长江中游城市群绿色低碳协同发展面临的困境与对策研究

党的“十八大”以来,中国一直致力于推进美丽中国建设,长江中游城市群位于中国经济发展的重要地区,拥有丰富的资源和人口优势,是中国经济增长的重要引擎。现阶段长江中游城市群绿色低碳发展虽然取得了阶段性成果,但仍然面临着诸多挑战,包括国土空间用途管制不到位,能源资源利用效率不高,建成区及其周边地区水土气污染依然严重,农村面源污染较多,生态环境风险隐患较大等。这些问题不仅威胁着人民的健康和生活质量,也对区域可持续发展带来了严峻挑战。为推动长江中游城市群绿色低碳协同发展,实现“双碳”目标和美丽中国建设,本文提出如下对策:建立生态环境协同治理机制,加快绿色低碳技术创新,推动产业结构和能源结构转型,完善资源环境要素市场化配置体系,健全全民环境治理参与机制。

长江干线中下游航道枯水位变异特性研究

为深入认识长江中下游枯水情势发生的复杂变化,采用水文变异诊断系统对宜昌、沙市、汉口、大通等重要控制站点的枯水位进行分月变异特性研究。结果表明:宜昌站枯水期发生中、强的变异;沙市站发生强、巨的变异,变异程度最强;汉口站发生纯随机(无变异)至强变异;大通站发生纯随机(无变异)至中变异;各站点10—11月均发生向下的变异,与2003年相比,2021年汛后宜昌、沙市、汉口站水位(流量)分别下降了0.76 m(6000 m^(3)/s)、2.82 m(7000 m^(3)/s)、1.66 m(1万m^(3)/s),大通站则未发生明显变化,其对航运的潜在影响需加强分析。

长江中下游河段低枯水水位流量关系变化规律分析

2022年长江中下游地区发生了夏秋连旱,沙市站水位创历史最低,低枯水水位流量变化引发了生活用水、生产用水、生态用水等系列问题。利用2009~2022年三峡水库试验性蓄水后长江中下游干流实测资料,对沿程各站断面变化、低枯水水位流量关系变化趋势、河道冲淤变化情况进行了分析研究。结果表明:三峡水库试验性蓄水后长江中下游干流各代表站低枯水水位流量关系呈右偏趋势,同流量下水位有不同程度下降,其中沙市站下降幅度最大,宜昌至城陵矶段河道冲刷强度最大。研究成果可为合理调度三峡等长江上游水库,保障中下游生产、生活、生态用水,落实最严格水资源管理、旱情防御等提供重要参考。

东亚夏季风指数分类与长江中游地区夏季降水的关系

选取适当的亚洲夏季风指数并对它们进行分类,结合1979—2020年长江中游地区夏季降水资料,分析了夏季风异常年份长江中游地区夏季大气环流和降水的特征。主要得出以下结论:(1)两类夏季风指数都与长江中游地区夏季降水呈负相关关系,并且第2类夏季风指数与长江中游地区夏季降水的相关关系更加显著,因此选取第2类夏季风指数来反映长江中游地区夏季降水特征。(2)长江中游地区的降水具有低频振荡特征,在第2类夏季风指数高值年和低值年,振荡的主周期都是32~64 d。(3)第2类夏季风指数高值年和低值年的降水差异主要取决于西太平洋副热带高压的强度和偏南季风的水汽输送。

嫩江中下游沼泽湿地景观空间格局变化

基于TM遥感数据,在GIS空间分析功能支持下,分析了1986年～2000年嫩江中下游沼泽湿地变化特征及其生态环境效应.研究表明,在人类活动和自然因素的共同驱动下,15年来嫩江中下游沼泽湿地景观变化显著,湿地面积趋于萎缩和破碎化,以-0.849%的年变化率递减,面积共减少了5.43×104hm2.湿地宽块数量和斑块规模趋于缩小,最大面积和平均面积分别减少了4.50×104hm2和29 hm2,沼泽斑块形状越来越不规则.沼泽湿地景观主要与旱地、草地、湖泊、河滩地和盐碱地景观类型之间转化,各时段特征有一定差异.沼泽湿地减少的主要去向是旱地和草地,面积分别达到4.56×104hm2和6.35×104hm2.湖泊对沼泽面积增加贡献最大,约有3.57×104hm2的湖泊转化为沼泽,占沼泽增加总面积的46%.沼泽湿地的排水围垦和过度放牧等,引起了湿地荒漠化程度加重,旱涝灾害频率加大,生物多样性损失,生态功能下降等环境效应,区域生态环境脆弱性加重.必须采取有效措施,改善嫩江中下游沼泽景观现状,恢复和重建沼泽湿地生态环境.

1991年夏季长江中下游降水和风场的低频振荡特征分析

对 1 991长江中下游地区夏季降水和风场进行 Morlet小波分析 ,结果表明 :这些要素有明显的低频特征 ,其变化具有阶段性的特点。 6月中旬之前主要表现为准双周振荡 ,6月中旬之后 3 0～ 60 d振荡逐渐明显 ;低频西风峰值超前降水峰值 2～ 4d。通过对散度场及流场的分析发现 ,7月份以后 ,低纬低频系统北传 ,同时中纬 40～50°N低频系统南传 ,两者交汇在 3 0～ 3 5°N。

岷江上游中山区低效林改造对枯落物水文作用的影响

川西地区存在大面积的低效林,其生态功能极弱。通过萌蘖更新技术对岷江上游中山区低效灌丛林地进行改造,定位监测对枯落物水文作用的影响,结果显示:(1)低效林改造1年后,枯落物层厚度和贮量均有明显的改善,总贮量较改造前提高了32.68%,厚度从未分解层向半分解层或分解层转化的趋势加快;(2)改造低效林枯落物层最大持水量较改造前增加了39.60%,影响枯落物层最大持水量的主要因素是枯落物贮量和分解程度;(3)改造林地枯落物对降雨拦截能力有一定的提高;(4)岷江上游中山区枯落物持水量与浸水时间呈对数关系(S=klnt+p),枯落物的吸水速率与浸泡时间呈反曲线关系(V=p+k-t1)。今后应加强对改造林地枯落物的分解速率、土壤的生态功能等方面的研究,以系统综合地讨论这一地区低效林改造的生态效果。

嫩江中下游湿地生态水文功能及其退化机制与对策研究

嫩江中下游湿地是我国自然湿地主要集中分布区之一,是东北松嫩平原生态安全的重要保障。近50年来,在全球气候变化和高强度人类活动的作用下,湿地生态系统严重受损,生态水文功能急剧退化,抵御自然灾害的能力减弱或丧失。本文重点阐述了嫩江中下游湿地的主要生态水文功能,并系统地分析了湿地生态水文功能退化的自然因素与人为因素,认为全球气候变化导致的气温上升和降水量减少、中上游用水量增加与水利工程建设导致流域下游湿地水源补给量锐减、大规模的湿地农田化和过度放牧、农业非点源污染是湿地景观演变和生态水文功能退化的主要机制。根据统筹人与自然和谐的科学发展观,提出了恢复和重建嫩江中下游湿地生态系统的对策和措施,从而保证湿地生态水文功能的正常发挥,保障区域生态环境与社会经济协调、稳定与可持续发展。

嫩江中下游湿地生态环境敏感性分析及可持续管理对策

对嫩江中下游湿地生态环境从自然驱动因子:流域地形地貌、地质构造和沉积特征、气候变化和人为驱动因子:人类开垦活动、水利工程等条件下进行了敏感性评价,在此基础上提出了湿地生态环境可持续性管理对策。

石羊河中下游河岸植被的结构及其功能研究

为了研究石羊河中下游的河岸植被结构和功能对区域生态环境管理和恢复的意义,依径流量将研究区域分为丰水河段和干涸河段,调查距河床不同间距的植被结构与空间分布,进行植被分类和空间格局分析,讨论其功能。石羊河中下游的河岸植被带宽约200～500m,分布区域内植物群落类型的80%以上的建群种,拥有18个群丛。河岸植被类型依河床间距呈梯级分布,河岸植被盖度随河床间距增大成指数下降。河岸植被带不仅拥有乔木和沼泽植物组成的隐域性植被类型,是区域特有种栖息地;而且形成景观廊道,连结斑块,稳定区域生态系统,保护河岸、稳定河床、防治水流和风沙灾害,为当地人们提供多用途的娱乐场所和舒适的生活环境。

长江中下游水稻生长季极端高温和低温事件的演变趋势

选取长江中下游稻区为研究区域,结合长江中下游6省实际水稻观测数据,从近30年的气候统计资料中提取发生在水稻生长关键期的极端高温和低温事件,并从极端事件发生的频次和强度两方面作了年代间的对比分析,探讨了水稻生长季极端气候事件的演变特征。结果表明,单季稻孕穗至灌浆期间的极端高温事件在长江以南地区发生频次比以北地区每年平均多2～3次;和20世纪90年代相比,2000年至今发生频次每年平均增多1～3次,强度增加0.5～1.3℃。早稻播种育秧期和晚稻抽穗至灌浆期的极端低温天气在长江以北地区的持续时间大于以南地区。与20世纪90年代相比,2000年至今,早稻播种育秧期间极端低温天气的持续时间在长江以南地区和以北地区分别减少1～3和4～7d,低温强度减少0.5～1.5℃;而晚稻抽穗至灌浆期极端低温天气在长江以北地区持续天数有小幅减少,但强度有所增加;而长江以南地区持续天数小幅增加,但强度有明显的减弱。

岷江上游中山区低效林改造对土壤物理性质的影响

岷江上游中山区存在大面积低效林,其萌蘖枝多而密,无明显主干,林地阴闭,光照少,土壤干燥,生态服务功能极为低下.经萌蘖更新调控技术2 a的改造后,土壤生态功能大大改善,改造林地土壤容重较对照林地低9.6%～32.6%,土壤孔隙状况明显改善,表层总孔隙和毛管孔隙较对照林地提高30.9%和31.5%,非毛管孔隙随改造时间先增加后减少,土壤孔隙配比更为合理.由于土壤孔隙得到改善,土壤持水性能也明显地提高,表层最大持水量、毛管持水量及自然含水量较对照林地分别提高87.5%,94.6%和64.0%,非毛管持水量在改造2 a后,表层土壤也较对照林地高72.3%.萌蘖更新调控技术通过调控植物结构和功能,加快林地物质循环,促进植物生长和根系活动能力,来改善土壤生态功能.萌蘖更新技术在岷江上游中山区试验效果明显,土壤蓄水保水能力强,为该技术推广应用提供了一定的理论基础.

大范围持续性强降水过程与30～60d低频降水的联系及其预报指数

研究低频振荡是目前开展强降水过程延伸期预报的有效途径。利用1981—2010年中国753站逐日的降水观测资料、NCEP/NCAR第二套再分析资料及实况天气图等资料，分析大范围持续性强降水过程与30～60 d低频降水的联系，并根据前期低频信号构造强降水过程预报指数。研究表明，（1） 大范围持续性强降水过程与低频降水紧密相联，低频降水对强降水过程有显著贡献。在30～60 d低频降水显著年，强降水过程均发生在低频降水峰值阶段；但对于低频降水而言，仅有56%的峰值阶段发生强降水过程。（2） 当低频降水峰值阶段发生强降水过程时，来自东北亚和南海的低频位势高度低值系统在长江中下游汇合，“南北高、中间低”的低频位势高度分布有利于低频气流强烈辐合，并在经向上形成两个完整的反向低频垂直环流圈，促进了上升运动发展，导致强降水过程发生；而对于低频降水峰值未发生强降水过程的情况，北方冷空气南下较弱，高纬度低频影响系统位置偏北，长江中下游附近表现为“南高北低”的低频位势高度分布和单圈垂直环流，不利于低频气流强烈辐合。（3） 综合高、中、低纬的前期低频信号构造了强降水过程预报指数，对延伸期（10～25 d）长江中下游大范围强降水过程预报具有参考价值。

黄河中下游地区夏季旱涝年低频振荡特征分析

利用1971-2010年NCEP/NCAR逐日再分析资料和黄河流域67个测站逐日降水资料,对黄河中下游地区旱涝年的低频振荡特征进行了分析.结果表明:黄河流域30～60d低频降水呈现区域性分布的特征,大值区位于黄河中下游地区,10～20d低频降水呈现整体性分布.黄河中下游地区旱涝年夏季降水普遍存在10～20d和30～60d的低频振荡,10～20d振荡强度整体上均强于30～60d振荡,10～20d低频振荡在旱涝年差异不显著.涝年30～60d低频振荡较旱年显著,涝年和旱年30～60d低频振荡的传播特征不相同,同时涝年的30～60d低频振荡的传播特征也存在差异.影响涝年30～60d低频降水的主要原因是低纬的低频振荡强度增强向北传播到黄河流域,以及青藏高原热源的低频振荡向东北传播与西太平洋热源的低频振荡向西传播在黄河中下游交汇.正常年份的低频降水主要受低纬低频振荡向北传播的影响.

2011年5、6月长江中下游旱涝转折的大气低频特征及其预报

基于国家气候中心2011年5、6月长江中下游降水量、降水过程和气象干旱、洪涝区域等统计资料，以及同期NCEP／NCAR逐日纬向风（u）、经向风（v）和水汽（q）资料，对2011年5、6月长江中下游旱涝转折的大气低频环流特征进行分析。结果表明，气象干旱的5月和暴雨洪涝的6月在大气低频系统分布、低频气流交汇和低频水汽输送等方面有显著不同。5月（6月）我国东部以东洋面，850hPa等压面先后维持西风带低频反气旋或低频气旋（西太平洋低频反气旋），导致长江中下游为单一的低频偏南或偏北气流（低频偏南气流与低频偏北气流交汇）。而且5月（6月）从西南．东北和东南-西北的低频-qv（gv）交汇于120°E，30°N及其附近地区。长江中下游地区水汽通量散度为辐散区（辐合区）。另外，5月无（6月有）自60°E，沿30。N向东传播的低频偏南风与自60°N，沿120°E向南传播的低频偏北风在长江中下游交汇。低频环流的不同特征，有利于5月干旱（6月洪涝）的维持。并对此次旱涝转折在延伸期预报（10，30d）时效内的预报取得较好的预报结果。

2006年特大枯水期间长江中下游河床沙与悬沙沿程变化特征

基于2006年10月长江中下游沿程不同断面的河床沙、悬沙以及流速等相关水文泥沙现场观测资料,采用数理统计学与泥沙运动力学相结合的方法,对极端气候与流域重大工程作用下,长江中下游水沙的沿程变化以及悬沙与河床沙交换等进行分析。流量自宜昌向下游方向总的趋势是沿程增大,观测时段与多年同期平均流量(33 500 m3/s)相比少了近57%,而在沙市河段流速最大值达1.1 m/s;近底层水体含沙量较低,平均值为0.079kg/m3,与多年平均(50年)含沙量相比减少了90%。大通站实测悬沙含量与多年10月平均相比减少了近86%;河床沙组成以细砂和中砂为主,悬沙组成以粘土和粉砂类为主。与多年平均值相比,河床沙变化并不大,悬沙显著细化。中游河段河床沙中略细的粘土和细粉砂组分含量较上下游为多,而悬沙中略粗的中粗粉砂组分含量较上下游为多,断面垂向差异大;同时,从水流、含沙量、河床沙和悬沙颗粒组成及河道类型等多因素同步分析,表明长江中游河道泥沙交换相对频繁,河床稳定性相对较差,下游河道泥沙交换相对较少,河床稳定性相对较好。

三峡水库蓄水期长江中下游水文情势变化及对策

三峡工程于2009年8月通过正常蓄水(175m水位)验收,标志着三峡工程将进入正常运行阶段,全面发挥防洪、发电和航运等综合效益。三峡水库正常蓄水运行后,将改变长江中下游水文情势,水文情势的变化也将带来一定的次生影响。结合三峡水库2009年试验性蓄水情况,分析了三峡水库蓄水期长江中下游出现异常低水位的成因,初步揭示了三峡水库正常运行后长江中下游水文情势的变化规律,并对降低三峡蓄水对中下游的影响等相关对策问题进行了初步探讨。

长江中下游干流浮游藻类空间分布特征初探

为更全面了解长江中下游干流浮游藻类资源现状,于2014年夏季对长江中下游武汉—河口江段的浮游藻类空间分布特征进行调查,共设置了19个调查断面。本次调查共检出浮游藻类6门66种,其中硅藻24种,绿藻23种,优势种属共检出3门6种;浮游藻类平均细胞丰度为(13.43±5.34)×104cell/L,其中武汉上游最高,为23.18×104cell/L,上海河口最低,为5.19×104cell/L;浮游藻类多样性指数均值为3.37±0.35,其中南京下游最高,为4.1,上海上游最低,为2.7;调查样点根据浮游藻类细胞丰度大致可聚为3类:芜湖—南通段、武汉下游—大通段、武汉上游和上海上游。调查结果表明,长江中下游干流浮游藻类数量与空间分布可能受到水文条件的影响,而非受到营养盐的限制。

长江中下游2015年盛夏低温的大气环流特征及ENSO的影响

利用NCEP再分析资料和ERSST资料分析了长江中下游2015年盛夏低温的大气环流特征,并探讨2015/2016年厄尔尼诺事件的可能影响。研究表明:长江中下游2015年盛夏气温为1961年以来第二低。造成长江中下游低温的直接原因是2015年盛夏欧亚大气环流异常稳定,在亚洲地区表现亚洲北部阻塞高压与东亚低槽形成的偶极子形势,导致冷空气不断南下影响到长江中下游地区;而2015年夏季厄尔尼诺快速发展可能是2015年盛夏欧亚大气环流异常的主要原因。

长江中游平原湖区农业开发地域分工与农产品专业化生产研究

农业生产地域分工与农产品专业化生产是使农业从自然经济阶段向以市场为导向的商品农产品生产转变的一个标志。本文在分析该区农业布局现状及其存在问题的基础上，提出了农业总体布局的设想与不同类型地域农业开发的主攻方向与对策，并对市场经济体制下粮食、棉花、猪、禽、水产品等农产品生产基地的地域选择、建设规模与技术措施等进行了探讨。