电力再生资源“源-流-汇”循环利用体系研究

本研究围绕构建电力再生资源循环利用体系进行深入分析,旨在提升资源利用效率,促进生态文明建设。首先,明确研究背景及意义,为后续深入分析奠定基础。其次,以循环经济学作为再生资源循环利用中心的理论基础,参考其理论框架与方法论,系统归类“源-流-汇”电力再生资源循环利用体系的运作机理。最后,对整个研究进行总结,并提出相关建议。从而为推动电力再生资源循环利用体系持续改进和优化提供方向,对于推动我国循环经济发展和生态文明建设具有理论和实践意义。

基于“源-汇”理论的山区农村居民点“三生空间”优化研究——以井陉县为例

本研究根据农村居民点以及太行山区县域“三生空间”分布特征,基于“源-汇”理论和MCR模型,从生态源地扩张和生产源地扩张的角度,依据“三生”功能构建阻力面指标体系,计算最小累积阻力面差,实现县域“三生空间”的划分和农村居民点分类整治优化。结果表明:(1)基于“源-汇”理论的最小累积阻力模型在山区“三生空间”格局构建,农村居民点分类整治中具有相容性和可行性;(2)研究区以生态保护区和生态优化区为主,生态空间占比59.5%,以生态功能为主,农村居民点分布中生产功能占比62.7%,以生产功能导向为主,因此,乡村整治要根据农村居民所处的主导功能分类整治;(3)乡村整治应综合考虑农村居民点的生活、生产、生态功能特征,分类促进山区乡村振兴和生态文明建设。

基于“斑块-廊道-基质”和“源-流-汇”范式景观格局分析的景观生态学工具箱原理与应用

景观格局的定量分析是评价其对生态过程影响的先决条件,也是生态系统规划和管理的重要依据。当前的景观格局分析软件都仅提供基于“斑块-廊道-基质”景观分析范式的格局指数计算,不包含基于“源-流-汇”的范式的指数计算。这不仅无法适应景观生态学理论的发展,也无法满足大数据时代对计算场景和速率的需求。针对该问题,在研发基于“源-流-汇”的范式的指数算法的基础上,开发了景观生态学工具箱(Landscape Ecology Toolbox,LET)。不仅同时提供基于两种分析范式下的景观格局指数计算,也提供了图形用户界面和命令行两种运行方式。在对LET主要功能进行介绍的基础上,将LET同现有景观分析软件在操作逻辑、景观指数计算范围、特色功能等方面进行了详细的对比,最后对软件未来的发展方向进行了讨论。

西安市“源-汇”景观对碳排放量与可吸入颗粒物的协同效应

【目的】大气污染与温室效应等环境问题,已成为影响城市可持续发展的重要因素,在减污降碳的实施路径方面亟需开展相应研究。【方法】以西安市主城区为研究对象,通过构建景观指数加权变异模型,分析城市“源-汇”景观格局的结构特征;基于反距离加权插值与约束性排序分析法,探究碳排放量与可吸入颗粒物的空间分布特点,揭示“源-汇”景观对“碳污”的协同影响。【结果】结果显示,“源-汇”景观格局的特征尺度为距离研究区几何中心3 km、7 km、14 km的幅度边界处;碳排放量、PM_(2.5)、PM_(10)的反距离加权插值模型判定系数R^(2)分别为0.8541、0.8238与0.7885;“碳污”与景观指数之间的多元多重回归模型判定系数R^(2)为0.7540;16个“源-汇”景观关键指数对“碳污”的累计解释率达到66.2%,与“碳污”相关性的累计贡献率达到87.9%。【结论】结果表明,研究区环路界限可反映景观空间结构的扩展过程与分布特点;冬季采暖期碳排放量与可吸入颗粒物的空间异质性显著,呈现出不同的空间分布特点;通过对街区内绿地斑块密度、最大斑块指数、绿地率、香农多样性指数以及建筑密度与建筑高度变异系数进行差异化空间配置,可对“碳污”具有显著的协同消减影响。研究结果为城市景观规划、碳排放量与空气污染治理提供了科学依据,可促进城市生态环境的可持续发展。

基于“源-流-汇”理论的城区小微水体保护规划方法研究

小微水体是城市雨洪调蓄的重要空间。以提高城市雨洪韧性为目标,以小微水体为对象,基于“源-流-汇”理论提出了现状雨洪条件分析、“源-流-汇”空间识别与评价、小微水体保护建设引导的规划思路,从空间维度提出了小微水体的保护路径,避免了总量管控方法下的空间错配,并以安徽省蚌埠市中心城区为例进行了实例研究。以期为国土空间规划编制背景下小微水体布局和保护提供技术支撑,为城市水系保护提供参考。

基于“源-汇”理论的深圳河湾流域非点源污染风险评价

非点源污染影响因素复杂,实时监测与模拟具有难度,而景观生态风险评价从景观格局与生态过程的角度为区域污染风险评价与识别提供了新的思路。以深圳河湾流域为案例,基于“源-汇”理论,通过源汇景观识别、景观空间负荷对比指数评价污染风险,且与实地监测污染物数据进行数值与空间相关性分析,验证其结果准确性与科学性。研究结果表明:1)污染物监测数据表明流域内雨季总氮、总磷平均浓度超标率为12.99%、11.89%,非雨季超标率为8.61%、9.44%,雨季风险高于非雨季,5、7、9、10、12、13号子流域水环境质量相对较差,下游污染风险高于上游,沿海污染风险高于非沿海。2)非点源污染风险指数法评价结果表明7、9、10、12、13号子流域处于污染高风险区,集中在布吉河流域与福田河下游,占流域总面积的16.93%。3)两种风险结果具有一致性,数值上具有高度显著性,空间上具有聚集性。基于“源-汇”理论的非点源污染风险指数法适用于区域非点源污染风险评价。

“源-汇”热景观理论下的城市通风廊道构建研究——以合肥市主城区为例

科学构建城市通风廊道对缓解城市热岛效应有着重要作用。以合肥市主城区为例,利用“源-汇”热景观理论提取通风廊道起终点,MCR模型和重力模型分析并筛选通风廊道,构建研究区通风廊道网络。结果表明:起点斑块以水库、湿地公园、森林的集中区为主,终点斑块以城市建成密集区为主;共构建13条一级廊道,9条二级廊道,全长312.44 km;在夏季主导风向下,除Y5斑块外的其他热源斑块均能够通过一级廊道引入2个及以上的热汇斑块的冷空气;“源-汇”理论的引入可以增强城市通风廊道对于城市冷源和热源区域的联系,加强城市通风廊道的效能。

渤海湾盆地车西洼陷陡坡带古近系沙河街组沙三下段“源-汇”系统

依据渤海湾盆地车镇凹陷车西洼陷陡坡带古近系沙河街组沙三下段岩心、测井以及三维地震资料,对研究区的"源-汇"系统进行了研究。结果表明:(1)车西洼陷沙三下段为一个三级层序,并可进一步划分为低位、湖侵与高位3个体系域,其陡坡带沙三下段发育杂基支撑中砾岩、碎屑支撑中砾岩、杂基支撑细砾岩、碎屑支撑细砾岩、砂质砾岩、含砾砂岩、粗砂岩、中砂岩、细砂岩、递变层理砂岩、滑塌岩等11种重力流成因岩石类型及深湖泥岩,表现为典型的近岸水下扇沉积;不同体系域时期扇体规模整体呈"由大变小,再变大"的演化趋势。(2)车西洼陷陡坡带自西向东识别出6套供源体系,可分为有沟道为主供源体系和滑塌为主供源体系,分别形成沟道供源为主近岸水下扇和滑塌供源为主近岸水下扇类型,其中滑塌供源为主近岸水下扇中的滑塌变形构造更发育、更普遍,但其扇体规模较沟道供源为主近岸水下扇小。(3)进一步的"溯源"分析结果表明,沙三下段沉积时期,研究区物源区母岩以碳酸盐岩为主,其在强烈的构造活动、湿热气候作用下,易于发育石漠化古地貌,剥蚀作用较为强烈,由此形成的频发的季节性重力流进入湖盆,形成该地区的近岸水下扇沉积;不同体系域时期扇体规模的差异主要受物源区气候和植被覆盖的控制。

沉积盆地“源-汇”系统研究进展

"源-汇"系统指盆地中自剥蚀地貌中形成的剥蚀产物,搬运到沉积区或汇水盆地中最终沉积下来的过程。在当前沉积学领域中"源-汇"系统占有重要一席。通过系统梳理国内外文献,评述"源-汇"系统各要素及其耦合作用研究进展,认为源区是控制系统动态过程根本要素,搬运-沉积过程是物源供给不同级次的响应。源区古地理演化下物理和化学风化作用控制物源供给,物源供给时空属性则决定搬运方式和通道类型。之后搬运中地质作用重塑沉积物组分和结构,而源区扰动和搬运响应两者时间尺度关系决定改造效果。最终源区演化形成的沉积地貌变化造成盆内可容纳空间分异,促使沉积物选择性沉积,塑造了盆内千姿百态沉积面貌。"源-汇"系统先进于其正演化、定量化和动态化研究思路,但研究方法仍处于探索阶段,而要完善研究体系则需着眼于物源体系研究,多时间尺度地质定量化表征方法,多学科交叉动态化研究方法。

基于景观生态学“源-汇”理论的市域尺度生态功能分区——以内蒙古通辽市为例

市域尺度的生态功能分区对于市域生态资源的有效保护和合理利用起着不可替代的指导作用。现阶段较为被动而静态的功能分区研究忽视了市域生态资源在城镇化发展中的剧烈变化。而景观生态学的"源-汇"概念和相关手段,将区域生态功能空间格局与不断变化的生态过程之间建立了联系,在生态功能分区科学理性的研究实践中运用前景广阔。运用景观生态学"源-汇"理论,以内蒙古通辽市为例,通过对于研究区域中"源"景观的划分,设定不同景观要素的阻力值,构建基于"源"动态特征的最小累计阻力模型,计算得出阻力面。并进一步通过寻找阻力面突变点来确定分区阈值,最终确定通辽市域尺度生态功能的5大分区,最后提出有针对性的分区管控措施与指引。研究将市域生态要素在城市化下的动态演变与生态安全格局进行有机关联并制定科学的分区策略,为市域生态空间的优化及管理提供了理论依据。

“源-汇”体系主导下的障壁滨岸沉积体系发育模式——以青海湖倒淌河流域为例

湖泊的障壁滨岸沉积体系研究一直是湖泊沉积学研究的薄弱点。以青海湖倒淌河流域为例,利用野外露头和遥感影像资料,基于"源-汇"体系的研究思路,识别出青海湖倒淌河流域的"源-汇"体系是由物源区、冲积扇、倒淌河、三角洲和障壁滨岸组成。随着日月山—野牛山一带的隆升,倒淌河流域由原来的古倒淌河和冲积扇沉积逐渐转变成一个相对封闭的"内陆湖"。伴随气候的暖干化和野牛山的进一步隆升,倒淌河发生倒转形成现今的倒淌河-障壁滨岸沉积体系。该体系的形成受控于构造-地貌、物源、水系、气候变化与湖平面的升降。加强对沉积盆地周缘物源区岩性特征、构造作用控制下的湖盆古地貌和古风场的研究,有助于预测陆相断陷湖盆中砂体的有利区。

“源-汇”体系主导下的断陷湖盆陡坡带扇三角洲发育模式探讨:以苏丹Muglad盆地Fula凹陷为例

断陷湖盆陡坡带粗粒三角洲地质研究对于油气勘探至关重要。通过岩心、测井和地震资料综合分析,在苏丹Muglad盆地Fula凹陷陡坡带识别出两类扇三角洲,分别为Jake区锥状扇三角洲和Keyi区片状扇三角洲。Jake区物源供给充足,早白垩世持续供源,形成的锥状扇三角洲岩石颗粒较粗,分选-磨圆差,砂体厚度较厚,分布范围较广;Keyi区物源供给不足,形成的片状扇三角洲岩石颗粒较细,分选-磨圆更好,砂体厚度较薄,分布范围有限。文章将"源-汇"体系理论引入到陡坡带粗粒三角洲研究中,通过对母岩剥蚀供源、搬运以及汇聚条件分析,对两类扇三角洲进行成因解释,并建立相应模式,同时指出,"源-汇"体系只有作为一个整体研究,才能较好地预测断陷湖盆陡坡带扇三角洲分布。

油气勘探“源-汇-聚”评价体系及其应用——以珠江口盆地珠一坳陷为例

基于珠江口盆地珠一坳陷独特的地质特征和油气分布规律,综合国内外油气成藏理论及勘探评价体系,消化吸收国内外油气评价的思路和方法,提出并建立了油气勘探"源-汇-聚"评价体系。该评价体系分"烃源"、"运汇"、"聚集"三级评价单元,其中烃源单元评价可从凹陷、半地堑、洼陷3个层次定量评价不同地区烃源岩的宏观分布及资源量大小;运汇单元评价可从运汇方向及强度评价不同汇油范围内的资源潜力;而聚集单元(二级构造带和局部构造)评价有助于确定勘探方向和优选上钻目标,从而实现高效勘探。陆丰凹陷的勘探实践表明,该评价系统符合海上油气勘探的实际情况,充分体现了"源-汇-聚"评价体系在现阶段珠江口盆地油气勘探中的实用性,对勘探程度尚低、油气分布贫富不均的珠江口盆地新领域(新区、新层系、新类型)油气勘探具有重要的指导作用,也对其他海域的勘探具有很好的借鉴意义。

海盆沉积“源-汇”系统分析:南海北部珠江海谷-西北次海盆第四纪深水浊积扇

运用近年来采集的高分辨率地震资料和多波束测深数据,在珠江海谷及西北次海盆深海平原区发现大规模发育的第四纪重力流沉积体系,该沉积体系沿珠江海谷以北西-南南东方向贯穿整个北部陆坡,进入西北次海盆后呈扇形展开,形成珠江海谷-西北次海盆大型深水浊积扇系统。据沉积体系空间展布特征差异,将珠江海谷划分为北、中、南三段,北段为过路侵蚀和水道下切,中段以水道充填和天然堤沉积为主,南段以水道-天然堤和朵叶体沉积共存为特征,揭示出北部陆坡珠江海谷是珠江口外陆缘物质输送海盆深海平原的主要通道;海盆区总体以朵叶体发育为特色,呈扇形展布。深水扇系统可分为三期次沉积体,其区域结构记录了重力流沉积物从侵蚀、卸载到南海海盆作为限制性盆地接收陆源沉积物的全过程,为“源-渠-汇”的研究构建了一个完美的范例。本文以珠江海谷-西北次海盆第四纪深水浊积扇沉积体系为例,完整地揭示了水道-扇体的组构和特征,清晰呈现了陆坡-海盆砂体展布的规律,可为建立南海北部新近纪早期深水扇形成模式提供参考,有助于指导南海深水油气勘探工作。

基于“源-汇”理论和MCR的哈尔滨市生态安全格局变化

以哈尔滨市为研究区域,在提取区域1998、2008和2018年景观类型分布基础上,通过“源-汇”理论和最小累积阻力模型构建区域生态安全格局;统计不同年份生态风险区、缓冲区和安全区面积、分布范围,结合阻力面因子分析生态安全格局时空变化。结果表明:1)生态安全区为哈尔滨市主要区域,研究区域整体表现为生态安全状态;2)三期生态风险区、缓冲区和安全区所处位置未发生明显变化。风险区主要位于区域西部,生态安全区位于区域中部及东部地区,生态缓冲区主要分布在安全区与风险区过渡区域及中部耕地为主的区域,符合生态由高到低的缓冲特征;3)1998—2018年间,哈尔滨市生态安全区面积呈现先减少后增加的变化,生态缓冲区面积呈现先增加后减少的变化,生态风险区的面积一直在小幅增大。

基于“源-汇”理论和生态阻力面(UEER)模型的新疆和田地区沙源扩散路径

厘清沙源扩散路径是荒漠化防治的重要方面。基于“源-汇”景观生态学理论,以新疆和田地区为研究对象,应用生态阻力面(UEER)模型提取沙源地、构建沙源扩散生态阻力面,共提取了和田地区128条沙源潜在扩散路径,并通过重力模型筛选出71条沙源扩散重要路径,识别出48个沙源扩散节点,其中Ⅰ类沙源扩散节点31个,Ⅱ类沙源扩散节点17个。结果表明:新疆和田地区沙源高度扩散风险区域面积为11267.8 km^2,占研究区总面积的5.54%,主要分布于和田县中部、墨玉县北部、民丰县中部及南部,其中一级源地面积为8290.18 km^2,二级源地面积为1955.76 km^2,三级源地面积为1021.93 km^2;沙源扩散路径密度较高的区域集中分布于和田地区西北部,该区域沙源扩散作用最强,东南部沙源扩散作用较集中,中部沙源扩散路径较少,沙源扩散作用最弱;Ⅰ类沙源扩散节点位于绿洲、荒漠交错区域,是防沙治沙的关键节点。上述研究结果可为新疆和田地区荒漠化防治决策提供依据,同时作为对“源-汇”理论应用于沙源扩散路径的探索,为今后类似研究提供参考。

古“源-汇”系统沉积学问题及基本研究方法简述

盆-山动力学、地表过程及沉积物收支研究一直是地球科学领域的研究前沿之一。"源-汇"系统则是以沉积物路径系统将三者有机结合起来,使其成为一个完整的剥蚀-沉积体系。随着近年来研究手段和理论认识的不断发展,"源-汇"系统定量研究逐渐由现代、第四纪向深时方向发展。由于古"源-汇"在后期受到不同程度的改造,所保存的地质信息并不完整。在系统总结其内部要素中几个重要沉积学问题的基础上,分析结果表明源区和汇区的古地貌、古水系及古环境定量重建和精细表征是古"源-汇"系统研究的首要前提。碎屑矿物定量示踪、地貌比例关系以及物质平衡分析是明确古代"源-汇"系统发育特征及其过程的重要方法,为建立新的"源-汇"模型和深入了解地貌演化、沉积历史、有利储层预测具有关键性作用。

陆相湖盆“源-汇”系统要素定量关系——以渤海湾盆地庙西北地区为例

针对古代陆相湖盆“源-汇”系统定量刻画难度大和拟合模式不统一等问题,以渤海湾盆地庙西北地区古近系沙二段为研究对象,以钻井、薄片、壁芯以及三维地震资料为基础,以层序地层学、沉积学、地貌学和“源-汇”系统的基本理论和研究思路为指导,定量了刻画“源-汇”系统要素,分析了要素间的定量联系。结果表明:渤海湾盆地庙西北地区沙二段搬运通道发育规模与物源高度成正相关关系,物源高度越高,搬运通道规模越大;三角洲发育规模与物源体积成正相关关系,物源体积越大,三角洲发育规模越大;过大或过小的搬运通道宽深比均不利于三角洲的大规模发育。在定量关系研究的基础上,建立了“源-汇”系统要素“JASG”模式,为古代陆相湖盆“源-汇”系统研究提供了定量表征实例。

缓解城市热环境的多层级“源-汇”景观网络构建

以天津市六区和新四区为研究对象,首先运用形态学空间格局分析获得7种景观类型,从中提取稳定性较好、面积较大、连通性较高、热贡献度显著的核心区斑块为中心“源”“汇”;其次使用6个空间数据指标构建热环境格局评价模型,根据2009—2013、2013—2018年热环境格局的变化情况提出4类修正系数对基本阻力面进行修正;最后利用“源-源”、“汇-汇”、“源-汇”廊道构建能体现“补偿-输送-作用”过程的多层级“源-汇”景观网络。结果表明:(1)提取的Ⅰ、Ⅱ类中心“源”共27个,总面积为22773 hm^(2);中心“汇”共23个,总面积为50732 hm^(2)。中心“源”的整体抗干扰能力较小,容易受到种植类型和水体富营养化的影响。(2)多层级“源-汇”景观网络总长度约为1445 km,新四区的廊道占总廊道的70%。廊道在空间上分布不均,津南区分布稀疏,北辰区和市六区分布密集。(3)能量从中心“源”逐渐向中心“汇”流动的过程,可揭示网络之间的层级关系和各级廊道对热环境气候的调控作用。以生态格局与过程的角度构建缓解城市热环境的多层级“源-汇”景观网络体系,对合理规划廊道建设、高效缓解城市热环境效应具有积极意义。

基于“源-汇”景观的典型半城市化小流域非点源污染风险评价

小流域的水质恶化主要由点源污染和非点源污染引起,随着点源污染控制水平达到一定程度后,非点源污染已成为首要污染源。当前对非点源污染的管控仍存在难监测和难治理的问题,明晰非点源污染发生风险以及背后的原因是亟需解决的问题,因此开展非点源污染风险分析和评价具有重要意义。采用高分辨率影像解译了2010年、2015年和2020年三期厦门市后溪流域土地利用数据;基于“源-汇”景观格局方法计算研究区网格单元的网格污染指数(GPI);结合土地利用变化数据分析非点源污染风险的时空变异,对风险区成因进行了分析。研究结果表明:当前,“汇”景观占流域面积的67.86%,非点源污染发生风险分布呈现北低南高;十年中,非点源污染风险呈现上升趋势,目前非点源污染发生风险处于低风险水平(GPI=0.27)。通过分析风险区的土地利用构成发现耕地面积的缩减(减少67.08%)和建设用地面积扩张(增加43.02%)是污染风险发生变动的主要原因。计算了风险区转移矩阵,发现非点源污染发生风险区呈现出中高风险区向低风险区和“汇”景观区域转移的趋势。基于“源-汇”景观格局理论计算的网格污染指数(GPI)可以有效地对流域非点源污染风险值进行表征,是评价和分析流域非点源污染发生风险的可用方法。