海湖湿地水体蓝藻水华期浮游生物群落特征及其影响因素

由于水体富营养化引发的水华在高原湿地生态系统的暴发频率日益增加,对当地生态系统健康产生负面的影响。为分析蓝藻水华及其生消全过程中浮游生物群落结构变化特征,以青海省西宁市海湖湿地为研究区,于2022年3月(水华暴发期)、4月(水华衰退期)和5月(水华结束期)对6处监测点的浮游生物群落开展调查,通过R软件的Vegan包和rdacca.hp包对影响浮游生物群落结构的环境因子进行定量分析。结果表明,1)3个时期共鉴定出浮游植物7门94种、浮游动物4门46种;螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis)在3个时期均为优势动物。2)浮游生物密度和生物量呈现由上游向下游增加的趋势;浮游植物和浮游动物呈现相反的变化趋势,浮游植物生物量在衰退期达到最大值(63.84 mg·L^(−1)),而浮游动物生物量在结束期达到最大(6.76 mg·L^(−1))。3)Pearson相关性和典范对应分析(CCA)结果显示,浮游生物优势种在水华不同时期的主要影响因素存在差异,浮游植物和浮游动物在暴发期分别受TN和水温的影响显著(p<0.05),在衰退期分别受NH_(4)^(+)-N和TP的影响显著(p<0.05),而在结束期分别受pH和水温的影响显著(p<0.05)。4)基于浮游动物多样性指数的水质评价结果显示,海湖湿地水体介于中污与无污之间,水质状态表现为良好。5)变差分解(VPA)和层次分割(HP)分析发现,水温对浮游植物群落结构的影响最大(13.01%)(p<0.01),而TN对浮游动物群落结构的影响最大(6.70%)(p>0.01)。该研究表明,蓝藻水华显著影响海湖湿地浮游生物群落结构的演替。研究结果对利用环境手段进行水华治理具有重要意义。

西宁湟水河人工湿地对水体氮、磷污染物负荷削减的研究

人工湿地建设是我国北方城镇化进程中重要的生态优化措施,其作为城市生态系统的重要组成,在净化水体、调节水质等方面具有重要的生态服务功能。为了探明高原城市人工湿地建设后对水体的水质改善、氮磷等污染物负荷削减的生态效应,在6月-11月重点监测了青海西宁火烧沟湿地、海湖湿地、北川湿地三处水体不同断面氮、磷污染物浓度的季节变化特征。结果表明:(1)火烧沟湿地污染物浓度峰值出现在枯水期,而丰水期浓度普遍较低,海湖湿地和北川湿地丰水期污染物浓度较高。(2)湿地对水体主要污染物负荷有一定的削减作用,主要体现在海湖湿地和北川湿地总氮(Total Nitrogen,TN)、总磷(Total Phosphorus,TP)、化学需氧量(COD_(Cr))、高锰酸盐指数(COD_(Mn))的去除效果,海湖湿地对其削减率分别为11.74%、29.32%、41%和25.19%,北川湿地中削减率分别为25.02%、54.71%、32.03%和1.91%。且三处湿地来水的TN、TP、COD_(Cr)、COD_(Mn)含量均值普遍达到Ⅱ类水标准。其中,火烧沟湿地和北川湿地COD_(Cr)浓度达到Ⅰ类水标准,而海湖湿地COD_(Mn)含量较高,属Ⅲ类水标准。(3)通过对水质指标的相关性分析,发现水体TP与p H、降水量、温度的相关性较高,TN与COD_(Cr)的相关性较高。

气候变化对高寒山区流域径流量的模拟及预测

柴达木盆地气候干旱、水资源缺乏、生态脆弱,盆地周围的高寒山区是其重要的水资源形成区。关注柴达木盆地高寒山区流域未来气候变化及相应径流变化具有重要意义,然而相关研究较少。本研究选取柴达木盆地东北部典型高寒山区流域—巴音河上游祁连山区,采用局部缩放法和方差缩放法,基于实测降水、温度数据对CMIP6下BCC-CSM2-MR模式SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP5-8.53种气候情景未来气候变化数据进行校准,将校准后的气候数据与SWAT模型耦合,模拟及预测历史及未来时期气候变化对巴音河出山径流的影响。结果表明,SWAT模型对巴音河出山径流的模拟效果满足评价标准,其适用性较好;巴音河上游祁连山区在3种气候情景下,2015—2100年降水量、最高温度、最低温度、出山径流量均增加,暖湿化趋势较为明显;3种情景下,2015—2100年巴音河流域地表径流将呈现先增加后减少的趋势。侧向流、地下径流、总产水量、融雪量将呈现增加趋势。研究结果可为柴达木盆地水资源管理和可持续发展提供科学依据和理论支撑。

基于PSR模型的乌梁素海生态系统健康分区评价

在压力-状态-响应（Pressure-State-Response,PSR）模型的基础上,诊断了内蒙古乌梁素海不同湖区的生态系统健康状态.从湖泊生态环境特征、生态功能和社会环境3个方面筛选出25项诊断指标,在专家打分法的基础上,采用层次分析法确定每项指标的权重.根据湖区生态环境特征差异,将湖泊划分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ3个不同的区域,分别诊断各个区域的健康状态.结果显示,乌梁素海生态系统综合健康指数在0.3 ～0.5之间,属于警戒或者较差的状态.Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ区域的综合健康指数分别为0.3395、0.3866和0.4494.基于湖泊的生态系统健康存在区位上差异,为恢复湖泊健康提出有针对性的措施.本研究的开展,可为湖泊生态系统恢复和管理政策的制定提供科学依据.

富营养化湖泊叶绿素a时空变化特征及其影响因素分析

基于内蒙古乌梁素湖区20个监测点5、7、9、11月的监测数据,分析水体中叶绿素a浓度时空变化情况。同时,分析水体中总氮、总磷、氨氮、硝酸盐氮、COD、p H、总有机碳与叶绿素a的相关性。结果显示,叶绿素a浓度呈现由西北向东南逐渐减少的趋势,而浓度峰值出现在7月下旬,低值出现在11月下旬。相关因素与叶绿素a的相关性呈复杂性,线性拟合结果显示,与COD没有明显相关性;与总有机碳呈弱负相关性,与p H呈负相关性;而与总磷、总氮、氨氮、硝酸盐氮呈正相关性。期望该研究为干旱区湖泊水体富营养化控制和水资源管理提供科学依据。

人工湿地对湖泊外源污染削减过程及效率分析

在乌梁素海八排干中种植不同类型的湿地植物,探究表流湿地对外源污染控制的作用机制。基于2013年八排干的12个监测断面5月、7月、9月、11月的监测数据,分析湿地植物对农田退水中总氮和总磷的削减过程,对比不同水生植物配置下的湿地对营养盐的削减效率。结果显示,营养盐浓度沿排干水流方向逐渐降低,人工湿地对总氮和总磷的平均削减幅度分别达到22.5%和21.6%,说明水生植被对营养盐有很好的削减作用。对营养盐的削减效率总体上呈现季节性变化,为7月>9月>5月>11月,这与植被生长和代谢活动规律一致。削减效率沿水流方向逐渐减小的趋势,不同植被种植段对营养盐的削减效率也呈现差异性变化。本研究可为湖泊外源污染控制提供参考。

乌梁素海湿地对营养盐的削减效率及其分区研究

基于乌梁素湖区20个监测点近2a的监测数据,分析不同介质(水体、植物和底泥)对总氮和总磷的净化过程,构建削减效率指数,核算不同湖区对营养盐的削减效率,通过聚类分析划分削减区。结果显示:水体和植被中N和P营养盐浓度(含量)随着水体流动逐渐扩散降低,而底泥中营养盐分布没有明显规律,浓度最高点出现在距离入水口较远的东南部湖区。N和P营养盐在水体和植物间的分布呈正相关(N,R2=0.665,p【0.05;P,R2=0.767,P【0.01),而营养盐在底泥—水体,底泥—植物间的分布未发现明显的相关性。湖区依照营养盐削减效率可划分为2~4个削减区,不同削减区应采用不同控制手段。本研究可为乌梁素海湖泊水体富营养化控制和管理提供科学依据。

粘性颗粒剪切流垂向分选实验研究

本文利用剪切室研究了粘性颗粒剪切条件下的流动和分选情况,并针对实验现象和结果展开分析和讨论.实验结果表明,相比干颗粒而言,粘性颗粒相互黏结得更紧密,颗粒的流动性减弱,颗粒在流动过程中的浓度分布、应力状况以及分选均会受颗粒流动性减弱的影响.

湿地保护区周边农户生态补偿意愿比较

湿地生态补偿研究一直是国内外学者们研究的热点和难点。运用问卷调查方法和统计学的多元回归模型,分析湿地保护区周边生态补偿机制中微观经济主体-农户的行为与选择的问题,确定农户的生态补偿意愿值,及影响农户生态补偿意愿的主要影响因素并做比较分析。以陕西朱鹮国家级自然保护区为例,应用条件价值法(CVM),计量了2008年和2011年朱鹮保护区周边社区农户的绿色水稻生态补偿意愿值,分别为:3560.56元/hm2和3679.83元/hm2;Logistic回归模型分析的结果表明,同时影响农户2008年和2011年生态补偿意愿的相同因素是水田面积占耕地总面积比重,另外影响显著的因素主要是家庭年均收入、是否有非农收入、农户生产区距离朱鹮保护区核心区的远近、水稻田由于保护朱鹮减产是否严重。研究结果表明:应以政府为主导,加大湿地生态补偿的力度并建立生态补偿的长效机制。对推进和落实我国湿地生态经济补偿机制,特别是为陕西朱鹮湿地保护区生态经济补偿机制的完善具有参考价值。

湿地资源保护经济学分析——以北京野鸭湖湿地为例

湿地资源保护是全球生态保护的核心问题之一。在分析湿地资源保护的经济属性的基础上,以北京市野鸭湖湿地为案例,运用经济学的理论和方法以及清晰的图表重点分析了野鸭湖湿地资源保护过程中的外部性以及资源利用中成本与收益两个问题。研究结果表明:(1)从正外部性分析,个人收益小于社会收益,个人保护的湿地资源小于社会最优量,会造成湿地资源保护的不足;从负外部性分析,个人成本小于社会成本,个人对湿地资源的利用水平大于社会最优利用水平,造成湿地资源的过度利用;(2)根据湿地资源利用的成本收益分析结果,"搭便车"行为会造成湿地资源的退化甚至恶化;(3)明晰产权有利于湿地资源配置效率的提高。研究结果可以为中国湿地保护过程中出现的资源利用矛盾提供有益的借鉴,特别是为保护北京野鸭湖湿地提供理论支撑和政策建议。

自然保护区移民生态补偿定量研究——以内蒙古乌拉特国家级自然保护区为例

以内蒙古乌拉特国家级自然保护区为例,基于生态系统服务理论及生态足迹理论和方法,对比分析保护区移民迁移后对保护区生态环境的贡献,并结合当地社会经济情况,核算和对比生态移民的补偿标准。结果显示:基于生态系统服务变化的补偿标准下限建议为每人17 830元,基于生态足迹变化的补偿标准上限建议为每人25 810元。本案例研究有助于推进自然保护区生态移民补偿理论研究,为我国民族地区生态工程建设中生态补偿标准的制定提供科学依据。

三江源区藏族移民的生态补偿研究——基于生命周期视角下的生态足迹方法

基于问卷调查数据,采用生态足迹方法研究计算了三江源区藏族牧民生命周期内消耗的草地生态足迹及其补偿标准,并结合研究区退化草地面积对移民的适宜数量进行了分析。结果显示,维持一个牧民一生饮食消耗所需的草地面积为2.44 hm^2,维持基本收入所需草地面积为3.88 hm^2,二者总计为6.32 hm^2。人均补偿标准应该为(人均寿命-现实年龄)×草地单价×6.32。以退化草地面积为核算依据,长江、黄河和澜沧江源区需要搬迁的移民数量总计为3.70万人,所需资金总量约为39.35亿元。

基于水足迹的湿地生态需水保障对策

采用定额法核算白洋淀流域2003年、2007年和2011年的水足迹,重点分析白洋淀流域内农业、工业和第三产业的水足迹结构。结果表明,白洋淀流域的虚拟水足迹从2003年的83.86亿m3增加到2007年的95.87亿m3,2011年的108.21亿m3。从消费比例来看,农业用水所占比例最大,平均值达到69%;第二产业用水占24%左右,第三产业用水占7%左右。提出解决白洋淀流域不同类型湿地生态需水的策略:调整流域种植结构,减少高污染、高耗水部门,提高农业灌溉效率和水资源重复利用率等,每年可节约5.95亿m3的水量,可以保障白羊淀流域湿地生态系统基本的生态需水。

西宁市居民就职差异性及其空间演变——基于4种类型单位居住区的比较

为掌握单位居住区职住关系,采用问卷调查法和GIS空间分析方法对西宁市的4个单位居住区的510户居民进行基本通勤特征的问卷调查,分析就职单位空间密度分布,揭示西宁市不同单位类型居民的就职空间演变。结果表明:传统的、重组的、破产的和易地搬迁等多种类型的单位居住区共存,西宁市单位居住区就职空间发生了显著的空间分化,单位居住区就业空间演变受到居住区聚集度增加、居住区功能独立化、居民来源多样化、离城市商服中心的距离和单位运营结构稳定性等因素的影响,居住空间趋向于规模化和聚集化,就业空间由高聚集的单中心向多中心演变,职住分离显著。

非均匀颗粒流应力关系实验研究

颗粒流问题在自然界和许多工程领域都可能遇到。采用特殊的内外筒均可单独旋转的同心圆筒颗粒剪切实验装置,测量了非均匀离散颗粒在旋转剪切流动下的切应力变化,分析了颗粒浓度、粒径与边界条件等因素对颗粒流动应力的影响。结果表明,颗粒浓度和颗粒粒径均对剪切应力产生影响,Savage实验(内筒旋转)和Bagnold实验(外筒旋转)的结果产生差异的主要原因是边界滑移和旋转离心力。同时,基于已有成果,深入研究了颗粒应力关系变化的特点和规律。

颗粒流研究最新进展与挑战

本文从颗粒流态出发,探讨颗粒不同流态特征及其转化机制,并分析了颗粒流动过程中的应力本构关系,总结了非均匀颗粒流动特殊分选现象的研究成果,以点带面方式分析颗粒流研究的重要进展.同时,本文还分析了颗粒流研究所面临的挑战.

非均匀颗粒流动垂向分选实验研究

利用两个半径不同的同心圆筒组成环形流道,在流道上表面安装摩擦板带动颗粒流动,进行非均匀颗粒流动垂向分选实验.该实验方法使颗粒可在环形流道中循环流动,流动速度可调,流动时间不受限制,克服了以往实验中由于流道较短颗粒垂向分选不充分的弊病.实验证实了Savage提出的"空隙填充机制",小颗粒优先填充于颗粒流动过程中形成的空隙中,逐渐向下层迁移,形成垂向分选.实验结果还表明,快慢速流动两种不同条件下,颗粒垂向分选机制存在本质区别.在颗粒流动速度较小的情况下,颗粒间作用以摩擦为主,颗粒垂向分选的程度取决于颗粒流动过程中随机产生空隙的大小和数量,即主要受"空隙填充机制"控制;随着颗粒流速的加快,颗粒间的碰撞作用加强,碰撞应力逐渐起控制作用,小颗粒空隙填充几率相对减少,部分小颗粒甚至由于碰撞应力作用由下层重新回到上层,导致分选程度下降.

连续筑坝湟水一级支流火烧沟对河流水-气界面温室气体通量的影响研究

梯级水坝改变了河流水文情势,对水气界面的温室气体排放产生影响。以2018年春夏两季的西宁湟水一级支流火烧沟为例,探讨水坝修建后,河流不同梯段温室气体排放通量的时空变化及其影响因素。采用漂浮静态箱-气相色谱法对筑坝区和未筑坝区水-气界面温室气体CH4、CO2、N2O进行观测研究,结合水文、水质、气象、植物、底泥等指标分析讨论。结果表明:(1)空间上:筑坝区温室气体的排放量明显高于未筑坝区;筑坝区以中上游河段排放的温室气体最多。(2)时间上:梯级水坝CH4和N2O的排放通量呈现夏季明显高于春季的趋势;而CO2存在明显的源汇变化,春季为CO2排放的"源",夏季为CO2排放的"汇"。(3)各类环境因子对温室气体通量有不同程度的影响。Pearson相关分析结果显示:CH4通量与气温、水温、CODmn呈正相关关系,与气压、pH、ORP呈负相关关系;CO2通量与水体TOC和水体TN呈正相关关系;N2O通量与CODmn、pH呈正相关关系,与气压、风速呈负相关关系。逐步多元回归分析结果表示:以上各因子中,气压和水体TN分别是影响CH4和CO2的主要因素,而风速和CODmn是影响N2O通量的主要因素。

中国少数民族特色村寨分区特点与内涵分析

对中国近30个少数民族特色村寨进行了大规模的调研和深入分析,应用拍摄、访谈、记录、问卷调查等方法,综合民族学、社会学、生态学和建筑学多学科视角,依据各地区生态环境、民族文化和建筑特色,对中国主要少数民族聚居区特色村寨进行分区和分类,归纳总结了少数民族特色村寨的内涵,对其特色内涵进行了分析和说明。希望本研究的开展能为国家实施"少数民族特色村寨保护与发展试点"项目提供信息支撑。

在高中地理教学中渗透环境教育的探索

环境问题是当今社会的热点话题,在中学开展环境教育十分重要。文章首先探讨环境教育的必要性,其次以人教版高中地理必修一和必修二两本教材为例进行环境教育的内容整合,最后针对在高中地理教学中环境教育的渗透开展问卷调查,并提出高中地理教学渗透环境教育的实施策略,帮助学生养成正确的环境观。