Use of Scale Invariance in Evaluating Judgement Indicators

Indicators are used to draw conclusions about ecological endpoints when these endpoints cannot be measured directly. In many cases, inferences about an endpoint are only possible because assumptions have been made about the relationship between indicator and endpoint; we refer to such indicators as judgement indicators. The validity of inferences made using a judgement indicator can be gauged by examining the known or assumed form of the general relationship between indicator and endpoint. The rules for this kind of inference are a consequence of scale invariance, which originates from measurement theory. For simple indicators comprised of a single indicator measurement, the inferences allowed – equivalence, rank, equality of intervals, and equality of ratios – depend on whether the data are nominal, ordinal, interval, or ratio scaled. For composite indicators containing two or more simple indicators, inferences are also affected by the mathematical form of combination; e.g., whether the terms are summed or multiplied. Standardizing simple or composite indicators can allow inferences about the relative importance of observations, based on the natural range of occurrence. Scale invariance is a particularly important consideration in landscape assessments, since these often make use of judgement indicators.     

庐山地区底栖大型无脊椎动物耐污值与水质生物学评价

自1996年至1999年，对庐山自然保护区22个采样点的底栖大型无脊椎动物进行了调查．完成了庐山底栖大型无脊椎动物大多数科与部分属的耐污值核定工作，在Hilsenhoff(1988)与Lenat(1993)工作基础上，新增73科的耐污值．首次提出了蜚蠊目B1attodea、脉翅目Neuroptera、半翅目Hemiptera及鞘翅目Coleoptera水生类群的耐污值．其它主要水生昆虫11个目，凡在中国有分布记录或可能在中国及邻近地区有分布的科均收入并提出耐污值．摇蚊科中国常见的16属引用了Lenat(1994)推荐的耐污值，增加了甲壳纲Crustacea、寡毛纲O1igochaeta、腹足纲Gastropoda、腮瓣纲Lemellibranchia、蛭纲Hirudinea、涡虫纲Turbellria与蜱螨纲Acarina水螨总科Hydrachnoidea等的耐污值．利用上述耐污值系统，对22个采样点中的13个进行了连续水质生物监测，对其余9个采样点水质进行了评估．1996年5月至1999年9月期间，13个采样点水质由重污染至极清洁排序可分6类：如琴湖、东谷溪流、电站水库属重污染水体；天桥由轻污染至重污染；2级站、1级站、3级站由很清洁或清洁至一般；芦林湖、电站水库南支流很清洁；黄龙潭由很清洁至轻污染；三叠泉、第四纪冰川遗址、大月山水库为极清洁．多数采样点1996年11月水质好于5月份的水质．1999年所有采样点水质均比1996年2次调查时差，说明庐山水质污染呈加重趋势．图2表2参18     

密云水库上游河流底栖动物群落结构与水质评价

于2013年5月至10月对密云水库上游河流中大型底栖无脊椎动物(以下简称底栖动物)进行了采样调查。结果表明,采集到的底栖动物隶属于4门10纲16目45科,其中以节肢动物种类最多,占总数的80%,且水生昆虫占总数的67%,出现频率最高的是节肢动物门蜉蝣目蜉蝣科的昆虫,出现频率达87%;从分布来看,白河流域采集到的底栖动物种类最多、密度最高,而潮河流域采集到的底栖动物生物量最大;以底栖动物为指示生物的水质评价结果显示,密云水库上游河流中50%采样点的水质为Ⅰ级(清洁),其余50%为Ⅱ级(轻微污染),水质整体较好,与现场生境调查和水质监测的结果相吻合。     

Energy-Based Land Use Predictors of Proximal Factors and Benthic Diatom Composition in Florida Freshwater Marshes

The Landscape Development Intensity index (LDI), which is based on non-renewable energy use and integrates diverse land use activities, was compared to other measures of LU (e.g., %agriculture, %urban) to determine its ability for predicting benthic diatom composition in freshwater marshes of peninsular Florida. In this study, 70 small, isolated herbaceous marshes located along a human disturbance gradient (generally agricultural) throughout peninsular Florida were sampled for benthic diatoms and soil and water physical/chemical parameters (i.e., TP, TKN, pH, specific conductance, etc.). Landscape measures of percent agriculture, percent urban, percent natural, and LDI index values were calculated for a 100 m buffer around each site. The strongest relationships using Mantel's r statistic, which ranges from −1 to 1, were found between benthic diatom composition, the combined soil and water variables, and LDI scores (r=0.51, P<0.0001). Although similar, soil and water variables alone (r=0.45, P<0.0001) or with percent agriculture or percent natural were not as strongly correlated (both Mantel's r=0.46, P<0.0001). Little urban land use was found in the areas surrounding the study wetlands. Diatom data were clustered using flexible beta into 2 groups, and stepwise discriminant analysis identified specific conductance, followed by LDI score, soil pH, water total phosphorus, and ammonia, as cluster-separating variables. The LDI explained slightly more of the variation in species composition than either percent agriculture or percent natural, perhaps because the LDI can combine disparate land uses into a single quantitative value. However, the ecological significance of the difference between land use metrics and diatom composition is controvertible, and additional tests including more varied land uses appear warranted.     

城市生态安全评价及部分城市生态安全态势比较

以我国35个大中城市生态环境系统为研究对象,选取资源环境压力、环境状态和人文环境响应3个亚系统的23个指标,通过数据标准化处理、指标权重确定和生态安全评价指数模型构建,测算城市生态安全水平;再选取不同生态安全等级的福州、深圳等9城市,分析环境压力、状态和响应3项目对我国城市生态安全影响大小.结果表明,3项目的权重分配差异不大,反映这3个方面对城市生态安全的重要程度相似.按评价指数大小排序结果显示,福州、深圳两城市生态环境的安全态势居所有城市之首;有7个城市生态环境达到安全等级;其余26城市为生态临界安全或不安全状态.我国城市环境状态对于决定城市生态环境安全程度具有重要的作用.各城市压力指数值差异不大,人文环境响应指标值相对较低,反映我国城市环境压力、状态和响应指标对城市生态环境安全贡献的差异,其中人文环境响应项目的贡献最小.     

辽河流域河流栖息地评价指标与评价方法研究

建立了由底质、栖息地复杂性、速度-深度结合特性、堤岸稳定性、河道变化、河水水量状况、植被多样性、水质状况、人类活动强度和河岸土地利用类型所构成的河流栖息地评价指标体系,确定了各指标的等级划分以及栖息地综合指数的计算方法.结合2005年辽河流域河流生态调查结果,对流域内所调查的28个河段的栖息地质量状况进行了具体评价,并进一步分析了河道栖息地综合指数与河流理化因子、底栖生物以及小流域土地利用状况的相关关系.结果表明:①辽河流域28个河段的栖息地质量状况差异显著,其中10个河段达到了较好等级以上,6个仅为中等水平,12个河段为较差等级以下;②栖息地质量与理化因子、底栖生物指标具有显著相关性,表明栖息地质量是影响水质与生物状况的重要因素;③小流域的人类未利用土地比例与栖息地质量显著相关,表明小流域土地利用程度对栖息地环境质量影响较大,是恢复与保护河流栖息地质量的重要条件.     

天津表层土壤PAHs分子标志物参数的空间特征

以天津地区为例,在选取分子标志物的基础上,应用地统计学方法探讨了多种多环芳烃(PAHs)分子标志物的空间特征,并在此基础上探讨污染源空间分布状况.结果表明,分子标志物的计算和空间分布的模拟,可以帮助识别复杂情况下污染来源的分布情况.通过对天津地区表层土壤PAHs 6种分子标志物参数空间分布的研究,发现天津地区主要的PAHs污染源是煤燃烧源,在天津绝大部分地区都有分布.而石油源和交通污染源主要分布在中部和滨海地区,2 种污染源有一定的重叠.在远郊县的边界地区,有一定的木柴污染源分布.     

铅酸电池系统的铅流分析

探求铅的工业流动规律,寻求环境管理的理论依据.在构建铅酸电池生命周期铅流图基础上,建立了铅酸电池系统与外部环境之间的联系,获得了铅的工业流动基本规律.结果表明,提高铅的生态效率,有助于铅矿资源保护和环境改善.要做到这一点,需要保持较高的铅循环率、较低的铅排放率.提出了铅流状况的评价指标.分析了中国铅酸电池系统中铅的流动.通过与瑞典某铅酸电池系统中铅的流动进行对比,发现由于中国铅的循环率低下、铅的排放率偏高、铅酸电池年产量持续增长等,造成了中国铅酸电池系统中铅的生态效率十分低下.结合中国铅业实况,分析了铅的循环率低下和铅的排放率偏高的成因,提出了改善对策.     

城市化对长三角地区极端气温影响的时空分异研究

论文利用长三角地区65个气象站1960—2014年日最高、最低气温资料,分析并比较了大城市站、一般城市站和乡村站极端气温指数变化趋势以及城市化对大城市站和一般城市站各极端气温指数趋势变化的影响。结果表明：极端气温暖指日数明显增加,冷指日数明显减少,极值指数呈微弱上升趋势。暖指数城市站比乡村站增加趋势明显,冷指数城市站比乡村站减少趋势明显。除月最低气温极小值外,其他极值指数变化趋势在城市、乡村间差异较小。大城市站冰冻日数、霜冻日数、冷（暖）昼日数和月最低气温极小（大）值城市化影响显著,一般城市站冰冻日数、霜冻日数和月最低气温极小值城市化影响显著,城市化对极端气温影响明显的是长三角北部、江苏南部和浙东南的部分城市站点。冷昼日数城市化效应在冬季较明显,暖昼（夜）日数城市化效应在夏季较明显,春季、夏季、冬季城市化对极值指数的影响显著。     

附着硅藻指数在河流水质监测中的适用性技术研究

对广西龙江和柳江中段共18个样点进行了附着硅藻的采样调查,并采用相关分析法、主成分分析法、最优分割分类法、箱须图法、逐步判别分析法和双向指示种分类法等数学方法研究分析了16个硅藻指数在龙江与柳江中段水质监测中的适用性.结果表明,3次4组不同水质类别中,IPS(Specific Pollution Sensitivity Index)和TDI(Trophic Diatom Index)指数与样点的箱须图都表现出合理的趋势,而且IPS和TDI间、及与环境因子及其他硅藻指数间的相关性显著.表明IPS和TDI适合进行龙江与柳江中段的水质生物监测评价,而本文提出的硅藻指数适用性技术也具有一定的推广价值.