基于自相似河网结构的河网消退系数Cs计算方法研究

新安江模型河网汇流参数Cs对洪峰模拟影响较大,目前Cs的确定需依赖于大量的历史数据,因此Cs的确定成为无资料地区和资料匮乏区水文模型应用中亟需解决的棘手问题.本文基于参数的物理意义,通过自相似河网结构的假定,构建Cs与河网形态、流域下垫面特征的相关联系,提出基于河链蓄量方程的Cs估算方法,对半干旱、半湿润和湿润地区等不同水文气象分区的11个流域的Cs值进行推算并代入新安江模型中进行模拟,经比较发现,11个流域子流域Cs计算均值与新安江模型率定结果相近,说明该Cs计算方法是合理的.选取陈河、屯溪两个典型流域研究单元流域属性对Cs的影响,由结果可以看出Cs与流域面积、河链数、河宽呈正相关,与单元流域距离出口的远近呈负相关,这表明流域分块后各单元流域Cs值不一致,而新安江模型中采用相同Cs值对不同单元进行调节必然会造成汇流计算的误差.为进一步提高该方法在无资料地区的应用效果,将新安江模型汇流模块修改为每个单元使用对应的Cs计算值进行滞后演算,以陈河和屯溪流域为例采用新安江模型Cs率定值、Cs计算均值以及修改后新安江模型3种不同方案进行模拟比较,从模拟结果可以得出,修改后的模型具有明显优势,将模型参数与下垫面条件建立了联系,模型物理机制提高且参数的独立性增强,对于新安江模型在无资料地区的应用具有重要的指导意义.     

Spatial distribution and behavior of dissolved selenium speciation in the South China Sea and Malacca Straits during spring inter-monsoon period

Selenium(Se) has been recognized as a key trace element that is associated with growth of primary producers in oceans. During March and May 2018, surface water(67 samples) was collected and measured by HG-ICP-MS to investigate the distribution and behavior of selenite [Se(IV)], selenate [Se(VI)] and dissolved organic selenides(DOSe) concentrations in the Zhujiang River Estuary(ZRE), South China Sea(SCS) and Malacca Straits(MS). It showed that Se(IV)(0.14–3.44 nmol/L) was the dominant chemical species in the ZRE, related to intensive manufacture in the watershed; while the major species shifted to DOSe(0.05–0.79 nmol/L) in the MS, associated with the wide coverage of peatland and intensive agriculture activities in the Malaysian Peninsula. The SCS was identified as the northern and southern sections(NSCS and SSCS) based on the variations of surface circulation.The insignificant variation of Se(IV) in the NSCS and SSCS was obtained in March, potentially resulting from the high chemical activity and related preferential assimilation by phytoplankton communities. Contrastively, the lower DOSe concentrations in the SSCS likely resulted from higher primary production and utilization during March. During May, the concentration of Se(IV) remained low in the NSCS and SSCS, while DOSe concentrations increased notably in the SSCS, likely due to the impact of terrestrial inputs from surface current reversal and subsequent accumulation. On a global scale, DOSe is the dominant Se species in tropical oceans, while Se(IV) and Se(VI) are major fractions in high-latitude oceans, resulting from changes in predominated phytoplankton and related biological assimilation.     

吞噬微囊藻的鞭毛虫的培养

从一个有水华发生的池塘里采集分离到一种能吞噬微囊藻的动基体目鞭毛虫(Kinetoplastida),存光学显微镜及激光共聚焦显微镜下观察了该鞭毛虫的形态特征,初步探讨了它的培养方法.该鞭毛虫以集胞藻、微囊藻、鱼腥藻、小球藻以及蛋黄、奶粉、大肠杆菌和酵母为食物进行培养,结果集胞藻、微囊藻、奶粉、蛋黄、及酵母都是该鞭毛虫很好的食物.该鞭毛虫易于培养,繁殖迅速,培养成本低廉,有应用于生态环境中控制微囊藻水华的可能.     

南极乔治王岛阿德默勒尔蒂湾火山活动时空演化

在乔治王岛中部的阿德默勒尔蒂湾 ,凯勒半岛、于尔曼山嘴和埃内坎角是第三纪火山岩集中分布区。野外地质调查和同位素年代学研究表明 ,凯勒半岛发生了三期火山喷发 (三个火山喷发旋回 ) ,同时伴随着火山活动中心的不断北移 ;在第二期火山喷发之后 ,火口塌陷 ,形成破火山 ,之后在半岛北部又发生火山喷发 ,并向东迁移到于尔曼山嘴。因此凯勒半岛是一复活破火山 ,火山活动具有随时间迁移的特性。埃内坎角火山活动虽与上述两地区大致同时 ,但化学成分上不存在明显演化关系 ,应属另一相对独立的火山活动中心     

几种大型海藻对赤潮异弯藻生长抑制效应的初步研究

利用共存培养系统研究了大型海藻缘管浒苔、刚毛藻、石花菜、鸭毛藻、扇形拟伊藻、蜈蚣藻、海黍子、脆江蓠对赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)生长的抑制效应并和孔石莼的作用进行比较。实验指出：孔石莼和缘管浒苔对赤潮异弯藻的抑制效应最强,石花菜次之;扇形拟伊藻、蜈蚣藻、刚毛藻、脆江蓠、海黍子虽表现出抑制作用但较差;鸭毛藻的抑制效应最弱。     

基于地理信息系统的数字环境模型研究

本文提出了以遥感与地理信息系统为技术手段,用有序数值阵列的方法建立数字环境模型的新思路,具体阐述了建立数字环境模型的意义、方法和应用范围。并在建立数字环境模型的基础上,对西藏“一江两河”地区的环境综合状况进行了定量评价。     

泥石流暴雨个例中尺度分析

对2003年7月8～9日发生在湖北中部并且造成泥石流灾害的大暴雨过程进行了中尺度分析,结果表明：①在有利的大尺度系统下产生的中小尺度系统是暴雨产生的最直接的系统;②湖北省泥石流灾害发生在特殊的地理位置,秭归、宜昌、宜都等鄂西山地到江汉平原的过渡带是泥石流灾害的多发地;③暴雨尤其是泥石流发生地周围的历时短、局地性强的大暴雨是泥石流灾害直接的诱发原因;④中尺度系统的源地与地形有关,在西南气流的背风坡容易形成中尺度系统;⑤多普勒雷达是监测中尺度系统的强有力工具,一个中α尺度云团中可以是一个也可以有两个以上的混合回波团或带;⑥中尺度涡旋形成于低空急流左侧强正涡度中心附近。     

富硫型水库沉积物AVS和SEM空间分布特征及重金属风险评价

随着湖库外源性污染的有效控制,沉积物污染特征成为影响湖库水环境质量的关键因素。本文以富硫型水库——汤河水库为研究对象,分析探讨水库沉积物的理化性质、重金属总量、酸可挥发性硫化物(acid volatile sulfide,AVS)和同步提取重金属(simultaneously extracted metals,SEM)的空间分布特征,采用沉积物基准法(sediment quality guidelines, SQGs)和AVS与SEM关系法对重金属可能诱发的生态风险和毒性效应进行评估。结果表明:汤河水库沉积物中AVS含量在0.03~51.75 μmol/g之间,并呈现坝前深水区>东支流库区>西支流库区的空间分布特征。根据Pearson相关性分析可知,汤河水库沉积物AVS含量与间隙水中SO₄^2-浓度、沉积物烧失量(LOI)含量呈显著正相关,与沉积物间隙水中NO₃^-浓度和沉积物pH呈现显著负相关。间隙水中SO₄^2-浓度和沉积物LOI含量是控制AVS产量的重要因素。水库沉积物中ΣSEM变化范围为0.52~2.75 μmol/g,呈现出东支流库区>坝前深水区>西支流库区的分布规律。水库沉积物中ΣSEM/AVS和ΣSEM-AVS的变化范围分别为0.06~22.73和-49.18~2.44 μmol/g,显示出水库坝前深水区表层0~10 cm沉积物不具有生态风险,而东、西支流库区沉积物中的SEM因为不能完全被AVS所固定而存在潜在生态风险。就单一重金属而言,汤河水库坝前深水区和东西支流中部区域沉积物Ni、Cu、Pb和Zn含量均介于临界效应含量(threshold effects level, TEL)值和可能效应含量(probable effect level, PEL)值之间,可产生低级风险毒性效应,但Ni的毒性效应风险接近中级,今后应予以重点关注。富硫型水库沉积物中容易出现高含量AVS,沉积物间隙水中SO₄^2-和NO₃^-的浓度是决定沉积物AVS净产量的重要因素。流域内重金属土壤背景值以及工业、采矿产业排放的废水类型直接影响着诱发生态风险的重金属种类。     

鄱阳湖湿地溶解性有机质的光化学属性对水体光活性中间体(PPRIs)季节性变化的影响

湿地的水文和水化学在时空尺度上会呈现显著差异,进而会引发光化学反应的变化,光活性中间体(PPRIs)是水体间接光反应的产物,具有极强的氧化性,对水环境中有机物和污染物的归驱具有重要的影响,因此迫切需要探究湿地中PPRIs的产生过程。本研究通过捕获剂法监测了鄱阳湖湿地4个季节水体中3种PPRIs(¹O₂、·OH及³CDOM^*)的产生速率和稳态浓度的变化,并通过紫外吸收光谱、三维荧光光谱、以及傅立叶变换离子回旋共振质谱等技术对水体中可溶性有机质(DOM)组分的化学特征进行分析,揭示了鄱阳湖湿地不同季节水体中的DOM的光化学反应特性及与PPRIs产生的相关性。结果发现:鄱阳湖夏季和秋季水体的pH值、溶解有机碳(DOC)浓度较高,相反,硝酸盐、亚硝酸盐浓度在夏季和秋季较低。夏季和秋季的DOM中芳香族化合物丰度较高,并且木质素丰度明显高于冬季和春季。不同季节鄱阳湖水体有色可溶性有机物产生能力依次为秋季>夏季>冬季>春季。夏季和秋季水体中¹O₂和·OH产生速率和稳态浓度显著高于春季和冬季水体。pH、DOC、E2/E3、脂类、蛋白类及木质素类与PPRIs产生速率展现出了良好的正相关关系,尤其是其中的DOC与木质素类组分;另外在三维荧光指标结果中,荧光指数(FI)和新鲜度指数(β/α)与PPRIs呈现负相关关系,证明FI值越低即DOM陆源性越高、非新生DOM比例越高,则PPRIs产生速率越高。综上,PPRIs的光化学产生与植物源DOM密切相关。与春季和冬季相比,夏季和秋季鄱阳湖水体的有机质高,而其中DOM组分中芳香族化合物丰度较高,主要来自陆生植物和土壤有机质,其有机质的腐殖化水平较高,而在春季和冬季水体有机质主要来自湖泊本身和微生物产生的有机质,属于内源。淹水植物残体降解过程释放的有机组分,对夏、秋季DOM的来源和组成有着极易被忽视的影响和作用,而其中光化学活性较强的有机组分如木质素是造成其PPRIs产率更高的主要原因。     

低纬高原雹云识别物元可拓模型及效果检验

雹云识别是一个多参数的模式识别问题,应用物元可拓思想将单参数雹云识别的不相容性转化为相容性问题。在与成都地区雹云识别的物元可拓模型进行对比后,根据低纬高原地形及气候特点,通过适当增加参数,构造完成低纬高原雹云识别的物元可拓模型,以此进行雹云识别,准确率达86％以上。