),同时实测冲淡水区域海表温度平均升高约2.10℃.冲淡水携带的营养物质和适度升高的海表温度共同促进了冲淡水区域浮游植物的繁殖.浮游植物光合作用不断地将海水中的游离CO2转化为有机碳,同时释放出氧气,使得水体pCO_2降低,2015年5月冲淡水区域pCO_2平均值为(286±95)μatm,低于2011年5月的pCO_2平均值(300±42)μatm.2015年5月实测获得离岸海域pCO_2平均值为(421±9)μatm,高于2011年5月pCO_2平均值(386±13)μatm,二者差值为35μatm,海表温度是离岸海域pCO_2的主要影响因子,2015年5月El Nio期间离岸海域SST升高1.96℃.El Nio影响下冲淡水区域的碳汇作用增加,离岸海域的碳源作用增强,冲淡水区域碳汇增加与离岸海域碳源增强基本抵消,2015年5月南海北部整体仍是CO_2弱汇区,约为-0.40 mmol·m~(-2)·d~(-1),与2011年5月通量值-0.58 mmol·m~(-2)·d~(-1)差别不明显.     

珠江口三维水质与底泥耦合模型的验证及应用

基于一维河网与三维河口耦合水动力模型,建立了可描述珠江口水体-底泥中营养盐动态变化的三维水质-底泥模型,利用1999年和2006年夏季观测数据对模型进行了验证,在此基础上,模拟分析了珠江口主要水质因子和底泥营养盐通量的分布特征,以及底泥通量对珠江口营养盐输入的贡献.验证结果表明,模型能较好地反映出水体和底泥中的营养盐及溶解氧浓度的时空分布特征,各水质因子的模拟值与观测值的相对误差均小于38%;另外,底泥营养盐通量的模拟值与文献报道的实测结果较为接近,表明模型能合理地刻画出底泥主要生化过程及通量变化特征.模拟结果显示,夏季珠江口氨氮(NH_4~+-N)和活性磷酸盐(PO_4~(3-)-P)通量主要从底泥向水体输送,底泥是水体氮磷元素的源,而硝态氮和亚硝态氮(NO_3~-+NO_2~-,NO23)的通量输送方向则与之相反,底泥呈现“汇”的效应;底泥营养盐通量主要从河口向外海递减,伶仃洋NH_4~+-N、NO23、PO_4~(3-)-P的通量变化范围分别为0.24~8.88、-10.06~-0.14、-0.37~0.41 mmol·m~(-2)·d~(-1),珠江口近海的通量变化范围分别为-0.01~4.14、-1.45~0.68、-0.12~0.09 mmol·m~(-2)·d~(-1).整体而言,底泥营养盐通量对珠江口营养盐输入有明显贡献,夏季经底泥释放进入水体的NH_4~+-N和PO_4~(3-)-P最大相当于陆源总氮、总磷输入量的12%和22%.     

Revealing the economic channels of natural impacts: an extended input–output subsystems application to GHG gases and water use

While a small set of economic activities generates most of the direct environmental burdens, the complexity of connections within an economic system requires consideration of the effects caused by the interdependences between its different agents. To date, however, the input–output (I–O) subsystems literature has been limited to uncovering the intersectoral linkages of direct and indirect environmental impacts within an economy and the connections between sectors and private consumption have thus not attracted much attention. This paper proposes an I–O subsystems model that endogenously incorporates not only production sectors but also household consumption to capture the entire channel of environmental impacts. The empirical application focuses on carbon dioxide equivalent (CO₂-eq.) emissions and water use associated with production sectors and households defined in the I–O table for a Spanish region, Extremadura. The results highlight the key role of the effects induced by private consumption on the environmental burdens of services.     

北运河水系主要污染物通量特征研究

通过对北运河水系的水质进行季节性监测,采用聚类分析和主成分分析法将北运河29个采样监测点分为3种不同污染类别,对各类别分别进行污染源解析,并进一步估算了年径流量和主要污染物的年负荷通量.研究结果表明:北运河水质污染严重,主要污染物为氮、磷和耗氧有机物;按污染轻重,在空间上分可划分为3种类别:轻污染区位于天津地区,主要污染源为农业非点源污染,其次来自生活废水排放和上游工业废水排放;中污染区位于北运河北京段下游区域,污染物主要来自工业废水排放,其次为生活废水排放和农业非点源污染;重污染区为北京段上游区域,污染源主要为生活污水、工业污水排放.TN、NH+4-N、COD的负荷主要来源于重污染区的情况和中污染区的凉水河,两条河流TN、NH+4-N、COD输入量分别占总负荷输入量的30.22%和27.32%,32.02%和26.27%,34.17%和21.22%.TP负荷主要来自于清河、小中河,分别占总输入量的31.00%、26.36%.北运河中超过50%的TN、NH+4-N、COD污染负荷由轻污染区-天津地区农业灌溉输出.加强对北运河支流附近污水处理的管理力度,可作为治理北运河污染问题的首要措施,同时天津地区的污水灌溉所带来的环境风险应该予以重视.     

生物覆盖层属性对气体输运过程的影响

为更好地理解生物覆盖介质属性对甲烷减量化过程中气体通量分布的影响,将熟化时间为24个月和2个月的新旧绿色废物分别用于建设1#和2#生物覆盖单元.通过分布在其表面的12个静态箱测量混合气体的组成和通量,结合生物覆盖层含水率和干密度对示踪气体进行回归分析,并利用数值模拟工具模拟示踪气体的输运过程.测量结果表明,两个覆盖单元表面气体通量分布呈现高度变异性,其中,1#单元中气体通量的最大值与最小值的差别达9倍,在2#单元中,这种差异放大到20倍.生物覆盖层中含水率和干密度(孔隙度)也同样呈现出高度变异性,多元回归分析表明,含水率和干密度的分布与气体通量的分布明显线性关系,其中,含水率的分布总体上决定了气体的输运路径.数值模拟结果表明,气体在2#单元中的输运受到扩散过程的影响较大,结构性因子变异程度更高导致了预测的不确定性.     

黄河三角洲潮滩湿地系统二甲基硫排放通量的时空变化

为了探讨黄河三角洲潮滩湿地系统二甲基硫(dimethylsulfide,DMS)排放的时空变化和主要影响因子,利用静态箱法监测了黄河三角洲高潮滩、中潮滩和低潮滩DMS通量和环境因子的年际变化.结果表明,从全年来看,黄河三角洲潮滩湿地系统是DMS的释放源,高潮滩、中潮滩和低潮滩释放DMS的通量范围依次为0.043~0.59μg·m~(-2)·h~(-1)、0.18~1.90μg·m~(-2)·h~(-1)和0.88~5.80μg·m~(-2)·h~(-1),均值依次为0.33μg·m~(-2)·h~(-1)、0.95μg·m~(-2)·h~(-1)和2.18μg·m~(-2)·h~(-1).黄河三角洲潮滩湿地DMS的释放通量具有明显的时空变化,其排放主要集中在植物生长季.潮滩湿地间DMS的排放通量差异显著(p0.05),表现为低潮滩中潮滩高潮滩,这种时空变化可能与季节、植被、环境因子、土壤基质等的空间变化有关.DMS的排放受到多种因素的影响,在高潮滩,0 cm地温对DMS排放通量影响显著;在低潮滩,0~5 cm土壤体积含水量对DMS排放通量影响显著,而在中潮滩则没有发现显著的影响因子.该研究成果可以为进一步研究黄河三角洲湿地硫循环及其对大气环境的影响提供基础数据.     

Transpiration rates of urban trees, Aesculus chinensis

Transpiration patterns of Aesculus chinensis in relation to explanatory variables in the microclimatic, air quality, and biological phenomena categories were measured in Beijing, China using the thermal dissipation method. The highest transpiration rate measured as the sap flux density of the trees took place from 10:00 am to 13:00 pm in the summer and the lowest was found during nighttime in the winter. To sort out co-linearity, principal component analysis and variation and hierarchical partitioning methods were employed in data analyses. The evaporative demand index (EDI) consisting of air temperature, soil temperature, total radiation, vapor pressure deficit, and atmospheric ozone (O₃), explained 68% and 80% of the hourly and daily variations of the tree transpiration, respectively. The independent and joint effects of EDI variables together with a three-variable joint effect exerted the greatest influences on the variance of transpiration rates. The independent effects of leaf area index and atmospheric O₃ and their combined effect exhibited minor yet significant influences on tree transpiration rates.     

长白山温带森林单萜烯排放模拟

于2010年夏季,采用松弛涡度积累(Relaxed Eddy Accumulation)技术在长白山温带森林铁塔上测量了挥发性有机物(VOC)冠层尺度的排放通量,同步测量了气象参数、光合有效辐射(PAR)等,初步获得长白山阔叶林单萜烯的排放通量.同时,利用PAR能量守恒原理,建立了冠层尺度上单萜烯排放的经验模式.结果发现,模拟结果与测量结果比较一致,平均而言,模拟值高出测量值约20%～40%.采用不同方法对经验模式进行了检验,结果表明,采用比较各个采样时段平均值的方法可行,而且经验模式对于2010年夏季不同采样时段的平均值也给出了较好的模拟结果,其模拟值高出测量值约20%～24%.     

崇明东滩滨海围垦湿地生长季CO2通量特征

利用涡度相关法,观测了崇明东滩滨海围垦湿地2013年生长季的CO2通量,并分析了CO2通量动态特征及相关环境因子对其的影响。结果表明：该湿地2013年生长季累积净生态系统CO2交换量(NEE)达-1 033257 g/m2,表现为明显的CO2的“汇”。各月NEE平均日动态虽有差异,但均表现为典型的“U”型曲线;各月均表现为吸收CO2,其中7月份月累积NEE值最小,为-274928 g/m2,而9月份最大,为-67440 g/m2;就生态系统呼吸(Reco)占生态系统总第一性生产力(GPP)的比例(Z值)而言,4月份最小,而9月份最大。光合有效辐射(PAR)和日间净生态系统CO2交换量(NEEd)之间符合直角双曲线关系,表观量子效率(α)和最大光合速率(Pmax)分别在6月份和8月份达到最大值;相对于土壤温度(Ts),4 m气温(Ta4)能够更好的解释NEEn和NEEd的变化;各月NEEn与Ta4之间符合极显著指数函数关系;在7和8月份,NEEn与Ta4之间呈现出极显著负相关,即Ta4的升高能够抑制NEEn的增大,而其余月份则为极显著正相关。各月NEEd与Ta4之间均符合极显著二次函数关系,而在4、6以及9月份,NEEd与Ts10及Ts30之间并无显著相关性。就Q10值而言,除了7和8月,其余月份均呈现出Q10(Ta4)<Q10(Ts10)<Q10(Ts30)的规律。土壤体积含水量(SWC)和土壤盐度(Ss)是NEE的重要影响因子,二者与NEEn及NEEd之间均表现为极显著的相关性