Vertical and temporal distribution of nitrogen and phosphorus and relationship with their influencing factors in aquatic-terrestrial ecotone： a case study in Taihu Lake, China

Vertical and temporal distributions of N and P in soil solution in aquatic-terrestrial ecotone （ATE） of Taihu Lake were investigated, and the relations among N, P, ORP （oxidation reduction potential）, TOC, root system biomass and microorganism were studied. As a whole, significant declines in TN, NO3^--N, DON （dissolved organic nitrogen） and TP concentration in soil solution have occurred with increase of the depth, and reached their minima at 60 cm depth, except for NH4^＋-N, which increased with depth. The concentration of TP increased gradually from spring to winter in the topsoil, the maximum 0.08 mg/L presented in the winter while the minimum 0.03 mg/L in spring. In the deeper layer, the concentration value of TP fluctuated little. As for the NO3^--N, its seasonal variation was significant at 20 cm depth, its concentration increased gradually from spring to autumn, and decreased markedly in winter. Vertical and temporal distribution of DON is contrary to that of NO3^--N. The results also show that the variation of N and P in the percolate between adjacent layers is obviously different. The vertical variation ofTN, TP, NO3^--N, NH4^＋-N and DON is significant, of which the variation coefficient of NO3^--N along the depth reaches 100.23%, the highest; while the variation coefficient of DON is 41.14%, the smallest. The results of correlation analysis show that the concentration of nitrogen and phosphorus correlate significantly with TOC, ORP, root biomass and counts of nitrifying bacteria. Most nutrients altered much from 20 to 40 cm along the depth. However, DON changed more between 60 and 80 cm. Results show that soil of 0-60 cm depth is active rhizoplane, with strong capability to remove the nitrogen and phosphorus in ATE. It may suggest that there exists the optimum ecological efficiency in the depth of above 60 cm in reed wetland. This will be very significant for ecological restoration and reestablishment.     

基于用水总量控制的水资源承载能力分析研究——以赣江袁河流域为例

通过界定水资源承载能力的概念和内涵,提出基于总量控制条件下人口 经济 水资源三者系统协调耦合的水资源承载能力分析计算方法,分别采用产业结构调整和水资源优化配置模型等措施,以赣江袁河流域水资源承载能力分析计算进行例证。研究结果表明：在用水总量控制、保障社会发展水平和人均GDP水平条件下,（1）优化后行业用水定额下降,流域需水总量减少,水资源利用效率提高,目标年2015年和2030年流域需水量调整后较调整前分别减少036亿m3、090亿m3,较调整前下降了23%和53%;（2）对于不同目标年,优化后用水区域可承载GDP和承载人口有所增加,2015年和2030年全流域可承载GDP分别增加2649亿元和15191亿元,全流域可承载人口分别增加773万人和1874万人     

城市可持续发展的指数普适公式及评价模型

为了建立城市可持续发展的评价模型,分析了社会、经济和环境指标体系所具有的特征,提出了基于GA优化的分类单项指标的发展指数普适公式,并采用广义对比运算和层次分析法对不同层次指标赋权,建立了社会、经济和环境可协调持续发展评价模型.该模型应用于大理市的可协调持续发展评价结果表明:基于GA优化参数后的分类单项指标的发展指数公式和评价模型不仅简单、实用,而且具有可比性、易操作性和普适性.     

基于遗传算法优化的大气质量评价的污染危害指数公式

基于污染危害率概念,提出了大气环境质量评价的污染危害指数计算公式和新的因子赋权法．指出用污染物的浓度相对值代替其监测值,公式中的参数可认为不随污染物种类和数目而改变．采用遗传算法对公式中的参数进行优化,得到了适用于多种污染物的大气质量评价的污染危害指数计算公式应用该公式对实例评价的结果与用其他多种方法评价结果进行了比较结果表明,该公式用于大气环境质量评价的物理意义明确、普适性强、计算简单、使用方便．     

太湖地区农田NO排放不连续测量最佳时间

以我国南方太湖地区稻麦轮作生态系统的旱地阶段为例,在通过自动连续测量揭示ＮＯ排放的时间变异规律性基础上,讨论了ＮＯ排放不连续测量结果矫正及最佳观测时间选择．根据自动连续测量结果,ＮＯ排放表现出日间极大值型和夜间极大值型２种规律性日变化形式．前者发生在温度比较适宜,但植物生长较弱的情况下,此日变化形式直接与温度有关;后者发生在植物旺盛生长的情况下,且主要取决于植物对铵态氮的吸收,而与温度没有直接关系．在植物生长强弱变换的过渡期,日变化的规律性不明显．不连续测量结果的矫正因子也因植物生长状况而异．当观测时间选择不当,又不进行任何矫正处理时,根据不连续测量结果估计的ＮＯ排放可能偏高１２％ ～４７％ 或偏低１８％ ～６８％ ．无论哪种植物生长情形,１５ｖ００～１６ｖ００都是ＮＯ排放不连续测量的最佳观测时间．这时的观测结果不需要日变化矫正,能直接用来代表日平均排放量.     

火电站污水处理厂最佳投药量优化试验研究

火电厂污水水质和水量变化较大,絮凝剂和助凝剂投药量准确与否决定去除效率和运行成本,本研究针对火电厂实际运行情况,通过静态和动态实验,比较去除效率。根据水质和水量的变化,找到最佳投药量,为污水处理厂的最佳运行提供了参考依据。     

地理变异系数法和Fisher最优分割法在环境空气监测优化布点中的应用

在环境空气监测点位优化中,为反映优化后点位的整体代表性,需要在允许的测定误差内以最少的测点反映区域内较长时期的整体污染水平、污染分布状况和污染趋势.本文以博山城区为例,利用地理变异系数法和Fisher最优分割法对所布设点位进行数理统计.该方法使用简便,分级自然,避免了诸多人为因素的影响,同时,优选结果具有较强的整体代表性.     

干旱内陆河流湿地景观破碎化模型构建与尺度分析——以黑河中游湿地为例

尺度的选择一直是地理学及景观生态学的研究重点和热点。在遥感和GIS的支持下,以黑河中游湿地为例,利用移动窗口技术和空间形态学准则构建湿地类型变化追踪模型;利用面积频率统计法、卡方分布归一化尺度方差、分维数距平和多样性指数探讨干旱内陆河流湿地类型变化追踪模型的适宜和最佳窗口尺度。结果表明：1）类型变化追踪模型能实现基于像元的湿地景观空间格局分析,弥补传统湿地景观破碎化研究主要基于景观和斑块类型水平尺度,难以深入解析湿地空间演变过程的不足;2）黑河中游湿地类型变化追踪模型的适宜窗口尺度为150 m×150 m~450 m×450 m,最佳窗口尺度为250 m×250 m。该结果是进一步研究黑河中游湿地空间破碎化特征的基础,同时对于丰富干旱内陆河流湿地景观破碎化研究尺度选择有一定积极作用。     

内陆水体后向散射系数模拟研究

在利用半分析方法结合光学闭合原理模拟水体后向散射系数的过程中,参考波长的选择对最终结果有较大影响.为了得出最佳参考波长的影响因子,利用太湖、巢湖和滇池的野外实测数据,对后向散射系数进行模拟,进而分析水体的最佳参考波长与其对应的水质参数浓度之间的变化规律.同时,建立了太湖、巢湖和滇池水体的后向散射系数曲线的幂函数光谱模型,获得的光谱指数分别为2.643±0.317、 2.719±0.242、 1.638±0.534.结果表明：①以整个湖泊为研究对象时,最佳参考波长随着湖泊水体中总颗粒物浓度c_SPM、有机颗粒物浓度c_SPOM和叶绿素浓度c_CHL平均值的增大而向长波方向移动,太湖、巢湖和滇池水体的最佳参考波长分别为695、 720和730 nm;②以单个湖泊的各个样点为研究对象时,由于内陆湖泊光学特性的复杂性,最佳参考波长的影响因子存在一定差异,但c_SPM是一个共同的影响因子.此外,过高的c_CHL将削弱水质参数浓度与最佳参考波长间的规律性;③在以无机颗粒物为主的水体中,后向散射系数与总颗粒物浓度之间存在更好的相关性,如在太湖水体中,R²达到0.852.     

水库抗旱调度分期特征确定方法研究

为在一定程度上减轻流域干旱损失,国家防汛抗旱总指挥部提出旱限水位的概念,并开展水库抗旱调度,降低干旱影响程度。旱限水位是水库低水位运行的控制性水位,其合理设置对提高区域水资源利用率意义重大,而水文气象特征在年内的阶段性变化要求基于旱限水位的水库管理应适应其变化特征。此次研究提出水库抗旱调度分期的确定方法,采用核主成分分析法提取指标的非线性特征,结合熵权法赋予指标权重后利用Fisher最优分割法对干旱的年内阶段性变化进行划分。以黄河流域刘家峡和小浪底水库为例,分期结果刘家峡水库分3期为:7月至9月,10月至3月,4月至6月;小浪底水库分3期为:7月至10月,11月至3月,4月至6月。