陆地水文与海洋水文

P342,S153.612006043070长江口滨岸湿地无机氮界面交换通量量算=CalculationofinorganicnitrogenfluxesintheYangtzeEstuarytidalwetland/王军,陈振楼…∥地理学报.—2006,61(7).—729~740基于3年长江口滨岸湿地沉积物-水界面无机氮季节性交换通量连续实测数据,建立无机氮界面交换通量空间插值模型与量算模型,对无机氮界面交换通量季节性空间分布特征、滨岸湿地不同岸段无机氮季节性界面交换总通量量算等研究.图5表5参43(广兵)BeTV148.1,TV1472006043071钱塘江河口段长周期泥沙冲淤和河床变形=Long-termsed-imenterosion/depositionand…     

长江口潮滩沉积物－水界面无机氮交换通量

对长江口滨岸潮滩7个典型断面三态氮的界面交换通量进行了三年多的季节性连续观测,结果表明无机氮的界面交换行为存在复杂的空间分异和季节变化。NO^-₃-N和NH⁺₄-N的界面交换通量正负变化范围较大,分别介于-32.82~24.13 mmol.m^-2.d^-1和-18.45~10.65mmol.m^-2.d^-1之间;而NOsup>-₂-N的界面交换通量很小,仅为-1.15~2.82 mmol.m^-2.d^-1。NO^-₃-N的界面交换具有明显的上下游季节性时空分异特征,而NH⁺₄-N的界面交换则表现为南北岸季节性时空分异现象。盐度是控制长江口滨岸潮滩NH⁺₄-N界面交换行为的主要因素,而沉积物粒度、水体 NO^-₃-N浓度、沉积物有机质含量、水温和溶解氧含量则以不同的组合方式,共同制约着 NO^-₃-N在潮滩界面交换的时空分异格局。     

上海滨岸潮滩水沉积物中无机氮的季节性变化

对长江口南翼上海滨岸带3个站点潮滩上覆水，沉积物和间隙水中的3态无机氮的含量分布的年度季节性监测研究表明：潮滩上覆水中溶解无机氮以NO3－N为主：表层沉积物中可交换态无机氮以NH4－N为主，约占70％－85％，沉积物间隙水中主要无机氮为NH4－N和NO3－N。潮滩水体中NH4－N的季节性变化幅度不大，而NO3－N和NO2－N的季节性变化明显，在冬季含量明显降低；但沉积物和间隙水中氮氨和硝态氮的浓度在冬季则有较大增加。初步探讨了潮滩水和沉积物中无机氮分布季节性变化的主要影响因素，估算了潮滩表层沉积物－水界面无机氮的扩散通量，指出NH4－N的扩散释放对滨岸水环境质量影响较大。     

产量红线与耕地红线耦合研究

基于实际粮食产量与抛荒耕地种植粮食作物条件下粮食总产量关系的分析方法有助于促进耕地红线制度改进。依据全国粮食总产量、种植面积与耕地面积数据,构造2016-2033 年粮食产量与耕地面积红线耦合的基本、法定、过渡、新型与理想耦合红线标准;分析阶段性耦合与可持续耦合两种升级路径。研究表明：2001-2015 年,全国耕地面积与粮食产量耦合不足。据此,提出以新增建设用地指标与抛荒治理面积挂钩的政策建议;在抛荒比例11.12%的条件下,新增单位面积建设用地,治理28.85 倍抛荒耕地;2017、2021、2025、2029、2033 年分别实现有效利用1.200×10⁸ hm²、1.243×10⁸ hm²、1.279×10⁸ hm²、1.314×10⁸ hm²、1.349×10⁸ hm² 耕地,粮食总产量分别比基期增加4.838×10⁶、2.4190×10⁷、4.354 2×10⁷、5.321 8×10⁷、8.824 6×10⁷ t;红线耦合系数分别达到0.882 471、0.909 740、0.937 008、0.950 643与1;有效利用耕地增加12.5%,粮食总产量提升14.2%。     

塔里木河流域土地开发的生态响应研究

60 a来塔里木河流域耕地面积净增100×10⁴ hm²,在流域内部形成众多生态环境安全问题。通过选取水资源生态环境指数、社会生态环境指数和生态环境压力指数,运用ESDA空间分析方法和GWR模型对塔里木河流域35 a间土地开发与生态时空演变特征和空间响应关系进行研究,构建"土地开发-生态风险预警"模型,得出以下结论：1980-2015年克孜勒苏州和喀什地区生态等级正向转移比例较大,有84.86%的比例由较低等级（I）正向转移为低等级（Ⅱ）;和田地区的克里雅河流域,阿克苏北部区域以及塔里木河末端且末县等级退化严重,负向转移比例23.46%。和田、阿克苏、喀什地区每增加1.0×10⁴ hm²未利用地开垦规模,综合生态环境分值下降0.60到0.35,而克孜勒苏州则上升1.3~2.1;上游喀什与中游阿克苏两地区每1.0×10⁴ hm²生态退耕,每年将分别化解32.06×10⁴ t和15.60×10⁴ t化肥污染压力。阿克苏地区与巴音郭楞州土地开发生态风险达到环境资源承载力指数的75%以上,预警程度超过Ⅱ级,而克孜勒苏州土地开发处于生态安全范围。每1.0×10⁴ hm²未利用土地开发,全流域风险指数增长均值为0.003 4,下游巴音郭楞州在增加15×10⁴~20×10⁴ hm²耕地后,生态风险将逼近并超过环境预警界限,上游克孜勒苏州将在15 a之后进入中度警告阶段。     

基于遥感和SEBAL模型的塔里木河干流区蒸散发估算

运用1985 年、2000 年和2010 年遥感资料与SEBAL 模型估算了塔里木河干流区蒸散发。结果表明：该区蒸散发量较大,介于0~5.11 mm/d之间;靠近河道区蒸散发明显大于远离河道区;各土地利用/覆被类型蒸散发大小依次为：水体> 耕地> 林地> 草地> 未利用地> 居工地,主要与其植被覆盖度和水分供给条件有关;而日总蒸散发大小顺序为：草地> 未利用地> 耕地> 林地> 水体> 居工地,这与各土地利用/覆被类型面积密切相关。在1985-2010 年间,塔里木河干流区日总蒸散发量先减小后增大;上游平均日总蒸散发量为中游和下游的1.27 倍和1.42 倍。2000 年塔里木河干流区日总蒸散发比1985 年减少了6.80×10⁴ m³,原因是中游和下游日总蒸散发减小,而上游日总蒸散发量却增加了3.02×10⁵ m³。2010 年干流区日总蒸散发比2000 年高6.78×10⁵ m³,其中上游和中游日总蒸散发量增加了1.19×10⁶ m³,而下游却降低了5.16×10⁵ m³,主要受中上游地区绿洲耕地面积扩张,水资源开发量过大,下游来水量减少的影响。     

长江口放射性核素Pu的大气湿沉降初步研究

利用东京^239,240Pu的年沉降和年降水数据,对长江口地区1957~2005年^239,240Pu 的年大气湿沉降通量进行研究。结果表明：长江口地区1957~2005年间^239,240Pu的大气湿沉降量在0.001 2~5.531 Bq/m²之间,累计湿沉降通量为34.556 Bq/m²;该地区Pu的大气湿沉降主要集中在1960 s;1960 s初频繁的大气核试验是造成^239,240Pu在1960 s沉降量较大的主要原因。长江口地区与东京地区^239,240Pu大气沉降变化基本一致,两地的大气湿沉降均在1963 年出现明显峰值。     

长江口滨岸湿地环境信息系统的建立与应用

长江口滨岸湿地环境信息系统 (Yangtze Estuary Tidal Wetland Environmental Information System,简称YETWEIS)是一个适用于长江口滨岸湿地环境管理与决策的软件系统。该系统基于MapObjects组件技术、数据挖掘技术和数学建模方法,以Visual Basic为开发平台,功能包括对长江口滨岸湿地环境信息的显示、编辑、查询检索、信息统计、空间分析、专题地图编制和环境质量评价等。本文首先介绍了YETWEIS的体系结构、实现技术和主要功能,然后重点对专题地图编制模块和环境质量评价模块的实现思想进行了阐述,同时对水体、沉积物、大气环境质量评价方法、污染因子权重确定方法、基于熵值法的环境质量综合评价方法进行了深入探讨,并利用YETWEIS分析了长江口滨岸湿地2002年重金属和持久性有机污染物的空间分布特征,并对长江口滨岸湿地2003年环境质量进行了系统评价。     

青藏高原生态系统固碳释氧价值动态测评

本文旨在定量评价青藏高原生态系统的固碳释氧价值及其动态变化,为改善区域生态环境提供参考。基于MODIS/NDVI数据,利用光能利用率模型测算净第一性生产(NPP)物质量,并通过光合作用方程式换算成固定CO₂和释放O₂的物质量,以此为基础,采用造林成本法和工业制氧法对青藏高原固碳释氧价值量进行估算。结果表明:2000年、2005年和2010年固定CO₂的价值分别为384.36×10⁹元、393.23×10⁹元和356.41×10⁹元,释放O₂的价值分别为408.31×10⁹元、415.02×10⁹元和378.61×10⁹元。2000-2005年固碳释氧价值增加了15.58×10⁹元,2005-2010年下降了73.23×10⁹元,而2000-2010年下降了57.65×10⁹元。固碳释氧价值在空间上呈现出从东南向西北递减的趋势,这与青藏高原的水热条件分布基本一致。在价值构成中,草原>森林>草甸>其它类型>灌丛>农田。2000-2010年青藏高原生态系统固碳释氧价值呈现减小趋势,表明近年来气候变化和人类活动导致青藏高原的生态环境出现了退化趋势。     

北京市耕地资源价值体系及价值估算方法

北京市为例尝试设计了耕地资源价值体系, 分析其价值关系, 进而探讨耕地资源经 济价值、社会保障价值、生态价值的估算方法, 并对北京市1990-2005 年耕地价值进行了定 量测算。研究结果表明: ① 北京市耕地资源单位面积经济价值呈较快增长, 1990 年为 12.57×10⁴ 元/hm², 2005 年为108.12×10⁴ 元/hm²; ② 耕地资源社会保障价值供给能力和农 村居民的需求水平相距甚远, 1997 年供给能力为49.19×10⁴ 元/hm², 需求水平为160.56×10⁴ 元/hm², 2005 年供给能力为74.82×10⁴ 元/hm², 需求水平为305.48×10⁴ 元/hm²。可见, 耕 地作为农民重要的社会保障资源已不堪重负, 农村社会保障体系亟待建立; ③ 生态价值供给 能力总体呈下降趋势, 1994 年达到171.21×10⁸ 元, 2005 年为70.87×10⁸ 元, 大量耕地减少 是重要的影响因素。但基于人口增加和人们生活水平不断提高, 生态价值的总体需求和多元 需求呈不断增长趋势, 所以需要保持和提高耕地表面的植被覆盖度, 为此政府有必要对农民 因种植耕地给予其一定的生态补偿。     

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NO_x^--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NO_x^--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,表明排污活动加剧了潮滩沉积物-水界面间营养盐N的扩散过程。     

Evaluation of dissolved inorganic nitrogen eliminating capability of the sediment in the tidal wetland of the Yangtze Estuary

Estuarine wetlands serve as a natural barrier to remove the land-generated pollutants and attenuate the pollutant load from the land to the sea.As one of the most important estuarine wetlands,the Yangtze estuarine wetlands have attracted particular interests in the biogeochemical studies of nutrients.The objectives of this study were to characterize the seasonal and spatial distribution of dissolved inorganic nitrogen(DIN) fluxes across the sediment-water interface;to calculate the total DIN fluxes in a year and different seasons;and to evaluate the DIN removing capability of the sediment in the tidal wetlands of the Yangtze Estuary.The spatial distribution of DIN fluxes shows complicated seasonal variations and spatial differences.The annual DIN fluxes range from-22.22 mmol N m-2 h-1 to 19.54 mmol N m-2 h-1,with an average of-1.48±1.34 mmol N m-2 h-1.The tidal wetlands in the Yangtze Estuary behave as a source of water DIN in spring when DIN is released from sediment into overlying water,and the released amount of DIN is 1.33×104 tons of nitrogen(T N).In summer,autumn and winter,the sediment absorbs the DIN from the overlying water,and the absorbed amounts of DIN are 4.36×104 T N,6.81×104 T N and 2.24×104 T N,respectively.The average amount of DIN in overlying water of the Yangtze Estuary is 52.6×104 T N yr-1,and the perennial average amount of DIN absorbed from the overlying water by the sediment is 12.1×104 T N yr-1.The annual DIN elimination rate of the tidal wetlands was 23.0%.     

长江口滨岸湿地沉积物对上覆水体中无机氮的净化能力估算

Estuarine wetlands serve as a natural barrier to remove the land-generated pollut-ants and attenuate the pollutant load from the land to the sea. As one of the most important estuarine wetlands, the Yangtze estuarine wetlands have attracted particular interests in the biogeochemical studies of nutrients. The objectives of this study were to characterize the seasonal and spatial distribution of dissolved inorganic nitrogen (DIN) fluxes across the sediment-water interface; to calculate the total DIN fluxes in a year and different seasons; and to evaluate the DIN removing capability of the sediment in the tidal wetlands of the Yangtze Estuary. The spatial distribution of DIN fluxes shows complicated seasonal variations and spatial differences. The annual DIN fluxes range from -22.22 mmol N m-2 h-1 to 19.54 mmolN m-2 h-1, with an average of -1.48±1.34 mmol N m-2 h-1. The tidal wetlands in the Yangtze Estuary behave as a source of water DIN in spring when DIN is released from sediment into overlying water, and the released amount of DIN is 1.33×104 tons of nitrogen (T N). In sum-mer, autumn and winter, the sediment absorbs the DIN from the overlying water, and the absorbed amounts of DIN are 4.36×104 T N, 6.81×104 T N and 2.24×104 T N, respectively. The average amount of DIN in overlying water of the Yangtze Estuary is 52.6×104 T N yr-1, and the perennial average amount of DIN absorbed from the overlying water by the sediment is 12.1×104 T N yr-1. The annual DIN elimination rate of the tidal wetlands was 23.0%.     

崇明东滩湿地CO2 、CH4和N2O 排放的时空差异

通过静态暗箱—气相色谱法研究了长江口崇明东滩四类典型湿地(围垦湿地、高潮滩、中潮滩和低潮滩)CO₂、CH₄和N₂O排放特征及影响因素。结果表明,在生长季尺度下,CO₂、CH₄和N₂O均以排放为主;在昼夜尺度下,CO₂和CH₄在夜间排放量大于白昼排放量,而N₂O的排放高峰出现在下午;在潮水退去、潮滩暴露初期,CH₄和N₂O有大量排放,CO₂正好相反。崇明东滩温室气体排放通量自岸向海有明显的梯度变化,总体趋势是越近岸通量值越大。观测与实验表明,温度、潮汐、土壤理化性质、植物和土地利用变化都对温室气体排放通量有明显的影响,其中滨海潮滩湿地特有环境因子潮汐以"淹没—暴露"光滩沉积物的方式控制温室气体的排放。     

中国陆地区域气象要素的空间插值

在区域农田生态系统生产力模拟模型研究中，空间插值可以提供每个计算栅格的气象要素资料。然而，在众多的气象要素空间插值方法中，并没有一种适合每一个气象要素的普适的最佳插值方法。本文以全国７２５站１９５１～１９９０年整编资料中的旬平均温度和计算得来的６７５站的月乎均光合有效辐射日总量（ＰＡＲ）为数据源，选用了距离平方反比法（ＩＤＳ）、梯度距离平方反比法（ＧＩＤＳ）和普通克立格法（ＯＫ）等３种插值方法，进行了方法选取的探讨。交叉验证结果表明：３种方法中，温度插值的平均绝对误差（ＭＡＥ）的排序为ＩＤＳ＞ＯＫ＞ＧＩＤＳ，其值分别为２．１５℃、１.９０℃和 ｌ．３２℃；在作物生长季节（４－１０月），ＭＡＥ分别 ２０℃、１．９℃和 １.２℃ ，表明ＧＩＤＳ在温度插值方面更具实用价值；对于ＰＡＲ，ＭＡＥ的排序为ＯＫ＞ＧＩＤＳ＞ＩＤＳ，其值分别为 ０．８３ＭＪ／ｍ２、０７１ＭＪ／ ｍ２和 ０．４６ＭＪ／ｍ２，说明复杂的方法并不必然具有更好的效果。对这２个气象要素的空间分布特征分析表明：温度和ＰＡＲ的经、纬向梯度和高度梯度均具有明显的季节性变化特征；温度的纬向梯度有近似正弦曲线的较强的季节变化，表现为夏季高，而冬、春季低；温度的高度梯度年     

长江口盐沼土壤有机质更新特征的滩面趋势

Characteristics and tidal flat trends of soil organic matter （SOM） turnover were studied for the Chongmingdongtan Salt Marsh in the Yangtze River estuary, based on analyses of stable carbon isotope composition （δ^13C）, grain sizes and contents of particulate organic carbon （POC）, total nitrogen （TN） and inorganic carbon （TIC） for three cores excavated from high tidal flat, middle tidal flat and bare flat. Results demonstrate that correlations between soil POC contents and δ^13C values of the salt marsh cores were similar to those between soil organic carbon （SOC） contents and δ^13C values of the upper soil layers of mountainous soil profiles with different altitudes. SOM of salt marsh was generally younger than 100 years, and originated mainly from topsoil erosions in catchments of the Yangtze River. Correlations of TN content with C/N ratio, POC content with TIC content and POC content with δ^13C values for the cores suggest that turnover degrees of SOM from the salt marsh are overall low, and trends of SOM turnover are clear from the bare flat to the high tidal flat. Bare flat samples show characteristics of original sediments, with minor SOM turnover. Turnover processes of SOM have occurred and are discernable in the high and middle tidal flats, and the mixing degrees of SOM compartments with different turnover rates increase with evolution of the muddy tidal flat. The exclusive strata structure of alternate muddy laminae and silty laminae originated from dynamic depositional processes on muddy tidal flat was a great obstacle to vertical migration of dissolved materials, and SOM turnover was then constrained. The muddy tidal flat processes exerted direct influences on sequestration and turnover of SOM in the salt marsh, and had great constraints on the spatial and temporal characteristics of SOM turnover of the Chongmingdongtan Salt Marsh in the Yangtze River estuary.     

闽江口潮汐盐沼湿地土壤碳氮磷的空间变化

以闽江口区最大的鳝鱼滩潮汐盐沼湿地为研究对象,选择远、近潮沟区2个不同潮水水淹地段设置样线,采集3种优势植物芦苇(Phragmites australis)、咸草(Cyperus malac-censisvar.bervifolius)和藨草(Scirpus triqueter)下18个土壤剖面分层样品,分析土壤中DOC、TN和TP等含量和储量的空间分布规律及土壤物理特征对其的影响。结果表明:远、近潮沟区3种植物下土壤表层(0~10 cm)TN浓度范围为0.24~1.91g kg-1,TP为0.21~1.34 g kg-1,DOC为13.68~93.73 mg kg-1,无论是近潮沟区还是远潮沟区,芦苇和咸草下土壤DOC、TN和TP含量十分接近,且均大于藨草下土壤DOC、TN含量,藨草下土壤TN和TP含量和储量在近潮沟区均明显大于远潮沟区,而芦苇和咸草下土壤TN和TP含量在远、近潮沟区差距不大;土壤DOC、TN和TP含量与土壤粒径、容重和含水量呈显著相关,盐度对土壤中NH4+-N和NO3--N含量影响显著,与NH4+-N为正相关关系,与NO3--N为负相关关系。     

长江口北支湿地分类及生境特征

长江口北支湿地可以划分为海岸潮滩湿地生境、河口湿地生境和人工湿地生境3大类,生境类型丰富。分析了每类湿地生境的特征,最后指出由于人类的高强度干扰,生境破碎化严重,生物多样性降低,湿地生态服务功能减弱。     

中国特有盐沼植物——海三棱藨草的现状及保护利用

海三棱藨草Scirpus mariqueter是中国特有盐沼植物,也是长江口淤涨型潮滩的典型盐沼先锋植物。在自然状况下,盐沼植被依照盐渍藻类—海三棱藨草—芦苇进行演替。近10年来,由于受长江口的高强度围垦、外来入侵种互花米草的大面积引种和长江中上游来沙量的锐减及全球气候变暖引起的海平面上升的迭加效应影响,海三棱藨草的面积呈加速缩减态势,如若不及时采取相应的保护措施,海三棱藨草将面临灭种的威胁,并由此带来长江河口滩涂湿地生态系统结构和功能的改变。为此,需对长江口滩涂围垦、互花米草种植促淤的人为措施进行深入研究,以保护好中国特有的盐沼植物海三棱藨草,维持长江河口湿地生态系统结构和功能的完整性,更好地发挥其湿地生态系统的服务功能。