长江口潮滩生态系统氮微循环过程中大型底栖动物效应实验模拟

依据长江口滨岸潮滩大型底栖动物的自然分布特征,选取了两段典型的研究区域——崇明东部潮滩和浒浦岸段边滩,运用实验模拟和对比分析方法,定量地研究了大型底栖动物谭氏泥蟹和河蚬对潮滩生态系统中氮营养盐的界面扩散及其早期成岩变化的影响。研究表明,谭氏泥蟹主要通过掘穴活动增加沉积物-水-气三相接触界面,促进沉积物中的无机氮(NH+ 4- N、NO- 2 -N和NO- 3- N)向上覆水体中扩散,并且也加快了沉积物中氮的氨化作用和硝化作用速率,而河蚬则主要通过生理活动机制影响潮滩生态系统内氮素的迁移转化过程。研究结果深刻揭示了大型底栖动物通过生物扰动和生理活动作用机制,促进了长江口潮滩生态系统内氮素的生物地球化学循环过程速率。

植被指数在城市绿地信息提取中的比较研究

利用植被指数从TM影像中提取植被,从技术与经济成本方面综合考虑,是一个比较好的手段。但在城市绿地信息提取中,由于城市下垫面的特殊性和植被指数的繁多,究竟哪些植被指数最适合于城市绿地,还仍然是一个急待解决的难点问题。通过以上海中心城区为研究靶区,利用单因子方差分析与多重比较对植被指数在城市绿地信息提取中的优劣进行比较研究,得到如下结论:①TM影像经过植被指数计算处理后,植被信息确实得到了增强,但不同的植被指数也有所差别。如果以区分植被与非植被之间差异程度做标准,那么植被指数提取植被由优到劣则依次是GEM I、RDV I、NDV I、GNDV I、RV I、TNDV I、DV I、EV I和TGDV I。②植被指数基本能从TM影像提取植被,但把植被再细分的效果不是太好。总体来看,除EV I和TGDV I以外,植被指数能较好的区分草地与农田;而树林与农田及草地与树林的区分则因不同的植被指数有所差异。区分草地与树林较好的是EV I,区分草地与农田较好的是GEM I,区分树林与农田较好的是TNDV I。③植被指数不但细分植被的效果不是太理想,而且也不能很好的细分非植被地物。总体来说,所有的植被指数都很难把建筑物与道路区别开,尤其TGDV I、DV I和EV I更是如此。不过NDV I、GNDV I、TNDV I和GEM I能很好地把水体从TM影像中提取出来,其余的植被指数则只能区分植被与非植被,不能再进一步的区分非植被地物。

福建省森林生态系统碳汇潜力

利用CO2FIXV3.1模型对福建省原有森林生态系统和无林地造林两部分的碳汇潜力动态变化进行计算,为CDM造林碳汇项目的开展提供参考。假设采伐、非采伐两种情景,模拟显示福建省原有森林生态系统2004至2050年可净固定大气碳量为254.74—334.79TgC,而无林地造林可净固定大气碳量49.23—58.42TgC。马尾松、杉木及硬阔类的面积在福建省森林中占较大比重,自2004至2050年,三者可分别固碳92.26—103.17TgC、71.09—107.39TgC和114.97—132.41TgC。在福建省9个地级市中,南平、福州和三明的无林地造林碳汇潜力最大,龙岩、漳州、宁德次之,沿海的莆田、泉州和厦门最小。

生态敏感区划分指标体系研究

生态敏感因子和生态敏感区是区域生态环境的决定性因子和关键区域。该文从大气、生境(生物生存环境)、水、土地、地质五个角度选取生态敏感因子,划分生态敏感区,建立了一个较为完善的划分生态敏感区的指标体系。以北部湾(广西)经济区为例,划分了该区域的五种子敏感区和综合生态敏感区。在理论上,提出了一种较为模式化的生态敏感区划分方法,并探讨了城镇群等较大区域的生态敏感区划分;在技术上,根据生态要素的空间连续性特征,充分利用GIS作为表达和分析手段;在实践上,对北部湾经济区的生态问题做出了一定研究,为该区域的城镇群规划提供了生态参考。

上海城市热场与植被覆盖的关系研究

以TM和ETM+遥感数据,反演了自20世纪80年代以来的6个特定年份的上海市地表温度,并以此来分析上海城市热岛扩展的时空演变格局,结果表明:上海城市热岛范围不断扩大,强度不断增加,分布格局逐渐由集中分布呈现片状破碎化分布;上海市建成区的扩展是导致城市热岛范围扩大、强度加大的最直接,也是最根本的原因之一。相关分析和回归分析的结果表明:植被覆盖与地表温度具有明显的负相关关系,植被分布面积的增加对城市热岛强度的降低具有非常积极的作用。

ETM影像中城镇覆盖与背景信息的提取

通过分析国内相关文献所涉及的方法模型,对研究区各类地物谱间结构特征进行分析, 提出利用 TM4-TM7＜K1、TM5-TM4＞K2和 TM6＞K3三式联立提取出城镇覆盖信息．进一步探讨多步分类法：利用所提城镇覆盖信息掩膜原始图像去除城镇覆盖信息,对所得图像重新进行最优波段组合并继续分类．研究表明,所提模型能够更为有效地提取出城镇覆盖信息,普适性较前人有所提高,而分步提取方法则可较好地提取出土地利用信息．

稻麦轮作农田系统中磷素流失研究

通过田间定位观测分析,研究稻麦轮作农田系统中土壤磷素的迁移流失特征及其对水环境的影响.结果表明,农田磷素以径流流失为主,渗漏流失极微,施肥对磷径流流失影响明显.在较低传统施肥水平下(102kg.hm-2.a-1),农田磷年流失量为5.33kg.hm-2,占施肥量的3.59%.稻季磷素流失对水环境影响小,麦季施肥水平虽低,但施肥期排水磷浓度高,仍对水环境质量构成一定威胁.

城市降雨屋面径流污染分析和管理控制

城市屋面是城市不透水面积的一个重要组成部分,屋面径流是城市非点源污染的一个重要来源。分析国外对屋面径流水质研究情况并结合自己的实验结果发现,屋面径流水质含有的污染物浓度较高。实验研究表明不同屋面材料、屋面的使用时间长短、位于不同功能区的屋面其径流中污染物浓度存在有很大的差异,其大致的规律是混凝土屋面径流的污染指标基本上都比较高,屋面使用的年载越长,其径流中污染物浓度相对越高,靠近交通要道的屋面,径流中污染物浓度都较高。用无量纲累积污染物量与累积径流量的比值方法分析初始冲刷效应,发现屋面径流初始冲刷比较明显。屋面径流处理后实现再利用,处理过程简单,可以成为城市用水的一个重要来源。

上海市表层土壤中多环芳烃的分布特征与源解析

应用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）对上海市80个表层土壤样品中16种优控多环芳烃的浓度进行了测定,分析了上海市土壤中PAHs的含量分布特征,并利用同分异构体比值、主成分分析方法对表层土壤中的PAHs进行了源解析.结果表明,80个样点PAHs的含量在0.12-24.5μg/g之间,呈现出郊区〉市区〉农村的梯度变化,市区内不同功能区采样点呈现出交通区〉文教区〉公园绿地〉商业区〉住宅区的梯度变化. PAHs组成以4环和5环为主,平均含量分别占∑PAHs的49.2%和27.0%,其次为3环和6环,分别占∑PAHs的14.8%和6.6%,最低为2环PAHs,仅占2.4%,单体PAHs化合物以荧蒽、芘、苯并芘为主.源解析表明,表层土壤中PAHs的主要来源是燃烧源,主要是石油燃烧.

上海中心城区地表灰尘与土壤中重金属累积及污染评价

通过对上海中心城区土壤与地表灰尘和降雨径流样品的取样调查,探讨了城市不同土地利用类型中重金属Cu,Zn,Cr,Pb的累积特征及其环境效应.结果显示:地表灰尘、土壤重金属在不同土地利用类型中的富集程度均高于土壤背景值,且存在显著性差异.相比之下,灰尘重金属污染比土壤严重,同一土地利用类型灰尘重金属P值为土壤的3～4倍.土地利用方式对重金属在地表灰尘和土壤中的积累有较明显的影响.地表灰尘重金属在工业、交通、居住用地中的含量普遍偏高,而在绿地中的含量普遍较低;土壤重金属在交通、商业和绿地中浓度较高,而工业用地中浓度较低.不同土地利用方式对地表径流重金属含量的影响不同,与土壤相比,地表灰尘直接影响到降雨径流重金属含量,两者之间耦合关系明显.工业、交通、居住和商业用地地表径流中,重金属EMC值以工业用地最高,其次为交通用地,商业和居住用地较小,但Cr,Pb,Zn的平均EMC值都超过了国家Ⅴ类水的标准,具有潜在的环境危害.

长江口沙洲表层沉积物磷的赋存形态及生物有效性

利用磷的连续分级提取方法,研究了长江口沙洲沉积物中磷的赋存形态分布特征,并探讨了沉积物中磷的生物有效性.结果表明,沙洲沉积物中总磷的含量为437.6～1103.7μg·g-1,其中79.5%以无机磷的形式存在,而无机磷中以碎屑态磷灰石磷为主;有机磷约占总磷的20.5%.磷的生物有效性分析结果显示,潜在的生物有效性磷主要包括弱吸附态磷、铁结合态磷和有机磷等3种赋存形态,而长江口沙洲沉积物中潜在的生物有效性磷含量较少,约为60.5～510.9μg·g-1,平均仅占沉积物总磷的28.86%.

长江口潮滩表层沉积物对NH_4^+-N的吸附特征

沉积物对NH4+-N的吸附是氮素生物地球化学循环的关键过程之一,它在河口潮滩生态系统内氮素循环过程中起着非常重要的作用.以长江口滨岸潮滩为研究区域,运用实验模拟的方法,研究了沉积物对NH4+-N的吸附特征,结果表明,在长江口潮滩上覆水和孔隙水中NH4+-N含量的变化范围内,沉积物对NH4+-N的吸附呈线性变化;研究区域内沉积物对NH4+-N的吸附系数为3.81~9.00,且与沉积物中有机碳(TOC)含量有良好的相关关系,它揭示了有机质控制着长江口潮滩沉积物中NH4+-N的吸附行为.实验模拟与实测结果对比发现,在潮滩自然环境条件下,研究区域内沉积物对NH4+-N的吸附处在非热力学平衡状态过程中.盐度是影响NH4+-N吸附过程的重要环境因子,且导数方程关系式在低盐度范围内,盐度的微小变化对NH4+-N的吸附有显著的影响.

城市景观空间自相关与自相似的尺度特征研究

在RS与GIS技术支持下,以上海市外环以内城市中心区为区域背景,研究城市景观格局空间自相关与分形结构在不同粒度下的变化特征,揭示其对粒度的响应特征和敏感程度。结果表明,城市景观格局的空间自相关性和自相似性依赖于粒度的选择,MoranI与各种景观类型的分维数均存在尺度效应;城市景观格局空间自相关性与自相似性在一定尺度范围内具有尺度依赖性,但二者对尺度的依赖程度不同。空间自相关性具有较高的尺度依赖性;而不同景观类型的自相似性随尺度的变化没有统一规律;城市景观格局的空间自相关性和自相似性对尺度变化的敏感点不同。居住景观的MoranI对尺度变化的敏感点为50m,其他景观类型无明显的敏感点;分维数对尺度的敏感点因景观类型不同而异。

长江口潮滩沉积物生物硅的分布及其影响因素

以长江口滨岸潮滩作为典型研究区,对潮滩表层沉积物中生物硅(BSi)的时空分布进行了研究,并探讨了沉积物理化性质对BSi赋存特征的影响.结果表明,潮滩沉积物中BSi的含量具有明显的时空变化差异,2月份BSi的含量在0.46%～1.61%之间,总体上具有自陆向海逐渐增加的变化趋势;8月份BSi的含量在0.39%～1.36%之间,其沿程分布模式与2月份相反.沉积物理化性质与BSi之间的相关分析揭示,BSi含量与沉积物机械组成、有机质有密切关系,在细颗粒且富含有机质的沉积物中易于BSi的累积和赋存.此外,底栖硅藻可能是潮滩沉积物中BSi的重要来源,但是底栖硅藻作为BSi来源的相对重要程度存在明显的空间差异.

基于RS和GIS的上海城建用地扩展研究

利用多时相遥感影像，借助GIS强大的空间分析功能对上海市城镇建设用地的时空扩展过程、特征、规律作了探讨，结合社会经济统计数据对上海市城镇建设用地扩展驱动力进行了分析和综合评估。研究结果表明：1985～1995年城镇建设用地扩展主要集中于城郊边缘地带，而1995～2000年地区扩展差异则更为明显；上海城市扩展主要侵占的用地类型为耕地，其中以水田为主，同时也占用了较多的农村居民点；上海城镇建设用地在不同方向上扩展程度和规模有较大不同；随着距离城区几何中心点距离的增加，各阶段城镇建设用地扩展强度指数都呈现一个大致相同的变化过程，扩展强度指数最高的区域大多位于上海主城区的外围即城乡交替地带；经济发展是上海城镇建设用地扩展的决定因素，郊区小城镇及小城镇工业的发展是郊区城镇建设用地扩张的一个重要影响因素。

新疆城乡居民虚拟水消费结构及其用水效率评价

水足迹模型是评估人类消费结构对水资源影响的有效方法。结合1995~2007年的统计资料,运用水足迹模型,对新疆城乡居民虚拟水消费结构进行综合评价,并引入水文和社会水资源稀缺度、集约利用度等指标,考察城乡居民用水效率。结果表明：1995~2007年间新疆全社会总水资源足迹呈现上升趋势,从1995年的108.95×108m3上升到2007年的158.40×108m3,增幅达45.4%;城镇居民虚拟水消费结构多样性指数平均值比农村居民高0.69,说明城镇居民的虚拟水消费结构更加合理;不同社会群体的消费多样性指数呈上升趋势,表明居民消费品分布逐步分散化,饮食结构单一化在逐步改善;水资源集约利用度从1995年的7.58上升到2007年的22.22,水资源利用效率有较明显提高。

城市化对长三角地区主要城市植被物候的影响

基于长三角地区1998—2005年NDVI时间序列影像,利用移动平均法计算了上海、杭州、南京、常州、无锡和苏州6个城市的城区与各缓冲带的平均植被物候,并分析了城区与各缓冲带平均物候的差异及其与距城区距离间的关系.结果表明,1998—2005年间,研究区的城市化导致城区内植被始绿期提前、终绿期推后、生长期变长、NDVI的年内极差减小,离城区越近的缓冲带这些变化越明显.总体看来,城市化导致城区周围4km范围内的植被始绿期明显提前,而终绿期推后、生长期变长、NDVI年内极差减小的趋势在离城区约10km范围内的变化显著;城区与缓冲带植被的生长期差值和NDVI年内极差差值均与离城区距离存在显著的对数关系.

排污活动对长江口滨岸潮滩营养元素N累积运移的影响及作用机制

选择长江口滨岸潮滩作为典型研究区,研究了排污活动对潮滩营养盐N环境地球化学过程的影响。结果发现排污口滨岸潮滩上覆水、表层沉积物孔隙水和表层沉积物中的NH4+-N、TIN等都有显著累积效应,而NOx--N在长江口滨岸潮滩上覆水、表层沉积物孔隙水和表层沉积物中并未出现累积高峰值,表明外源输入不是潮滩环境中NOx--N主要来源。分析结果还显示,排污口潮滩沉积物-水界面间N分子扩散通量明显大于非排污口。

重庆市大气污染物的空间统计分析

利用空间统计分析方法（spatial statistics analysis），借助GIS，分析了重庆市3种主要大气污染物TSP，SO2和NOx质量浓度在空间上的分布特点。研究表明，在“九五”期间和2002年2个时期，重庆市大气污染物在空间上均呈不均衡分布．整体上，SO2的空间自相关性很强，属集中分布模式；TSP的空间自相关性较弱，属于随机分布模式；NOx处于二者之间．局部相关性分析表明，大部分区县的大气污染物之间相关性较弱．此外，利用缓冲区和内插浓度表面法分析了2个时期的污染物质量浓度随离行政中心距离变化的趋势，发现ρ（TSP）和ρ（SO2）在各地带内均有明显削减，而ρ（NOx）削减不显著；ρ（SO2）和ρ（NOx）随距行政中心距离增大下降，但ρ（TSP）随距离增大而增加．3种污染物质量浓度都在离行政中心50～60km的地带发生明显变化，由此得出目前重庆市大气污染物空间分布的特征距离为50～60km．