基于环境DNA技术的黄河流域下游山区河流大型底栖动物群落多样性特征及其影响要素分析

河流生物群落组成由多种环境因子共同作用形成,但其影响机制尚不清楚。本研究基于环境DNA技术,选择黄河流域下游4条山区河流(锦绣川、锦阳川、锦云川和三川汇合后河流)的10个样点开展大型底栖动物监测。结果发现:不同溪段水质状况有所差异,锦云川盐化程度(以电导率EC表征)和营养盐浓度较高,锦阳川抗生素浓度较高,锦绣川水质较好。山区河流大型底栖动物群落组成差异明显,锦绣川以水生昆虫为主,软体动物占比较低。其中,昆虫纲的大蚊(Tipula abdominalis)、天角蜉(Uracanthella punctisetae)和寡毛纲的顠体虫(Aeolosoma sp.)是造成锦绣川与其他河流大型底栖动物群落结构差异的关键物种。冗余分析和变差分解分析结果表明,盐化、营养盐和抗生素均会对大型底栖动物群落组成产生影响。其中,EC的解释率为22.86%,营养盐中的TP、NH_(3)-N和TN的解释率分别为20.12%、13.25%和7.81%;此外,盐化可与营养盐和抗生素通过耦合效应对大型底栖动物群落组成产生影响,贡献率分别为21.60%和16.20%;抗生素与营养盐的贡献率为19.60%。逐步判别回归模型结果显示,Margalef指数(d)受盐化(EC)和营养盐(NH_(3)-N和NO_(3)^(-)-N)的共同影响;随着河流中EC浓度升高,d与NH_(3)-N之间的正响应关系及其与NO_(3)^(-)-N之间的负响应关系显著增强。因此,多环境因子对水生生物的影响不容忽视,在大型底栖动物生物多样性保护中应关注各类环境因子的影响贡献。

气候变化影响下澜湄流域下游水稻生产用水量模拟与分析

农业用水是社会经济用水的主要行业,气候变化对农业用水的影响可能改变区域的水资源供需情势。以澜沧江-湄公河流域下游为研究区,基于ERA5-Land数据集和最新的CMIP6气候预测数据,选用SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP5-8.5三种排放情景,AquaCrop模型将非生产性土壤蒸发和生产性作物蒸腾分离,将水稻生长期内蒸腾总量作为水稻生产用水量,模拟了澜沧江-湄公河流域下游历史和未来时期水稻生产用水量,分析了水稻生产用水量的变化情况及其与温度、降水和CO_(2)浓度之间的相关关系。结果表明:澜沧江-湄公河流域下游水稻生产用水量在空间上表现为北多南少,总体呈现逐年减少趋势,且在SSP5-8.5情景下趋势更加明显。SSP5-8.5情景下的未来远期,澜沧江-湄公河流域下游水稻生产用水量将减少29.7%。与温度和降水相比,水稻生产用水量和CO_(2)浓度之间的相关性最强。SSP5-8.5情景下的未来远期,在泰国的相关系数为-0.875,其余国家各季度下的相关系数均小于-0.9。

黄河流域下游城市群生境质量时空演变及其驱动因素

[目的]对黄河流域下游城市群生境质量及其影响因素开展研究,为该地区生态环境保护和高质量发展提供参考。[方法]基于2005—2020年土地利用数据并使用InVEST模型分析区域生境质量的演变特征,通过空间分析探索生境质量的集聚效应,采用地理探测器探索生境质量的影响因素。[结果]①2005—2020年,黄河流域下游城市群生境质量水平整体较低,平均生境质量指数为0.4022,呈先下降后上升的趋势。②空间自相关分析显示,生境质量在空间上高度相关且呈现出两极集聚特征,生境质量在中原城市群西部、北部及山东半岛城市群中部高—高集聚;在郑州市、青岛市等在城市群中经济发展突出的城市低—低集聚。③地理探测器探测结果显示,土地利用是影响黄河流域下游城市群生境质量的主要因子,不同因子间交互作用强于单个因子对生境质量的影响。[结论]黄河流域下游城市群生境质量高值区要继续加强对生态环境保护的力度,生境质量低值区要严格控制土地开发强度,杜绝建设用地无序扩张,提高土地的利用效率。

黑河流域下游额济纳绿洲与水资源的关系

简要介绍了黑河流域下游额济纳绿洲自然概况 ,分析了黑河下游地表水、地下水近 2 0年的变化趋势 ,进而对额济纳绿洲植被生长、植物种群演替、植被覆盖度以及绿洲的存亡与当地地下水埋深的关系作了剖析 ,并对规划年绿洲变化作了预测。指出了水资源是黑河下游额济纳经济社会可持续发展和生态环境建设的依托 ,如何稳定绿洲和使绿洲有适度规模发展 ,是生态保护的核心问题 。

山东黄河流域下游土壤粒度和深度试验成果

以黄河流域下游野外获得的土壤粒度和深度纵剖面试验资料为基础,分析了黄河流域下游不同土壤类型区、不同地貌单元的土壤粒级组成、元素在各粒级组中的分配特征和元素在土壤纵剖面中的含量、纵向变化规律,探讨了其在生态地球化学调查中的意义。确定了能代表区域内土壤主要物质组成的粒级范围,提出了本区生态地球化学调查的最佳样品筛分加工方案和表层、深层土壤样品采集的有效深度和层位。

黑河流域下游天然植被生态及需水研究

依据遥感资料分析了黑河下游天然植被生态变化 ,提出了依据由生态适宜性理论建立的植物生长与地下水位关系模型 ,结合遥感技术进行的生态分区和植物生理需水的现场实验数据的天然生态需水量计算方法 ,计算了黑河流域下游额济纳旗天然植被生态需水量 ,得出了合理的结论。

塔里木河流域下游植物区系及生态学研究

塔里木河流域下游地区植物有30科80属122种,以双子叶植物类群占优势,其中多年生草本植物在塔里木河流域下游植物中占多数,显示了物种形成是年轻的进化类型,生态类型以旱生植物为主,占总种数的52%,这是长期适应比较干旱的自然环境的结果.该区系的温带成分占优势,地中海成分也占有一定地位,这些区系成分的植物都是干旱区荒漠植物的代表.区系地理反映了物种演化过程的历史气候、地质变化动态.查清塔里木河流域下游植物资源的数量和分布区的变迁,为该地区的植物资源保护提供科学依据.

开都河流域下游绿洲表层土壤盐分空间变异特征分析——以焉耆县为例

针对目前干旱区广泛存在的绿洲土壤次生盐渍化问题，基于GIS和地统计学方法，研究开都河流域下游绿洲焉耆县表层土壤的盐分空间变异特征。结果表明：1）0-10cm、10-20cm和20-30cm三层土壤盐分的半方差函数模型均符合高斯模型；随着土壤采样深度的增加，其空间变程递增，C0＋C均为50％，属于中等空间相关性。2）土壤盐分在水平方向上，0～5g／kg（非盐化和轻盐化）呈片状分布，而〉5g／kg（中度、重度盐化和盐土）呈斑块状分布在中部和低洼地区；在垂直方向上，0～10cm土壤盐分含量最高，且随着土层深度的增加，土壤盐分递减。

黑河流域下游天然植被生态需水预测

根据对黑河下游天然植被生态状况的分析,对不同水平年提出了5个生态恢复方案,计算预测了各方案的生态需水量,提出了推荐生态恢复方案。

石羊河流域下游不同年代退耕地风沙流特征研究

不同年代退耕地受土壤水分与植被的影响,地表风沙流输沙量呈规律性变化。以石羊河流域下游民勤治沙站不同年代退耕地为研究对象,用风沙流观测仪测定了不同年代退耕地上0~100 cm的风沙流输沙量,分析了不同年代退耕地风沙流年输沙量等特征。研究结果表明:(1)输沙量总体上表现为随退耕时间的增加而呈增加趋势,退耕时间越长,年输沙量越大,同时输沙量也受周边地貌的影响;(2)不同年代退耕地输沙量随季节呈规律性变化,而且与风速关系密切,输沙量大小与当地风季发生规律相一致;(3)退耕地风沙流输沙量与退耕年代总体上呈二元线性相关关系,相关系数为0.88;(4)通过聚类分析将10个不同年代退耕地风沙流输沙量分为三类,17年为一类,13年为一类,其余退耕年代的为一类。不同年代退耕地因退耕时间的不同,受周边地貌,植被的影响,其风沙流输沙量有很大差异,研究结果为退耕地利用与治理提供了科学依据。

干旱区流域下游绿洲环境变化及其成因分析——以甘肃省河西地区石羊河流域下游民勤县为例

本文主要根据社会调查结果资料分析了甘肃省河西地区石羊河流域下游民勤县的环境变化趋势及其成因,认为中国西部干旱区各流域下游几乎都存在环境恶化趋势。20世纪50年代以来,该地区地下水位迅速下降,沙漠化、土壤盐渍化、植被衰退过程加快,农业生产受到很大影响。造成环境变化的人文原因主要是全流域人口增长过快所引致的耕地扩张所造成的农业用水需求无节制的增长,导致中上游截留下游淡水资源,使得下游地下水利用规模逐年扩张引致地下水位快速下降和水质迅速恶化。后者又导致盐渍化过程加剧以及农业产量的急剧下降。农业产量下降又成为盲目开垦荒地的主导因素之一。这些都导致了植被衰退和破坏,共同造成了生态环境的灾难性突变。

近50年开都河流域下游降水和气温变化特征分析

采用开都河流域下游焉耆县、和静县、和硕县三个气象站1960—2009年气温和降水观测资料,以线性趋势函数,M-K突变检验等方法,分析开都河流域下游气温和降水的年际变化、季节变化特征。研究结果表明:(1)焉耆县、和静县与和硕县的年平均气温呈上升趋势,年平均气温线性拟合增长率分别为0.366℃.10a-1、0.256℃.10a-1、0.033℃.10a-1。(2)和硕县月平均最低气温呈现下降趋势,而焉耆县与和静县平均最高气温、最低气温均呈上升趋势;从季节年际变化来看,三个县四季气温均有增加趋势,冬季增温明显,秋季平均气温的年际变化幅度与年平均气温的年际变化幅度相似。(3)三个县年降水量距平值呈下降-上升-下降特征,降水量有微弱增多趋势。(4)和静县与和硕县两站气温异常,焉耆县降水异常,气温突变均出现在20世纪90年代,而且突变发生较频繁。

雅砻江流域下游水库诱发地震监测系统简介

雅砻江下游水库包括了锦屏一、二级、官地、二滩和铜子林五个梯级水库,为国家经济建设提供了巨大的能源保障。但源区内地质构造复杂,断裂带纵横交错,水库蓄水为该流域水库诱发地震创造了条件。为了防震减灾的需要,按照整体规划、统一设计、分期实施的原则,下游流域水库群建成了共计由38个地震台站、7个信号中继汇集站、1个监测中心和1个分析研究中心组成的大动态、高精度数字地震监测预测系统,并因地制宜,采用了卫星、CDMA、数传电台、SDH和超短波等多种通信方式联合组网,实现了38个台站的数据实时传回台网中心。雅砻江流域下游水库诱发地震监测台网是该系统中的重要组成部分,更是四川省首个按全流域规划设计的台网。本文从水库诱发地震问题出发,简要介绍了该台网的设计思路、布局、监测能力和技术系统。

3S技术在霍林河流域下游湿地景观演变中的应用

应用3S技术对霍林河流域下游地区1989年和2001年两个时段的 TM卫星影像进行了遥感解译,采用景观生态学的理论与方法计算了湿地景观多样性、优势度、均匀度、破碎度及斑块分形维数,揭示了湿地景观多样性和均匀度下降、景观优势度和破碎化程度增加的变化规律。

开都河流域下游绿洲土壤盐渍化影响因子分析

以开都河流域下游绿洲为例,应用灰色关联度方法分析了6种影响因子在土地盐渍化过程的相对影响力大小。结果表明:自然和人为因素共同作用于研究区土壤盐渍化过程。土壤含盐量与土壤盐渍化影响因子之间的关联度排序0—10cm层为:地下水埋深>最近排水渠距离>高程>最近灌溉水渠距离>最近湖岸距离>地下水矿化度;10—30cm层为:地下水埋深>最近湖岸距离>最近排水渠距离>高程>最近灌溉水渠距离>地下水矿化度;30—50cm层:最近灌水渠距离>地下水埋深>最近排水渠距离>地下水矿化度>最近湖岸距离>高程。在3个不同土层深度上土壤盐渍化影响因子的影响力不同,土壤盐渍化防治需要综合考虑多种影响因子的作用。

沿黄流域下游城市群冷链供应链空间协同化策略研究

中央政府对黄河流域生态建设与高质量发展的战略部署中,对沿黄流域下游的山东与河南两省给予高度的关注。作为我国农业大省强省,山东与河南在产业化配套体系、区域化种植、专业分工及农产品流通等方面始终位于前列,而服务于农产品的冷链供应链跨区域空间协同,必将成为沿黄流域实现上下游提质增效、换挡提速的新动能和新势能。文章首先针对沿黄下游城市群冷链供应链体系的条件,以中心城市群为突破口和内生动力带动周边地区谋求以点带线、以线带面的整体优化与升级,实现沿黄下游各地区冷链供应链空间协同的高质量发展;其次,以沿黄下游山东与河南两省的10个主要城市为切入点,对其总体概况、政策环境、空间协同态势进行深入洞察和剖析,进而选定其冷链供应链相关评价指标,采用可拓物元综合评价法对评价体系及这10个城市间的整体协同度进行分析;最后,根据检验结果,提出其空间协同的相关策略。

开都河流域下游绿洲土壤盐分特征分析

以开都河流域下游绿洲为研究区，通过野外调查、采样与室内实验分析，采用数值统计方法与主成分分析方法对区域土壤盐分特征进行研究。研究结果表明：（1）0～10 cm土层，土壤盐分含量为0．7348 g · kg^-1，10～30 cm土层为0．2070 g·kg^-1，30～50 cm土层为0．1852 g·kg^-1。随土层深度增加土壤盐分含盐量减少，土壤盐分含盐量的变异系数分别为319％、211％和193％，呈现强变异性。（2）0～10 cm、10～30 cm和30～50 cm土层中，随着土层深度的增加，Cl-、SO4^2-、Mg2＋和K＋＋Na＋离子的均值逐渐减少，总体上盐分分布具有较强的表聚性。（3）土壤盐渍化状况的特征因子是Cl-与SO4^2-。（4）未利用地土壤总盐分均值高于其它土地利用类型，耕地次之，林地的最小，分别为0．4420 g·kg^-1、0．0755 g·kg^-1和0．0414 g·kg^-1。

南流江流域下游水环境综合整治对策研究

近年来,南流江流域下游水污染治理不断深化,水质得到一定改善,但整体水环境质量形势依然严峻。通过分析南流江流域下游水环境质量现状,针对治理存在问题,提出了从构建流域环保跨界管理新体制、强化水染污治理、加强生态修复、强化流域治理的技术支持、创新治理资金保障方式、建立覆盖全流域的社会力量体系等六方面加强南流江流域下游水环境综合整治,为北海市水污染攻坚战提供科学依据。

嘉陵江流域下游地表径流对土地利用变化的响应

近年来,嘉陵江流域下游发展迅速,流域内的土地利用发生了较大变化,下垫面的变化影响了流域的地表径流。在遥感和地理信息系统的支持下,通过解译1993年、2004年、2014年嘉陵江流域下游的遥感影像,获得了该流域不同时期的土地利用情况,并在此基础上,运用分布式水文模型的SCS模型模拟地表径流,分析了嘉陵江流域下游地表径流对土地利用变化的响应。结果表明:(1) 1993—2014年,嘉陵江流域下游土地利用以耕地转出为主,耕地是研究区唯一减少的土地利用类型,而且减少量较大,居民点及工矿用地和草地以转入为主,其他用地的空间转移较为复杂;(2)以汛期6月份的累年平均降水量190 mm作为嘉陵江流域下游的降水量,土地利用类型综合产流能力1993年>2004年>2014年,径流系数分别为0.699,0.671,0.668,在空间分布上南部地区>中部地区>北部地区;(3)研究区不同类型土地利用的产流情况与土地利用类型面积相关联,当土地利用—土壤组面积发生变化时,其对应的产流能力也会发生变化,进而影响地表径流。

基于水文集成模型ParFlow的黑河流域下游地下水-地表水相互作用模拟研究

地下水-地表水相互作用是水文循环过程中的重要环节,研究地下水-地表水相互作用的机理过程及其对环境变化的响应对流域生态环境和可持续发展具有重要意义。利用基于三维物理过程的开源、大规模并行模拟计算软件ParFlow求解紧密耦合的地下水和地表水偏微分方程组,建立流域水文集成模型,从而精确解译土壤水分运移的动力学机制,最终实现定量化表征高时空分辨率的地下水-地表水文循环过程。以黑河流域下游巴牙吉呼(Bajajihu,BJH)地区为研究区,建立二维剖面尺度的地下水-地表水耦合模型,先将数值模拟结果与观测数据进行对比,验证了水文集成模型的准确性,进而分析了降水、蒸散发驱动下的水文响应。结果表明:ParFlow模型模拟的土壤水分与观测值相比,Pearson相关系数(R)大于0.93,均方根误差(RMSD)小于0.007。该研究结果可为利用水文集成模型模拟流域水文循环过程提供借鉴。