30分钟社区生活圈视角下的武汉市主城区绿色空间公平性评价

【目的】全球城市化的加速不断带来各种城市病,城市自然环境被认为是改善居民福祉的重要因素,而多数城市中存在城市绿色空间资源分布不均的问题。将城市绿色空间分布与其他建成环境因素结合进行综合评价,可以全面了解自然资源的分布状况,有助于城市规划师和风景园林师提出更有针对性的改善策略。【方法】使用基于高斯方程和网络生活圈阈值改进后的两步移动搜索(two-step floating catchment area,2SFCA)法,对武汉市城市绿色空间资源配比情况进行评价,并结合社区建筑建成年限数据使用K-means聚类进行综合分析。【结果】1)武汉市城市绿色空间资源分布存在显著失衡并呈现明显的空间效应,绿地与水景可达性分别呈现全局由中心向周边递增、局部团状聚集的特征。2)由聚类分析得到“供需匮乏—建筑老化”“供需匮乏—建筑较新”“供需充足—建筑老化”“供需充足—建筑较新”4种分类结果,发现社区建筑建成年限与城市绿色空间可达性整体呈现空间相关性,在局部地区呈现空间错位。3)政府主导的改善城市环境质量和增强居民交通能力的政策可以缓解城市绿色空间资源分配的不均衡。【结论】验证了构建全面系统的可达性分析方法对于提升城市绿地空间公平性方面的重要性,并在老旧社区更新改造和可持续城市生态系统规划方面为城市管理者提供指导。

延河流域植物群落功能性状对环境梯度的响应

研究群落水平上的植物功能性状特征及其随环境梯度的变化规律,对认识不同环境梯度下植物群落的形成及其对环境的适应机制具有重要意义。以延河流域不同环境梯度下的稳定的自然植物群落为对象,测量了植物群落组成物种的叶厚度、比叶面积、叶组织密度、比根长、根组织密度、单位质量叶氮含量、单位质量根氮含量、种子质量、种子体积等9个性状,然后以物种重要值为基础加权平均得到各个性状在群落水平上的平均值(即群落性状值);以现有的环境因子栅格图为基础,利用ArcGIS提出各群落对应的环境因子值,同时测定各个群落的土壤水分,分析群落各性状值与环境因子的关系,并建立关系模型。结果表明:在群落水平上,9个植物功能性状分别与13个环境因子存在不同程度的相关性,同时这9个植物功能性状对8个环境因子梯度(土壤水分、年4—10月平均气温、年7—9月总降雨量、降雨季节变化、年平均降雨量、年平均蒸发量、坡度、坡向)的响应特征较好,不同植物功能性状间具有较好相关性。群落水平上植物功能性状及其组合随环境梯度的规律性变化,反映了延河流域植被群落构建过程中环境对功能性状的筛选效应。该研究结果对该区的植被恢复重建的物种选择及植被布局规划具有重要的实践意义。

珠江流域湖库型水源集水区酞酸酯(PAEs)类污染物环境健康风险评估

以饮用水源集水区为中心,沿支流采集水样,采用美国环境保护署(USEPA)暴露风险评价方法,结合该地区的参数计算环境健康风险。结果表明:(1)所有采样点均检出PAEs类污染物邻苯二甲酸正丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DOP)和邻苯二甲酸二乙酯(DEP),其中DOP高于DBP和DEP。(2)该饮用水源集水区3种PAEs污染物质量浓度均高于流域内其他乡镇饮用水源,在国内外同类地区也属于中上水平。DOP是集水区内需首要控制的PAEs类污染物。(3)在人类活动干扰少的地区河流污染物的环境健康风险水平较低,而在人口密集区和工业集中区风险水平较高。河流上游风险值低,中游高,下游和库区又逐渐回落。该水源集水区的PAEs类污染物环境健康风险值未超过USEPA规定,但与国内外其它地区相比属于中上水平,存在一定的潜在健康风险,需要根据PAEs的可能来源在水源地环境风险管理中加以防范。

陕北生态脆弱区小尺度生态恢复响应

为了评估陕北生态脆弱区生态恢复的生态经济效果,该文以陕北安塞县县南沟小流域为例,应用经济、能值和生态足迹分析方法,系统研究了流域生态恢复过程中生态与经济过程的演变,旨在揭示生态恢复的响应机制,探讨小尺度下经济可持续的生态恢复模式。研究结果表明,2000-2005年流域产业结构及其多样性显著改善。能值分析结果表明2002-2005年流域资源输入结构有所改善,能值转换率呈下降趋势表明系统生产效率在提高,可持续性指数增加。生态足迹计算结果显示流域2000年和2005年的生态盈余分别为0.03hm2和0.239hm2,生态压力指数(IEFP)分别为0.980和0.838,生态压力减小,生态经济系统具备可持续发展条件。每万元产值生态足迹(EFprod)2000年和2005年分别为53.5hm2和33.6hm2,单位生态足迹能值(EMEF)2002年和2005年分别为1.93×1012sej/hm2和2.00×1012sej/hm2,这两个生态经济综合指标的变化表明资源的经济利用效率和集约化程度在逐步改善。上述结果显示生态恢复提高了流域资源利用和转换效率,环境负载率下降,经济活动对生态生产性空间的占用减少,可持续性潜力增强。研究结果表明生态恢复是陕北生态脆弱区实现生态经济良性耦合、协调发展的基本途径。

国内外城市河道整治的历史、现状及趋势

介绍了国内外城市河道整治的发展过程(历经初级阶段、工程阶段以及环境阶段),并以上海地区为例,从河流功能定位、整治目标、存在的问题、整治措施、整治项目环境影响评价及后期环境监测等6个方面探讨了目前国内城市河道整治存在的问题。在此基础上,从整治理念、技术方法、时空尺度、公众参与等层面提出了整治目标的科学设定、综合系统方法的实施、适应性管理的应用、流域尺度的拓展以及全社会的共同参与等河道整治的发展趋势。

缺资料流域水污染物总量分配方法研究

流域水污染物总量分配对流域水环境管理至关重要。但在缺资料流域,污染负荷的计算分析往往因水文资料匮乏而变得非常困难。本文以赣江袁河流域为例,在划分流域控制单元的基础上,利用SWAT模型对袁河流量进行模拟,再结合LDC(负荷历时曲线)法,实现了袁河流域分区(控制单元)、分期(丰水期、平水期、枯水期)、分类(点源和非点源)和分级(不同水质目标)的总量分配方案。结果表明,SWAT径流模拟精度较为满意,可以为LDC法提供控制单元内部的流量;新余工业区及其下游的保留区是袁河污染物超标最为严重的区域,超标污染物主要以点源为主,其中新余工业区削减量最大。研究结果说明SWAT模型结合LDC方法可以较好地应用于资料匮乏流域的水污染物总量分配。

全国山洪灾害防治规划中小流域自动提取技术

在进行全国山洪灾害防治规划中,小流域是基本工作单元。讨论了在基于地表坡面径流模拟分析提取水系和流域单元的基础上,充分利用山洪灾害防治规划数据集的DEM、水系数据和气象、地貌、岩性等环境因子数据进行小流域提取的方法。首先进行基本地理单元分割,并将环境因子分类,在此基础上将以省为单位的规划区域划分成不同的地理区域,对不同区域使用不同的水道给养面积阈值,进行水系和小流域单元提取。并针对山洪灾害防治规划的小流域单元特点对提取的小流域单元进行分割和归并。

基于GAM模型的延河流域主要草地物种空间分布及其与环境的关系

对延河流域145个样地的主要草地物种空间分布和以GIS空间分析获取的该区12种主要环境因子之间的关系进行了定量研究,同时应用广义可加模型(GAM)分析了单物种的地理分布与环境梯度的关系。结果表明:影响延河流域典型草地物种百里香(Thymus mongolicus)空间分布的主要环境因子包括年均降雨、年均温度、蒸发量,其次是温度季节比,再次是坡位与坡度;主要草地物种与环境的关系非常密切,每个物种都存在自己特定的环境梯度空间中,并以不同的方式在空间上响应不同的环境因子;在流域尺度上利用GAM模型进行单物种和环境关系研究是可行的,能较好地描述物种空间分布和环境因子之间的关系。

流域环境系统灰色规划(英文)

本文以厦门市饮用水源流域农业非点源污染控制规划为实例,探讨了流域环境系统规划的灰色方法问题。主要报告了如何建立灰色规划模型,如何求取规划模型的灰色解,如何将灰色规划解应用于流域规划等。文中介绍的求解灰色规划解的方法是一种近似方法,但十分有效,可以应用于求解类似的规划问题。研究表明,对流域环境系统进行灰色规划更加合理可靠,用灰色系统理论研究区域环境系统的规划问题具有美好的前景。

喀斯特低热河谷石漠化区环境梯度的小气候效应——以贵州花江峡谷区小流域为例

对典型喀斯特石漠化小流域区4种石漠化等级(潜在(L)、轻度(SL)、中度(M)、强度(ST))样地的小气候特征进行了监测,对比分析了它们的气温、相对湿度、光强分布和土壤温度、湿度分布状况和日变化动态。结果表明,各等级石漠化样地内光照强度、气温及其变动幅度的大小顺序为ST>M>SL>L;土温和土壤湿度及其变动幅度为M>ST>SL>L;大气相对湿度及其变动幅度为ST>M>SL>L。强度石漠化样地内日平均相对湿度雨季仅76%,旱季只有51%,分别与潜在石漠化相差13%和35%;光照强度为潜在的4倍以上;雨季气温高3℃;表土(5 cm)土温最高相差16.5℃;日均表土含水率低4.97%。随着石漠化程度的加深,退化生态系统的环境调蓄能力逐渐减弱。

黄河流域水环境污染现状及防治

随着黄河流域经济的发展和人口的增加,黄河的水污染问题愈演愈烈。开展水污染防治、保障黄河流域的水安全,是黄河流域经济社会可持续发展的迫切要求。在概述黄河流域水污染状况、深入分析原因的基础上,从流域水污染防治思路和具体措施入手,探讨黄河流域水污染防治对策。

长江(江苏段)沿江开发水质监控预警系统建设

长江(江苏段)水质监控预警体系是以信息技术为基础,综合运用地理信息系统(GIS)、遥感(RS)、网络、多媒体等现代高新科技手段,在沿江开发现状分析和评价的基础上,建立长江(江苏段)水质基础信息平台、不同功能的水质模型及其相应的管理系统,为区域的环境风险管理提供数据支持。

青海湖流域表层土壤环境背景值及其影响因素

为了评价青海湖流域土壤的环境背景值,2008—2009年分别采集流域表层土壤样品共273个,采用X荧光光谱仪分析了29种元素(Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Fe、P、Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、As、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Ba、Pb、La、Ce、Nd和Th)的含量,根据ArcGis的统计工具ESDA模块,确定了表层土壤背景值及其范围。结果表明:总体上青海湖流域表层土壤各元素含量偏低,但Ca元素含量明显偏高,Zn元素含量明显偏低;流域风化程度是初等风化脱Ca、Na阶段向中等风化脱K阶段转变,风化环境处于冷干向暖湿转变,风化的主控因素是母岩和温度;大多数元素含量的变化都与沉积物中粘土(<4μm)含量的变化呈一致陛,而与砂(>63μm)的含量变化呈反相关关系,这些元素多赋存在细颗粒物中,少部分元素容易赋存于粗颗粒中;常量元素的活动性的顺序为:K_2O>CaO>SiO_2>MgO>Na_2O>Al_2O_3>TiO_2>P_2O_5>Fe_2O_3>MnO;微量元素的活动性的顺序为:Ni>V>Pb>Ba>Sr>Zr>Ce>Rb>Co>Zn>La>Y>Nd>Cu>Th>Nb。

亚洲地区的流域—海岸相互作用:APN近期研究动态

在亚洲地区,不同流域的海岸带所接受的淡水、沉积物、营养物质和污染物质入海通量有着很大的差异。入海通量的特征受到流域人类活动的强烈影响,如水坝建设和化肥的大量施用。气候和海平面的变化也起了一定的作用。流域—海岸相互作用的特点是,入海物质通量的变化将导致流域、河口以及邻近水域的地貌、环境和生态系统的改变。在流域—海岸系统不断变化的情况下,为了改进流域—海岸系统开发的管理策略,应进行以下调查和研究工作:①在现场监测和观察的基础上,定量地描述上述变化;②了解引起上述变化的过程和机制;③发展预测未来变化的趋势和幅度的新方法、新技术;④将所获结果应用于流域—海岸系统的开发和管理实践。为了确定本研究领域今后10年的资助方向,APN(Asian Pacific Network for G lobal Change Research)召集了相关的学术研讨会。按照APN的部署,笔者负责完成了“流域—海岸相互作用”领域的研究课题建议,本文是这份文件的简要总结。

环境及遗传背景对延河流域植物叶片和细根功能性状变异的影响

研究环境筛选作用和植物系统发育背景对植物群落构建产生的影响,有助于理解植物在生长过程中对资源的分配利用和对环境的适应规律。以延河流域3个植被带(森林带、森林草原带及典型草原带)稳定的自然植物群落为研究对象,调查了31个样地107种植物,隶属于35个科78个属,测量了6种叶片和3种细根性状。分别对3个植被带和不同植物科植物的叶片和细根性状做单因素方差分析,结果表明:叶片氮含量和细根氮含量在3个植被带间无显著差异,叶厚度、比叶面积、叶组织密度、叶片磷含量、叶片氮磷比、比根长、根组织密度在3个植被带间差异极显著。由南向北随着气候干旱的加剧,植物通过调节叶片和细根性状,表现出了不同的适应策略:森林带植物叶片相对生长速率高,根系防御力强;森林草原带植物叶片防御力强,根系相对生长速率快。不同科的植物在相同的环境条件下,对于资源的竞争力和胁迫的忍耐力也有所不同,比如豆科植物具有远远高于其他科的叶片和细根氮含量,但是对养分的利用效率并不高。GLM分析结果说明,所涉及的植物功能性状的空间变异主要来自于年均降雨量的变化及植物科的差异,如16.26%的比叶面积的变异可由年均降雨量变化解释,4.02%可由植物科的差异解释。物种水平上,叶厚度、比叶面积、叶组织密度、比根长、根组织密度、叶片磷含量是对气候干燥度变化响应敏感的植物功能性状,其空间变异主要由环境差异所致。延河流域的植物群落在形成过程中,存在明显的环境筛选效应。这表明,环境异质性在植被恢复实践中必须予以考虑。

灰色关联分析法在淮河流域水环境质量综合评价中的应用

文章通过对2006年第15周淮河流域的各主要断面水质监测数据进行分析,较为详细地介绍了将灰色关联分析法应用于淮河流域水环境质量综合评价中的过程,从而展示了灰色关联分析在环境评价和管理中的积极作用和重要意义。

喀斯特小流域黄壤硫同位素组成特征——对环境过程和效应的指示

用连续提取方法分析了黄壤中总硫、SO_4^(2-)、总还原态硫(TRS)和有机硫的硫同位素组成,探讨黄壤中硫的迁移转化过程及其环境效应.有机硫是主要的硫形态,SO_4^(2-)是主要的无机硫形态.TRS具有最低的δ^(34)S值,同时SO_4^(2-)和TRS的δ^(34)S值随剖面加深而平行地增大指示黄壤中存在SO_4^(2-)异化还原过程.黄壤剖面中总硫和有机硫的δ^(34)S值先增大后降低与有机硫矿化及有机硫组分的迁移和底层吸附有关.生物滞留后剩余SO_4^(2-)的吸附、解吸、淋溶迁移及深层吸附与累积导致剖面中SO_4^(2-)的δ^(34)S值先增大后明显降低.酸沉降下剖面中SO_4^(2-)的吸附、解吸和淋溶迁移可引起黄壤酸化.值得关注的是,酸沉降输入的SO_4^(2-)主要以有机硫和吸附态SO_4^(2-)滞留在黄壤中,则在硫的年沉降速率大幅降低后,在较长时期内,黄壤中有机硫矿化和吸附态SO_4^(2-)解吸可能释放大量SO_4^(2-)进入地表和地下水体,与之相关的土壤理化性质变化和水体化学组成改变等方面的环境效应值得关注.

基于水环境质量底线汇水单元划分的实践研究

水环境质量底线划定是“三线一单”的重要组成部分。在国家确立的控制单元的基础上,进行水环境控制单元细化,是水环境质量底线划定的关键环节。基于水环境控制单元划分时汇水单元阈值选取往往存在一定的盲目性,该研究以湖南省为例选取典型区域,在水平分辨率30 m的DEM栅格数据条件下,通过“阈值(栅格数)-河网密度”拟合曲线的一阶导数求得合理的参考阈值。该研究为“三线一单”水环境控制单元划分时汇水单元阈值选取提供方法参考,也为省、市两级编制“三线一单”的省份在以水环境控制单元为载体的分层次精细化管理方面提供了可借鉴的经验。

基于SDG11的城市绿地环境公平测度——以武汉市中心城区为例

绿地资源的供需平衡是环境公平测度的重要维度。基于不同交通方式分析绿地服务的供给水平,结合“城市可持续发展目标”(SDG11)探讨社会发展水平;在此基础上,以武汉市中心城区为例,结合两步移动搜索法、区位熵和洛伦兹曲线等方法,探究供需匹配的空间耦合关系,并分析不同年龄结构群体的绿地资源分配差异。结果表明:1)绿地综合服务水平存在显著的空间差异,受地理环境和历史沿革的时空影响,呈现西高东低的空间格局和由内向外递减的圈层结构。2)可持续发展水平较高的社区主要位于武汉市中心城区腹地,并沿水系向城市边缘蔓延;绿地服务滞后型社区比重较大,城市绿地综合服务水平与可持续发展水平的匹配度不足。3)绿地资源分配两极分化严重,少数人占有大部分绿地资源,负担人口的绿地资源享有程度不足,绿地生态服务的格局亟待优化。研究结果可为绿地规划提供科学依据,有助于SDG11的推进与落实。

长江中游典型河湖湿地主要水环境问题及生态环境地质风险评价区划

为查明长江中游河湖湿地主要生态环境地质问题,选取鄱阳湖、洞庭湖、丹江口库区官山河流域等典型工作区开展了综合地质调查。从区域、流域尺度查明工作区主要水环境问题、评估官山河生态环境地质风险是项目主要任务之一,结果表明:(1)江汉-洞庭平原及鄱阳湖平原赋存区域性原生高砷、铵、铁、锰地下水,鄱阳湖平原发育高碘地下水;江汉-洞庭平原出现高磷地下水;Fe(Ⅲ)还原溶解是高砷、磷地下水形成的主要过程,微生物介导的有机质降解是高铵、磷、碘地下水形成的主要因素;土壤N、生活污水和化肥是鄱阳湖平原地下水硝酸盐主要来源;在洞庭湖平原,受污染的地下水向地表水排泄增加了后者污染物载荷,潜在的导致地表水污染。(2)官山河流域地表水体总氮、总磷浓度多劣于Ⅲ类水质标准,导致水质劣于Ⅲ类标准,有机氮对总氮贡献较大;其子流域存在不同等级的土壤侵蚀、地质灾害、人为污染、饮用水源、水环境、水生态、水生境风险。上述成果提升了典型河湖湿地区地质调查工作精度,为长江中游生态环境保护修复及水资源管理提供科学依据,支撑了长江大保护与长江经济带战略。