Comparing flow regime,channel hydraulics,and biological communities to infer flow–ecology relationships in the Mara River of Kenya and Tanzania

Abstract

Equatorial rivers of East Africa exhibit unusually complex seasonal and inter-annual flow regimes, and aquatic and adjacent terrestrial organisms have adapted to cope with this flow variability. This study examined the annual flow regime over the past 40 years for three gauging stations on the Mara River in Kenya and Tanzania, which is of international importance because it is the only perennial river traversing the Mara-Serengeti ecoregion. Select environmental flow components were quantified and converted to ecologically relevant hydraulic variables. Vegetation, macroinvertebrates, and fish were collected and identified at target study sites during low and high flows. The results were compared with available knowledge of the life histories and flow sensitivities of the riverine communities to infer flow–ecology relationships. Management implications are discussed, including the need to preserve a dynamic environmental flow regime to protect ecosystems in the region. The results for the Mara may serve as a useful model for river basins of the wider equatorial East Africa region.

Editor Z.W. Kundzewicz; Guest editor M. Acreman     

首都圈断层活动性研究

本文分析了首都圈47处监测断层活动性的大地形变测点资料,给出了各处断层现今活动情况及速率。研究认为,首都圈现今应力场受华北区域应力场的支配,活动剧烈的断层主要有:沿河城—南口山前断层、八宝山—黄庄—高丽营断层、南口—孙河断层;1987年之后断层活动平均速率上升到0.40mm/年,应力场处于加强过程;应力集中地段在黄庄—高丽营断层北端、沿河城—南口山前断层北端,狼山断层、怀来—涿鹿北缘断层近年活动剧烈,其北端也是应力加强地区;构造运动的活跃与地震活动同步,目前构造运动继续处于活跃状态。上述应力集中地段的地震危险性应予以重视。     

A simplified hindcast method for the estimation of extreme storm surge events in semi-enclosed basins

Human presence, coastal erosion, and tourism activities are increasing the attention to coastal flooding risk. To perform risk assessments, long time series of observed or hindcast wave parameters and tide levels are then necessary. In some cases, only a few years of observation are available, so that observed extreme data are not always representative and reliable. A hindcast system aimed to reconstruct long time series of total tide levels may be of great help to perform robust extreme events analysis and then to protect human life, activities as well as to counteract coastal erosion by means of risk assessments. This work aims to propose a simplified method to hindcast storm surge levels time series in semi-enclosed basins with low computational costs. The method is an extension of a previous work of some of the authors and consists of a mixed approach in which the estimation of storm surge obtained by using the theory of linear dynamic system is corrected by using a statistical method. Both steps are characterized by low computational costs. Nevertheless, the results may be considered reliable enough also in view of the simplicity of the approach. The proposed method has been applied to the Manfredonia case study, a small village located in the Southern Adriatic Italian coast and often prone to coastal flooding events. The comparison of extreme events estimated on the basis of hindcast levels time series is satisfactorily similar to those estimated on the basis of observed tide series.     

用地震危险性分析方法预测山东地区震害

依据地震危险性分析的思路，提出一种场地震害预测的方法。依此方法，给出山东地区５０ａ超越概率为１０％的震害预测略图     

基于土地利用变化的生态风险评价——以广西岑溪市为例

该文以1999年及2009年岑溪市土地利用数据为来源,在GIS的支持下,分析了10年来研究区内的土地利用变化的时空特点及其转化过程,结合土地利用综合指数、耕地垦殖指数、植被覆盖指数、景观破碎度指数评价了土地利用变化的生态风险。研究表明：研究区域内10年间土地利用类型发生了复杂的相互转换,其中林草地、建设用地和耕地为研究区内变化面积最大的3种土地利用类型;受经济快速发展和城市化进程加快的影响,土地利用的广度和深度不断增大,全市土地利用趋于破碎化,土地生态风险程度有所增加。     

海洋细菌SAR86研究进展

变形菌门是海洋环境中最主要的微生物类群,其中属于γ-变形菌门的海洋细菌SAR86成为近来研究的热点之一。本文从海洋细菌SAR86的系统发育多样性、生态分布、基因组学以及在海洋生物地球化学循环中的作用等四个方面对相关研究进行回顾与展望。     

中国西北内陆盆地水分垂直循环及其生态学意义

中国西北内陆盆地中的地下水系统,对维系其浅表水分、热量、盐分均衡以及地表的生态平衡、土壤的资源属性和局部地域气候相对稳定性具有不可或缺的调节作用,这种调节作用是通过饱和带水、包气带水(土壤水)、近地表大汽水和植物体内水("四水")之间的垂直循环来实现的.目前的相关研究主要侧重于地下水与地表植被类型间对应关系的统计分析,较少涉及水分运移的机制;而以水分垂直循环的动力学机制为研究对象的SPAC系统(土壤-植物-大气连续体),则对地下水的重视程度不够,且存在着尺度转换的困难,更为完整的应该是GSPAC系统(地下水-土壤-植物-大气连续体).干旱区内陆盆地地下水生态效应的研究需要开展以下的工作:"四水"垂直循环的动力学过程与机制研究,尤其是饱水带-包气带界面水、汽、热转化过程的研究;人类活动影响下地下水系统演化特征的研究,它不仅是实现水分垂直循环研究的最终目的——水资源合理开发利用的中间环节,更是将"四水"垂直循环这一微观水文循环过程与区域水文循环过程相结合,实现尺度转化的关键所在.     

基于三角模糊数随机模拟的地下水环境系统综合风险评价模型

采用随机模拟方法模拟三角模糊数,把三角模糊数及函数间运算简化为普通的实数之间运算,建立基于三角模糊数随机模拟的地下水环境系统综合风险评价模型(ARA-SSTFN)。结果说明:以置信区间形式表示的ARA-SSTFN评价结果,比现有常规方法结果提供评价结果可靠性方面更多信息,能反映受多种不确定性因素综合影响的地下水环境系统综合风险评价客观实际情况;ARA-SSTFN在流域水资源、水环境和水旱灾害等有随机性、模糊性和数据资料不精确等多种不确定性因素综合作用的各种资源环境系统综合风险评价问题中有推广应用价值。     

高分辨率遥感技术在厦门海湾生态环境调查中的应用

对于局部区域研究，高分辨率卫星遥感及其影像的智能化处理技术是获取信息的新手段．本文以IKONOS遥感影像在厦门海湾的应用为例，探讨高分辨率遥感卫星影像应用于海湾生态环境调查与分析的应用技术．通过分析高分辨率影像地物特征，提出高分辨率遥感影像的重要处理技术：采用不同缩放尺度进行分类和利用空间特征及纹理结构进行专题信息提取。     

黑河干流拟建水利工程对下游生态环境的影响分析

依据典型年份实际调查资料和以往研究成果, 采用地下水均衡方法, 定量对比分析了黑河拟建水利工程对下游地区地下水资源变化趋势, 并利用Visual Modflow三维地下水非稳定流软件系统模型对下游盆地未来20 a(2008—2028年)地下水位及其生态环境变化趋势进行了预测.结果表明: 在拟建工程实施20 a后黑河下游地下水位总体上处于下降趋势, 但下降幅度呈逐年减少状态直至趋于新的动态平衡.金塔-鼎新盆地地下水位下降幅度最大的地段是黑河沿岸为0.51~0.87 m, 但由于人工农业绿洲补充, 故生态环境不会有大的改变.额济纳盆地地下水位下降幅度最大的地段是古日乃及外围, 分别为1.0 m以上和0.5~1.0 m, 将引起植被的衰亡和种群的更替变化; 大部分地段地下水位下降幅度介于0.0~0.50 m之间, 对现有的生态与环境影响不显著; 桃来三达-额济纳旗以北地下水位呈现上升趋势, 上升幅度为0.10~0.87 m, 东居延海一带上升幅度大于0.87 m, 这一地区植被长势趋于良好, 植被覆盖率会有所增加, 将形成围绕海子的天然绿洲.