Past climate, future perspective: an exploratory analysis using climate proxies and drought risk assessment to inform water resources management and policy in Maine, USA

In recent decades, significant progress has been made toward reconstructing the past climate record based on environmental proxies, such as tree rings and ice core records. However, limited examples of research that utilizes such data for water resources decision-making and policy exist. Here, we use the reconstructed record of Palmer Drought Severity Index (PDSI), dating back to 1138AD to understand the nature of drought occurrence (severity and duration) in the state of Maine. This work is motivated by the need to augment the scientific basis to support the water resources management and the emerging water allocation framework in Maine (Maine Department of Environmental Protection, Chapter 587). Through a joint analysis of the reconstructed PDSI and historical streamflow record for twelve streams in the state of Maine, we find that: (a) the uncertainties around the current definition of natural drought in the Chapter 587 (based on the 20th century instrumental record) can be better understood within the context of the nature and severity of past droughts in this region, and (b) a drought index provides limited information regarding at-site hydrologic variations. To fill this knowledge gap, a drought index-based risk assessment methodology for streams across the state is developed. Based on these results, the opportunities for learning and challenges facing water policies in a changing hydroclimate are discussed.     

县域国土空间主体功能区土地资源空间配置效率及管制策略——以江苏赣榆为例

从县域出发,深化主体功能区概念应用,探究土地资源空间配置效率及其管制策略对深化我国国土空间治理体系具有重要意义。通过梳理主体功能区与土地资源空间配置理论关系,借助C-D生产函数考察江苏赣榆主体功能区土地资源空间配置效率,并差别化提出管制策略。研究表明,主体功能区建设实质是“以地为本”,功能区划理念下土地资源空间配置应遵循边际净收益相等的转化度,具有增进用地效率、减少自发优势竞争效率损失的可能。对赣榆区研究发现,不同主体功能区农用地转为建设用地数量存在过量配置,具有帕累托改进空间,其根源在于现行土地计划管理缺乏弹性机制调节指标,造成实际落地中的空间错配。因此,赣榆区应从全区统筹主体功能定位,协调国土空间发展格局,其中优化开发区“革新土地空间结构,转变经济与产业发展方式”、重点开发区“助力城镇工业化进程,确保土地资源利用效益”、限制开发区“着力粮经产品安全,创新农业生产用地经营模式”、禁止开发区“划定生态空间红线,探索农旅生态用地结构布局”。     

Biomass allocation in boreal plants with different ecological strategies

In the boreal zone of the Middle Urals, biomass structure was studied in 35 species of wild plants with different ecological strategies according to Grime and Ramenskii (competitors, ruderals, and stress-tolerant plants). Plants belonging to these groups proved to differ considerably in the absolute plant weight and the quantitative contributions of the main organs to the total biomass. Discriminant analysis revealed a 97% difference between the species groups; hence, this approach may be used for identifying the ecological strategies of plants in natural habitats.     

底质营养盐对菹草生长及养分分配的影响

在野外池塘中，利用3种不同营养状况的底质研究底质营养盐对菹草生长及养分分配的影响，结果表明：沉水植物菹草面对底质营养盐的胁迫出现了急性的生理生化反应，在生长初期叶片总的可溶性糖含量在肥沃的底质上高于贫营养底质上；根、茎、叶和石芽各构件都具有异速生长现象，并且表现规律不一样；菹草的根冠比随底质营养盐的不同而变化；随着营养条件对菹草生长胁迫加重，根、冠的异速生长愈明显，同时石芽的N∶P和C∶N比率显著受底质营养盐的影响，而菹草叶片和茎N∶P和C∶N比率不受底质肥力的影响，这些响应将改变石芽第2年的命运和影响种群的维持；在胁迫生境下，菹草首先分配资源到无性繁殖体——石芽上以便维持种群的延续，以回避策略应对底质营养盐胁迫。     

小城镇能源优化配置研究

构建我国能源安全体系面临诸多困境。小城镇能源保障是其最薄弱的环节之一。但小城镇能源保障及其优化配置问题并没有得到政府、学术界应有的重视。通过与城市的比较分析。得出小城镇能源类型和结构特征，指出能源自然禀赋构成小城镇能源类型和结构的“本底”。社会经济发展水平。产业结构变迁主宰小城镇能源类型和结构变迁。在此基础上，提出了小城镇能源优化配置战略目标和导向。根据这一目标和导向，对小城镇能源优化配置的政策措施进行初步探讨。包括编制小城镇能源资源利用规划；加快可再生能源的应用技术研究；建立小城镇能源资源分配、开发、流通的市场机制；保护小城镇能源资源；优化小城镇产业结构。大力推动循环经济；推广分布式能源供给模式，提高小城镇能源供给安全。     

SURFACE WATER WITHDRAWAL ALLOCATION AND TRADING SYSTEMS FOR TRADITIONALLY RIPARLAN AREAS1

ABSTRACT: There is a growing need for water regulations in states traditionally managed by the riparian doctrine. Several states have passed water laws to control withdrawals from streams. Few, if any, however, have set up consistent and defensible methods for allocating water to users. This paper explores several methods for such allocations, examining each in detail and offering numerical examples that compare each on the basis of economic efficiency and effectiveness for maintaining critical stream‐flow standards. This work is part of a study to assess the vulnerability of Midwestern streams to climate change and, especially, surface supplied irrigation spawned by such climate change. The results suggest that it is possible to implement regulations that at once (1) are consistent with the riparian doctrine; (2) control the hydrological and ecological impacts of off stream withdrawals effectively; and (3) preserve the primary economic functions of those withdrawals, including minimizing economic risk. The results further suggest that trading of water permits improves the latter two objectives, but only if both the regulatory system and permit are well‐designed. On the other hand, in the absence of regulations, or under poorly designed regulations, streamflows, and therefore aquatic ecosystems, could be quite vulnerable.     

汉江流域水权初始配置模型研究

水权管理的关键和难点是水权的初始分配。做好初始水权的分配,能够促进水资源的优化配置,达到以水资源的可持续利用支持国民经济和社会的可持续发展。根据水权初始分配有效性、公平性、可持续性发展的原则,分析了水权初始分配的主要影响因素,主要是经济发展、用水效益、平均分水、现状用水、水源地优先、生态环境以及社会发展;构建了水权初始分配的层次结构图;采用多目标半结构性模糊优选模型研究流域水权初始分配,该模型根据人的经验知识量化原理确定定性指标的相对优属度和各指标的目标权重,为确保模型的实用性,目标值重要性比较时采取了专家咨询手段;定量指标则根据实际情况采用越大越优型的相对优属度公式或越小越优型相对优属度公式。     

提高消防设施维护管理水平的措施及方法

针对如何进一步提高及完善消防设施或系统的维护管理水平,结合燕化公司机关区域内已着手开展的工作模式,从优化配置资源、规划日常工作、明确各项职责及开展相应活动等几方面展开论述,提供了一套总体性的经验与方法。收稿日期:2012-02-08     

安徽大别山区杉木人工林乔木层生物量模型及碳贮量

根据杉木人工林年龄(10、22、45、48和50年生)梯度,在安徽大别山海拔较高山地调查了23块20m×20m的样地,采集18株不同径阶和树高的标准木,进行了生物量测定。利用7种常用的分别以D、D2、DH和D2 H为自变量的生物量模型对其进行拟合,得到35个生物量估算模型。结果显示,幂函数模型的拟合效果较好,多项式模型效果较差,从中优选出5个最优模型,枝、干、根和全株的最优模型是W=aDb形式的幂函数模型,叶的最优模型是W=a+bD2+cD4形式的多项式模型。杉木不同器官的碳含量变化范围在46.64%~53.13%,过熟林(45~50年生)杉木不同器官的碳含量按高低排列均为树皮树根树叶树枝树干,根系碳含量高于地上部枝叶的碳含量,而中幼林龄(10和22年生)杉木地下部分树根的碳含量明显低于地上部分。碳贮量在不同器官中的分配,10和22年生的高低排序为树干树枝树根树叶,过熟林杉木的高低排序为树干树根树枝树叶。不同林龄杉木林生物量碳贮量分别为10年生59.39、22年生59.55、45年生136.92、48年生201.25和50年生134.60Mg C/hm2。不同林龄的杉木林根系生物量碳贮量比例为14.84%~23.79%,随林龄的增长而提高。研究结果显示较高海拔的立地环境促进了杉木林地下根系生物量积累,这种生物量分配可能对土壤有机碳蓄积产生重要影响。     

西太湖区域水环境容量分配及水质可控目标研究

西太湖流域产业、人口集聚,水环境污染一直以来是该区域经济可持续发展的制约因素之一,利用2010年的监测数据对西太湖主要入湖河流及湖体的水环境状况进行了分析,通过对研究区域工业点源、城镇和农村生活源、农田面源和畜禽水产污染源排污的分布情况调查,并计算了入河污染物量;利用构建的西太湖区域水量水质数学模型,估算了区域水环境容量,依据水环境功能区的水质目标与水域面积分配到了各市/区,在充分调查现有与规划的各类型污染源总量控制工程措施的基础上,量化出具有空间分布的流域污染削减率,并提出水质可控目标。结果表明:太湖湖体受总氮污染影响总体水质劣于Ⅴ类,研究区域主要入湖河流基本处于Ⅳ类,氨氮超标最严重;进入水体的COD为25 410.2 t/a,氨氮2 795.4 t/a,总氮4 646.4 t/a,总磷313.8 t/a,其中城镇生活源污染物入河量所占的比例最大,各类污染物均在35%~50%,尤以宜兴市和常州武进区负荷较大;各控制单元进入水体的污染物量基本都超过了水环境容量,近期各市/区COD、氨氮、总氮和总磷的削减率分别为8.0%~56.0%,8.0%~62.1%,6.0%~41.8%,8.0%~59.9%,远期污染物削减率更高;最终通过模型推算,定出西太湖湖体各污染因子的可控目标,2015年,COD、氨氮、总氮和总磷分别为4.50、0.80、3.50和0.08 mg/L,2020年进一步达到4.50、0.60、3.00和0.07 mg/L,为西太湖总量控制提供科学依据。