样品保存温度和时长对环境DNA鱼类监测的影响

环境DNA技术作为最具潜力的生物监测手段正逐渐应用于生物多样性调查。水样采集和前处理对环境DNA生物监测至关重要。通过实验室水箱实验分析4种温度梯度下(4、15、25和35℃)7种常见鱼类环境DNA随时间的降解规律,探究保存温度和时长等前处理条件对环境DNA鱼类监测的影响,并在25℃下测定了野外环境中鱼类环境DNA的降解速率。结果表明:整体上,温度越高,鱼类环境DNA降解越快。水箱实验中,除4℃外,各鱼类环境DNA在采集后24 h内降解超过90%,计算半衰期在0.91~5.80 h之间。野外环境样品中,鱼类环境DNA含量更低、降解更快,总鱼类环境DNA计算半衰期仅为0.15 h。环境DNA宏条形码比定量PCR检测灵敏度高,在水样采集第13天后仍能检出大量鱼类信息,但定量PCR在水样采集第2天就无有效检出。宏条形码检出各鱼类相对丰度在水样采集前5天内基本保持稳定。综上,采用定量PCR方法开展鱼类监测时,建议采样后4 h内完成过滤;采用宏条形码方法时,建议24 h内完成样品过滤,以最大程度降低环境DNA降解对监测结果的影响。

江西省水文地貌关系正确的DEM建立

以江西省为例,基于1∶25万地形图和ANUDEM软件,探讨了省域尺度中等分辨率的水文地貌关系正确的DEM(Hc—DEM)建立方法,并对其质量进行了评价。对DEM生产过程中的数据预处理、关键参数的确定等进行了讨论,并采用等高线套合分析、随机检验点分析和水系网络分析等方法对生成的江西省Hc—DEM进行质量评价。研究结果表明,利用现有数字化地形图上的地形信息(等高线、高程点和水系),在ANUDEM软件的支持下,可建立较高质量,能正确反映地形与地表流水关系的DEM,所建立的DEM质量可达到USGS标准。建立DEM的主要参数为:分辨率50m,迭代次数30,第2糙度系数0.5。

突变地形特征在DEM上的表达

黄土高原南部高塬沟壑区的地形,存在比较明显的塬边线和沟缘线等突变地形特征线,而这种地形特征在DEM表面的表达却缺乏必要研究。选长武县为研究区,将1∶50 000地形图(等高线、高程点和河流等专题层)及其手工提取的地形特征线(塬边线、沟缘线和坡脚线)数字化;利用多要素构TIN方法和Hutchinson插值方法,分别在有无地形特征线参与的情况下建立10m分辨率规则格网的DEM;利用地图代数运算和频率统计等方法,比较分析所建DEM表面的高程、坡度和剖面曲率等地形属性特征。结果表明:在ANUDEM插值(Hutchinson算法)情况下,地形特征线的参与,可显著改善DEM对地形特征的表达,既避免了平三角,又兼顾了地形的光滑和连续性特征;而在构TIN建立DEM的情况下则无明显影响。

渭河陕西段水体中重金属的时空动态变化特征研究

基于2008—2012年渭河流域陕西段水体26个断面的重金属监测数据,以Hg、Cd、Cr6+、Pb和As为研究对象,采用单因子水质标准比较法、重金属污染指数法(HPI)和秩相关系数法等对该段水体中重金属污染的时空动态变化特征进行研究。结果表明,渭河流域陕西段水体重金属综合污染程度年际变化呈显著下降趋势,年内变化特征各异,没有明显的规律性,Cr6+污染程度呈不显著上升趋势,Hg、Cd、Pb和As污染程度呈下降趋势,其中Hg下降趋势显著。渭河流域陕西段水体重金属综合污染程度空间分布呈现明显的区域性差异,其中西安段变化幅度最大,是影响渭河陕西段水体重金属质量浓度分布的主要河段。

渭河西安段水体重金属污染现状及其健康风险评价

以Hg,Cd,Cr6+,Pb,As,Cu,Zn和Se为研究对象,采用单因子水质标准比较法、重金属污染指数法(HPI)对渭河西安段水体的重金属污染现状进行了分析,并采用USEPA的健康风险评价模型对其健康风险进行了评价。结果表明,2012年渭河西安段水体中Pb和Cd未检出,依据《地表水环境质量标准(GB3838—2002)》渭河西安段水体中存在一定的Hg污染,其余重金属含量水平在Ⅰ—Ⅱ类标准范围内;渭河西安段水体HPI值为32.74,小于污染临界值100,说明其重金属污染尚处于可接受水平;研究涉及的重金属的非致癌和致癌健康风险均处于可接受水平,As引起的健康风险最大,其致癌健康风险值为8.50×10-5,接近可接受水平的上限(10-4),应引起环境管理部门的特别关注。

省级自然保护区人类活动遥感监测

利用遥感手段对省级自然保护区人类活动监测技术进行探讨,形成了人类活动遥感监测技术路线、技术指标、数据处理方法、关键参数等成果;并提出了省级自然保护区人类活动遥感监测方法。以太安省级自然保护区为例进行示范研究,结果表明,影像分辨率应以5 m为主、2 m为辅;2015年该保护区人类活动包括农业用地、居民点、工矿用地、采石场、道路和其他人工设施6类,占保护区总面积的17.08%;人类活动类型以农业用地为主,占人类活动总面积的86.49%;人类活动主要分布在实验区,但有采石场位于核心区;2013～2015年面积减少最多的为林地,同时农业用地面积增加最多;保护区人类活动影响指数为0.001 217,核心区受人类活动影响大,不利于该地区的生态系统保护。

2010—2015年绥德县退耕还林还草生态效应调查与评估

通过遥感数据和野外实地核查工作,综合评估2010—2015年陕西省绥德县退耕还林还草区的生态状况及其变化,系统了解和掌握典型区域的生态状况时空变化规律。

汉丹江(陕西段)水质变化特征分析

基于2008—2012年陕西省境内汉江、丹江干流14个断面的水质监测数据,采用单因子评价法、平均综合污染指数法和秩相关系数法等对该段水体的水质变化特征进行研究。结果表明,汉丹江(陕西段)断面水质以Ⅱ类、Ⅲ类为主,水质总体为优;水质综合污染状况呈下降趋势,其中汉江下降趋势显著;水质综合污染状况空间差异和区域分布特征明显,城区段污染大于郊区,各行政区段河流下游污染大于上游。流域水质主要受有机污染和营养盐因子影响,水体污染源主要来自城镇生活源和农业面源,工业源占比不大且排放行业较为集中。

南水北调中线陕西水源区污染源排放时空变化特征

基于2008—2012年污染源环境统计数据,采用Spearman秩相关系数法等分析南水北调中线陕西水源区污废水及污染物年排放总量变化趋势,借助ArcGIS空间分析功能表征水源区污染源排放的空间分布特征。结果表明:2008—2012年水源区污废水和NH_3-N年排放总量呈显著上升趋势,COD、As、Pb、Cd、Cr和Hg年排放总量呈抛物线型变化,总体上COD、Pb、Cd年排放总量增加,As、Cr和Hg年排放总量降低。水源区污废水及污染物排放量空间差异明显,污废水、COD和NH_3-N排放涉及流域所有区县,其排放量从干流到流域边缘呈现较明显的梯度变化,即位于流域中心或地级市行政中心的区县排放量明显高于位于流域边缘的区县;As、Pb、Cd、Cr和Hg排放量呈现明显的区域分布,主要分布在勉县等8个区县。

渭河陕西段水体重金属的分布特征及其健康风险

为了解2016年渭河陕西段综合治理全线贯通以后水体重金属的污染状况,文章采用重金属综合污染指数法和USEPA健康风险评价模型等,研究了渭河陕西段水体14种重金属的浓度水平、分布特征及其健康风险。结果表明,2016年渭河陕西段水体As浓度在皂河入渭处超过《地表水环境质量标准:GB3838—2002》Ⅲ类水质标准限值0.3倍,其余13种重金属浓度较低;各重金属空间分布差异较大,其综合污染处于可接受水平,行政区综合污染水平为渭南市>宝鸡市>西安市>咸阳市;As对周围居民产生的健康风险较大,是渭河水体重金属对沿岸居民产生健康风险的首要贡献源,应优先控制。

滦河流域承德市非点源污染遥感模型评估分析

本研究采用遥感分布式非点源污染评估模型(DPeRS),对滦河流域承德市非点源污染负荷的空间分布特征和污染来源进行遥感像元尺度评估分析,进一步识别非点源污染优控单元,并探讨分析了非点源污染贡献率及影响因子。结果表明:污染量上,2019年滦河流域承德市总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH_(4)^(+)-N)和化学需氧量(COD_(Cr))非点源污染排放负荷分别为0.12、0.014、0.06 t·km^(-2)和0.05 t·km^(-2),入河量分别为119.6、7.8、70.3 t和49.8 t;污染类型上,滦河流域承德市氮型(TN和NH_(4)^(+)-N)非点源污染的主要来源是农田径流,TP主要是来自农田径流和水土流失,COD_(Cr)主要污染来源是畜禽养殖;空间分布上,滦河流域承德市非点源污染高负荷区主要分布在流域的中部和南部地区,TN和NH_(4)^(+)-N的非点源污染优控单元面积占比均达到65%以上,而TP为整个区域需防控的非点源污染指标。降水量与氮磷非点源污染入河负荷相关性较好,丰水期TN和TP非点源污染对河流中氮磷污染的贡献率分别为33%和50%;控制单元内耕地和林地面积占比与水土流失型氮磷非点源污染排放负荷的决定系数均超过0.5。因此,重点应从源头上防范丰水期非点源污染排放,建议进一步加强水土保持工作,以减少林草天然源水土流失引发的非点源污染排放,同时也应加强农田养分管理以减少养分流失。

以嘉陵江铊浓度异常事件为例探讨《重特大突发水环境事件应急监测工作规程》在应急监测中的应用

以“1.20”嘉陵江铊浓度异常事件应急监测为例,阐述了《重特大突发水环境事件应急监测工作规程》在应急监测工作中的应用。通过实例分析了应急监测全过程中的监测方案编制、样品采集安排、监测实验室设置、监测方法选择、监测结果报送、污染趋势预测以及应急状态终止等内容,结果表明《重特大突发水环境事件应急监测工作规程》能够指导应急监测工作顺利开展,该案例可为相关突发水环境事件的现场处置和应急监测工作提供技术参考。

基于RS和GIS的黑河流域景观格局变化研究

以黑河流域为研究区域,选择2000、2005、2010年的Landsat TM/ETM+影像、ASTER GDEM为数据基础,结合遥感技术、地理信息系统、数理统计和景观生态学方法,对黑河流域生态景观格局特征及十年变化进行分析。从生态景观格局变化来看,2000-2010年黑河流域生态系统景观格局空间分布得到整合,景观破碎化程度降低、景观格局走向完整,景观形状简单且变化较小。三个研究时期内,黑河流域上中游多林地、草地,下游多农田和城镇;流域大部分生态景观类型在斑块数、面积及空间格局上都发生了不同程度的变化,但林地始终是其景观基质,属于绝对优势景观;湿地景观类型在研究期的前五年整合强度较大;农田是唯一一个面积减少的景观类型,也是面积变化最大的景观类型,在这十年间农田转化为了林地、城镇、湿地和裸地,且对林地贡献率最高、城镇次之;城镇景观格局逐步趋于完整。

基于3S技术的陕西省生态系统分布及其格局变化

在多期遥感图像支持下,作者通过对生态系统类型进行辨识,获得了陕西省生态系统类型空间分布数据集,并在此基础上分析了2000年—2010年陕西省生态系统格局和空间结构的动态变化。结果表明:陕西省生态系统变化强度较大,生态系统功能总体向好的方向发展,陕北和陕南地区土地覆被转好较为明显。生态系统类型构成区域差异显著。