湘中红壤丘陵区土地利用变化对生态系统服务价值的影响——以长沙市为例

以长沙市为例,研究了湘中红壤丘陵区土地利用变化对生态系统服务价值的影响.同时,参照相关研究成果制定了长沙市生态系统服务价值系数表,计算并研究了长沙市生态系统服务价值的变化.结果表明:研究期内,研究区林地、草地、湿地和未利用地面积减少,林地面积减少最多.耕地、水域和建设用地面积增加,耕地增加最多;研究区生态系统服务价值下降了1483.14×106元,年变化率为-0.41%,建设用地快速扩张,价值系数较高的林地面积大幅减少是造成这一结果的主要原因;敏感性指数分析表明,生态系统服务价值对所制定的价值系数缺乏弹性,研究结果可信.湘中红壤丘陵区生态系统相对脆弱,在调整该区土地利用结构时应充分考虑土地利用的生态效益,以减缓生态系统服务价值的下降趋势.     

基于百度指数的长沙市居民游憩活动行为时空演变特征研究

基于"百度指数"大数据平台,运用数理建模和ArcGIS空间分析方法探究了长沙市居民游憩活动行为时空演变特征。结果表明:(1)居民对不同景区的游憩选择偏好分异特征鲜明,各景区游憩市场需求引力具有明显的时间演替性。(2)居民游憩选择偏好集中程度不断减弱,游憩活动行为需求和空间指向趋于多元分散化。(3)游憩偏好指数等值线分布呈由中心城区向周边区域逐级递减的"圈层状"结构,游憩活动行为选择"空间极化"态势逐步弱化。(4)游憩活动行为重心位于中心城区,表现为先向"东北",再向"东南"方向迁移,标准差椭圆呈"东北—西南"偏转方向。     

利用SPAMS研究长沙市秋季PM2.5化学组成及来源

2019年10月12日—11月25日,使用单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪(SPAMS)在位于长沙市的湖南省生态环境厅点位进行了为期45 d的定点监测。结果表明,监测期间长沙市总体空气质量小时级别优、良天气占比为80.3%。长沙市首要污染物为PM_(2.5),其主要来源为机动车尾气源,二次无机源次之,工业工艺源排在第三位,占比分别为27.4%,21.5%和17.4%。整体来看,监测期间PM_(2.5)质量浓度的升高大多伴随着以上3种污染源颗粒物的同步升高。机动车尾气源具有明显的早高峰,工业工艺源、生物质燃烧源和餐饮源夜间占比增加。在偏东方向气团主导下,工业工艺源和燃煤源贡献最大;在东北方向气团主导下,PM_(2.5)质量浓度最高,且机动车尾气源占比最高。     

长沙市秋季PM2.5中水溶性离子特征及其来源解析

为探究长沙市秋季PM_(2.5)水溶性无机离子组成特征和来源,于2017年9月～11月在长沙城区连续采集大气颗粒物PM_(2.5)样品共85个,并用离子色谱仪分析样品中的9种水溶性无机离子(F~-、Cl~-、NO_3~-、SO_4~(2-)、K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、NH_4~+)。结果表明,长沙市秋季PM_(2.5)质量浓度的平均值为56. 3±39. 6μg/m~3,总水溶性无机离子质量浓度平均值为29. 47±19. 10μg/m~3,占PM_(2.5)的52. 3%,其中NO_3~-、SO_4~(2-)、NH_4~+是PM_(2.5)中最主要的离子成分。霾天PM_(2.5)平均质量浓度约是清洁天的3倍,NO_3~-、NH_4~+、K~+、Cl~-四种离子的快速增长对霾天PM_(2.5)中离子的贡献最大。由PMF模型解析可知,秋季大气PM_(2.5)主要来源于机动车尾气和燃煤源,而扬尘、生物质燃烧源、工业源和海盐的贡献不到30%。长沙市秋季大气污染呈现机动车尾气等移动源和燃煤等固定源的混合型污染为主。     

长沙近地面水汽中稳定同位素的监测与分析

根据长沙地区于2014年11月12日~2015年4月13日监测的大气水汽中δ18O和δ2H及观测的气象要素,分析了长沙近地面水汽中δ18O和δ2H变化特征以及与温度、绝对湿度、降水量的关系.结果表明:1长沙大气水汽中δ18O和δ2H季节变化显著,在冬季表现为高值.冬季大气水汽中δ18O和δ2H与绝对湿度存在正相关关系.δ18O和δ2H在监测期间存在较大波动,尤其是有降水事件发生时.降水事件对长沙大气水汽中δ18O和δ2H的变化影响显著,水汽稳定同位素的低值与降水事件有关.2不同天气条件下长沙大气水汽中δ18O和δ2H的日变化实质上与绝对湿度有关,而绝对湿度的大小又主要受控于局地的蒸散发和大气湍流的强度.单次降水过程中大气水汽δ18O和δ2H存在显著的类似于降水中稳定同位素的"降雨量效应".3长沙大气水汽中δ18O和δ2H总是低于降水中δ18O和δ2H,逐日变化基本一致,它们之间的平均差值分别为8.6‰和66.82‰.4长沙冬半年大气水汽线方程为δ2H=7.18δ18O+10.58,水汽线的斜率和截距总是小于同时段大气水线的斜率和截距,春季水汽线的斜率和截距明显高于冬季水汽线的斜率和截距.     

湘江捞刀河流域氨氮和总磷水环境容量计算

水环境容量的定量计算是实现水环境精细管理的前提,但相关参数在无充分资料的中小流域较难获得,其变化的难以确定给水环境容量求解带来较多不确定性。网格分布式水文模型和一维河网水质模型计算可以求解部分参数,提升水环境容量计算精度。选取长株潭城市群代表性区域——湘江一级支流捞刀河流域为研究对象,通过建立网格分布式水文模型和一维河网水质模型,结合水环境容量计算公式求解流域内不同控制单元水环境容量和剩余环境容量。结果表明：网格分布式水文模型可以较好地模拟流量,为水环境容量求解提供关键水文参数;金井河口和白沙河口所在控制单元的氨氮入河量超过水环境容量,其他控制单元的氨氮入河量在水环境容量范围内;流域上下游控制单元总磷的剩余环境容量接近0,而中游几个控制单元的剩余环境容量为负,有污染物应削减量。该研究可为无充分资料地区环境容量求解提供参考。     

长沙、株洲、湘潭地区土壤重金属污染现状及评价

在长株潭地区系统采集地表土样,对土壤中As、Zn、Cu、Pb、Ni、Cd、Cr进行分析,采用单因子指数法和综合指数法分别对土壤的污染状况进行评价。结果表明:AS、Cd、Cr、Pb、Zn显示了很强的富集且分布极不均匀,如Cd的变异系数高达212%,且已达到了严重污染的程度。这些重金属元素的污染严重度的排序为Cd>Zn>Pb>As>Cr>Cu>Ni。在空间分布上,污染严重度的排序为株洲>湘潭>长沙,且工业区明显大于非工业区;在受到极度污染的土壤类型中,以潮土所占的比例最大,红壤及稻田土次之。