长江流域微塑料生态风险综合评估

建立了涵盖长江流域43个城市、366个采样点的微塑料数据集来探究微塑料空间分布变化,并基于二维风险评估矩阵和蒙特卡洛模拟分别评估流域内部各采样点微塑料的绝对生态风险和流域整体微塑料的相对生态风险,进而确定了长江流域微塑料的优先控制地区和优先控制因子。结果表明:长江流域微塑料丰度平均值为(2.52±11.60)万个/m^(3),生产生活消费和船舶运输等人为因素、地形地势等自然因素可能是造成其分布不均的原因;长江流域各采样点所在城市微塑料的绝对生态风险指数范围为1~20,应重点关注鄱阳湖流域和太湖流域的微塑料生态风险;在相对生态风险评估中,流域内90.8%的微塑料污染负荷风险处于低风险等级,63.4%的聚合物危害风险处于高风险等级,65.5%的潜在生态风险处于低风险等级,微塑料丰度、聚氯乙烯和聚氨酯对生态风险的贡献较高。

西藏“一江两河”流域2000—2020年土地利用演变及多情景预测

针对大尺度偏远流域土地利用演变、变化驱动和土地利用预测研究较为欠缺的问题,本文利用GIS技术、地理探测器和PLUS模型等方法,基于2000—2020年5期西藏“一江两河”流域土地覆盖等数据,分析了流域土地利用的演变,探究了影响耕地变化的驱动机制,模拟了多情景下2025年流域土地利用状况。结果表明:①西藏“一江两河”流域2000—2020年土地利用空间格局发生明显变化,耕地、水域和未利用地面积呈减少趋势,建设用地和林草用地面积增加;②流域植被覆盖范围广,土地利用程度为中低等水平,综合土地利用动态度呈现先减少后增加趋势;③距水域距离、降水和高程是影响流域耕地变化的主要因素;④生态保护情景更符合“一江两河”流域未来土地利用绿色可持续发展,可为流域土地资源合理规划提供参考。

西藏“一江两河流域”草地土壤养分含量及化学计量特征研究

土壤有机碳、氮、磷、钾等化学成分在土壤物质循环及生物过程中扮演着重要角色,明确土壤有机碳、氮、磷、钾含量及空间分布对土壤资源管理和可持续开发利用具有重要意义。本研究对西藏“一江两河流域”草地土壤有机碳、全氮、全磷和全钾含量空间分布特征进行研究。结果表明:(1)土壤有机碳、全氮、全磷和全钾含量均随土壤深度增加呈降低的趋势。在0~60 cm土壤深度,有机碳、全氮、全磷和全钾含量分别介于12.62~46.72、0.91~2.05、0.24~0.62、4.96~9.10 g·kg^(-1),其均值分别为30.66、1.49、0.42、6.98 g·kg^(-1),可见“一江两河流域”草地土壤肥力水平较低,均属于矿质土壤。(2)不同县域间草地土壤有机碳、全氮、全磷和全钾含量存在不同程度的差异,且异质性较大。(3)草地土壤C/N、C/P、C/K和N/P分别介于10.97~29.96、33.79~100.15、1.67~6.96和2.86~5.68,其均值分别为20.17、71.08、4.39和3.57。N/P显著低于全球平均水平(14.00),说明本研究区域为明显的N元素限制类型。(4)土壤C/N与C/P和C/K化学计量比之间具有极显著(P<0.01)正相关关系,即土壤N、P、K含量均随有机碳含量的增加而增加。

调节性水电容量补偿方案设计研究

为缓解目前单一制电价政策下调节性水电在电力市场中的不利地位,亟需配置合理的容量补偿机制。研究以调节性水电为对象,结合我国电力系统实际,采用固定容量价格机制下的未补偿成本法作为容量补偿电价核定方法,建立了一套兼具实用性和可操作性的水电容量补偿方案,并对长江流域某地6座新投调节性水电站进行测算,对比验证了方案的实施效果。结果表明,设计的补偿方案意义明确,适应性强,测算结果合理。

基于“两山”发展模型的黄河流域经营性水利风景区生态产品价值实现路径探索

探索生态产品价值实现路径是推进生态文明建设理念的关键环节。针对当前水利风景区大多缺乏系统规划和开发导致资源闲置浪费问题,基于“两山”关系状态模型,将黄河流域27个经营性水利风景区划分为共生增长型、绿色发展型、拮抗发展型和金色发展型,并分析了处于不同自然环境条件与经济发展水平下的水利风景区生态产品价值的实现模式。研究结果表明:黄河流域经营性水利风景区资源禀赋和发展水平参差不齐,位于流域中下游的水利风景区生态与经济协同发展状况较好,资源禀赋优异但未得到充分开发的水利风景区数量最多。对此,针对不同类型水利风景区生态产品价值实现最大化,提出生态修复、生态产业链联合延长、健全生态补偿机制、促进当地产业绿色转型、加强文旅融合、推进生态产业化等路径建议。

黄河流域新基建驱动数字经济可持续发展的效应研究

为探究黄河流域新基建投入与数字经济可持续发展的效应关系,基于2011—2021年黄河流域九省的面板数据,构建新基建投入、数字经济可持续发展指数,运用双向固定效应模型、稳健性检验、中介效应和异质性分析对新基建投入驱动数字经济可持续发展的效应进行测算。结果表明,黄河流域新基建投入能够直接、间接促进数字经济可持续发展,并存在地区差异性,表现为新基建投入对上游地区数字经济可持续发展的促进作用明显大于中下游地区。

二维电阻率成像法在沙颍河流域工程地质结构测绘中的应用

沙颍河流域地质结构比较复杂,研究区域的岩性包括冲积层、火山灰和花岗岩等。在研究区域发现的地质接触、断层和断裂带可以表明这个区域发生过的地质演变过程。为了研究这些重要的地质特征,二维电阻率成像方法得到进一步拓展和研究。该方法可以描绘出地质结构的地下图像。文章的研究包括对三条不同长度的独立调查线路的勘测。使用偶极子阵列和10m的电极间距进行调查。本研究的目的是确定地下地质接触情况,并确定接触带处是否存在断层或者断裂带。二维电阻率成像方法反演剖面的结果成功地表征了断层、接触面和裂缝等地质构造的类型。结果表明二维电阻率成像方法的结果可以用于绘制沙颍河流域的地质线形。

永定河流域多水源配置与水库群优化调度

针对流域水资源系统中以“面”为主的多水源配置和以“线-点”为主的水库群调度耦合问题,提出多水源配置与水库群优化调度相耦合的二层结构方法。以永定河流域为研究实例,提出包括供水规则、引水规则、多水源供水策略以及共同供水任务分配策略的多水源配置与调度规则,以此建立多水源配置与水库群优化调度模型,分析多水源供水和不同需水情景下的调度方案,以及最优方案下的供水效益。结果表明:永定河流域考虑本地水、引黄水、南水北调水和再生水的多水源供水与节水相结合的情景方案为最优方案,生活用水保证率均大于99%,工业用水保证率均大于97%,灌溉分区供水保证率为76.7%~90.2%(除桑干河上游外),三家店断面生态供水保证率为96.3%;通过多水源供水和节水策略,可以极大地改善用水户的供水效益和保障三家店断面生态水量需求。本文方法可为流域多水源配置与水库群优化调度研究提供借鉴。

西藏“一江两河流域”农田土壤养分现状及分布特征

以西藏“一江两河流域”农田土壤为试材,采用常规定量测验分析方法,研究了西藏“一江两河流域”主要农耕区农田土壤养分含量分布特征,以期为改善西藏“一江两河流域”农田土壤肥力状况,增强土壤的可持续性提供参考依据。结果表明:1)就土壤养分在垂直剖面上的分布而言,西藏“一江两河流域”农田土壤有机质、全氮、全磷和全钾含量均表现为0~20 cm>20~40 cm;2)就土壤养分在“一江两河流域”空间分布上而言,土壤有机质含量以浪卡子县(LKZ)最高,可达(61.59±8.29)g·kg^(-1),拉萨(LS)最低,其值为(26.19±4.09)g·kg^(-1);土壤全氮含量亦以LKZ最高为(1.57±0.37)g·kg^(-1),桑日县(SR)最低,LKZ较SR高出了112.16%;全磷含量以尼木县(NM)最高,其值为(11.58±3.34)g·kg^(-1),扎囊县(ZN)最低,仅为(4.39±1.41)g·kg^(-1);贡嘎县(GG)的土壤全钾含量最高,其值为(10.01±2.49)g·kg^(-1),朗县(LX)最低,GG较LX高出105.12%。显著性分析表明,除墨竹工卡县(MZGK)外,LKZ的农田土壤有机质含量显著(P<0.05)高于其它各样地,LKZ和白朗县(BL)的土壤全氮含量与达孜县(DZ)、GG和MZGK的土壤全氮含量之间差异达显著水平(P<0.05),与其它各样地之间的差异均达极显著水平(P<0.01),NM和曲松县(QS)的土壤全磷含量均显著高于其它各样地(P<0.05),GG、曲水县(QSH)和QS的土壤全钾含量除了与江孜县(JZ)、泽当(ZD)、BL和扎囊县(ZN)的土壤全钾含量之间差异不显著外(P>0.05),与其它样地之间差异均达显著水平(P<0.05)。综上可知,西藏“一江两河流域”农田土壤较贫瘠,在今后利用和管理过程中应加强对土壤养发的归还。

基于BPNN的一江两河流域水体中重金属浓度预测

本文将反向传播神经网络(BPNN)应用于青藏高原一江两河流域(雅鲁藏布江山南段、拉萨河、年楚河)水体中重金属浓度预测,探讨了输入变量、预测因子、隐藏层节点数和模型结构的影响.模型以溶解氧(DO)、pH、电导率(EC)、总磷(TP)、铁(Fe)作为网络的输入层,重金属砷(As)、锑(Sb)、钼(Mo)、锰(Mn)的含量作为网络的输出层,使用Levenberg-Marquardt(LM)算法进行训练.其中,BPNN隐藏层的传递函数为tansig,隐藏层节点数为9,输出层的传递函数为purelin,输出层节点数为4.结果表明:(1)以单个元素作为预测因子时,As、Sb、Mo、Mn预测值和实测值的决定系数(R2)分别为0.98、0.933、0.894、0.928;均方根误差(RMSE)分别为:9.7168×10^(−4)、1.2508×10^(−4)、3.3159×10^(−4)、1.9188×10^(−3).(2)以4个元素作为预测因子时,预测值和实测值的决定系数(R2)为0.888;均方根误差(RMSE)为2.1766×10^(−3).R2值越高,RMSE值越低,表明实测值和预测值拟合程度和适应性良好,证明BPNN能较好地应用于青藏高原一江两河流域水体中重金属浓度预测.

强可持续发展框架下生态空间评价

强可持续发展坚持自然资本的不可替代性与唯一性,保持自然资本基本持有量在代际之间的传递,通过跨期环境福利效用最大化,实现环境公平与代际公平。该研究分析了强可持续发展范式判别生态空间的维度,把生态空间识别划分为强可持续发展与弱可持续发展空间。其中,强可持续发展空间是维持该区域生态安全的关键性生态空间,需要优先保持生态系统现状不至于衰退;弱可持续发展空间是相对于关键性生态空间而言的,属于非关键性生态空间,可以在生态安全阈值内进行适度开发、适度建设。以塔里木河流域为研究案例,基于强可持续发展理念,沿袭生态服务功能和生态敏感性综合评价方法,对该流域生态空间的划定和强弱可持续格局进行了研究。研究表明,塔里木河流域敏感和极敏感区域分别占总区域面积的55.01%和29.23%。强可持续发展类生态空间包含底线型生态空间、危机型生态空间,二者的面积分别为305257.84、573281.16 km2,各占研究区面积的29.28%、54.98%。研究表明,塔里木河流域土地利用生态安全冲突等级较高,强可持续发展类生态空间的系统调节能力很差。强可持续发展类生态空间是重要生态功能空间,对其进行精准识别能够为生态保护红线划定及生态空间管治提供科学依据,基于强可持续发展范式下进行生态空间评价能够为后续各自区域的发展策略提供生态优先下的绿色发展规划思路。

珠江下游泗合水流域降雨事件环境同位素特征及水汽来源分析

利用珠江下游泗合水流域雨季6场降雨事件中采集的降雨、河水、地下水水样,结合同位素示踪技术、HYSPLIT模式及同位素二元混合模型,对各水样中的氢氧同位素特征、降雨水汽来源及两场降雨事件中径流的不同水源比例进行了分析。结果表明:(1)降雨δD与δ18O的变化范围分别为-98.05‰~-24.16‰与-13.33‰~-4.54‰,泗合水流域局地大气降水线为δD=8.22δ18O+13.64;δ18O与氘盈余之间呈现负相关关系,氘盈余值表现为“高-低-高”的走向。(2)降雨水汽主要来源于印度洋的西南季风以及太平洋的东南季风;20140916场次降雨事件气团输送路径较长,水汽中的氢氧同位素较为贫化。(3)20140916场次降雨事件地下径流变化幅度较小,地表径流与总径流同步涨落,地下、地表径流量比例分别约为60%与40%;20150509场次地下径流、地表径流与总径流均同步涨落,地下、地表径流量比例分别约为40%与60%。

The wind-water two-phase erosion and sediment-producing processes in the middle Yellow River basin, China

Based on data from the middle Yellow River basin, a wind-water two-phase mechanism for erosion and sediment-producing processes has been found. By using this mechanism, the extremely strong erosion and sediment yield in the study area can be better explained. The operation of wind and water forces is different in different seasons within a year. During winter and spring, strong wind blows large quantities of eolian sand to gullies and river channels, which are temporally stored there. During the next summer, rainstorms cause runoff that contains much fine loessic material and acts as a powerful force to carry the previously prepared coarse material. As a result, hyperconcentrated flows occur, resulting in high-intensity erosion and sediment yield.

黄河流域九省(区)生态保护与高质量发展协调状况研究

为了给黄河流域生态保护和高质量发展相关政策的制定提供参考,从黄河流域生态保护和高质量发展双重价值耦合视角出发,分别构建发展质量、生态保护评价指标体系,采用熵值法测算各省(区)2020年发展质量指数和生态保护指数,构建以全国平均发展质量指数和生态保护指数为坐标原点的生态保护-发展质量二维象限模型,依据各省(区)在二维象限的分布位置判断生态保护与高质量发展协调状态,结果表明:当前黄河流域各省(区)生态保护和发展质量差异较大,不平衡、不充分问题突出;以全国平均发展质量指数和生态保护指数为基准,把发展质量指数高于全国平均水平视为高质量、把生态保护指数高于全国平均水平视为优生态,据此把黄河流域各省(区)生态保护与高质量发展协调状况分为优生态-高质量、优生态-低质量、低生态-低质量、低生态-高质量4种类型,仅四川处于优生态-高质量的较理想状态,其他省(区)则处于优生态-低质量、低生态-低质量、低生态-高质量等3类不协调状态。从顶层战略设计、省(区)间协同治理、社会公众参与、生态保护刚性约束、权责利益约束、生态补偿等6个方面提出构建协同推进黄河流域生态保护和高质量发展的长效机制。

2022年克鲁伦河流域土壤全氮含量与土壤全磷含量数据集

克鲁伦河流域生态环境安全在中蒙两国受到越来越多关注,掌握流域土壤全氮(STN)和土壤全磷(STP)含量对于准确估算流域面源污染(NPS)负荷、研究流域资源环境状况与可持续发展具有重要意义。传统采样方法在获取大范围的STN和STP含量时耗时耗力、STN与STP存在空间异质性、STN和STP与辅助变量间的关系也存在空间异质性等。单一的全局模型无法拟合复杂的异质性关系,而局部建模方法难以克服维度灾难问题,因此本文引入了两点机器学习(TPML)方法。该方法首先基于点对差异建立全局模型,然后基于全局模型的预测差异构建局部模型,能够将样本量从n扩充至n2,可利用有限的采样点数据实现高精度大范围的STN和STP含量预测。本文结合地形、气候、土壤属性、植被及空间位置等共18个辅助变量,采用TPML方法,制作了流域STN和STP含量分布数据集。并基于十折交叉验证方法证实了TPML方法相较于普通克里格(OK)方法,预测精度提高超过10%。TPML方法预测STN含量的平均绝对误差(MAE)均值和平均均方根误差(RMSE)分别为0.309%、0.456%,随机森林(RF)、反距离加权(IDW)与OK方法预测STN含量的平均MAE分别为0.329%、0.247%与1.864%,平均RMSE分别为0.468%、0.387%、1.976%。TPML方法预测STP含量的平均MAE和平均RMSE分别为0.640%和0.861%,RF、IDW与OK方法预测STP含量的平均MAE分别为0.643%、0.396%与1.357%,平均RMSE分别为0.862%、0.523%与1.651%。

鸭绿江流域鲜食玉米复种秋萝卜模式研究

为开发适宜鸭绿江流域丹东市鲜食玉米和萝卜一年两作种植模式,并筛选适宜该模式下的鲜食玉米品种和萝卜品种。于第一季种植鲜食玉米,分别选择大黄粘、黄甜糯、金香糯和糯玉4号4个鲜食玉米品种,第二季种植萝卜,分别选择青甜水果萝卜、绊倒驴萝卜、糖脆水果青萝卜、土光萝卜4个品种。一茬作物鲜食玉米播种期为4月中旬前,收获期为7月下旬,二茬作物萝卜播种期为8月上旬,收获期为10月下旬。两季作物生物学性状及产量分析。结果表明,所选的鲜食玉米品种均能够在丹东地区适应一年两季作的栽培模式,其中大黄粘、黄甜糯和金香糯3个中国品种口感均达到了8,韩国品种糯玉4号口感为6,且韩国品种种皮厚度较厚,所以在口感方面不及其他3个中国品种。萝卜产量方面,韩国土光萝卜最高,产量达到6423.7 kg·(667 m^(2))^(-1),绊倒驴萝卜和青甜水果萝卜产量紧随其后,分别为5196.4和4170.8 kg·(667 m^(2))^(-1),中国品种糖脆水果青萝卜产量最低,仅为2393.1 kg·(667 m^(2))^(-1),筛选出适宜鸭绿江流域种植的两季作的品种,鲜食玉米3个品种分别为大黄粘、黄甜糯、金香糯,萝卜3个品种,分别为青甜水果萝卜、绊倒驴萝卜和土光萝卜,尤其是韩国品种土光萝卜。如果能够引进,将大大提高农民的收入,同时由于糖脆水果青萝卜产量较低,不建议种植。

西藏“一江两河”中部地区的农业发展与农田沙漠化

一江两河"中部地区是西藏农业生产的主要区域,也是沙漠化土地最集中、危害最严重的区域之一。作者分析了区域内农业开发、农业耕作制度改变和土壤肥力变化对农田风蚀的影响,初步得出:盲目开垦、不合理的农作制度和薄弱的农田基础条件加剧了农田沙漠化的发生、发展,造成目前区域内约5万hm2占区域内总耕地面积47%以上的农田遭受风沙危害,并呈扩展态势。为了有效的防治农田沙漠化的发生、发展,建议加强农田防护林等基础建设,大力发展草田间作、草田轮作等草地农业模式,建立适宜的传统农作与现代技术结合、经济效益与生态效益结合的农作制度,扩大冬小麦、冬青稞、油菜和豆科作物、豆科饲料等冬春季节覆盖农田地表的作物面积。

西藏“一江两河”地区优良牧草及草坪草引种试验

"一江两河"地区是西藏农业生产的主要区域,也是栽培草地最集中的区域之一。于2008-2009年在拉萨市达孜县进行了牧草引种驯化试验研究,以期选出适宜于"一江两河"地区建设栽培高产草地和改良天然草地的优良牧草。初步筛选表明,14个豆科、8个禾本科牧草品种和19个草坪草品种在"一江两河"地区具有很好的适应性,可以推广应用。

松辽盆地两江地区油成藏模式及其控制因素

分析松辽盆地两江（松花江、嫩江）地区油藏类型及其与油源的空间位置及油运移方式，认为该区油藏形成有４种模式：构造高部位与砂体匹配构成的背斜及构造．岩性油藏、烃源岩内油初次运移形成的砂岩透镜体油藏、断层沟通烃源岩与断续条带状和透镜状砂体形成的断层－岩性油藏、构造应力和流体高压匹配形成的泥岩裂缝油藏。在此基础上，分析认为该区油藏形成与分布的主要控制因素是：烃源岩成熟区、良好盖层区域分布、断裂发育程度、油运移方式。图４表１参２（傅广摘）

区域生态环境脆弱性评价——以西藏“一江两河”地区为例

区域生态环境脆弱性评价是当前人类日益关心的问题之一。以西藏“一江两河”地区为例探讨区域生态环境脆弱性评价的方法和指标体系,建立了基于逆向指标测度的评价模型;同时选取1990年和2004年两个时段的数据进行分形,通过比较两个年份脆弱性评价结果可以看出自1990年“一江两河”开发区建立以来,随着区域经济活动的日益加强,区域生态环境脆弱性不断加剧,经济发展对环境的压力不断加大,区域未来持续发展受到威胁;从影响区域生态环境脆弱性因子看,1990年主要是自然因子,2004年人为因子占比重加大;从县域生态环境脆弱类型来看,自1990年以来“一江两河”地区高脆弱型县由4个增加到10个,县域经济发展越迅速,生态环境脆弱性变化越快,经济发展对区域生态环境脆弱性的影响显著。