流域水环境功能区划及其关键问题

针对现行水环境功能区划存在的6大问题,提出了以景观生态学、流域管理和水生态服务功能等为理论基础的,以水生态分区、水生态系统完整性评价、冲突分析等为区划途径的流域水环境功能区划。该区划方法及技术路线充分体现了国外趋势与国内管理要求:流域尺度、协调思想、因地制宜和动态性,并重点分析了概念内涵和技术操作程序。同时针对此区划的2大关键问题——协调人与自然、不同利益者冲突问题和确定分类管理功能区——提出了思路与解决途径。本研究有效地权衡了人类需求功能与水生态需求功能,协调了跨界冲突问题以及综合考虑了水资源利用、水环境改善和水生态保护的相互关系,为我国未来水环境管理和流域管理提供技术支持。     

滑坡危险度区划方法及其应用

在滑坡研究的基础上总结了滑坡危险度区划的研究方法。建立了综合因素分析和本底因素评价的指标体系,提出了综合因素叠加法、本底因素贡献权重叠加法和本底因素模糊判别推理法的区划模型,介绍了这些方法的应用及试验结果。还对滑坡危险度区划研究中存在的3个主要问题进行了讨论：评价指标数量选择、最佳权重确定方法和危险性等级划分的标准。     

地下水生态系统保护探讨

从生态保护的角度,指出现行地下水管理存在的问题;提出维持地下水生态系统健康发展的可持续开采量的概念;探讨了不同地下水生态系统环境用水量的计算方法。地下水的开发利用应以可持续开采量作为最大闽值。通过预留环境用水量,确定生态水位,建立生态缓冲带,实施生态调度,制定合理开发利用方案等措施,可有效修复和保护日益恶化的生态环境。     

河流功能区划方法及实例研究

河流功能区划是规范和引导各类河流功能开发利用行为的基础工作。按照中国河流功能属性特点并考虑流域管理的需求,分析了河流功能区划的理论依据和区划原则,构建了由属性层、区划层、指标层和管理层4个层面构成的河流功能区划体系,给出了河流功能区的区划方法和具体的操作步骤。以太浦河为例进行了河流功能区划实例研究,提出了太浦河河流功能区划成果及其管理目标与对策。结果表明,提出的河流功能区划的方法是合理、可行的,能够为河流管理提供一个新途径。     

邢台市水生态系统修复可行性研究

通过对邢台市水生态环境的演变、现状以及水资源开发利用中存在的问题的论述和分析,从水资源可持续利用的角度,对邢台市水资源利用现状,工农业及生活节水潜力、百泉岩溶水生态修复,平原及地下水修复等问题进行了深入的分析。最终阐明了实现邢台市水生态系统修复的可行性和长期性。     

区划方法在无资料地区水文预报中的应用研究

区划方法是目前国际上解决无资料地区水文预报问题的常用方法,是近20年水文学界热点问题之一。本文通过介绍当前国际应用区划方法解决无资料地区水文预报问题的研究进展、存在问题和应用前景,为国内无资料地区水文模拟研究提供借鉴和参考。文章将区划方法分为3类:临近流域替代法、水文相似流域替代法和回归法。通过文献梳理及案例分析,本文指出各类方法的问题、适用范围及不同资料条件下方法选择。最后,通过对国际上无资料地区水文预报的总结分析,提出我国无资料地区研究亟待解决的5个问题。     

基于GIS的自然灾害区划方法研究

自然灾害区划是通过研究自然灾害发生发展的时空规律对其进行区域划分 ,以便为区域防灾减灾提供科学依据。加强自然灾害综合区划的研究已被列为中国 2 1世纪议程“防灾减灾”的行动之一。从定性向定量发展是自然灾害区划的大趋势 ,应该首先基于自然灾害基本单元 ,自下而上进行区域合并 ,得到较低级别的区划单位 ;然后在把握自然灾害宏观分异格局下 ,自上而下进行较高级别的划分 ,从而得到一套完整的区划方案。已有的传统聚类分析方法 ,由于未考虑各个图斑的空间邻接关系 ,不能满足区域区划关于地域完整性的要求。必须发展基于空间邻域关系的…     

GIS技术在地质灾害区划中的应用

岫岩县是辽宁省东部山地地质灾害最为典型的地区，存在以崩塌、滑坡、泥石流为主的多种地质灾害。本文应用大量野外地质灾害调查所收集的各种资料，建立Access数据库，并在GIS软件平台上运用投影转换功能，将数据库文件转换为具有属性的图形文件，并得到地质灾害分布图；将研究区进行网格剖分后，对已矢量化的各图层及灾害点文件叠加运算，得到灾害易发程度分区图、等值线图。分区的结果揭示了地质灾害空间分布特征及其与地质环境和人类活动的关系。     

论断代构造-地层区划的原则与方法:以中国寒武纪构造-地层区划为例

基础地质调查的首项任务就是查清不同构造-地层区划单元内的地层层序和时代.因此,开展构造-地层区划和建立地层格架,是矿产能源、水文环境和工程地质等工作不可缺少的一项奠基性工作.本文强调构造、沉积和气候环境等对地层发育的主控作用,并提出断代构造-地层区划定义为:是指对一个国家或地区某一地质发展阶段(如新元古代,寒武纪等)内形成的地层,通过对其形成的构造环境、沉积和气候环境、岩石组合、古生物组合、地球物理和地球化学特征等记录的综合调查分析对比后,所进行的地层地理分布划分.根据新含义,本文以中国寒武纪构造-地层区划为实例,拟定出构造-地层区划的主要依据是:全球洋陆重建分布、地层建造大类、基底和盖层地层序列和洋陆转化时间、地层序列完整性与接触关系、地层岩性岩相序列对比、造山带对接缝合带洋板块地层分布与特征、造山带叠接缝合带洋板块地层分布与特征、生物古地理区系、构造-岩相古地理格局、古气候分区、区划边界11条识别标志.      

Variability of aquatic chemistry in central Guizhou karst region, China

It is necessary to understand the aquatic chemical characterstics of natural surface fresh water for water quality assessment.The chemical data from different kinds of water in the central Guizhou karst area showd that spring water from carbonate rock cracks(crack-water)is of neutrality or meta-alkalinity and [C] Ca II type.The amounts of all ions and the concentrations of HCO3^- and Ca^2 were higher in the autumn than in the spring,The crack-water was influenced by the infiltration of surface water in the process of erosion and /or trans-portation with decreasing HCO3 and increasing pH,SO4^2-,Cl^-,K^ and Na^ during running in a certain distance on the land surface .In particular,the chemical compositions of the waters at Tianxingqiao(upper-stream),Shuiliandong(mid-waterfall)and Luoshuitan(down-pool)near the Huangguoshu Waterfall were much different from those of the crack-water.The concentration of SO4^2-,Na^ ,Fe^3 and NO3^- varied closely with seasons.The CaCO3 deposited violently with CO2 release in the spring ,In Lake Hongfeng the HCO3^-/SO4^2- equivalent ratios were only 2.1-2.4 ,but Ca^2 /Mg^2 up to 2.4-4.2.The Cl^- concentration increased by a factor of 1 and Na^ by order of magnitude relative to the spring water.These indicated the increase in artificial pollutant discharge in the Lake Hongfeng watershed.In addition,Proewater in the soils covering carbonate rocks belongs to strongly mineralized water,The obvious differences in water quality were controlled by carbonate deposition,sulphate mineralization and nitrogen fixation as well as ammonification.It is indicated thaty the chemical compositions in the waters from the karst region were unstable and changeable.     

水生生态系统中汞-硒相互作用研究进展

甲基汞是汞存在于水生生态系统(水体、沉积物和水生生物)毒性最强的形态,并通过食物链的传递对生物体产生危害,因此有效控制汞的甲基化过程是汞环境化学和毒理学研究的重要课题。生物体内硒对汞的甲基化过程有明显的抑制作用,明确汞和硒在水生生态系统的形态特征以及汞-硒相互作用机制,有助于解决汞污染问题。汞在生物体内的毒性与生物体内硒含量紧密相关,汞与硒相之间的相互作用主要表现在生成不溶的化合物促使汞去甲基化或受生物体内硒相关酶抑制被直接排除于生物体外,从而抑制了汞的毒害作用。本文评述了汞、硒在水生生态系统中的形态特征,指出在水体中合理添加硒化合物可抑制无机汞在生物体内甲基化过程,深入研究生物体内汞和硒相互作用机制及其生理效应是该领域未来发展方向。     

我国水环境生物学研究进展

本文回顾了我国水环境生物学近年来的进展。全文分四部分:水污染生物监测;水污染生物治理;水生态毒理学及对今后研究工作的建议。     

生态需水的概念及其计算方法

论述了生态需水的概念,从生态需水量的基本原理出发,探讨了各类生态需水量计算的框架。以渭河为例,估算其多年平均河道内生态需水为3980亿m3。并对未来生态需水研究趋势进行了展望。     

典型水生植物对岩溶水生生态系统无机碳稳定性影响研究

碳循环研究是全球变化科学中的研究重点, 其平衡问题已成为全球变化与地球科学领域的研究前沿和热点。“遗失汇”是全球碳收支研究的重点, 寻找和揭示其存在机理对研究全球碳循环具有重要意义。在全球碳循环研究中, 仅考虑海洋碳库和陆地生态系统碳库对全球碳循环的贡献, 然并未对地球岩石圈中碳酸盐岩碳库作充分评估。以袁道先院士为首的研究团队, 利用石灰岩溶蚀试片法(Carbonate-rock-tablet-test method)、水化学法(Hydrogen-discharge method)和扩散边界法(Diffusion Boundary Layer Model, DBL)首次估算了全球每年因碳酸盐岩溶蚀作用产生的碳汇量其约占当前碳循环模型中“遗失汇”的约1/3。     

桂西南喀斯特瀑布水生苔藓植物生物多样性与生态沉积类型研究

作者于2005年11月赴桂西南野外考察了14个喀斯特瀑布,共采集245份水生苔藓植物标本和沉积样品。经室内分析研究,该地苔藓植物具有下列生物多样性特征:(1) 苔藓(Bryophytes) 种类多样性由11科19 属36 种 (含变种亚种) 组成, 其中含广西新记录25 种;藓类(Mosses)含8科15属30种,苔类(Liverworts)3科4属6种。(2)生活型多样性含高丛集型(38.89%)、矮丛集型(19.44%)、交织型(27.78%)和平埔型( 13.89%) 4种类型。(3)地理成分多样性含世界分布 ( 13.89%), 北温带分布( 36.11%),热带亚洲分布s( 16.67%),东亚分布 (19.44.11%) 和中国特有(13.89% )等5种成分。(4)苔藓生殖系统多样性由3种类型组成, 其中雌雄异株(Dioecious) 占总数的83.33%, 雌雄同株异苞(Autoecious) 占总数的2.78%, 雌雄同株同苞(Synoecious)的种类仅占总数的13.89%。根据桂西南喀斯特瀑布沉积的环境和生物组成特征, 可把生态沉积类型划分为:溪流瀑华, 河流瀑华, 石灰华坝和洞穴钙华4种沉积类型及12种生物沉积亚类型。     

张宣地区壳幔演化与生态效应

人类的生存状况与地质环境密切相关。文章以张宣地区为例,阐述了由于该区强烈的幔壳隆升,导致区域性岩(矿)石、土壤的元素背景值异常,使得某些农作物、林果“优质高产”或“劣质低产”。异常的元素分布还会通过粮食、水果、蔬菜、水等饮食进入人体循环,直接影响人类的身体健康,甚至导致某些地方性疾病蔓延。研究表明,张宣地区的地貌景观是中生代以来地质构造演化的结果。幔壳运动是区域地质环境演变的主导因素。     

三江平原典型湿地系统大气湿沉降中氮素动态及其生态效应

2004年7月至2005年6月对三江平原典型湿地系统大气湿沉降中的氮素动态进行了研究,并探讨了其生态效应。结果表明,各形态氮月均浓度之间差别较大,具有明显的季节性,原因主要与人类活动、降水强度及频次、风向、地理位置以及氮氧化物自然排放有关;湿沉降的TN组成以TIN为主(51.38%~98.96%),TIN又以NH₄+-N和NO₃--N特别是NH₄+-N为主,降水天气系统的路径在很大程度上影响着降水中各形态氮的组成;降水量与各形态氮浓度均呈较弱的负相关(p>0.05),而NH₄+-N与NO₃--N、TON均呈显著正相关(p<0.05),它们可能具有同源性。NH₄+-N与NO₃--N的良好相关性与其在液相中的反应有关;生长季是全年氮沉降的重要时期,其TN沉降量为非生长季的1.84倍,二者所占比例分别为64.78%和35.22%。除NO₂--N外,其它各形态氮的沉降量均以生长季为主体;全年TN沉降量为7.57 kg/hm2,TIN/TON之比为5.47,TIN为沉降主体,占84.56%。NH₄+-N和NO₃--N是TIN沉降的主体,其所占全年的比例分别为52.55%和30.03%;氮是该区植物生长的限制因素,生长季的氮沉降对于促进植物生长直接生态意义重大,而非生长季的氮沉降对于大量补充次年植物生长初期所需养分的间接生态意义明显,其生态作用不容忽视;近年来湿地系统氮沉降量的降低可能是导致其退化的重要原因,其生态影响也不容忽视。     

中国西南地区主要地质灾害及常用监测方法

我国西南部地区山地面积比例高,地质灾害尤为突出,发生频繁。主要灾害类型为崩塌、滑坡及泥石流。目前的滑坡、泥石流监测工作主要有以工程减灾为目的的专业监测,城镇居民点的综合减灾监测,而广大农村则以群测群防为主监测。国土资源部建立了全国性的内容包括滑坡、泥石流的中国地质环境监测体系,特别是在三峡水库区,地质灾害专业监测由中央主管部门统一指挥、专业技术人员配以相关监测方法及仪器进行。目前使用的主要监测方法有地表位移监测、滑坡体深部位移监测、滑坡体应力应变监测、地下水监测、3S技术综合应用I、nSar技术应用、基于现代通讯技术的实时自动化监测等。通过这些监测,对三峡水库区的移民迁建、经济建设及构建和谐社会起到了重要作用。     

Aquatic ecological risk assessment of OCPs in Huaihe River, Jiangsu section

The Huaihe River Basin, located between the Yellow River and the Yangtze River, is one of the most populated areas in the eastern part of China. The Huaihe River is probably the most heavily polluted one among the three largest rivers in China. The Jiangsu section is the downstream reaches of the Huaihe River, where organochlorine pesticides （OCPs） may come from local discharge due to flourishing industry and agriculture, and also from inflows from upstream. OCPs are usually hazardous organic pollutants, and may endanger the aquatic ecosystem of the Huaihe River, Jiangsu section. Surface water of the Huaihe River, Jiangsu section in both high-flow period and low-flow period was sampled and OCPs were determined using GC-ECD. 15 OCPs were detected, including 2,4＇-DDT, 4,4＇-DDT, 4,4＇-DDD, α-HCH, β-HCH, γ-HCH, aldrin, endrin, dieldrin, methoxychlor, heptachlor, hexachlorobenzene（HCB）, α-endosulfan, α-Endosulfan and heptachlorepoxide. The span of total OCPs concentration is between 26.27-124.39 ng/L. Among the 15 OCPs detected, aquatic ecological risk assessment was performed for 12 ones except for α-endosulfan, α-endosulfan and heptachlorepoxide due to lack of the relevant toxicity data of the three compounds. The acute toxicities of 12 OCPs to multi aquatic species were collected from AQUIRE database and other sources. Environmental Concentration Distribution （ECD） and Species Sensitivity Distribution （SSD） were achieved after Kolmogorov-Smirnov test. The risk quotient distributions were acquired using Monte Carlo simulation. The aquatic ecological risks caused by single OCPs were analyzed. It is shown that endrin and 2,4＇-DDT have the highest risk while HCB and HCHs have the lowest risk. Then the joint ecological risk caused by all 12 OCPs was calculated based on the concept of equivalent concentration and it proves to be significantly higher than risk caused by any single OCP. Furthermore, the probability of aquatic ecological risk was calculated according to different ecological risk criteria （ERC）. The comparative analysis shows that ERC is very important to the result of ecological risk assessment.