青山湖流域景观格局对河流氮磷营养盐影响的时空尺度效应

景观格局对水质的影响具有时空尺度依赖性,然而不同空间尺度下景观组成、景观配置及景观坡度对季节性水质的影响程度仍然不甚明了. 基于青山湖流域26个监测点的总氮、总磷、硝态氮和铵态氮数据,采用景观格局分析、冗余分析和偏冗余分析方法定量景观格局对河流氮磷营养盐影响的时空尺度效应. 结果表明：①子流域尺度内景观格局对河流氮磷浓度的解释力比在缓冲区尺度上高6.8%~8.4%,且这种作用在干季更明显. ②在子流域尺度,林地占比和居民地的散布分裂程度对河流氮磷浓度影响较大;而缓冲区尺度上,农田和居民地分布的坡度以及林地斑块的聚集度是影响氮磷浓度的关键因子. ③景观配置对河流氮磷浓度变化的独立贡献率（20.1%~36.5%）高于景观组成（4.1%~14.5%）和景观坡度（5.5%~23.7%）的独立贡献率,且景观配置对河流氮磷浓度影响随季节变化的敏感度最高,而景观坡度对河流氮磷浓度影响具有更高的空间尺度敏感性. 因此,通过景观格局调控非点源污染应从多尺度角度考虑. 研究结果可从宏观上为制定以非点源污染控制为目标的景观格局优化措施提供科学依据.     

钢铁行业废水处理中的膜用阻垢剂的研究

介绍钢铁行业用水及排水现状,水质特点,水处理技术的水平,适用于钢铁行业水处理零排放工程的一般预处理及深度反渗透处理工艺,采用这种工艺存在的问题及国内外广泛采用的解决方法。针对中水水质特性、水质结垢特点、阻垢剂机制,研究出一种适用于钢铁行业中水回用的膜用阻垢剂,通过实验室动态试验,结果说明:该药剂具有良好的阻垢分散效果,达到国内外普遍采用的阻垢分散剂的阻垢效果,在钢铁行业废水回用处理中有良好的适用性。     

中国土地利用潜力研究进展与启示

土地利用潜力水平与土地集约利用紧密相关。为充分了解我国土地利用潜力研究状况,从土地利用潜力内涵、分尺度研究内容及特点、研究方法三个方面重点阐述了国内当前的研究状况。以此为基础,提出我国土地利用潜力研究主要存在以下四个方面不足：①研究内容上,以土地利用潜力评价为主,其他研究如潜力来源的分析、土地挖潜措施研究、土地利用潜力与其他学科的交叉略显薄弱;②理论基础与学科借鉴程度较弱;③省级、市级或区县级分尺度研究特色和侧重点不足;④研究结果的应用仍需加强。并提出以下四点展望：①推进理论创新,加强理论借鉴;②推进内容创新,拓宽研究视角;③推进方法与技术创新,促进学科发展;④推进研究结果应用,加强跨领域交叉研究。文章有利于探寻土地利用潜力研究方向和突破口,拓展其研究领域深度与广度,对于我国土地集约利用水平的提升具有重要的实践指导意义。     

基于RS和GIS技术的区域农田灌溉量预报研究及应用

区域尺度上开展农田灌溉量预报需要考虑土壤、作物和大气的空间差异性。论文针对农田灌溉现状分别建立了需水量灌溉预报模型和土壤湿润层灌溉预报模型,并在预报模型中引入RS和GIS技术来考虑预报参数的空间差异性,初步实现了区域尺度上250 m分辨率网格化的农田灌溉量预报,并在北京地区冬小麦灌溉量预报中进行了应用。结果表明:北京地区2010年冬小麦6月灌浆期间和11月下旬越冬前冻水的预报灌溉量分别为375 m³/hm²和600 m³/hm²,均较现行农业生产中建议的灌溉量明显偏少,具有节水经济效益潜力。这些结果显示了RS和GIS技术在区域尺度上农田灌溉预报中的良好应用潜力,且预报结论和应用效果能达到较好统一。     

江苏农业资源优化利用的非线性分析

农业适度规模经营是解决农业资源优化利用最有效的手段之一,也是缩小城乡差距、保障国家稳定的最有力措施。研究以江苏省为例,在对其农业规模化的可能性和必然性论证的基础上,运用非线性模型探讨发达地区在保障粮食自给率达到80%以上的前提下,如何实现农业规模经济的稳定增长及其最适增长空间。结果表明,对于拥有良好农业资源和厚实经济基础的江苏,最适粮食自给率应维持在82.5%~84.9%之间,此时的粮食作物、一般经济作物和高效经济作物最佳用地比为68 ∶20 ∶12。在现有规模化水平上,规模经济的最适增长潜力界于6.40%~7.54%之间。此外,非线性模型能较好地模拟出不同粮食自给率下的江苏省农业规模化曲线,确定不同类型的作物用地空间及经济收益,其结果符合江苏省农业发展的特征,对江苏农业的规模化发展具有较强的辐射性,该方法可用于对类似地区农业资源优化利用分析。     

UASB反应器处理生活污水的试验研究

采用UASB中试(100 m3/d)对生活污水处理进行了研究。试验结果表明,采用此系统处理生活污水,出水水质良好。COD的去除率在52%~83%,出水的COD值<100 mg/L以下,SS的去除率在95%左右,UASB处理生活污水的最佳停留时间为6 h。产气率在0.1 m3/d。不管停留时间在10 h、5 h,出水的氨氮、乙酸值比进水的高;钙、镁、总氮、总磷、硫酸根和硝酸根离子出水值比进水值低。     

土地利用和地形特征对袁河溶解态金属元素的影响

为研究土地利用和地形特征对袁河水体溶解态金属元素的影响,在2018年7月和2019年1月于袁河干流及支流设置38个采样点采集表层水样,测定金属元素Al、Fe、Cr、Mn、Cd、As、Tl和Ni的浓度.采用相关分析、偏最小二乘结构方程模型与方差分解等方法探讨缓冲区和子流域尺度土地利用和地形特征对金属元素的影响.结果表明:...     

Development and evaluation of the channel routing model and parameters within the National Water Model

The National Water Model (NWM) was deployed by the National Oceanic and Atmospheric Administration to simulate operational forecasts of hydrologic states across the continental United States. This paper describes the geospatial river network (“hydro-fabric”), physics, and parameters of the NWM, elucidating the challenges of extrapolating parameters a large scale with limited observations. A set of regression-based channel geometry parameters are evaluated for a subset of the 2.7 million NWM reaches, and the riverine compound channel scheme is described. Based on the results from regional streamflow experiments within the broader NWM context, the compound channel reduced the root mean squared error by 2% and improved median Nash–Sutcliffe efficiency by 16% compared with a non-compound formulation. Peak event analysis from 910 peak flow events across 26 basins matched from the US Flash Flood Observation Database revealed that the mean timing error is 3 h lagged behind the observations. The routing time step was also tested, for 5-min (default, operational setting) and 1-h increments. The model was computationally stable and able to convey the flood peaks, although the hydrograph shape and peak timing were altered.     

塔里木河干流土地利用监测尺度分析

以塔里木河流域为研究靶区,选取20世纪50年代1:100000地形图52幅和2000年TM影像10景,解译得1:100000精度的土地利用数据,分别用1:2000000,1:1000000,1:500000,1:250000,1:100000,1:50000,1:25000,1:10000和1:5000比例尺的网格切割,运用面积频率统计和归一化尺度方差探讨20世纪50年代和2000年塔里木河干流土地利用总体和4个主要类别的最佳尺度,并分析各地类对尺度变化的敏感度。结果显示:塔里木河干流斑块面积相差悬殊,小到0.0001km2,大至19121km2;面积频率统计符合正态分布;归一化尺度方差显示50年代和2000年塔里木河干流适宜尺度都是1:50000比例尺,有林地、灌木林地、盐碱地的最佳尺度也在1:50000比例尺上,而沙地的适宜尺度在1:100000比例尺上;对尺度变化敏感度由高到低依次是灌木林地、有林地、盐碱地和沙地,2000年的敏感度高于50年代。     

轨道尺度下东亚夏季风降水的北方主导演变模态

众多古气候记录的分析表明：轨道尺度气候变化下我国北方地区的季风降水变化显著,该现象的理解对于深入认识东亚夏季风降水的长期演变模态具有重要意义。本文基于瞬变古气候模拟的分析发现：在轨道尺度气候变化下,东亚夏季风降水的变化中心位于季风区北边界附近的半干旱区,是季风环流整体性演变及季风区北边界摆动的综合作用结果。东亚夏季风降水的轨道尺度演变模态与古气候记录的指示相一致,但与当前观测记录给出的以年际尺度变化为主的模态显著不同,说明东亚夏季风降水对气候变化的响应与气候变化的时间尺度有关。进一步的分析表明：轨道尺度气候变化下东亚夏季风北方降水的响应幅度取决于气候变化的驱动因素,其中轨道辐射的影响最为显著。