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青岛沿海地区2021年典型沙尘回流-霾污染过程气溶胶垂直分布特征

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环境科学学报 2024年第1期44卷 37-46页

作者：孟赫任晓洁王桂霞刘保双山东省青岛生态环境监测中心青岛266003 山东省生态环境监测中心济南250101 南开大学环境科学与工程学院国家环境保护城市空气颗粒物污染防治重点实验室天津300350

为研究青岛沿海地区沙尘和霾污染过程中气溶胶的垂直分布特征,以2021年1月12—15日一次典型沙尘回流-霾污染过程为研究对象,利用气溶胶垂直观测、边界层风场结构和近地面观测资料,分析污染过程生消演变,以及气溶胶消光系数、退偏比垂直... 详细信息

为研究青岛沿海地区沙尘和霾污染过程中气溶胶的垂直分布特征,以2021年1月12—15日一次典型沙尘回流-霾污染过程为研究对象,利用气溶胶垂直观测、边界层风场结构和近地面观测资料,分析污染过程生消演变,以及气溶胶消光系数、退偏比垂直分布及边界层风场对气溶胶垂直分布特征的影响.结果表明:总体上,本次污染过程污染强度较大,持续时间较长,污染前期(12—14日中午)主要为沙尘污染影响,并呈现回流传输特征,污染后期(14日中午—15日)叠加了霾污染.结合污染演变,此次污染过程可分为6个阶段:沙尘前(Ⅰ)、沙尘期(Ⅱ)、沙尘缓解期(Ⅲ)、沙尘回流期(Ⅳ)、霾累积期(Ⅴ)及污染清除期(Ⅵ).污染过程期间,ρ(PM_(10))和ρ(PM_(2.5))的均值分别为(168±55)和(63±24)μg·m^(-3),ρ(PM_(2.5))/ρ(PM_(10))均值为0.40±0.15.ρ(PM_(10))超过150μg·m^(-3)的时长共计51 h,占总时长的53%,ρ(PM_(2.5))超过75μg·m^(-3)的时长为17h,占总时长的18%.沙尘污染为主的阶段Ⅱ与阶段Ⅳ,ρ(PM_(10))均值分别为237和187μg·m^(-3),ρ(PM_(2.5))/ρ(PM_(10))均值分别为0.25和0.31,霾污染为主的阶段V和阶段Ⅵ,ρ(PM_(2.5))均值分别为74和72μg·m^(-3),ρ(PM_(2.5))/ρ(PM_(10))均值分别为0.56和0.54.沙尘污染为主的阶段气溶胶垂向上呈明显分层结构,尤其是阶段Ⅱ和阶段Ⅳ,沙尘气溶胶主要集中分布在2.5 km内,以污染边界层高度(PBLH)为界有两层明显的沙尘气溶胶层,其中,PBLH内沙尘气溶胶消光系数均值为0.50 km^(-1),退偏比均值为0.19,而PBLH外沙尘气溶胶消光系数均值下降为0.34 km^(-1),退偏比均值则保持不变;霾污染为主阶段中污染物主要集中在PBLH内,其气溶胶消光系数均值为0.52 km^(-1),退偏比均值为0.09;沙尘气溶胶退偏比明显高于霾污染气溶胶退偏比.气溶胶垂直分布变化与边界层水平风和垂直风演变时间节点基本一致.污染前期边界层内水平风速小、且风向转换较为频繁,湍流发展较弱,大气层结较为稳定,使得随冷空气输送至青岛地区的沙尘污染不能及时扩散和有效清除从而长时间维持,污染后期受暖湿气流影响,相对湿度增大,使得细颗粒物污染累积,直至15日冷锋过境,污染过程结束.

关键词：沿海地区沙尘霾消光系数退偏比边界层风场

长江中游城市群城市化对PM_(2.5)浓度的多尺度驱动机制

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环境科学 2024年第3期45卷 1304-1314页

作者：张政周廷刚周志衡昌悦西南大学地理科学学院重庆400715 三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400715

探究城市化对PM_(2.5)浓度的非线性影响及其驱动机制,对城市的大气污染治理具有重要意义.基于2002~2020年长江中游城市群的遥感数据和统计数据,采用空间自相关、系统动态面板回归模型和时空地理加权回归模型等方法,揭示长江中游城市群PM... 详细信息

探究城市化对PM_(2.5)浓度的非线性影响及其驱动机制,对城市的大气污染治理具有重要意义.基于2002~2020年长江中游城市群的遥感数据和统计数据,采用空间自相关、系统动态面板回归模型和时空地理加权回归模型等方法,揭示长江中游城市群PM_(2.5)浓度的时空演变,并探究不同空间尺度下城市化对PM_(2.5)浓度的驱动机制.结果表明:(1)2002~2020年长江中游城市群PM_(2.5)浓度整体呈下降趋势,在空间上大致呈“北高南低”的分布格局.(2)热点城市有向长江中游城市群西部扩张的趋势,冷点城市空间相关程度有所增强.(3)PM_(2.5)浓度与经济城市化、土地城市化和人口城市化之间分别存在“N”型、倒“U”型和“U”型曲线关系.第二产业和能源消耗对PM_(2.5)浓度变化呈显著促进作用,降水和植被能够有效地削弱PM_(2.5)污染.(4)各城市化因子在局部的整体驱动效应均发生了转化,其主要影响区域集中在长江中游城市群的东南、西北和西南等边缘地带城市.结合长江中游城市群的城市发展现状和区域特征,推进产业绿色转型,合理规划城市空间布局和人口分布,增强基础设施建设将有助于实现城市发展和环境保护之间的协调发展.

关键词： PM_(2.5)浓度城市化长江中游城市群时空演变驱动机制

2021年京津冀秋季降水10~20 d低频振荡特征

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干旱气象 2024年第1期42卷 54-63页

作者：韩世茹车少静于长文马贵东中国气象局雄安大气边界层重点开放实验室河北保定071800 河北省气象与生态环境重点实验室河北石家庄050021 河北省气候中心河北石家庄050021

研究京津冀地区的降水异常特征对提高秋季延伸期降水的认识和预测能力具有重要作用。近年来京津冀地区“夏雨秋下”现象频繁发生,表现出秋季降水强度增强、极端降水增多特征。2021年京津冀地区秋季降水为1981年以来最多的一年,10月降水... 详细信息

研究京津冀地区的降水异常特征对提高秋季延伸期降水的认识和预测能力具有重要作用。近年来京津冀地区“夏雨秋下”现象频繁发生,表现出秋季降水强度增强、极端降水增多特征。2021年京津冀地区秋季降水为1981年以来最多的一年,10月降水量多站突破历史极值。利用京津冀地区秋季逐日降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,采用Morlet小波分析和Lanczos滤波等方法,对京津冀地区2021年秋季降水的低频振荡周期与大气低频环流特征演变进行分析以探究其异常特征。结果表明,2021年京津冀地区秋季降水的主要低频振荡周期为10~20 d,低频振荡方差达44%。低频降水活跃期500 hPa大气低频环流表现为低压异常前存在辐合运动,有利于低层异常气旋发展加强和上升运动加强;低频降水活跃期850 hPa有异常气旋自南向北移动至京津冀上空,有利于南方暖湿气流向京津冀地区输送。水汽输送强度会影响降水过程的强度,水汽输送强度越强,降水强度越大。

关键词：京津冀地区低频振荡异常降水秋季

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巢湖入湖河道岸坡鸟类多样性及其影响因素

生态学杂志 2024年第3期43卷 783-794页

作者：杨亚婷张中放夏珊珊周立志安徽大学资源与环境工程学院合肥230601 湿地生态保护与修复安徽省重点实验室(安徽大学) 合肥230601

河道岸坡是河道生态系统的重要组成部分,也是野生动物的重要生境。鸟类是河道岸坡的常见动物类群,其群落组成受河道岸坡生境因子的影响。于2021年8月至2022年7月,以巢湖周边5条河道为研究对象,根据河道岸坡特征,选取3类岸坡,共设置45条... 详细信息

河道岸坡是河道生态系统的重要组成部分,也是野生动物的重要生境。鸟类是河道岸坡的常见动物类群,其群落组成受河道岸坡生境因子的影响。于2021年8月至2022年7月,以巢湖周边5条河道为研究对象,根据河道岸坡特征,选取3类岸坡,共设置45条样线,对河道岸坡鸟类的种类、数量分布,与距道路距离、岸坡宽度、岸坡坡度以及乔木、灌木、草本植物盖度和平均高度等生境因子进行调查,探讨具有不同结构的河道岸坡对鸟类多样性的影响,采用多元逐步回归分析探究鸟类多样性与生境因子的关系。结果表明,3类岸坡中共有鸟类14目44科116种,其中水鸟36种,国家重点保护野生鸟类11种,安徽省重点保护鸟类35种,IUCN濒危物种红色名录中的极危(CR)物种1种。与其他两类岸坡生境相比,人工型岸坡对鸟类多样性影响最大,而自然原型岸坡更有利于提高鸟类生物多样性。另外,草本植物盖度及平均高度、岸坡坡度和岸坡宽度对鸟类多样性具有显著影响。其中,宽度大的缓坡自然原型岸坡鸟类物种丰富度最高,表明鸟类岸坡生境选择偏向于平缓的自然型岸坡生境。本研究结果可为巢湖河道岸坡建设、管理和生物多样性保护提供科学依据与技术支持。

关键词：鸟类群落生境因子河道岸坡巢湖

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湖北省流域横向生态补偿发展实践和政策建议

长江科学院院报 2024年第8期41卷 8-14,22页

作者：陆青杨霞张强洪慧赵昭湖北省生态环境科学研究院(省生态环境工程评估中心)环境法规与标准研究所武汉430072 湖北省生态环境科学研究院(省生态环境工程评估中心)污染损害评估与环境健康风险防控湖北省重点实验室武汉430072

生态补偿是改善、维护和恢复生态系统服务功能的一种经济手段,也是落实科学发展观、促进区域协调发展的重要举措。近年来,湖北省在建立横向生态补偿机制方面探索颇多、特点突出。在首次全面梳理湖北省流域生态补偿制度建设与实践的基础... 详细信息

生态补偿是改善、维护和恢复生态系统服务功能的一种经济手段,也是落实科学发展观、促进区域协调发展的重要举措。近年来,湖北省在建立横向生态补偿机制方面探索颇多、特点突出。在首次全面梳理湖北省流域生态补偿制度建设与实践的基础上,对补偿机制的探索历程、实践案例与效益进行研究,分析湖北省在流域生态补偿机制建设中存在的问题,并从加快开展跨省际流域生态补偿实践、建立完善南水北调水源地生态补偿机制、优化管理协调机制、健全资金保障体系、探索科学考核评估标准等方面提出针对性政策建议。

关键词：流域生态补偿横向生态补偿政策建议湖北省长江流域

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赣江上游章水流域水沙变化及其归因分析

生态学杂志 2024年第3期43卷 861-868页

作者：张婷刘士余盛菲李俊余敏琪江西农业大学国土资源与环境学院江西省鄱阳湖流域农业资源与生态重点实验室南昌330045

随着气候变化和人类活动的加剧,流域水沙情势发生变化,定量分析降水变化和人类活动的水沙效应是当前水科学研究的热点。本文基于赣江上游章水流域1961—2020年的水文、气象观测资料,采用累积量斜率变化率比较法、经验统计分析法定量分... 详细信息

随着气候变化和人类活动的加剧,流域水沙情势发生变化,定量分析降水变化和人类活动的水沙效应是当前水科学研究的热点。本文基于赣江上游章水流域1961—2020年的水文、气象观测资料,采用累积量斜率变化率比较法、经验统计分析法定量分析了降水变化和人类活动对水沙变化的贡献率及人类活动的水沙效应对年降水量响应的临界值。结果表明:降水量和径流量均呈非显著下降趋势(P>0.05),输沙量呈极显著下降趋势(P生态建设、水土资源优化管理提供科学依据。

关键词：章水流域降水变化人类活动水沙变化临界值

近七十年(1954–2021)来长江中下游湖泊沉水植物群落多样性演变特征

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生物多样性 2024年

作者：陈瑶琪郭晶晶蔡国俊葛依立廖宇董正符辉湖南农业大学环境与生态学院洞庭湖区农村生态系统健康湖南省重点实验室始兴中学

沉水植物在维持浅水湖泊生态系统健康和稳定等方面起着重要作用,掌握其长期动态及驱动因子对湖泊生态系统恢复和富营养化治理具有重要的理论和现实意义。本研究以长江中下游17个湖泊为研究对象,分析了近70年(1954–2021)来沉水植物的α... 详细信息

沉水植物在维持浅水湖泊生态系统健康和稳定等方面起着重要作用,掌握其长期动态及驱动因子对湖泊生态系统恢复和富营养化治理具有重要的理论和现实意义。本研究以长江中下游17个湖泊为研究对象,分析了近70年(1954–2021)来沉水植物的α和β多样性格局及其变化情况,并基于S?rensen相异性指数将β多样性分解为周转(turnover)和嵌套(nestedness)两个组分,探讨了湖泊环境异质性变化与沉水植物群落多样性格局的联系。结果表明:(1)在湖泊尺度上, 11个湖泊沉水植物的α多样性呈减小趋势;而大多数湖泊βtemporal多样性(同一湖泊不同年份之间的群落结构相异性)无显著变化,且其变异主要由不同物种间的嵌套成分驱动。(2)在流域尺度上,长江中下游湖泊沉水植物的α多样性在演化过程中呈先增大后减小的趋势,βspatial多样性(同一时期不同湖泊之间的群落结构相异性)在演化过程中呈逐渐减小的趋势,而湖泊环境异质性呈逐渐增大的趋势。(3)环境异质性越高的湖泊,其α多样性越小, β多样性越大。这些变化可能是多种因素综合作用的结果,包括人类活动、水质污染、水文变化和气候变化等。本研究对于长江中下游湖泊生态系统管理和保护具有一定理论价值,为制定有效的保护策略和措施提供了科学依据。

关键词：沉水植物湖泊 α多样性 β多样性群落演替环境异质性

水生生物监测质量保证、质量控制与标准化:动态与展望

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湖泊科学 2024年第4期36卷 975-986页

作者：熊莉赵先富贾世琪阴琨许人骥王备新王业耀金小伟四川省宜宾生态环境监测中心站宜宾644000 水利部中国科学院水工程生态研究所水利部水工程生态效应与生态修复重点实验室武汉430079 中国环境监测总站北京100012 南京农业大学昆虫系南京210095

水生生物监测是流域水生态状况评价的重要基础,监测数据的准确性和可靠性直接影响水生态环境质量评价与流域水生态管理成效。目前我国水生生物监测质量保证和质量控制体系尚处于持续完善的阶段,关键环节的控制要求和质控目标等亟待明确... 详细信息

水生生物监测是流域水生态状况评价的重要基础,监测数据的准确性和可靠性直接影响水生态环境质量评价与流域水生态管理成效。目前我国水生生物监测质量保证和质量控制体系尚处于持续完善的阶段,关键环节的控制要求和质控目标等亟待明确和细化。本文总结了欧美发达国家水生生物监测质量保证与质量控制体系建设中的经验,通过梳理我国水生生物监测工作基础与进展,较为系统地提出了适合我国现状的水生生物监测质量保证与质量控制体系标准化建设对策建议,包括实验室内部和外部质量保证与质量控制、水生生物监测质控数据库、人工智能识别和环境DNA新技术质控要点等标准化建议,为实现水生生物监测业务化运行,准确评估我国流域水生态质量状况的变化提供技术支撑。

关键词：水生态水生生物监测标准化质量控制质量保证

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基于黄河流域系统治理的水库多目标调度约束阈值研究

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水利学报 2024年第6期55卷 631-642,665页

作者：田世民江恩慧王远见赵高磊景永才李凌琪黄河水利科学研究院河南郑州450003 河南省黄河流域生态环境保护与修复重点实验室河南郑州450003 河南省黄河水生态环境工程技术研究中心河南郑州450003

水库是流域水沙调控以及水资源优化配置的重要抓手,黄河流域的水库调度最初以防洪减淤为目标。新形势下,黄河流域面临不断变化的来水来沙条件、库区-河道边界约束、区域社会经济发展和生态环境需求等,黄河流域亟需基于系统治理理念,突... 详细信息

水库是流域水沙调控以及水资源优化配置的重要抓手,黄河流域的水库调度最初以防洪减淤为目标。新形势下,黄河流域面临不断变化的来水来沙条件、库区-河道边界约束、区域社会经济发展和生态环境需求等,黄河流域亟需基于系统治理理念,突出流域系统可持续运行的水库多目标协同调度。本文依据流域系统科学理论和方法,通过资料分析、数据挖掘、关联度识别、回归分析等方法,筛选了黄河流域系统中行洪输沙、社会经济、生态环境各子系统表征指标,阐明了黄河上、中、下游不同河段多维约束因子的演变过程,揭示了黄河干流调控体系主要约束因子的相互作用关系,提出了基于多目标协同的黄河干流水库调度约束因子阈值,为黄河流域水库多目标协同调度提供科技支撑。

关键词：水库调度多维约束多目标协同流域系统

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