黄土高原植被变化对土壤侵蚀的影响

土壤侵蚀主要发生在我国黄土高原地区,大规模植被恢复措施的开展进一步影响了黄土高原的土壤侵蚀情况,剖析植被变化对土壤侵蚀的影响可为黄土高原生态环境治理提供理论指导。研究基于中国土壤流失方程(CSLE)以及多元数据资料,对黄土高原2000—2018年植被覆盖度、土壤侵蚀及其相互作用进行多方面分析。结果表明:(1)黄土高原自东南向西北植被覆盖度逐渐递减,19年间植被覆盖度呈稳定上升趋势;(2)2000—2018年黄土高原平均土壤侵蚀模数为2526.27 t·(km^(2)·a)^(-1),与降雨量呈正相关,丘陵、台地及起伏山地侵蚀程度较强;(3)黄土高原植被覆盖度为45%~75%的区域侵蚀程度较强,当植被覆盖度增加40%以上时,会直接引起侵蚀的加剧,而当植被覆盖度减少或增加不超过30%时,降雨量的变化是侵蚀加剧或减弱的主导因素。研究结论可为黄土高原土壤侵蚀综合防治和生态环境质量改善提供参考。

河流可持续性评价指标体系与方法研究

为科学评价河流可持续性并识别其主要制约因子,从水安全、水资源、水生态、水环境、水经济、水文化6个方面选取22个指标构建河流可持续性评价指标体系及模型。通过AHP法赋权并识别主要表征因子,引入Fuzzy模糊数学和秩和比(RSR)法改进TOPSIS模型,提出可持续性水平评价方法,并以2010~2019年渭河陕西段为例,分析了河流可持续性水平随时间的变化情况,以敏感性指数SI探究了不同时期河流可持续性对指标变化的敏感程度。结果表明:①渭河陕西段可持续性主要表征因子为径流调蓄能力和水生生物完整指数;②总体来看,渭河陕西段可持续性水平整体为逐年上升趋势,等级从初步可持续(2010年)提高至较可持续(2019年);③不同年份渭河陕西段可持续性的主要敏感因子有所差异,整体对堤防防洪标准达标率I 2和富营养化指数I 11的波动敏感程度较大。研究结果验证了河流可持续性指标评价方法的合理性,可为流域可持续发展和水资源管理提供借鉴。

近20年来黄土高原蒸散发变化规律及其驱动因素

由于气候变化与人类活动的影响,黄土高原蒸散发(evapotranspiration)及其组分发生了显著变化,进而影响了流域水文过程及其水资源可持续利用。该文基于多元数据融合,采用变化趋势分析和多元回归残差分析等方法,分析了2001—2020年黄土高原蒸散发及其组分的变化特征,以及其对气候变化和人类活动的响应机理。结果表明,2001—2020年黄土高原蒸散发年均增长2.8694 mm(R^(2)=0.3846),影响其变化的因子主要有非植被下垫面、饱和水汽压差和降雨,贡献率分别为23.47%、21.31%和12.22%;植被蒸腾呈增长趋势,且占比增加,年均增长3.7165 mm(R^(2)=0.5271),影响其变化的因子主要有非植被下垫面、饱和水汽压差和植被,贡献率分别为22.13%、19.43%和15.86%;截留蒸发也呈增长趋势,年均增长0.354 mm(R^(2)=0.6946),且占比增加,影响其变化的因子主要有非植被下垫面、植被和饱和水汽压差,贡献率分别为22.24%、13.85%和12.47%;土壤蒸发呈下降趋势,年均下降1.4054 mm(R^(2)=0.7415),且占比减少,影响其变化的因子主要有非植被下垫面、植被和饱和水汽压差,贡献率分别为28.29%、19.15%和13.66%。整体来看,气候变化仍是影响黄土高原蒸散发变化最主要的因素,其中饱和水汽压差是影响蒸散发及其组分最大的气象要素,植被变化和非植被下垫面因子的作用也不可忽视。研究结论可为科学认识黄土高原蒸散发变化机理以及促进水资源可持续利用管理提供理论依据。

基于Google Earth Engine的黄土高原植被变化对蒸散发分量影响研究

本文选取黄土高原为研究区,基于GEE(Google Earth Engine)平台,应用PML_V2(2002―2017年)和NDVI(1990―2020年)数据集,利用线性回归、Mann-Kendall非参数检验,对黄土高原长时间尺度植被变化影响下的蒸散发分量变化过程进行定量分析。结果表明:①1990―2020年黄土高原植被呈显著增加趋势(P<0.05),植被变化总体以基本不变(31.2%)和轻微改善(59.4%)趋势为主,空间上由东南向西北逐渐减小;②2002―2017年黄土高原地区植被蒸腾、冠层截留蒸发呈显著上升趋势(P<0.05),土壤蒸发呈不显著下降趋势(P>0.05);③NDVI的增加导致了土壤蒸发的降低(P<0.05),增加了植被蒸腾和冠层截留蒸发(P<0.05)。本研究有助于更好地定量阐释植被生长过程和季节变化对蒸散发分量的影响,对进一步理解植被变化与流域生态水文过程的互馈关系具有重要参考价值。

未来气候及土地利用变化对水源涵养量的影响

“四水四定”背景下,科学量化变化环境下城镇或小流域未来水源涵养量是水资源管理、水利规划和水生态保护等工作的重要基础。水源涵养量尺度转化是目前生态水文学研究的难点之一,较高精细尺度研究是尺度转化的重要切入点。以秦岭北麓灞河流域为研究区,应用SWAT模型、CA-Markov模型、ArcGIS、RClimDex等分析工具,评估NEX-GDDP-CMIP6高分辨率数据集对灞河流域月流量模拟能力,选取最优气候模式,模拟未来土地利用变化,分析灞河流域未来30年水源涵养量演变趋势,旨在为秦岭生态保护、水资源管理、土地利用保护等提供基础数据。结果表明:(1)NEX-GDDP-CMIP6高分辨率数据集ACCESS-CM2、ACCESS-ESM1-5、CanESM5等9个气候模式对月平均流量均值模拟效果较好,对极端流量模拟效果较差,NESM3气候模式相比其他8个气候模式有较好的流量模拟效果。(2)NESM3气候模式低估极端降水情况,高估持续干燥天数,月尺度降水数据模拟能力高于年尺度和日尺度。(3)通过Kappa系数检验CA-Markov模型在灞河流域土地利用变化方面具有较好的适用性。(4)在土地利用和气候变化叠加背景下2023—2050年灞河流域水源涵养量呈下降趋势。研究结果对灞河流域水资源管理、秦岭水源涵养功能研究及秦岭生态保护具有重要意义。

沂河流域暴雨径流变化特征研究

[目的]探究气候因素驱动下沂河流域暴雨径流的变化规律,阐释流域暴雨径流的影响因素,为深入理解流域水文响应过程和水资源管理提供科学参考。[方法]利用改进后的Lyne-Hollick数字滤波法估算了沂河流域的暴雨径流量,通过水文信号方法与皮尔逊相关系数法,定量分析沂河流域暴雨径流的变化特征及影响因素。[结果](1)1975—2000年,流域年均暴雨径流指数SFI呈缓慢下降趋势(R^(2)=0.37,p<0.01),年际SFI下降率0.048/10 a,暴雨径流占河川径流比重下降;(2)年均暴雨径流量呈波动增加趋势(R^(2)=0.04,p=0.35),于1998年达到研究时段峰值;(3)暴雨径流量年内季节分配差异显著,年内暴雨径流量峰值出现在7—9月,夏季暴雨径流Q_(s(sf))与冬季暴雨径流Q_(w(sf))差异较大,高暴雨径流变化指数Q HV、暴雨径流变差系数C_(V(sf))总体呈上升趋势,低暴雨径流量变化指数Q_(LV)呈下降趋势;(4)1981—2000年,温度与水文信号大致呈负相关关系,与SFI的相关性最为显著(R=-0.60,p<0.01),此外日照时数与太阳辐射量也是影响SFI的主要因素(R分别为0.63,0.57,p<0.01),降雨量分别与年平均暴雨径流量Q m(sf)、95%(95th)径流量分位数Q_(sf95)及99%(99th)径流量分位数Q sf99呈极强的正相关性(R分别为0.87,0.84,0.86,p<0.01)。[结论]沂河流域暴雨径流量呈增加趋势,且具有较大的季节变率,降雨是影响该流域暴雨径流变化的主要因素,未来可利用新方法对流域暴雨径流变化进行多尺度深入解析。

岔巴沟流域汛期径流模拟及地表产流特征分析

气候变化是影响流域水文循环过程的重要驱动因素,近年来,气候变化导致极端降雨—径流事件的频繁发生对人类社会经济发展构成了严重的威胁。因此,迫切需要开展流域水文模拟和产流特征分析。土壤和水评估工具(SWAT)是一种具有物理机制的分布式水文模型,已被广泛用于评价变化环境下的水文过程。以黄土高原岔巴沟流域为研究区,通过利用与黄土高原地区产流模式更为接近的Green-Ampt下渗法驱动SWAT模型模拟了岔巴沟流域日尺度的水文过程,并以水文响应单元为分析对象,结合4个降雨—径流事件的地表产流量和地表径流系数分析了降雨强度和前期土壤含水量对不同土地覆被产流特征的影响。结果表明:(1)基于Green-Ampt下渗法驱动的SWAT模型率定期和验证期ENS为0.76,0.74,R2为0.78,0.75,模型能够较好地模拟日尺度流域水文过程;(2)流域不同土地覆被下地表径流系数随最大雨强的增加呈显著上升趋势,且最大降雨强度大于16 mm/h后地表径流系数显著增加,当土地覆被为耕地时降雨转化为地表径流的比例最大,其次为草地和林地;(3)前期土壤含水量的大小可以揭示大雨强下部分地表径流系数的变化,不同土地覆被下前期土壤含水量和地表径流系数均有较好的线性关系,从拟合方程的斜率可得耕地和草地地表径流系数对前期土壤含水量的变化敏感程度更高。综上,研究结果可为黄土丘陵沟壑区变化环境下的日径流模拟及产流特征解析提供参考。

基于SWAT模型的秦岭北麓灞河流域水源涵养功能综合评价

[目的]准确理解水源涵养功能的内涵,以提高水源涵养功能计算结果的合理性。[方法]选取秦岭北麓灞河流域作为研究区域,采用SWAT模型,基于水量平衡法,建立了水源涵养量定量计算公式,分析了近59 a来灞河流域水源涵养量演变规律;同时,提出了水源涵养功能综合评价新方法,即:基于生态系统水碳循环作为水源涵养功能评价理论基础,水源涵养量与NPP(植被净初级生产力)的比值作为水源涵养功能定量化评价指标,分析了近18 a来灞河流域水源涵养功能演变规律及空间格局。[结果](1)分季节率定优于全序列率定,采用新的率定方法可以提高模型流量模拟结果。(2)近59 a灞河流域年际水源涵养量呈下降趋势,变化率为k=-1.4 mm/a,采用Mann-Kendall非参数统计法,2013年开始年水源涵养量呈明显下降趋势;采用Morlet小波对灞河流域年水源涵养量距平时序数据进行小波分析,在35 a主周期下水源涵养量变化周期为23 a左右。(3)近18 a来,灞河流域水源涵养功能年际变化总体上呈减少趋势,年际变化率为-0.0135 mm/g,水源涵养功能在空间上表现为随着坡度上升,水源涵养功能增强。[结论]分季节率定可以提高SWAT模型流量模拟结果,灞河流域近年来水源涵养功能呈下降趋势。

污水处理厂排放废水对受纳河段沉积微生物群落结构的影响——以太平河为例

污水处理厂排放的废水对河流微生物群落有较大影响。为了解其影响程度以及微生物群落对环境因子的响应规律,使用16S rRNA技术和生物信息学分析以及统计学分析等方法,分析了太平河沉积物中微生物群落演变特征及其对西安市第六和第七污水处理厂废水排放的响应规律。研究发现,微生物群落丰富度随排水口距离的增加逐渐升高,蓝细菌门(cyanobactria)为太平河微生物群落差异的标志物种,α变形菌(alphaproteobacteria)为太平河群落功能的关键物种,微生物群落对温度(t)、溶解氧(DO)和盐度(salinity)的响应最为显著。受纳河流沉积物中微生物群落结构的变化可以反映污水处理厂排放废水对河流水质的影响,进而可以表征河流生态系统的健康情况。

黄河流域人地系统协调与高质量发展

科学解析黄河流域人地系统协调机理,寻求可持续发展途径,成为促进区域生态环境保护和高质量发展的关键。在新时代“一带一路”与黄河流域国家战略背景下,充分发挥多学科交叉综合优势,实施黄河流域人地系统协调与高质量发展科学计划,具有重要的理论价值和现实意义。该文梳理黄河流域人地系统面临主要问题,解析黄土高原“三生”空间演化及其耦合特征,探讨人地系统科学研究的重点领域和主要内容,提出了黄河流域人地系统研究范式和“土”字样带。通过黄河流域人地系统智能化模拟、高质量发展情景分析,揭示黄河流域人地系统结构功能时空格局及其演变规律,阐明国土空间生态保护与生态安全的关键因子及其驱动机制,为全面构建黄河流域资源能源节约与集约利用技术体系,深入推进生态环境保护和高质量发展战略决策提供参考依据。

纳米片Ga-MFI分子筛合成及其对航空燃油催化裂解反应中低碳烯烃选择性的影响

在纳米片Al-MFI分子筛合成的基础上,以镓源[Ga(NO3)3·x H2O]替换铝源[Al2(SO4)3·18H2O],合成出类质同象纳米片Ga-MFI分子筛,采用X射线衍射、扫描电镜、BET比表面积分析和NH3程序升温脱附法等技术对其进行了表征,并考察了普通ZSM-5分子筛、纳米片Al-MFI分子筛和纳米片Ga-MFI分子筛对航空燃油裂解反应的催化性能。结果表明,合成的分子筛是具有MFI骨架拓扑结构的纳米片状分子筛,具有较大的比表面积(482m2/g)和中孔孔容;与铝原子相比,镓原子与硅、氧原子形成的酸性位点的酸性减弱。在高温下(600℃),它抑制了氢转移反应的进行,减少了低碳烯烃的二次反应和结焦前体(芳香烃)在酸性位点上的吸附,使其具有更高催化活性和低碳烯烃选择性,从而获得了比纳米片Al-MFI分子筛高14.47%的热沉。该研究为高超音速飞行器的主动热防护提供了技术支撑。

汉江中下游水质时空特征与土地利用类型响应识别研究

人类活动干扰下的水环境过程演变是当前全球水安全面临的难点问题.汉江作为南水北调中线工程的重要影响区和水源区,在气候变化和人类活动双重影响下近十几年来水华频繁暴发,科学辨析土地利用类型影响下的汉江水环境质量演变特征,对于政府制定和实施水污染防治政策具有重要的现实意义.基于2011—2018年汉江中下游8个监测站点的7个主要水质指标〔pH、ρ(DO)、ρ(COD Mn)、ρ(BOD 5)、ρ(NH_(3)-N)、ρ(TP)、ρ(TN)〕448组连续野外监测数据,利用季节性曼肯达尔检验法、相关分析和冗余分析等多种数学统计分析方法,分析了汉江中下游的水质时空演变特征,分析了土地利用类型与水质变化的相关关系.结果表明:①时间特征上,2011—2018年汉江中下游总体水质呈好转趋势,丰水期污染物浓度高于枯水期,2013—2014年出现峰值,2015年以后水质逐渐变好.②空间特征上,水质从汉江中游至下游呈逐渐变差的趋势,由于2014年引江济汉工程的开通,水质在罗汉闸站点及下游有好转趋势.③总体上,农田和城镇用地与污染物浓度均呈显著正相关,最大解释度为0.27;林地、草地与污染物浓度均呈显著负相关,最大解释度为0.31.研究显示,汉江中下游水质有所改善,农田与城镇用地对于汉江中下游水质恶化影响较大,林地、草地等植被覆盖等由于存在一定的水源涵养功能和天然净化能力,可以对水污染起到一定的缓解作用.

变化环境下12种潜在蒸散发估算方法在不同干湿区的适用性

以国际粮农组织(FAO)彭曼-蒙迪斯方法(简称为P-M方法)为基准,根据湿度将研究区划分为5个干湿区,从相关性、多年均值、年内空间分布以及参数特征等4个方面,深入分析包括温度法、质量传输法、辐射法等3类12种潜在蒸散发估算方法在我国31个省(自治区、直辖市)不同气候区的适用性。结果表明:研究区域内,辐射法与PM方法月相关性最好,估算多年潜在蒸散发均值明显比温度法和质量传输法更接近,其中P-T法估算效果最好,Hamon法最差;在不同干湿区,温度法和质量传输法在干旱地区与P-M方法的相关性优于在湿润地区;Penman法估算的潜在蒸散发值在干旱地区与P-M方法计算值最为接近;辐射法(除去Jensen法)在不同干湿区年内分布均好于温度法和质量传输法,其中Rohwer法在所有干湿区年内分布均最好,Abtew法在干旱地区最好,P-T、Mak、Harg和Door方法在湿润地区最好,而Jensen和Kharrufa方法则在所有干湿区年内分布最差。综合来看,辐射法在研究区域内表现最优:当研究区为湿润地区时,选择温度法和质量传输法;当研究区为干旱地区时,首选Penman和Abtew方法。

1992-2017年中亚五国农作物水足迹变化特征

本研究以中亚五国为研究区域,以农作物水足迹为评估手段,分析了1992—2017年间中亚五国农作物水足迹的时空变化特征,以揭示中亚五国农作物水足迹结构,厘清引起中亚五国水足迹变化的主要农作物的贡献。结果表明:1)中亚五国农作物水足迹时间变化特征明显,1992—2017年中亚五国农作物绿水足迹(-9.7×10^9 m^3)和蓝水足迹(-5.6×10^9 m^3)均趋于减少。中亚五国农作物水足迹空间分布差异显著,哈萨克斯坦农作物绿色水足迹最高(平均4.96×10^10 m^3),且远高于其他4国(平均3.6×10^9 m^3),而蓝水足迹以乌兹别克斯坦最高(平均1.53×10^10 m^3)。农作物绿水足迹和蓝水足迹增长率最大的国家分别是土库曼斯坦(87.6%)和吉尔吉斯斯坦(32.3%);绿、蓝水足迹减少率最大的国家分别是哈萨克斯坦(-20.7%)和乌兹别克斯坦(-24.2%)。2)中亚地区农作物绿水足迹主要以粮食作物为主,蓝水足迹以粮食作物和油料纤维作物为主;而粮食作物水足迹结构中,主要以小麦、水稻和玉米为主,油料纤维作物水足迹结构中,主要以棉花为主。3)哈萨克斯坦作为绿水足迹减少最多的国家,大麦(51.6%)和小麦(28.2%)的贡献最大;乌兹别克斯坦作为蓝水足迹减少最多的国家,棉花(61.9%)贡献最大。通过开展中亚地区的农作物水足迹研究,发现中亚农作物水足迹整体呈下降趋势,厘清了中亚地区引起水足迹下降的主要农作物种类,相关成果可以为中亚地区的农作物优化种植和水资源节约提供支撑。

非参数模型在河湖富营养化研究领域应用进展

河湖富营养化过程受流域水污染、生境破坏和闸坝控制等多因素非线性叠加影响,在一定程度上限制了常规水生态机理模型的模拟精度.非参数模型以其强大的数据分析能力在河湖水生态问题诊断和预测方面得到了广泛应用,该文系统梳理了国内外近20年来河湖富营养化非参数模型的相关研究成果,通过Citespace开展基于WoS与CNKI数据库的相关文献大数据可视化分析,全面阐明了结构方程模型(SEM)、贝叶斯网络(BN)、支持向量机(SVM)、人工神经网络(ANN)、随机森林(RF)、梯度推进机(GBM)、广义相加模型(GAM)等主流非参数模型在河湖富养化营研究中的适用性与局限性,对具有相似特征的模型进行对比分析并提出展望,以期为水生态模拟相关研究提供科学有效的方法支撑.结果表明:非参数模型在河湖富营养化研究领域中的应用呈指数增长趋势,其中SEM、BN、RF、GBM和GAM模型适用于河湖富营养化问题的诊断和驱动要素识别,BN、ANN、SVM、RF、GBM和GAM具有良好的非线性拟合预测能力.非参数模型将是今后一段时期内开展水生态大数据分析诊断和预测管控的关键技术手段.综合考虑区域异质性与多重环境因子在不同时空尺度上响应关系及强人类活动干扰下的河流水生态退化风险,利用生态机理模型与非参数模型耦合求解与优化算法引入,精准识别水生态健康退化的环境压力阈值,开展变化环境下的水生态退化风险预测预警,将是未来非参数模型在河湖富营养化应用研究的重要方向.

2000年以来浐灞河流域不同地貌区植被变化特征及影响因素研究

秦岭是中国南北气候分界线。2000年以来植被的快速恢复,对该区域生态水文过程产生了深远的影响。秦岭地区地貌多样,分析不同地貌区植被恢复特征、影响因素及其对生态水文过程的影响,对秦岭生态环境保护具有重要的借鉴意义。以位于秦岭北坡的浐灞河流域为研究对象,将整个研究区分为上游山地区、中游丘陵区和下游平原区3个分区,以归一化植被指数(NDVI)为基础数据,基于趋势分析和回归分析等方法,研究了浐灞河流域不同地貌区的植被恢复差异、影响因素及其对径流输沙的影响。结果表明,浐灞河流域上游山地区NDVI值呈极显著增加趋势,中游丘陵区NDVI值呈缓慢增加趋势,而下游平原区呈极显著减少趋势。上游山地区NDVI在6—9月处于较高水平,中游丘陵区和下游平原区NDVI的年内分布呈现双峰特征。整个浐灞河流域的植被恢复速度为0.0019/a,上游山地区、中游丘陵区以及下游平原区的植被恢复速度存在显著差异(P<0.05)。上游山地区海拔对植被恢复速度具有显著影响(P<0.05),中游地区不同坡度的植被恢复存在显著差异(P<0.05)。上游山地区植被恢复的主要驱动力是林地自身植被覆盖度的提升,中游丘陵区部分林地覆盖度的提升是这一区域植被覆盖度提升的主要原因,而下游平原区耕地转为建设用地是植被退化的主要原因。年降水量对上游山地区的植被覆盖度影响不显著,但对中游丘陵区的植被覆盖度具有极显著的正相关关系(P<0.001)。在浐灞河流域,植被恢复对径流量的影响较小,而对土壤侵蚀模数影响较大。综上,植被在秦岭北坡不同地貌区的恢复特征和影响因素不同,深入研究植被恢复的时空差异及其对气象因子的响应,对于秦岭地区植被保护具有重要意义。

陕西省生态系统水源涵养功能评估分析

以陕西省为研究对象,基于水量平衡法并结合GIS空间分析与线性回归法,对2000—2014年区域生态系统水源涵养功能动态变化进行科学评估和重要性评价,并以此为方向探讨区域生态红线规划。结果表明:(1)陕西省水源涵养能力南北高,中间低,空间差异显著,单元水源涵养量为0~800.90 mm;近15年水源涵养功能增加区域面积占研究区总面积的86.71%,总水源涵养量呈“整体上升,局部下降”特征。(2)气候要素与水源涵养量相关性较强,植被类型也影响着水源涵养的空间特性。植被类型中,森林是生态系统水源涵养的主体,其中,水源涵养能力为:常绿阔叶林>常绿针叶林>落叶阔叶林>落叶针叶林。(3)研究区内水源涵养量<200 mm的区域占总面积的65.12%,整体水源涵养生态价值不高;综合划定水源涵养生态保护红线面积约77593.31 km2,占总面积的37.70%,主要分布在秦岭中西部高山区、汉水谷地以南以及延河流域以北,生态系统类型以林地为主。

渭河浮游生物群落结构特征及其与环境因子的关系

渭河是黄河第一大支流,是黄河流域生态保护与高质量发展的重要研究区域。为了掌握渭河浮游生物组成结构及生态环境现状,于2018—2019年分两个季节在渭河开展4次水生态调查,研究分析了渭河浮游生物群落结构特征及其影响因子。调查结果显示,浮游植物有8门53种,以绿藻门和硅藻门为主,占比分别为43.4%、33.9%;浮游动物4类30种,以轮虫为主,占比为50.0%。渭河浮游生物优势种主要为梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)、篦形短缝藻(Eunotia pectinalis)、小球藻(Chlorella vulgaris)、球形砂壳虫(Difflugia globulosa)、舞跃无柄轮虫(Accomorpha saltans)。种类数均呈现下游>中游>上游,春季浮游植物平均密度(2.115×10^(6) cell·L^(−1))和平均生物量(0.432 mg·L^(−1))均高于秋季(1.630×10^(6) cell·L^(−1),0.352 mg·L^(−1)),秋季浮游动物平均密度(9.864 ind·L^(−1))和平均生物量(10.219μg·L^(−1))均高于春季(4.984 ind·L^(−1),3.168μg·L^(−1))。浮游生物Shannon-Weiner多样性指数(H′)、Pielou均匀度指数(J)和Margalef丰富度指数(d)均值分别为2.519、0.798、1.394。浮游生物多样性指数评价结果表明,渭河水质属于轻度污染,浮游生物群落结构趋于简单化。典范对应分析显示,海拔和水深是影响渭河浮游植物群落结构的主要环境因子,海拔、溶解氧和pH是影响渭河浮游动物群落结构的主要环境因子。河道综合治理与水体污染控制在一定程度上改变了渭河水环境质量,从而影响了浮游生物群落结构演替。该研究可为渭河河道生态修复工作提供依据,具有一定的区域指导意义。

西安人为源VOCs排放特征及其对O_3和SOA生成潜势的影响

为研究西安市人为源VOCs(挥发性有机物)对OFP(O_3生成潜势)和SOAFP(二次有机气溶胶生成潜势)的影响,基于西安市环境统计数据和相关统计资料,结合排放因子法和已有的源成分谱,建立西安市人为源VOCs排放清单,并利用最大增量反应活性(MIR)和气溶胶生成系数(FAC)估算各类人为源排放VOCs对O_3和SOA(二次有机气溶胶)的生成贡献.结果表明:(1)2016年西安市人为源VOCs排放总量为119.187×10~3t,其中,溶剂使用源、移动源和工艺过程源是主要的排放源,排放量分别为50.676×10~3、29.414×10~3、24.430×10~3t.(2)2016年西安市各区县VOCs排放总量较大的依次为长安区、雁塔区、未央区和碑林区,排放量分别为15.28×10~3、12.34×10~3、11.81×10~3和10.14×10~3t,莲湖区、新城区和灞桥区VOCs排放量大于5×10~3t,而阎良区排放量最小.(3)2016年西安市总OFP为222.087×10~3t,间/对-二甲苯、甲苯、邻-二甲苯等对总OFP的贡献率为72.40%;溶剂使用源对总OFP的贡献率最大,其次是生物质燃烧源,并且生物质燃烧源单位质量VOCs的OFP最强.(4)2016年西安市总SOAFP为318.347 t,间/对-二甲苯、甲苯、邻-二甲苯、乙苯等对总SOAFP的贡献率为88.65%;溶剂使用源对总SOAFP的贡献率最大,其次是生物质燃烧源,而且溶剂使用源单位质量VOCs的SOAFP强于其他排放源.研究显示,与其他地区VOCs单位面积排放清单相比,西安市VOCs单位面积排放强度处于中等水平.

北洛河流域浮游动物群落结构时空特征及其与环境因子相关性

为了解北洛河流域浮游动物群落结构的现状及动态变化,分别于2017年丰水期(9—10月)和2018年枯水期(4—5月)在北洛河流域用浮游生物网对浮游动物进行调查。结果表明:经鉴定,北洛河流域浮游动物有60种,主要类群为轮虫和原生动物,占种类总数的86.7%;浮游动物全年优势种为螺形龟甲轮虫Keratella cochlearis、长肢多肢轮虫Polyarthra dolichopteria、污前翼轮虫Proaless ordida和无节幼体,不同水期优势种的变化明显,种类差异较大;浮游动物年平均密度和生物量分别为36.77 ind./L和46.341μg/L;密度聚类分析显示,浮游动物采样点枯水期聚类为3大类群,丰水期聚类为2大类群;北洛河流域枯水期和丰水期浮游动物Shannon-Wienerd多样性指数平均值为2.56~3.47,Pielou均匀度指数平均值为0.71~0.90,Margalef丰富度指数平均值为1.01~2.88;典范对应分析显示,海拔和pH是影响枯水期浮游动物群落的主要环境因子,总溶解性固体、水温、河宽和浮游植物丰度是影响丰水期浮游动物群落的主要环境因子。研究表明,北洛河流域浮游动物多样性较好,群落结构较稳定,水体整体处于中污染状态,本研究结果可为北洛河流域的环境治理及水资源开发提供参考。