基于HYCOM的西南黄海沿岸上升流分析

沿岸上升流影响着近岸的营养物质的分布,从而对海洋生态环境的分布产生影响。本文利用经遥感SST数据检验的HYCOM模式数据,对黄海西南沿岸上升流的分布进行分析。从气候态变化、年际变化和季节内变化等三个时间尺度对西南黄海夏季的冷水斑和上升流进行分析,分析表明:多年平均的海表冷水斑中心纬度在33.60°N附近;在年际变化中,沿岸上升流对表层冷水斑的面积有影响,沿岸上升流的垂向流速对海面温度有一定影响;在季节内变化中,沿岸上升流的流速与冷水斑的面积及表层海水温呈中度相关性。基于ERA5风场再分析资料,从风应力和风应力旋度对Ekman输运和Ekman抽吸的影响来分析黄海西南部的沿岸上升流机制,结果表明风应力和风应力旋度与沿岸上升流的平均流速呈中度相关。

近30年黄淮海农作区冬小麦水足迹分布变化

为量化冬小麦生产对水资源的消耗,基于水足迹理论和方法,在县域尺度上,科学分析了1985—2015年黄淮海农作区冬小麦生产水足迹的时空分布和变化特征,并对水足迹冷热点分布趋势进行了探讨。结果表明,黄淮海农作区冬小麦水足迹总量为1168.54×108 m3,在空间上呈现南部区域高、北部区域低的特点。冬小麦蓝水足迹呈现北高南低的空间格局,而绿水和灰水足迹则表现为南高北低。1985—2015年,黄淮海农作区冬小麦水足迹增加了54.8%,其中蓝水足迹和绿水足迹变化较小,而灰水足迹的占比增加了29.1%;空间分布上蓝、绿、灰水足迹均呈现北部降低、南部升高的变化趋势。冬小麦水足迹总量的重心呈现向西南方向迁移的趋势,但整体变化幅度较小。近30年冬小麦水足迹在全局和局部均呈现空间集聚趋势,热点区域在2.5亚区扩大,冷点区域在2.2亚区扩大。以上研究结果为黄淮海农作区冬小麦布局优化和农业水资源高效利用与管理提供了科学依据。

柴达木盆地水源涵养功能时空特征分析

水源涵养是柴达木盆地生态服务的主导功能之一,对维护青藏高原的生态安全发挥着重要作用。本研究利用柴达木盆地土地利用、气象、土壤、地形等数据,采用InVEST模型对盆地生态系统水源涵养功能的时空特征进行分析,并计算水源涵养功能的冷热点分布格局。结果表明:1)草地是柴达木盆地的主要的植被类型,占盆地总面积的30.00%,主要分布在山区地带,1980–2018年草地面积呈增加趋势。2) 1980–2018年柴达木盆地平均年产水量和水源涵养总量分别为32.17×10^(8)和12.17×10^(8) m^(3),水源涵养功能时空变化显著,空间上由四周山区向盆地中心递减,水源涵养量与降水量空间分布比较一致,海拔3 500 m以上的山地水源涵养量约为柴达木盆地总水源涵养量的91.39%,草地是柴达木盆地主要的水源涵养植被,其水源涵养总量占盆地总水源涵养量的95%。柴达木盆地水源涵养量从1980–2018年呈逐年增长趋势,高中覆盖度草地面积增加是柴达木盆地水源涵养量提升的主导因素。3)柴达木盆地多年平均水源涵养量的热点区域主要集中于盆地东部、东南部及南部山区,占柴达木盆地总面积的10.93%,该区域降水丰富,主要分布着中高覆盖度草地,植被覆盖度高,持水能力较强,水源涵养功能强。冷点区域分布于研究区北部、中部及西北部,植被稀疏且降水量少,蒸散量高,水源涵养功能低。本研究明确了柴达木盆地水源涵养的重点区域和草地水源涵养功能的重要性,可为制定盆地草地生态保护政策提供参考依据。

中国居民膳食虚拟水消费的区域特征分析

结合信息熵、锡尔指数统计方法与空间数据分析方法,探讨中国膳食虚拟水消费的区域特征,得到主要结论:(1)东、中、西部的膳食虚拟水消费结构均衡度略有上升,东部地区的膳食虚拟水消费结构更趋多元化,中部次之、西部最低。(2)各类膳食虚拟水消费结构差异对地区差异的贡献份额基本稳定在一个数值上,且上下波动;东、中部地区植物性食物虚拟水消费的贡献份额呈下降的态势,西部反之,相比之下东、中、西部地区动物性食物虚拟水消费的贡献份额逐步增强。(3)根据冷热点区变化,发现中国膳食虚拟水消费的空间总体格局没有明显的跃迁,消费热点一直分布在东南沿海,而冷点区域同样在空间分布上表现出稳定的特征。

长江上游宜宾至泸州江段突发水污染风险评估

为防控长江上游重大突发水污染事件的发生,收集整理长江宜宾至泸州江段沿江水环境污染源及受体基础资料,构建水环境潜在污染风险分级评价体系。采用地统计学理论和地理信息系统(Geographic Information System,GIS)相结合的方法开展突发水污染风险分区评价研究,以揭示研究区江段突发水污染风险空间分布差异性。结果表明,污染源或受体热点分布主要集中在城镇化、工业化较快的地区,如宜宾市叙州区污染源最多,泸州市龙马潭区高风险污染源最密集,宜宾县和南溪县高敏感受体数量最多;其他区域污染源或受体分布较为均衡,未形成明显的冷点区域。水环境潜在污染高风险区集中分布在龙马潭区江段和江阳区江段,须提高该区域对潜在污染的风险管理能力,以降低污染事故发生的可能性。

基于InVEST模型的大理州永平县水生态系统服务功能时空变化分析

为探析水生态系统的健康状况,以大理州永平县为研究对象,运用InVEST模型产水和水质净化模块,模拟2000年、2010年、2020年3个时期的产水服务和水质净化服务,通过冷热点分析识别两项服务的空间分布规律,并划分其重要性等级。结果表明:(1)永平县3个时期产水服务的年均产水深度分别为642.37、348.95、275.59 mm,呈下降趋势。(2)水质净化服务TN年均输出量最大值分别为5.90、6.10、6.40 kg/(hm^(2)·a),TP最大值分别为0.14、0.15、0.16 kg/(hm^(2)·a),呈上升趋势。(3)产水服务热点区域集中分布在西部地区,冷点区域集中在中部和东北部地区;水质净化服务热点区域与耕地和建设用地的空间分布格局较为一致,冷点区域集中分布在植被覆盖度高的区域。(4)水生态系统服务功能极重要区占研究区总面积的38.24%,分布在用地以林草地为主的中部和东部区域;较重要区和一般重要区分布在西北部和南部用地以灌草和旱地为主的区域,占总面积的40.22%、16.11%;不重要区占总面积的5.43%,分布在用地以耕地和建设用地为主的区域。

基于InVEST模型的黄土高原丘陵区水源涵养功能空间特征分析

水源涵养功能是黄土高原丘陵区生态服务的主导功能,对保障该区域生态与社会经济的可持续发展具有重要作用。以定西市安定区为例,基于InVEST模型评估了2017年的水源涵养功能及其空间分布特征,并利用空间统计方法计算了水源涵养功能的冷热点和重要性分布格局。结果表明,该区2017年在栅格单元的水源涵养量介于0-364.541 mm之间,流域单位面积平均年水源涵养量36.37 m3/hm2,水源涵养总量为11900×104 m3。其中,西河流域单位面积平均年水源涵养量最高,达54.64 m3/hm2,整个区域的水源涵养功能在空间分布上呈由西南向东北逐渐减少的特征。水源涵养功能的热点区域主要集中在南部地区,热点分布呈由西南至东北逐渐降低的分布格局;冷点区面积要高于热点区面积,非显著点面积占总面积的50%以上。水源涵养功能的高度重要区和极重要区面积占总面积的34.39%,主要分布在关川河流域;一般重要区和较重要区面积占总面积的40.59%,主要分布在海拔较低的称钩河和西河流域。通过对定西市安定区水源涵养功能及冷热点和重要性的空间分布特征分析,明确了生态保护与建设的重点区域,为黄土高原丘陵区的生态与社会经济发展提供决策依据。

荒漠森林生态系统健康评价与分析——以塔里木河下游为例

针对传统森林生态系统健康评价指标过多、评价周期较长和空间信息不够精确等问题,协同多源遥感和基础地理数据,采用“驱动力-压力-状态-响应-影响”模型选取23个指标,确定了适用于塔里木河下游的荒漠森林生态系统健康评价方法,并分析生态输水前后其健康时空变化特征及趋势。结果表明:1)1989—2018年,森林生态系统健康等级Ⅰ和Ⅱ的比例从1989年的19.61%迅速降低到2000年的0.29%;生态输水后,这一比例又波动性增长到2018年的40.96%,呈整体改善、局部退化、恢复与受损并存的时空分布格局;2)热点由强聚集组团式向弱聚集条带式转变,平均中心由兵团农垦区向生态保护区移动,其健康恢复速度高于受损速度;3)当生态输水量大于5×10^(8)m^(3)时,即可保证25%左右的荒漠森林生态系统处于较健康水平,这可有效降低其健康对间断性输水的敏感性。

冷轧带钢表面水淬斑缺陷的控制实践

根据冷轧连续退火机组带钢表面水淬斑缺陷形貌及出现规律,对缺陷及水淬槽水质、水温进行分析,确定了水淬斑的产生机理,并采取相应措施使水淬斑得到有效控制。