洞庭湖区生态承载力系统耦合协调度时空分异

不同时空尺度下,生态承载力系统耦合协调度呈现不同差异和变化。在阐述耦合协调发展作用机理的基础上,构建了耦合协调度评价指标体系,利用容量耦合模型对洞庭湖区生态承载力系统耦合协调度进行时空分析。结果表明：① 时序变化上,2001~2012年洞庭湖区生态承载力系统耦合度和耦合协调度变化趋势基本趋同,大致呈现同步稳定上升态势,耦合度均值达0.499,处于拮抗阶段;耦合协调度均值达0.463,处于中度耦合协调阶段;年均增长率上,耦合度达3.35%,大于耦合协调度的3.05%。表明生态承载力内部系统耦合作用和协同效应明显,并且耦合作用的强度大于内部协调性。② 空间分异上,17个县域的耦合度出现了低水平耦合、拮抗阶段和磨合阶段3种状态,3种耦合状态的县域个数和区间变化呈现不同的差异。耦合协调度出现了低度耦合协调、中度耦合协调和高度耦合协调3种状态,其变化状况基本上与耦合度类似,但从协调状态的县域个数和区间变化来看,耦合协调度的变化稍滞后于耦合度的变化,空间分布与耦合度分布特征基本相似,高、低值区的空间分布由西南向东北大致呈现较低-高-低-高-较低的“M”型基本格局。③ 空间组合上,17个县域出现了低耦合低协调区、中耦合低协调区、中耦合中协调区、高耦合中协调区和高耦合高协调区5种空间组合类型,其基本空间格局是,低耦合低协调区集中分布在洞庭湖区中部和西南部,高耦合高协调区则沿京广线、石长线和常岳高速三线呈“三足鼎立”布局,其它不同组合类型则集中于高耦合高协调区外围呈“零星状”分布。     

土地利用生态服务价值与经济发展的协调及空间分异——以西洞庭湖区为例

土地利用生态服务价值体现了土地通过集约利用与空间优化所发挥生态效益的大小,可在一定程度上反映土地利用与与经济发展的协调关系。以西洞庭湖区为研究对象,在ArcGIS软件支持下,通过评价与分析生态服务价值变化,分析生态经济协调发展水平及其空间差异,探讨土地利用生态服务价值与区域经济发展的互动响应与耦合协调关系。研究表明：① 2000年以来西洞庭湖区土地利用生态服务价值呈下降趋势,2000年西洞庭湖区生态服务价值为1292.13×10⁶元·a^-1,2011年为953.03×10⁶元·a^-1,损失339.10×10⁶元。② 从整个研究区来看,整个研究阶段处于低度冲突的县有6个,分别为常德市辖区、安乡县、汉寿县、澧县、临澧县、津市市,只有桃源县处于潜在危机状态。从数量上看,整个区域内大多为冲突状态,区域在经济发展中存在的潜在危机较大。③ 从空间分异来看,2008年与2011年土地利用生态经济协调度基本上为低度冲突状态,需采取生态服务供给恢复与重建措施,控制生态服务消费需求的过快增长。整个区域只有桃源县与汉寿县由不协调转换为协调状态,主要原因是森林覆盖率相对较高,林地类型面积大,水土保持与水源涵养生态服务功能较强,提高了生态服务价值。     

洞庭湖环境系统变化对水文情势的响应

为全面揭示洞庭湖近数十年的水情异常与成因,将湖区视作一个大系统来研究。经水位~流量关系等多种方法研究表明：(1)入湖四水尾闾同水位流量减少1 200~2 800 m³/s,同流量水位抬高0.49~1.28 m;(2) 荆江三口分水比减少19.2%,分沙比减少25.1%;(3) 澧水、松滋、南洞庭湖等主洪道的水位流量关系均发生了较大变化;(4) 天然调蓄能力下降40%,湖口同流量水位抬高1.80~2.50 m;(5) 7~8月湖垸关系常处于危急状态。其主要原因是泥沙淤积恶性循环,导致了湖泊环境系统功能的变化,而由下荆江3处裁弯所引起的江湖水沙调整则加速了其变化过程。这些变化过程对水情的复合响应是：入湖水沙呈逐渐减少趋势变化,洪水位普遍抬高1.50~1.80 m,湖口有时出现江水倒流,洪水涨率增大,高洪水位持续时间长等异常水文现象,且给湖区造成了巨大的洪水压力。     

46 a气候变化对呼伦湖区域生态环境的影响

 利用1959—2005年温度、降水和卫星遥感监测资料,研究呼伦湖区域气候变化特征,进而分析气候变化对其周边地区生态环境的影响。结果表明：①近46 a来呼伦湖区域温度呈显著的升高态势;降水量波动性较大,总体上呈下降趋势,并存在11 a和22 a的周期性变化。从1999年至2005年降水量下降趋势加快。②无论是温度还是降水,其气候变率都处于升高的时期,气候变率的增大是导致极端气候事件如干旱、高温酷热天气等增多的主要原因。近年来气候的变干、变暖,使得1999年以后呼伦湖区域生态呈现快速恶化的趋势。由此引起一系列生态环境问题,如呼伦湖水域面积的缩小、湿地萎缩、草场退化等。③近年来小雨事件呈减少趋势,但进入21世纪后小雨强度和干燥事件显著增强,致使干旱事件频发和强度的增加,进一步加剧了呼伦湖区域生态环境的恶化。     

基于地统计学和GIS技术的呼伦湖溶解氧的空间变异特征分析

呼伦湖是内蒙古第一大湖,在草原生态环境保护中举足轻重。在气候变化和人类活动的影响下,呼伦湖的水环境状况不容乐观。为了掌握呼伦湖水体的水质状况,在实地采样的基础上,基于地统计学半方差函数理论和GIS克立格空间插值方法,定量分析了呼伦湖水体溶解氧含量的空间变异特征及分布格局。结果表明：溶解氧的半方差拟合最优模型为球面模型,该水质参数具有强烈的空间自相关性;空间分布上,结合地表水环境质量标准,呼伦湖大部分水域的水质为IV类;考虑到鱼类等水生生物的生存需要,呼伦湖整体的溶解氧状况基本适合鱼类的生长,其中比较适合的区域分布在湖中部。     

乞盖淖湖湖床垂向渗透系数试验研究

地下水与湖水的转化必须要通过湖床沉积物,因此湖床渗透系数是评价湖水与地下水定量转化关系的基础。以内蒙古伊金霍洛旗乞盖淖湖为例,首先分析了湖床沉积物的颗粒组成,然后利用现场渗透试验方法进行了野外试验,计算了湖床的垂向渗透系数。湖床沉积物粒径分析结果表明,湖床沉积物以粉细沙为主。湖床垂向渗透系数计算结果表明,各测点的平均垂向渗透系数介于0．83～13．59cm／d,表明乞盖淖湖床垂向渗透性能在空间上具有非均质性。该研究为定量计算地下水与湖水的转化关系提供了基础参数。     

1990～2003年洪湖水体环境质量演变分析

以详细的水质监测资料为基础,采用标准指数法并结合实地调查,分析了1990~2003年洪湖水质的变化状况。结果表明,14 a间,洪湖水质类别以Ⅲ类和Ⅳ类为主。水质恶化的驱动因子是氮、磷及其它有机污染物。1991年到1994年期间,水体中氨氮(NH4 -N)占溶解无机氮(D IN)的比例逐年增高;1995~2003年,以氨氮和硝酸盐(NO3--N)同时作为水体中溶解无机氮的主要存在形式,与1990~1994年的水质状况相比,亚硝酸盐(NO2--N)所占的比例呈增加之势。氨氮、硝酸盐和亚硝酸盐的年际变化表明,洪湖水体自净能力在逐渐降低。以总磷(TP)、总氮(TN)和溶解无机氮(D IN)作为评价指标,洪湖水体已属中富营养型湖泊。洪湖水质演变与该区域人类活动(围湖造田、围网养殖等)以及江湖连通的变化对水环境的作用相耦合。     

博斯腾湖流域气候及湖陆风

通过流域多个气象站的资料，分析了流域气候条件，并通过对湖区测点的气象观测资料与陆区测点－ 焉耆站的同步资料对比分析，讨论了博斯腾湖区域小气候其湖陆风特征。     

西藏羊卓雍湖流域近45 年气温和降水的变化趋势

利用西藏羊卓雍湖流域气象、水文观测站1961-2005 年逐月的平均气温、降水量等资 料, 分析了近45 年流域气温、降水的年际和年代际变化特征和异常年份, 以及羊湖水位变化趋势及影响因子, 结果表明： 近45 年流域年平均气温以0.25 ^oC/10a 的速率显著升高, 增温主要表现在秋、冬季。近25 年, 流域平均降水量除冬季呈减少趋势外, 其他各季节表现为显 著的增加趋势, 增幅为11.4~30.0 mm/10a, 夏季增幅最大; 年降水量以54.2 mm/10a 的速率明显增加。20 世纪60 年代至90 年代, 除夏季外, 其他3 季表现为逐年代增温趋势。在夏季, 降水量除80 年代偏少外, 其他3 个年代偏多; 而冬季相反, 80 年代降水偏多, 其他3 个年代偏少。流域年平均气温异常偏高年出现过3 次, 且发生在20 世纪90 年代末至21 世纪初; 60 年代后期和70 年代初降水多异常年份。自1997 年发电以来, 降水量呈增加趋势, 流域平均降水量达409.7 mm, 明显高于平衡降水量, 水位呈较明显的上升趋势。降水增多、日照减少, 以及气温明显升高、冰雪融水增加是造成水位上升的主要原因。     

The last 40 ka tephrostratigraphic record of Lake Ohrid,Albania and Macedonia: a very distal archive for ash dispersal from Italian volcanoes

A 1075 cm long core (Lz1120) was recovered in the south-eastern part of the Lake Ohrid (Republics of Macedonia and Albania) and sampled for identification of tephra layers. Magnetic susceptibility investigations show rather high magnetic values throughout the core, with peaks unrelated to the occurrence of tephra layers but instead to the relative abundance of detrital magnetic minerals in the sediment. Naked-eye inspection of the core allowed us to identify of two tephra layers, at 896–897 cm and 1070–1075 cm. Laboratory inspection of the grain-size fraction > 125 μm allowed for the identification of a third cryptotephra at 310–315 cm. Major element analyses on glass shards of the tephra layers at 896–897 cm and 1070–1075 cm show a trachytic composition, and indicate a correlation with the regionally dispersed Y-3 and Y-5 tephra layers, dated at ca 30 and 39 cal ka BP. The cryptotephra at 310–315 cm has a mugearitic–benmoreitic composition, and was correlated with the FL eruption of Mt. Etna, dated at 3370 ± 70 cal yr BP. These ages are in agreement with five ¹⁴C AMS measurements carried out on plant remains and macrofossils from the lake sediments at different depths along the core.