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.     

黄河三角洲地下水动态变化及其与地面沉降的关系

为了分析黄河三角洲地下水动态及其与地面沉降的关系, 利用多年地下水和地面沉降监测数据, 发现黄河三角洲广饶县和东营区的地下水动态变化剧烈且地面沉降严重, 含水层多处于超采状态, 浅、深层地下水降落漏斗先后出现.深层地下水降落漏斗中心水位下降速度达2~3m/a.近年来, 东营和广饶地面沉降漏斗中心沉降量和速率分别为155.1mm、28.2mm/a和356.0mm、64.7mm/a.借助GIS技术及数理统计法, 发现深层地下水降落漏斗与沉降漏斗空间耦合良好, 深层地下水位与地面高程呈线性正相关, 相关系数为0.92, 深层地下水过度开采已成为影响沉降的最根本因素.井灌区第三粘性压缩层成为地面沉降主要贡献层, 且深层地下水降落漏斗中心的地下水位已低于第三承压含水层临界水位, 沉降趋于严重.      

利用中国静止气象卫星资料估算黄河源区蒸散发量

以黄河源区为研究区域,选取2009年9月该区域的中国静止气象卫星(FY-2D)观测资料,结合地面气象观测资料,基于能量平衡原理,估算了研究区域的逐时陆面蒸散发量。结果表明:在晴天条件下,利用陆表能量平衡系统模型求出蒸散发量的大小;在阴天条件下,利用FY-2D云顶反照率资料,根据太阳辐射在大气中的衰减过程,得出地表太阳辐射收支,进而求出蒸散发量的大小。卫星遥感估算的逐时蒸散发量与地面观测值相比,平均相对误差15.2%,估算误差在可接受的合理范围内,为实现陆面蒸散发量的业务化奠定了一定的基础。     

基于BP人工神经网络的水体遥感测深方法研究

利用Landsat7ETM＋遥感图像反射率和实测水深值之间的相关性,建立了动量BP人工神经网络水深反演模型,并对长江口南港河段水深进行了反演.结果表明：具有较强非线性映射能力的动量BP神经网络模型能较好地反演出长江口南港河段的水深分布情况;由于受长江口水体高含沙量的影响,模型对小于5 m的水深值反演精度较高,而对大于10 m的水深值反演精度较低.     

夏季长江冲淡水转向机制分析

利用 1 95 9,1 975 - 1 982年及 1 998年夏季各月黄、东海盐度分布和相应风场资料 ,分析讨论了长江冲淡水夏季的扩展路径。指出 :除海底坡降外 ,由 S向的苏北沿岸流和 N,NE向的浙东沿岸流及台湾暖流构成的“力偶”,是使冲淡水向左扭转的重要外力之一。用近岸均质模型和远岸双层模型的涡度方程定性讨论了冲淡水的转向机制     

Methane-derived authigenic carbonates from active hydrocarbon seeps of the St. Lawrence Estuary,Canada

Nearly 2000 pockmarks with diameters ranging from a few tens of meters up to 700 m are present on the seafloor of the St. Lawrence Estuary in eastern Canada. Coring of some pockmarks resulted in the recovery of various-sized and shaped carbonate concretions in a predominantly silty mud matrix. Petrographic and geochemical data on four authigenic carbonate concretions are reported as well as data from shell material in the unconsolidated sediment. Video observations and echo-sounder images indicate that the sampled pockmarks are actively gas venting. The video images show significant look-alike microbial mats in areas where gas is venting. The carbonate concretions are primarily made up of carbonate cements with varying percentage of shell fragments, micrite particles and fine-grained clastics. Orthorhombic crystal morphology and diagenetic fabrics including isopachous layers and botryoids characterize the aragonite cement. Oxygen isotopes ratios for the cement crusts do not record any thermal anomaly at the site of precipitation with δ¹⁸O_VPDB ratios (+3‰) in equilibrium with cold (5 °C) deep marine waters, whereas significant negative δ¹³C_VPDB ratios (−9.9 to −33.5‰) for cement and shell material within concretions indicate that the carbonates largely derive from the microbial oxidation of methane. The δ¹³C_VPDB ratios of aragonite shells (−2.7 to −5.6‰) taken from unconsolidated sediments at some distance from the concretions/vents show variable dilution of HCO₃⁻ with negative δ¹³C_VPDB ratios derived from microbial oxidation of methane with isotopically normal (0‰) marine bicarbonate. These results are in agreement with other lines of evidence suggesting that pockmarks formed through the recent and still active release of gas from a reservoir within the Paleozoic sedimentary succession.     

珠江干流长洲水利枢纽蓄水后珠江鳡鱼(Elopichthys bambusa)早期资源现状

长洲水利枢纽是珠江干流最下游一级的梯级水坝,其正常蓄水后必然改变下游的水文环境特征,也必将对下游的鳡鱼产卵场功能造成一定的影响.为了解长洲水利枢纽蓄水后珠江鱤鱼(Elopichthys bambusa)的资源现状,2008 2013年在珠江肇庆江段设立固定采样点,通过定量弶网对鳡鱼早期补充群体进行调查.结果显示:珠江鳡鱼苗主要出现在4月中旬至8月上旬,多年平均持续时间为97±21 d,盛期在5 7月,鳡鱼苗占鱼苗早期补充群体总量的0.46%±0.21%.鳡鱼苗的出现具有明显的季节变化规律,每年伴随洪峰有3~5次苗汛出现,苗汛次数与洪峰次数之间存在显著相关关系,但苗汛峰值大小与径流量之间不存在显著相关关系.鳡鱼苗多年平均资源量为16.89×108±9.16×108尾,繁殖群体总量约为52.8 t.研究表明:长洲水利枢纽蓄水后鳡鱼早期资源量呈下降趋势,但珠江禁渔缓解了长洲水利枢纽建设对珠江鳡鱼资源的影响.基于以上结果,为长洲水利枢纽蓄水后珠江鳡鱼的保护提出了建议.     

Spatiotemporal analysis of precipitation trends in the Yangtze River catchment

Precipitation trends in the Yangtze River catchment (PR China) have been analyzed for the past 50 years by applying the Mann-Kendall trend test and geospatial analyses. Monthly precipitation trends of 36 stations have been calculated. Significant positive trends at many stations can be observed for the summer months, which naturally show precipitation maxima. They were preceded and/or followed by negative trends. This observation points towards a concentration of summer precipitation within a shorter period of time. The analysis of a second data set on a gridded basis with 0.5° resolution reveals trends with distinct spatial patterns. The combination of classic trend tests and spatially interpolated precipitation data sets allows the spatiotemporal visualization of detected trends. Months with positive trends emphasize the aggravation of severe situation in a region, which is particularly prone to flood disasters during summer. Reasons for the observed trends were found in variations in the meridional wind pattern at the 850 hPa level, which account for an increased transport of warm moist air to the Yangtze River catchment during the summer months.     

长江冲淡水区细菌生产力研究

为了解细菌在长江口冲淡水区生态系营养动力学过程中的重要作用,笔者于1997年10月10日至20日,1998年5月14日至6月1日在观测海区以及在绿华山海域设置大水体围隔生态系实验装置进行细菌生产力的现场观测研究.结果表明,秋季观测海区平均细菌生产力(C)为(1.44±1.30)μg/(dm3·h),高值出现在测区中部的A₃,B₃和C₃站.春季测区表层细菌生产力(2.43±1.22)μg/(dm3·h)高于底层(1.01±0.43)μg/(dm3·h),高值出现在测区中部的A₃和B断面诸站.秋、春季平均细菌生产力相当于浮游植物初级生产力的23%.秋季和春季表层细菌数量分别为(5.22×108±0.88×108)个/dm3和(1.97×108±1.10×108)个/dm3.1998年5月18日至6月1日在围隔实验点的自然海区中细菌生产力变幅范围为0.13～5.79μg/(dm3·h),平均值为(2.47±1.60)μg/(dm3·h).围隔装置内加可溶性磷(PO₄3-)实验,春季细菌生产力由1.28μg/(dm3·h)增长至32.20μg/(dm3·h),其增长幅度低于秋季1.43～43.47μg/(dm3·h).油污染实验中细菌生产力由6.61μg/(dm3·h)增长至37.97μg/(dm3·h),呈逐日上升趋势.     

长江口及邻近海区营养盐结构与限制

通过研究长江口及邻近海域溶解无机氮(DIN=NO₃-+NO₂-+NH₄+)、磷酸盐(PO₄3-)、硅酸盐(SiO₃2-)所表征的营养盐区域结构特征及影响因素,在分析营养盐绝对限制情况的基础上,划分了潜在相对营养限制区域。结果表明,123°E以西近岸表层区域DIN/P比值全年均高于16,而Si/DIN除秋季外基本小于1,显示出长江冲淡水影响下"过量氮"的特征。春夏季河口锋面区(31°~32.5°N,122.5°~124°E)硅藻的大量生长可使DIN/P异常升高和Si/DIN异常降低。秋季研究区域北部DIN/P西低东高且Si/DIN西高东低是由于在高DIN、低PO₄3-的长江冲淡水影响下,近岸受相对低DIN、高SiO₃2-的苏北沿岸流南下入侵影响而被分割而成。冬季长江口门东北部存在的高DIN/P和低Si/DIN区则主要由于寡营养盐的黑潮水深入陆架,向东北输送的部分长江冲淡水和增强的苏北沿岸流共同作用造成DIN升高所致。利用Redfield比值进行了不同站位表层潜在相对营养限制情况的区分。近岸123°E以西受高DIN、SiO₃2-长江冲淡水影响,四季多呈现PO₄3-潜在相对限制,而在春夏季由于浮游植物的大量吸收PO₄3-,造成局部PO₄3-绝对限制及潜在相对限制。春夏季氮限(DIN潜在相对限制)一般发生在外海部分站位,但较为零散。秋季除了东南外海大部分站位外,受苏北沿岸流影响在长江口北部近岸也存在氮限。随着低DIN/P的黑潮表层水(KSW)的入侵加强,冬季外海氮限站位增多。硅限(SiO₃2-潜在相对限制)在夏季发生在赤潮高发区,而冬季南部存在较多硅限站位表明KSW中SiO₃2-相对较为缺乏。