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中国市域自然保护区时空格局演变特征

生态学报 2024年第10期44卷 4021-4037页

作者：吕莹莹钱者东王晔于换喜徐网谷王智生态环境部南京环境科学研究所南京210042

市域是自然保护地整合优化的具体实施单元,揭示市域自然保护区的时空格局演变特征和发展趋势对于全面建设中国特色自然保护地体系具有重要的现实意义。基于1975—2020年间隔5 a的10期中国自然保护区名录,通过标准差椭圆、探索性空间数... 详细信息

市域是自然保护地整合优化的具体实施单元,揭示市域自然保护区的时空格局演变特征和发展趋势对于全面建设中国特色自然保护地体系具有重要的现实意义。基于1975—2020年间隔5 a的10期中国自然保护区名录,通过标准差椭圆、探索性空间数据分析、空间Markov链等方法首次从市域尺度探讨了中国自然保护区的时空动态演变特征和发展趋势,并引入地学信息图谱构建其变化模式。结果表明:(1)中国市域自然保护区比例呈现先快速增长后逐步稳定的趋势,但整体仍以低值区为主。市域间自然保护区比例差异明显,逐步形成了“西高东低”的空间格局。重心整体表现为“东南-西北-东北”的迁移过程,重心移动距离和速度逐渐缩小。1990年以后,中国市域自然保护区比例始终呈现“东北-西南”向的空间分布格局。(2)市域自然保护区比例存在显著的空间相关性且相关性总体呈上升之势,但空间集聚水平的变化逐年缩小。局部空间异质性较强,高高和低低集聚区均呈扩张态势。(3)从变化模式图谱来看,中国市域自然保护区比例等级以“前期变化-低频-逐步提升”(ESC-LQ-T1)的方式进行,主要图谱类型为“空缺区转为低值区”。市域自然保护区比例等级类型转移具有稳定性和显著的时空异质性,后期出现了“俱乐部收敛”现象,且邻域背景在其动态变化过程中发挥着重要作用。未来要加强对空缺区和低值区市域单元的自然资源进行摸底评估,将其最有价值的区域纳入自然保护区,同时推广区域联合保护机制,促进自然保护地体系高质量建设。

关键词：自然保护区市域尺度时空演变地学信息图谱空间Markov链

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基于高效卷积注意力特征融合的道路目标检测

东南大学学报（自然科学版） 2024年第4期54卷 1005-1013页

作者：罗为明李旭孙正良袁建华朱建潇王贲武东南大学仪器科学与工程学院南京210096 公安部交通管理科学研究所无锡214151

针对YOLOv5s基准模型参数量大、特征尺度差异化等问题,提出基于高效卷积注意力特征融合的轻量级目标检测模型.首先,构建基于幻影操作的轻量化特征提取模块,在保证检测精度接近原模型的前提下,提高模型的实时性.其次,优化通道注意力和空... 详细信息

针对YOLOv5s基准模型参数量大、特征尺度差异化等问题,提出基于高效卷积注意力特征融合的轻量级目标检测模型.首先,构建基于幻影操作的轻量化特征提取模块,在保证检测精度接近原模型的前提下,提高模型的实时性.其次,优化通道注意力和空间注意力模块,提出基于高效卷积的注意力特征融合模块,并设计兼具检测精度与实时性的轻量级目标检测模型.在具有不同复杂道路场景的数据集BDD100K上开展实验.结果表明,相较于基准模型,所提模型的检测精度和推理速度均得到提升,其中全类平均检测精度提升了1.4%,帧率提升了28.2%.相较于当前行业应用中主流的深度学习模型,所提模型在精度与速度的均衡性上表现出显著优势.

关键词：目标检测轻量化注意力特征融合注意力机制

新型污染物邻苯二甲酸（2-乙基己基）酯在非正规生活垃圾填埋场原状土壤中赋存水平及环境风险评估

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环境化学 2024年

作者：梁丽琛张后虎许元顺王莉莉王丹涂海峰蒋浩严小飞生态环境部南京环境科学研究所

邻苯二甲酸（2-乙基己基）酯（DEHP）是一种环境新型有机污染物，作为最常见的增塑剂被广泛应用于生产生活中.本研究选择某非正规生活垃圾填埋场不同土层的原状土壤作为研究对象，采集土壤样品共168份，分析其DEHP赋存水平，比对现有环... 详细信息

邻苯二甲酸（2-乙基己基）酯（DEHP）是一种环境新型有机污染物，作为最常见的增塑剂被广泛应用于生产生活中.本研究选择某非正规生活垃圾填埋场不同土层的原状土壤作为研究对象，采集土壤样品共168份，分析其DEHP赋存水平，比对现有环境质量标准，初步判断其环境风险，并采用熵值法和USEPA模型评估DEHP产生的生态风险及人体健康风险.结果表明，送检样品中只有1份土壤样品超出GB36600-2018中第一类用地筛选值，67份样品超出美国土壤控制标准.使用熵值法模拟研究区原状土壤中，DEHP含量对敏感受体藻类、甲壳类及鱼类的生态风险，统计结果表明整体以中、高生态风险为主.通过USEPA模型计算得出，研究区送检土壤样品中DEHP的非致癌风险均可接受，致癌风险成人不可接受率高达10.7%，儿童高达17.1%，且上层土壤致癌风险普遍高于中下层.因此，非正规生活垃圾填埋场原状土层中DEHP环境风险明显需予以重视.

关键词：邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯非正规生活垃圾填埋场熵值法 USEPA模型

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新时期中国生物多样性保护主要进展及建议

科技导报 2024年第18期42卷 28-36页

作者：曹铭昌杨欢李婧婷于丹丹方磊生态环境部南京环境科学研究所南京210042

生物多样性是人类赖以生存的物质基础。中国高度重视生物多样性保护,正在引领全球落实“昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架”,加强全球生物多样性保护,开启了全球生物多样性保护治理的新时代。在阐述中国生物多样性保护成效的基础上,分... 详细信息

生物多样性是人类赖以生存的物质基础。中国高度重视生物多样性保护,正在引领全球落实“昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架”,加强全球生物多样性保护,开启了全球生物多样性保护治理的新时代。在阐述中国生物多样性保护成效的基础上,分析了生物多样性保护面临的问题与挑战,总结了生物多样性主流化水平、面临的威胁、治理能力,以及引领全球生物多样性治理方面存在的问题,提出加快完善保护制度和社会行动体系,协同推进生态保护修复和监管,构建长效化调查、监测和评估机制,持续推进生物多样性治理现代化,继续引领全球生物多样性治理等新时期中国生物多样性保护的工作建议。

关键词：生物多样性《生物多样性公约》昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架

典型风力条件及水力调度下太湖藻华高频时空动态监测

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湖泊科学 2024年第3期36卷 685-694页

作者：胡明涛陈诚李港刘洋姚斯洋何梦男陈求稳南京水利科学研究院生态环境研究所南京210029 河海大学水利水电学院南京210098 江西省水利科学院南昌330029 武汉大学水利水电学院武汉430000

湖泊藻华问题已成为全球水生态环境领域面临的长期挑战,风力条件变化和引调水工程的水力调度能改变湖体水动力结构,对藻类的生长和聚集过程产生影响,进行该过程的精细化监测和机制分析对于湖泊藻华预报预警和应急处置具有重要意义。本... 详细信息

湖泊藻华问题已成为全球水生态环境领域面临的长期挑战,风力条件变化和引调水工程的水力调度能改变湖体水动力结构,对藻类的生长和聚集过程产生影响,进行该过程的精细化监测和机制分析对于湖泊藻华预报预警和应急处置具有重要意义。本研究基于Hiamwari-8/AHI卫星遥感高频监测数据,对比分析了归一化差异植被指数(NDVI)、增强植被指数(EVI)和浮游藻类指数(FAI)3种不同指数对太湖藻华的反演效果,开展了典型风力条件下和水力调度下太湖藻华生消过程的持续监测分析。结果表明,FAI对藻华区域和非藻华区域的区分更加明显,其阈值提取的藻华面积与基于MODIS图像解译的藻华面积的相对误差最低,为-2.27%。当营养盐充足且水温持续保持在蓝藻大量生长增殖的阈值以上时,风力条件是导致太湖藻类迁移聚集的关键因子,风向主要影响藻类的水平迁移,使其进行方向性迁移并逐渐形成大面积藻华区域。风速主要影响藻类的垂向迁移并存在临界阈值,当风速低于约2.5 m/s的临界风速时,藻华面积随风速增加而增加;当风速高于临界风速时,藻华面积随风速增加而降低。水力调度对距离较近的贡湖湾区域具有显著影响,主要通过水动力扰动来影响藻类的垂向迁移,使藻类沿水深方向强烈掺混,导致区域藻华面积下降。此外,持续且更大流量的调水将不断增强水动力扰动,减小区域藻华面积。本研究揭示了典型风力条件及水力调度下太湖藻华分布特征和迁移机理,可为湖泊藻华的精确动态监测预警和科学管控提供重要技术支撑。

关键词：太湖蓝藻水华高频监测 Hiamwari-8/AHI 水力调度

高原内陆湖萎缩区盐碱地生态修复研究：以内蒙古达里诺尔湖为例

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生态与农村环境学报 2024年

作者：赵立君田佳榕邵雅梅姚国慧李海东生态环境部南京环境科学研究所南京警察学院

气候变化和人类活动易导致干旱区湖泊萎缩进而影响区域生态安全，近年来湖泊萎缩区生态修复和生物多样性恢复受到高度关注。为探究气候变化背景下高原湖泊萎缩区生态修复的影响因素，以内蒙古达里诺尔湖为例，开展了湖泊萎缩区“近湖裸... 详细信息

气候变化和人类活动易导致干旱区湖泊萎缩进而影响区域生态安全，近年来湖泊萎缩区生态修复和生物多样性恢复受到高度关注。为探究气候变化背景下高原湖泊萎缩区生态修复的影响因素，以内蒙古达里诺尔湖为例，开展了湖泊萎缩区“近湖裸地（D1）—碱蓬修复区（D2）—湿地修复区（D3）”和浑善达克沙地修复样地（D4）的土壤pH、养分和植被变化研究，探讨“气候变化—湖泊萎缩—生态修复”的适应气候变化对策。结果表明：（1）湖泊萎缩区样地的土壤pH值与土壤肥力高于沙地修复样地（D4），随着与湖泊岸线距离的增加、海拔高度的增大，部分土壤养分指标有所改善。与近湖裸地（D1）相比，碱蓬修复区（D2）和湿地修复区（D3）的全碳、全氮、全钾等含量显著增加。（2）达里诺尔湖泊萎缩区的植被恢复成效较好，垂直于湖岸线方向上“近湖裸地（D1）—碱蓬修复区（D2）—湿地修复区（D3）”植被盖度、植株数量逐步提高。（3）干旱区湖泊萎缩后产生的土壤盐碱地为植物困难立地，植被恢复指标与土壤全碳、全氮、有机质含量相关性显著，湖泊萎缩区盐碱地植被恢复应根据主要生态功能进行生态修复分区分类。研究结果有助于加干旱区湖泊萎缩后气候变化风险的适应性管理和生态功能修复有参考价值。

关键词：达里诺尔湖湖泊萎缩区盐碱地植被恢复生态修复

青海祁连山区山水林田湖草生态保护修复工程生态成效评估

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生态学报 2024年第14期44卷 5960-5973页

作者：刘晓曼王超王燕邹长新侯鹏生态环境部卫星环境应用中心北京100094 生态环境部南京环境科学研究所南京210042

生态成效作为判定山水林田湖草生态保护修复工程有效性的重要途径,对加强工程总体布局和顶层设计、确保工程取得显著成效具有非常重要的意义。青海省祁连山区具有极其典型的“山水林田湖草”生命共同体特征,是中国第一批山水林田湖草生... 详细信息

生态成效作为判定山水林田湖草生态保护修复工程有效性的重要途径,对加强工程总体布局和顶层设计、确保工程取得显著成效具有非常重要的意义。青海省祁连山区具有极其典型的“山水林田湖草”生命共同体特征,是中国第一批山水林田湖草生态保护修复工程试点之一。通过构建“生态干扰变化-生态系统格局变化-生态系统质量变化-生态系统功能变化-生态成效变化”逻辑框架,运用时空对比分析方法,对青海祁连山区山水林田湖草生态保护修复工程的生态成效进行了评估。结果表明:工程实施后,重要生态用地面积增长了0.1%、生态连通度降低了0.5%、植被覆盖度指数提升了10.1%、单位面积水源涵养量提高了31.5%,土壤保持量增加了3.1%,固碳量增加了2.8%,表明工程实施以来,生态干扰增加,部分类型生态系统破碎化有所加剧,但总体生态系统格局相对稳定,生态系统质量和各生态功能均有提升,修复成效显现。研究结果对青海祁连山区山水林田湖草生态保护修复工程的实施有一定的指导性作用,能为未来山水林田湖草生态保护修复工作提供先进经验,对科学指导中国更好地开展生态修复工作具有重要意义。

关键词：生态保护修复山水林田湖草工程生态成效评估框架

冻结作用下土石坝护坡土石混合体水分迁移试验研究

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岩土工程学报 2024年第5期46卷 959-967页

作者：李卓姜鑫张继勋赵昱王虞清鲁洋南京水利科学研究院大坝安全与管理研究所江苏南京210029 水利部大坝安全管理中心江苏南京210029 河海大学水利水电学院江苏南京210024

土石坝护坡冻胀破坏主要由护坡砂砾料垫层、坝体填土自身冻胀和水分迁移共同作用引起。针对寒区土石坝护坡普遍存在的隆起、错位、坍塌等冻胀破坏问题,以寒区某土石坝护坡工程砂砾料垫层、坝体填土为研究对象,采用自研的土石混合体水分... 详细信息

土石坝护坡冻胀破坏主要由护坡砂砾料垫层、坝体填土自身冻胀和水分迁移共同作用引起。针对寒区土石坝护坡普遍存在的隆起、错位、坍塌等冻胀破坏问题,以寒区某土石坝护坡工程砂砾料垫层、坝体填土为研究对象,采用自研的土石混合体水分迁移冻结模型试验装置系统,开展了补水条件下单向冻结模型试验研究,研究了温度、含石量、水分迁移对土石坝护坡土石混合体冻胀特性的影响。研究结果表明:温度、含石量对土石混合体的冻胀特性影响显著;水分迁移受土石含量、温度和含水率影响,护坡砂砾料垫层和坝体填土含水率越大,冻结过程中水分迁移量越大,水分相变成冰的条件越充分;土、石分层对黏土温度变化影响较大,黏土和砾石分层可有效减小水分迁移量和冻胀量,对土石坝护坡防冻胀是有利的;土石混合体内部孔隙水相变成冰并在试样内部形成分凝冰是冻胀量增加的主要原因,土石混合体原位冻胀以及冻结过程中分凝冰的生长使冻胀量不断增加,且补水量越大,试样冻胀量就越大;不同温度、含石量下试样的冻胀量均随补水量的增加而基本呈线性增大,且含石量对冻胀量增加速率影响较小,温度对冻胀量增加速率影响较显著。研究成果可为寒区土石坝护坡设计和运行管理提供科学依据和技术支撑,补充了碾压式土石坝设计规范中的护坡设计。

关键词：土石坝土石混合体水分迁移冻胀破坏冻结作用

近十年青海湖水生态系统生产总值变化及其影响因素

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湖泊科学 2024年第3期36卷 963-974页

作者：李沁园张思九林育青陈求稳冯韬陈默南京水利科学研究院生态环境研究所南京210029 河海大学水利水电学院南京210098 长江保护与绿色发展研究院南京210098 重庆交通大学河海学院重庆400074

受气候变化和人类活动影响,湖泊水生态系统及其服务功能发生改变,研究湖泊水生态系统生产总值动态变化及其影响因素,对于维护湖泊健康生命、实现湖泊功能永续利用具有重要意义。选择位于气候敏感区和生态脆弱区的青海湖作为研究对象,根... 详细信息

受气候变化和人类活动影响,湖泊水生态系统及其服务功能发生改变,研究湖泊水生态系统生产总值动态变化及其影响因素,对于维护湖泊健康生命、实现湖泊功能永续利用具有重要意义。选择位于气候敏感区和生态脆弱区的青海湖作为研究对象,根据青海湖水生态系统特征及当前保护状况,筛选调节服务及文化服务2类8个评估指标,构建湖泊水生态系统生产总值指标体系,核算2010—2020年青海湖水生态系统生产总值,分析其变化趋势及主要影响因素。结果表明,2010—2020年青海湖水生态系统生产总值总体呈波动上升趋势,变化范围为6903.47亿~7848.55亿元;调节服务是青海湖水生态系统主要的服务类型,占比高达91%。近十年,气候调节和水质净化价值有所减少,其他服务功能价值均呈增加趋势。水源涵养价值增加最多,增长760.70亿元;气候调节价值下降最多,减少658.59亿元。偏最小二乘回归分析表明,水温、水位是影响青海湖水生态系统生产总值的主要因素。气候变化影响下,水温升高引起初级生产力增加及鱼类数量增长,同时近年来水体矿化度下降有利于水生生物生长,提高了固碳释氧和物种保育价值。水位与水面面积增加引起水源涵养、洪水调蓄价值增长;蒸发量减少导致气候调节价值下降。人类合理开发利用与保护作用下,物种保育、休闲旅游和科研教育价值均得到了显著提升。本研究量化了青海湖水生态系统对人类的贡献,为变化环境下退化水生态系统修复、生态保护措施效果定量评价提供了科学依据。建议定期核算青海湖水生态系统生产总值,跟踪评估气候变化与人类活动共同影响下青海湖水生态系统变化,对维持青藏高原东北部生态安全具有重要作用。

关键词：青海湖水生态系统生产总值水生态系统服务功能气候变化生态脆弱区