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2015年 第24卷 第08期 刊出日期:2015-08-20
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  • 区域可持续发展
    基于CLUE-S模型的湿地公园情景规划——以南京长江新济洲国家湿地公园为例
    汪辉, 余超, 李明阳, 时宇, 杨玉锋
    2015, (08):  1263-1269.  doi:10.11870/cjlyzyyhj201508001
    摘要 ( 870 )   PDF (1048KB) ( 17 )   收藏
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    基于计算机模型的湿地公园规划具有低成本、高效率、多情景等优点,可以为规划研究提供初步方案的评优和选择。将CLUE-S模型运用到湿地公园规划中,结合生态保护情景和旅游开发情景的设定,对新济洲湿地公园进行2020年景观格局模拟预测,最后从湿地鸟类穿越的最小累积阻力模型角度,对两种情景进行了比较分析,得出如下结论:(1)对CLUE-S模型在研究区的适用性进行验证,经过计算,模拟的精度检验指数Kappa值为0.763,表明CLUE-S模型用来做新济洲湿地公园景观格局变化的预测模型具有良好的可靠性;(2)土壤有机质含量是推动新济洲湿地公园景观变化的最重要驱动因子,其影响力度远远高于其他因子;(3)通过建立MCR模型可以发现,两种情景都具有各自的优缺点,对于生态保护情景需要注意的是拓宽湿地鸟类穿越廊道,减少最小累积阻力路线生态缓冲区内的人为干扰。而对于旅游开发情景来说,构建整体的生态串联性则显得尤为重要,需要在中部大阻力区域为湿地鸟类穿越开辟一条良好的保护通道。
    武汉城市圈土地利用变化系统仿真模拟与驱动力分析
    何建华, 王宵君, 杜超, 李纯, 施璇
    2015, (08):  1270-1278.  doi:10.11870/cjlyzyyhj201508002
    摘要 ( 876 )   PDF (945KB) ( 28 )   收藏
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    土地利用变化是全球环境变化与可持续研究的重要内容,驱动力研究是土地利用变化研究中的核心问题。现有土地利用变化驱动力研究多针对单一的城市区域展开,无法解释城市群地区,城市一体化战略指导下城市交互作用对土地利用变化的影响。运用系统动力学(SD)方法,综合考虑经济、人口、城市化、政策等主要人文因素,并将城市交互作用因素引入SD,以武汉城市圈为例,构建土地利用变化系统SD模型,运用1997~2006年的历史数据进行检验,并对武汉城市圈2010~2020年不同情景下的土地利用变化进行模拟。结果表明,建立的SD模型是有效的,两种情景下土地利用变化表现出差异性,说明城市交互作用是除经济、人口城市化等社会经济因素外,土地利用变化的又一重要影响因素。
    武汉城市群夏季热岛特征及演变
    易予晴, 龙腾飞, 焦伟利, 彭剑威, 刘慧婵, 凌赛广
    2015, (08):  1279-1285.  doi:10.11870/cjlyzyyhj201508003
    摘要 ( 658 )   PDF (3564KB) ( 13 )   收藏
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    利用2000~2010年共11期MODIS地表温度资料和多源多时相的遥感影像分类结果揭示武汉城市群的夏季热岛效应,反演并计算出10 a间武汉城市群日间和夜间的热岛强度变化、土地覆盖类型和城镇用地面积。在对不同时相的地表温度数据进行热岛指数归一化处理的基础上,分析了武汉城市群热岛的分布特征及年代演变,定量分析了武汉城市群以及中心城市武汉市不同热状况区面积的变化和热场的变迁。结果表明,武汉城市群夏季热岛效应较为明显,其中武汉市是主要热源和热中心;自2000年起,武汉城市群城乡温度差异逐步减小,热中心分布向外扩散,城市热岛区域急速扩张,整体热环境趋于恶化;新兴城区的开发增加了武汉市的热源分布,人工表面的增加以及自然表面的减少导致城市热岛效应不断加剧。
    南昌市中心城区城市建设用地集约利用特征及空间相关性分析
    赵丽红, 陈文波, 邵虹
    2015, (08):  1286-1292.  doi:10.11870/cjlyzyyhj201508004
    摘要 ( 752 )   PDF (1720KB) ( 8 )   收藏
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    城市化进程不可避免的要占用大量土地资源,当前城市土地集约利用已经成为地理学、土地科学等相关学科研究的热点问题。为了从中观尺度科学分析城市土地集约利用空间分布规律和趋势,以南昌市中心城区为研究对象,在城市建设用地集约利用评价的基础上,运用全域Moran's I和局域Moran's I系数分析建设用地集约度的空间自相关格局(依赖性),揭示建设用地利用集约度的空间局部聚集和局部异常特征。结果表明:建设用地利用集约度全域空间相关性和局域空间相关性指标均显著,从城市边缘到中心区(或副中心)呈现递增的空间形态,其中居住功能区集约度空间相关性最高,教育功能区则最低;各功能区都存在正局域相关,空间分布呈现典型的空间聚集现象。对于高值聚类区应以结构挖潜为主,通过旧城改造和用地置换优化用地布局,低值和高低值聚类区应以管理潜力挖潜为主,通过规划管理和政策引导提高集约度,达到经济社会生态效益相统一的目标,可为南昌市城市建设用地集约利用提供必要的支撑和依据。
    自然资源
    上海石化近岸海床冲淤特征与海堤稳定性分析
    郑璐, 李梦雅, 王军, 张伟, 何晓峰
    2015, (08):  1293-1298.  doi:10.11870/cjlyzyyhj201508005
    摘要 ( 504 )   PDF (5245KB) ( 20 )   收藏
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    运用GIS对2000~2013年上海石化近岸海床冲淤特征、机制及海堤稳定性进行研究。结果表明:(1)2000~2013年海床大范围为淤积区,但金山深槽冲刷强度较大。其中,2000~2004、2004~2008年以冲刷为主,年均净冲刷速率为5.27 cm和10.52 cm;2008~2012年以淤积为主,年均净淤积速率为8.50 cm;2012~2013年冲淤较稳定,稳定区占总面积的76.04%;(2)8个断面北岸及深槽中部(断面Ⅴ)地形较稳定,但在深槽西部(断面Ⅰ和Ⅱ)和东部(断面Ⅶ和Ⅷ)南侧冲刷;离岸15m以浅海床以淤积为主;(3)海堤稳定评估中,第六次围堤岸段稳定性较低。总之,海床的冲刷与金山涨潮冲刷槽补沙机制的丧失有关,同时城市沙滩、南汇促淤等工程也有影响,新一轮涉水旅游项目正在开发中,需密切关注。
    洞庭湖流域分布式水文模型
    孙占东, 黄群, LOTZ Tom
    2015, (08):  1299-1304.  doi:10.11870/cjlyzyyhj201508006
    摘要 ( 864 )   PDF (1927KB) ( 9 )   收藏
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    流域出口径流观测序列是水文模型参数率定重要依据,不受水文站控制区域的模型应用是水文研究关注点之一。首先根据水文站观测资料建立洞庭湖流域四水控制站之上基于水文响应单元的分布式水文模型,在此基础上结合实验、同质移植和虚拟水库等方法,将分布式水文模型拓展到包含无径流站控制区域的丘陵区间和平原圩垸区,最终实现了洞庭湖全流域水文过程模拟。结果表明:在较完备土壤、地形、土地利用等空间数据支持下,通过合理的流域划分和水文响应单元定义,建立的流域分布式水文模型可以较好地在水文响应单元尺度反应降水发生后蒸散、地表径流、土壤和地下水的响应特征。而基于观测实验及基流分割等方法获取的关键水文过程特征对模型参数优化的认识,可以提高模型参数率定效率,在较少优化迭代运算后既可使月径流模拟的效率系数NSE和确定性系数R2值高于0.81(日过程高于0.62)。借助参数同质移植和虚拟水库解决了区间和圩垸区无控制站区域水文过程模拟。在全流域水文过程的模拟中,基流指数和蒸散比例与实际过程具有较好的一致性。说明相关参数较好地反映了其物理机制,具备在相似气候及下垫面条件区域进行同质移植的基础,圩垸区径流交换采用虚拟水库的处理方式也合理可行。
    1982~2010年洞庭湖流域植被指数的变化及其与气候因子的相关分析
    郭晶, 关华德, 章新平
    2015, (08):  1305-1314.  doi:10.11870/cjlyzyyhj201508007
    摘要 ( 688 )   PDF (4275KB) ( 30 )   收藏
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    基于GIMMS 3 g、PAL、LTDR V3、FASIR及MODIS 5种不同的遥感影像数据,及洞庭湖流域30个气象站点的气温、降水和日照时数月值数据,采用逐像元一元线性回归模型,对比分析了在不同数据集背景下的植被变化趋势,并基于时间序列长度以及数据精度的考虑,选择GIMMS 3 g作为研究洞庭湖流域植被覆盖变化的基础数据集,进而利用相关系数和多元线性回归分析模型探讨流域植被覆盖变化与降水、气温、日照时数的关系。结果表明:(1)过去29 a间,流域GIMMS 3 g NDVI在时空尺度上均以增加趋势为主,1998~2000年出现最大的降低,以植被覆盖较好的山区减少最快;(2)去除年际变化趋势和季节性影响的NDVI与同期降水量距平、累积3个月气温距平值及同期日照时数距平值相关性程度最高;(3)统计意义上,降水量、气温和日照时数解释洞庭湖流域植被月NDVI变化的37%,日照时数对该流域NDVI变化的影响最大,其次为降水和气温;(4)在时间和空间范畴,生长季NDVI可以作为反映洞庭湖流域森林覆盖率变化的指标。
    卫星遥感洞庭湖主汛期水体时空变化特征及影响因子分析
    邵佳丽, 郑伟, 刘诚
    2015, (08):  1315-1321.  doi:10.11870/cjlyzyyhj201508008
    摘要 ( 720 )   PDF (1254KB) ( 13 )   收藏
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    基于1989~2011年的长时间序列卫星遥感数据,利用综合水体信息提取方法提取了洞庭湖区6~9月主汛期的水体信息,通过较高分辨率卫星遥感数据验证,水体面积提取精度达到90%以上。洞庭湖年平均径流入湖量、NCEP再分析资料计算的湖体上空和流域累计月平均降水量分别与水体面积变化的关系进行分析,结果表明: 1989~2011年间洞庭湖水体面积最大值主要分布在7和8月,这两个月也是洞庭湖区域发生洪涝灾情的高风险期;洞庭湖水体面积与年平均径流入湖水量的相关系数为0.67(置信度为95%);2003年以前,洞庭湖主汛期间水体面积波动比较大,2003年三峡水库运行后,洞庭湖的面积波动有所减少;洞庭湖上空累计月平均降水量对于水体面积存在正相关性,相关系数为0.68(置信度为99%);2003年以前,洞庭湖流域累计月平均降水量和水体面积相关系数为0.50(置信度为90%),2003年三峡水库运行后,两者相关性有所减弱。
    TRMM降水产品在鄱阳湖流域的精度评价
    费明哲, 张增信, 原立峰, 王言鑫, 周洋
    2015, (08):  1322-1330.  doi:10.11870/cjlyzyyhj201508009
    摘要 ( 934 )   PDF (2262KB) ( 11 )   收藏
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    为对比TRMM 3B42 V6和V7两种版本的降水产品在鄱阳湖流域的估算精度,了解TRMM卫星资料在中国南方湿润区的应用前景,利用2003~2010年V6和V7在鄱阳湖流域的降水产品以及同期实测降水数据,从不同时间和空间尺度对比二者在鄱阳湖流域降水的估算精度。结果表明:(1)在年降水总量上,V6和V7的降水估算与实测降水差别不大,而在季和月降水尺度上,V6和V7的估算精度开始有所下降,但V7比V6结果要好一些,V7与实测降水的相关系数比V6与实测降水的相关系数高出0.1以上;(2)空间分布来看,V6和V7都能刻画出鄱阳湖流域降水自西南向东北方向递增的空间格局,但在修水流域和赣南地区,V6与实测降水偏差较大,而V7在这两个区域的降水估算精度有较大改善。总的来说,在鄱阳湖流域,V7估算的降水精度比V6有较大的提升。
    基于灰色关联和主成分分析的农村建设用地集约利用评价——以江苏省为例
    陈会广, 夏红, 肖毅, 李炜玮
    2015, (08):  1331-1336.  doi:10.11870/cjlyzyyhj201508010
    摘要 ( 684 )   PDF (709KB) ( 12 )   收藏
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    基于农村集体建设用地集约利用的内涵,构建了一套评价农村集体建设用地利用集约度的指标体系,并以江苏省苏南、苏中、苏北的12个行政村为例,采用灰色关联与主成分分析方法对各行政村集体建设用地利用的集约度进行了对比分析。分析结果表明:苏南地区的农村集体建设用地利用的集约度较高,而位于苏北地区的农村集体建设用地利用的集约度则相对较低,苏中地区在两者之间,整体上与江苏省区域经济的发展水平相符;从近郊与远郊的农村集体建设用地集约利用水平来看,两种评价方法测算的集约度虽有所差异,但两种方法对于近远郊的排序是基本一致的,呈现的趋势是近郊农村集体建设用地利用集约度高于远郊的。研究表明,两种方法所得的农村集体建设用地利用的集约度大致相似,在近郊远郊空间分布以及苏南、苏中、苏北的区域差异所呈现出的规律性,可为制定促进区域农村经济发展和提高农村建设用地的集约利用水平等相关的宏观政策提供参考依据。
    江苏省山体资源保护区划及对策
    黄敬军, 赵立鸿, 缪世贤, 张丽
    2015, (08):  1337-1344.  doi:10.11870/cjlyzyyhj201508011
    摘要 ( 715 )   PDF (820KB) ( 16 )   收藏
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    山体资源是空间资源、生物资源、水资源、景观资源、矿产资源叠加的重要地理空间,是支撑地区经济和社会可持续发展的重要资源基地。因此,合理划定山体资源保护区域,对改善生态环境意义重大。将山体资源概括为山体有别于平原的自然景观及所承载的人文景观的总称,基于区域连续性、内部同一性、概念一致性、公众认知性、区域稀缺性等原则,厘定了江苏1 154个山体的空间分布特征。以此调查研究成果为基础,从山体资源的自然属性和社会属性考虑,构建了由3个目标层、6个约束层和11项指标层组成的江苏山体资源保护区划评价指标体系,在MAPGIS技术支持下,采用综合指数模型,将各区划因子按其权重进行空间代数叠加,将182个山体划分为山体资源自然保护红线区、214个山体划分为山体资源自然保护黄线区、293个山体划分为山体资源自然保护绿线区、464个山体划为山体资源适宜开发区。提出编制山体资源保护规划、科学评价山体资源保护价值、实现山体资源的动态监控等山体资源保护对策。
    三峡库区香溪河消落带植被多样性及分布格局研究
    徐建霞, 彭刚志, 王建柱
    2015, (08):  1345-1350.  doi:10.11870/cjlyzyyhj201508012
    摘要 ( 792 )   PDF (919KB) ( 14 )   收藏
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    研究三峡大坝蓄水10 a后香溪河消落带不同高程区域植被的物种组成、群落多样性及其空间分布特征,旨在为库区消落带生态修复中的物种选择、植被群落重建提供依据。研究结果发现:(1)香溪河消落带植被以一年生草本植物为主,物种组成比较简单。植物种群空间分布分析表明,优势种种群均属于聚集分布;(2)随着高程的增加,α多样性指数中Patrick丰富度、Shannon-wiener多样性和Pielou均匀度呈增加趋势,而Simpson优势度则与其它三个指数相反呈递减的趋势;而β多样性指数中Cody指数、Wilson-Shmida指数、Jaccard指数和Sorenson 指数均呈增加趋势;(3)推荐狗牙根、马唐、狗尾草和香附子4种植物作为三峡库区香溪河消落带植被恢复的备选草本物种。
    重庆三叠系碳酸盐岩热储热水水文地球化学特征
    肖琼, 王鹏, 伍坤宇
    2015, (08):  1351-1357.  doi:10.11870/cjlyzyyhj201508013
    摘要 ( 435 )   PDF (1129KB) ( 11 )   收藏
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    地下热水的水文地球化学特征研究有利于地下热水的开发,对重庆三叠系碳酸盐岩热储热水的研究可以更好地实现重庆地下热水的可持续开发。通过2009年1月和2009年7月对重庆市三叠系碳酸盐岩热储热水进行野外监测、取样和室内分析,发现重庆三叠系碳酸盐岩热储热水水化学性质相近,pH呈中性,水温30℃~50℃,电导率为1 320 μs/cm~3 250 μs/cm,水化学类型为SO4-Ca(Mg)型,是典型的碳酸盐岩热储中-低温地下热水。温泉水的主要阳离子为Ca2+和Mg2+,阴离子为SO42-和HCO3-,除青木关温泉外,SO42-和Ca2+、Mg2+随时空变化较小,体现了碳酸盐岩中石膏与地下热水的水-岩作用对地下热水水文地球化学特征的控制。热水中的方解石和白云石都处于饱和与不饱和的临界状态,没有明显钙华沉积的现象;Na-K-Mg-Ca图解显示各个季节地下热水的物质来源基本一致,均没有达到水岩平衡状态。
    金沙江一期工程蓄水前长江上游产漂流性卵鱼类产卵场现状
    段辛斌, 田辉伍, 高天珩, 刘绍平, 王珂, 陈大庆
    2015, (08):  1358-1365.  doi:10.11870/cjlyzyyhj201508014
    摘要 ( 839 )   PDF (913KB) ( 15 )   收藏
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    2010~2012年每年5~7月在长江上游江津江段开展鱼类产卵场调查。结果表明长江上游现有产漂流性卵鱼类21种,其中特有鱼类6种,分别为长薄鳅(Leptobotia elongata)、红唇薄鳅(Leptobotia rubrilabris)、中华金沙鳅(Jinshaia sinensis)、长鳍吻鮈(Rhinogobio ventralis)、圆筒吻鮈(Rhinogobio cylindricus)和异鳔鳅鮀(Gobiobotia boulengeri)。产漂流性卵鱼类的产卵量分别为32.42×108粒、46.72×108粒和39.71×108粒,其中四大家鱼产卵量分别为3.21×108粒、4.52×108粒和2.69×108粒,铜鱼产卵量分别为1.45×108粒、3.33×108粒和3.87×108粒,长薄鳅产卵量分别为0.29×108粒、0.99×108粒和0.58×108粒。产漂流性卵鱼类产卵高峰出现在5月底~7月初,产卵量日变化与流量和水温日变化显著相关,调查期间日均水位上涨率大于0.24 m/d产卵高峰最为集中。经推算,长江上游榕山镇、合江县和弥沱镇三江段为产漂流性卵鱼类的主要产卵场。金沙江一期工程蓄水后可能会对产漂流卵鱼类的繁殖产生影响。
    云南省高原典型森林植被涵养水源功能研究
    石小亮, 张颖, 单永娟, 段维娜
    2015, (08):  1366-1372.  doi:10.11870/cjlyzyyhj201508015
    摘要 ( 550 )   PDF (778KB) ( 10 )   收藏
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    利用水量平衡原理对云南省高原3种典型森林植被的林冠截留、枯落物持水和土壤蓄水能力进行比较研究。结果表明:土壤蓄水是森林发挥涵养水源功能的最主要途径;从林冠截留量和截留率两个指标来看,林冠截水能力排序为高山松林(209.87 t/hm2、28.87%)>白桦林(194.17 t/hm2、19.82%)>川滇高山栎灌丛(111.78 t/hm2、16.32%);对于枯落物持水能力:最大持水量排序为高山松林(35.79 t/hm2)>白桦林(24.52 t/hm2)>川滇高山栎灌丛(18.49 t/hm2);最大持水率排序为川滇高山栎灌丛(177.42%)>白桦林(152.08%)>高山松林(138.48%);土壤蓄水能力排序为川滇高山栎灌丛(673.19 t/(hm2·a))>高山松林(610 t/(hm2·a))>白桦林(549.84 t/(hm2·a));在同一森林单位面积上,涵养水源能力排序为高山松林(855.66 t/hm2)>川滇高山栎灌丛(803.46 t/hm2)>白桦林(768.53 t/hm2)。研究可为森林生态效益核算和管理奠定基础,且对制定适应气候变化的策略有着科学指导意义。
    生态环境
    西太湖区域水环境容量分配及水质可控目标研究
    胡开明, 范恩卓
    2015, (08):  1373-1380.  doi:10.11870/cjlyzyyhj201508016
    摘要 ( 639 )   PDF (2184KB) ( 15 )   收藏
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    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。
    降雨径流面源污染年负荷预测方法的开发——以镇江古运河为例
    周明涛, 胡旭东, 张守德, 高家祯
    2015, (08):  1381-1386.  doi:10.11870/cjlyzyyhj201508017
    摘要 ( 448 )   PDF (750KB) ( 12 )   收藏
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    在对镇江古运河2009~2013年的降雨量、降雨径流污染物量监测的基础上,运用回归分析建立降雨量-径流污染方程,并采用灰色理论对未来降雨量进行预测,进而得出降雨径流面源污染年负荷值。结果表明:2014~2020年间,镇江古运河降雨径流中污染物TP、NH3-N和SS的年负荷与降雨量同向变化,2020年降雨量达到1 381.2 mm时,污染物TP、NH3-N和SS的年负荷可分别达到217.15 t、421.4 t、5 811.87 t,数值较大;灰色理论与回归分析结合所提出的降雨径流面源污染年负荷预测方法,能够在小样本、贫信息和波动数据序列情况下,简捷有效的对降雨径流面源污染负荷进行高精度的预测,实用与推广价值较大。
    以植被生物完整性评价梁子湖湖滨湿地生态系统健康
    谢楚芳, 舒潼, 刘毅, 任文彬, 蒋金辉, 杨劭
    2015, (08):  1387-1394.  doi:10.11870/cjlyzyyhj201508018
    摘要 ( 715 )   PDF (1105KB) ( 30 )   收藏
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    湖滨湿地植被是湖滨带生态系统的主要特征,以湖滨湿地植被为对象可评价湖滨带生态系统健康状况。通过对梁子湖湖滨湿地植被的详细调查,共鉴定出植物182种,隶属于52科128属,其中湿生植物147种,水生植物35种。水生植物中有20种挺水植物,6种浮叶植物和9种沉水植物。采用植被生物完整性(VIBI)方法评价梁子湖湖滨湿地生态系统健康,对21个备选指标进行筛选分析,建立了以挺水植物物种数、多年生植物物种数、外来物种百分比、香农多样性指数、植物区系质量指数FQAI、耐受性物种百分比、敏感性物种百分比为核心指标的评价体系,三分法对指标进行赋值,将梁子湖湖滨湿地划分为健康、良好、一般和较差4个等级。评价结果表明,梁子湖湖滨湿地22个调查位点中,处于健康状态的有3个位点,良好6个,共占总位点数的41%,一般和较差分别为7个和6个,共占59%。总体上看,东梁子湖和牛山湖湖滨湿地位点健康状况较好,而西梁子湖湖滨湿地差异性较大,山坡湖南部湖湾和前江大湖北部位点健康状况良好,张桥湖湖滨湿地健康状况一般,评价较差的6个位点集中在宁港湖周围和前江大湖南部沿岸。底质和人类活动如水位调控、围网养殖、放牧等是影响梁子湖湖滨湿地植被生物完整性的主要原因。
    仙女湖富营养化特征与水环境容量核算
    张萌, 祝国荣, 周慜, 李惠民, 陆友伟, 刘足根
    2015, (08):  1395-1404.  doi:10.11870/cjlyzyyhj201508019
    摘要 ( 925 )   PDF (1604KB) ( 16 )   收藏
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    以典型的亚热带大型水库——江西省仙女湖为例,于2011~2013年季节性监测了仙女湖水体理化指标。采用综合营养状态指数法对其富营养化状态进行了评价,并采用沃伦威德尔模型(Vollenweider)和狄龙模型(Dillon)计算了COD、NH3-N、TN和TP的水环境容量。结果表明:仙女湖水质总体处于地表水Ⅱ类~Ⅲ类标准,TN 0.32~0.91 mg/L、平均0.59 mg/L,NH3-N 0.012~0.59 mg/L、平均0.31 mg/L,TP 0.017~0.080 mg/L、平均0.028 mg/L,CODMn 1.61~5.59 mg/L、平均2.85 mg/L,Chl-a 0.37~0.95 μg/L、平均0.56 μg/L。从湖区上游到下游,各指标尤其是总氮、总磷、透明度和氨氮呈现明显的趋优变化特征,除TP出现Ⅲ类水质外,其余指标多年持续处于Ⅱ类水质状态;从单因子状态指数来看,采用透明度评价的营养状态最高,大部分湖区持续处于轻度富营养状态;TN和TP评价的营养状态次之,处于中营养水平。仙女湖COD、NH3-N、TN和TP水环境容量分别为21 208.0、3 528.8、4 991.2和248.1 t/a,分别剩余容量比率56.88%、68.25%、62.89%和13.67%,影响仙女湖水环境容量最突出的环境因子为TP。同时,基于对水环境容量影响因素的分析,最后提出了提高仙女湖区水环境容量的建设性方案。
    贵州赤水河流域生态红线区划分研究
    杨世凡, 安裕伦, 王培彬, 马良瑞, 胡锋, 孙泉忠
    2015, (08):  1405-1411.  doi:10.11870/cjlyzyyhj201508020
    摘要 ( 742 )   PDF (1726KB) ( 34 )   收藏
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    为保持生态系统平衡,维持社会健康、有序的发展,实现可持续发展的战略目标,在生态环境敏感脆弱区和重要生态功能区划定生态红线,确定生态红线区分布范围,科学指导开发活动,对生态环境进行有效管理,是我国当前在国务院政策指导和学界智力支持下的一项重要工作任务。以贵州赤水河流域为研究对象,选用水土流失敏感性、石漠化敏感性评估作为环境生态本底评估,综合土壤保持功能、水源涵养功能、生物多样性保护功能和禁止开发区,将生态需要和社会服务功能有机结合,通过空间综合叠加分析与处理等技术手段,共划分出9大类生态红线区,总面积为5 030.58 km2,占整个流域面积的44.16%。结合赤水河流域的生态环境现状,提出了相应的生态红线区管理建议,期望为赤水河流域生态环境保护和后续科学研究提供一定的科学基础。
    香格里拉区域大气本底站地面臭氧浓度的变化特征
    李邹, 林伟立, 徐晓斌, 张万诚
    2015, (08):  1412-1417.  doi:10.11870/cjlyzyyhj201508021
    摘要 ( 536 )   PDF (2555KB) ( 10 )   收藏
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    对2009年香格里拉区域大气本底站地面臭氧观测结果进行分析,研究其浓度水平、变化特征、影响因素及其区域代表性。结果表明:香格里拉站地面O3月均值浓度在21.8~57.7 ppb,年平均值为38.0±12.1 ppb,在春季最高,平均值为54.1 ppb,在夏季最低,平均值为28.0 ppb。O3小时均值浓度超过60 ppb的小时数占总有效小时数的6.6%,超过40 ppb的小时数占43.0%。与相近纬度中国东部地区区域大气本底站地面臭氧观测结果相比,香格里拉站体现出不同的O3日变化和季节变化特征,具有特殊的地域特征。影响香格里拉站的气流主要来自于其西南方向,3 d的后向轨迹可追溯到孟加拉湾东北部地区。偏南的气流主要出现在夏秋季节,O3浓度相对低,偏北的气流以冬春为主,O3浓度相对高。
    自然灾害
    基于情景分析的区域洪涝灾害风险评价——以巢湖流域为例
    程先富, 戴梦琴, 郝丹丹, 吴庆双
    2015, (08):  1418-1424.  doi:10.11870/cjlyzyyhj201508022
    摘要 ( 741 )   PDF (2117KB) ( 12 )   收藏
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    洪涝灾害是制约区域粮食安全和社会可持续发展的主要因子之一。在风险识别的基础上,从致灾因子、孕灾环境、承灾体等方面选取评价指标,建立评价指标体系。运用层次分析法确定指标权重,通过情景分析技术从降水、土地利用、人口、GDP等方面构建复合情景;应用GIS空间分析技术构建洪涝灾害风险评价模型,对巢湖流域洪涝灾害风险进行评价。研究结果表明:2020年巢湖流域洪涝灾害危险性由东南部向西北部减小;合肥市区的洪涝灾害易损性最大,和县的易损性最小。巢湖流域东南部洪涝灾害风险最大,西南部的大别山区风险较小,随着重现期的增大,流域的洪涝灾害风险也逐渐增大。模拟灾害发生的情景,并分析不同情景下的洪涝灾害风险,更能体现洪涝灾害的不确定性和变化性,为流域防洪战略决策研究提供科学依据。
    基于Copula函数的汉江中上游流域极端降雨洪水联合分布特征
    陈心池, 张利平, 闪丽洁, 杨卫, 徐霞
    2015, (08):  1425-1433.  doi:10.11870/cjlyzyyhj201508023
    摘要 ( 742 )   PDF (1501KB) ( 24 )   收藏
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    选取汉江中上游流域作为研究对象,根据流域九个气象站点1969~2008年逐日降雨资料以及丹江口水库同时期日入库流量资料,采用年最大值法(AM)和百分位法两种选样方式选取1 d、3 d降雨和1 d、3 d洪量极值样本,分别运用广义极值分布(GEV)、广义帕累托分布(GPD)、伽玛分布(Gamma)3种极值统计模型对样本进行单变量边缘分布拟合,运用Gumbel、Clayton以及Frank Copula函数模型对样本进行多变量联合分布拟合,遴选出描述流域降雨和洪水联合分布规律的最优概率模型。结果显示:对于AM选样样本,边缘分布为GEV时降雨洪量的二维和三维联合分布Frank Copula函数拟合效果最优;对于百分位选样样本,边缘分布为GPD时降雨洪量的二维联合分布Gumbel Copula函数拟合效果最优,三维联合分布则是Frank Copula函数拟合效果最优;比较二维和三维Copula函数模拟结果,三维联合Copula函数推求的设计值更大,说明三维联合分布考虑了更多的变量和极值信息,能更全面地反映极端降雨洪水事件的真实特征,对工程设计更显安全。
    云南蒋家沟泥石流运动特征及其发展趋势
    黄英, 丁明涛, 庙成, 王骏, 周鹏
    2015, (08):  1434-1442.  doi:10.11870/cjlyzyyhj201508024
    摘要 ( 645 )   PDF (1512KB) ( 11 )   收藏
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    根据蒋家沟1965~2005年的泥石流运动观测资料与会泽气象站1965~2005年日降水资料,应用Hurst指数分析泥石流的运动要素,研究发现:泥石流年输沙量的Hurst指数为0.682时,年输沙量呈较强的正持续性,未来呈增长趋势;降雨量的Hurst指数0.605时,降雨量呈较弱的正持续性,未来呈较弱的增长趋势。同时,运用小波分析方法,发现泥石流输沙量具有多时间尺度周期的特征,主要表现为:第8、14和24年分别为其第1、2和3活动周期;结合小波方差图分析可知:在未来15 a以上,年输沙量将呈减少趋势,泥石流活跃程度弱;而15 a以内,未来将会保持较短时间的增加趋势,泥石流活跃程度强。综合以上分析可知:蒋家沟泥石流具有规模巨大,作用强烈,类型齐全等主要特征。

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