洞庭湖湿地小型节肢土壤动物群落组成及其特征

从2003年11月到2004年10月对洞庭湖湿地平原、丘岗、低山的4种生态系统中的小型节肢土壤动物群落的组成、多样性、相似性进行了比较研究。全年调查共获得小型节肢土壤动物27641个,隶属节肢动物门的6纲、24目。4个土壤动物群落中动物类群数和个体数均以针阔混交林>茶林>竹林>阔叶林;多样性指数(H')由大到小依次是针阔混交林>茶林>阔叶林>竹林,与群落均匀度的变化显著相关,而与群落的丰富度关系不密切;Jaccard系数、Gower系数和Pianka的α指数的分析结果表明,4种群落中共有的类群数极为相似,但群落中各类群的最大个体数和最小个体数的差值相差很大。     

“95.1”高原暴雪及其中尺度系统发展和演变的非静力模式模拟

为了对青藏高原暴雪进行深入的数值模拟研究,在对1995年1月17-18日（“95.1”）高原暴雪进行天气分析的基础上,利用非静力中尺度数值模式MM5对该次暴雪过程进行了数值模拟。数值模拟结果和客观分析结果的比较表明,非静力中尺度数值模式MM5有能力再现地面以上大、中尺度环流系统和热力场;同时MM5能够成功地模拟出复杂大地形条件下“95.1”高原暴雪中尺度低涡的发生、发展及结构演变。模拟的运动场和云微物理量场的时空演变表明,垂直运动场与水汽场的耦合是水汽凝结和冻结成雪的运动学条件;气旋性涡柱和上升运动及深厚湿舌的耦合是暴雪形成的一种重要动力机制;模拟的流场演变表明流场更能表征高原上的中尺度系统。     

青海湖流域近50年气温、降水变化特征研究

本文对青海湖流域1961-2010年近50年来的气温和降水变化特征进行了研究,结果表明,青海湖流域气温呈明显的增加趋势,线性增温率最大达到0.40℃/10a;存在较为明显的4次增温期,特别是最近一次增温期,持续时间长,最大增幅达0.1℃/a.降水量虽然没有明显的增加趋势,但存在三次明显的增多期,最大降水量出现在1988-1989年间.在季节变化上,气温均出现了不同程度的增加趋势,尤其以冬季和秋季增温趋势最明显;降水的季节增幅不明显,降水主要集中夏季,夏季多年平均降水量为239.30mm,占全年降水量的65%左右.近50年气温、降水变化特征表明青海湖流域目前正处于增温增湿阶段.     

千岛湖风化基岩消落带植被的垂直分布特征

【目的】研究自然植被在湖滨消落带的分布规律,为消落带植被修复与重建提供参考。【方法】在千岛湖区风化基岩消落带上采用固定样地调查方法,结合千岛湖水位涨落动态观察,通过物种重要值、聚类分析及其多样性,研究自然植被在海拔98.0～108.9 m的垂直分布特征。【结果】千岛湖水位基本上呈现1—3月为98～100 m的低水位、4—6月逐渐升高至104 m、7—9月为105～106 m的高水位、10—12月再逐渐回落至100 m低水位的年变化动态规律。风化基岩消落带植被的垂直分布与水位的季节性涨落或淹没时间有关,106.0～108.9 m区间为乔灌草植被带,乔木种类主要有木荷(Schima superba)、香樟(Cinnamomum camphora)等; 104.0～105.9 m区间为灌草植被带,主要种类有苦竹(Pleioblastus amarus)、山莓(Rubus corchorifolius)等灌木和大狼杷草(Bidens frondosa)、鼠曲草(Pseudognaphalium affine)等草本; 102.0～103.9 m区间为草本植被带,主要种类为上位灌草植被带出现的毛茛(Ranunculus japonicus)、酸模(Rumex acetosa)、泥胡菜(Hemisteptia lyrata)、狗牙根(Cynodon dactylon)、类芦(Neyraudia reynaudiana)、粉披苔草(Carex pruinosa)等草本,但盖度只有20%左右; 98.0～101.9 m区间为无植被带。植物的多样性自上而下基本呈现上多下少的现象。【结论】千岛湖106.0～108.9 m乔灌草植被带、104.0～105.9 m灌草植被带自然植被的垂直分布和结构特征为消落带植被人工修复与重建提供了物种选择及其结构配置的重要依据; 102.0～103.9 m草本植被带和98.0～101.9 m无植被带是千岛湖风化基岩消落带生态系统极度脆弱的区间带,也是植被修复与重建最难、最重要的区间带。     

Long-chain branched/cyclic alkanes in recent sediment of Lake Fuxian and their environmental implications

Lake Fuxian is a large, deep, and oligotrophic freshwater lake. In recent sediment of this lake, a series of branched and cyclic alkanes, including branched alkanes with one or two quaternary carbon atoms （C2n compounds）, alkylcycloheptane, and alkylcyclohexane, were detected in high abundance. For each homolog of long-chain branched/ cyclic alkanes, molecules with only an odd or even carbon number were present in the sediment. The abundance vari- ation of each compound homolog corresponded to those of other compound homolog in the section, indicating the same origin of these compounds. The concentrations of long-chain branched/cyclic alkanes in the sediment profile exhibited variations similar to those of phytoplankton biomarkers, such as 3-methylJalkanes, short-chain odd carbon n-alkanes, hopene, polyunsaturated fatty acids, phytol, sterols, and long-chain alkyl diols, but slightly different from those of long-chain odd carbon n-alkanes, which are ubiquitous biomarkers for higher plants. Therefore, the Can compounds and long-chain cyclic alkanes in the lake sediment were most likely produced by algae and bacteria in the water, primarily, by the heterotrophic bacteria in the moderately oxygenated waters, which flourishing might be the results of specific water environments in Lake Fuxian.     

青藏高原高寒湿地生态系统演变、修复与保护

探讨了青藏高原高寒湿地的动态变化及演变趋势,分析了湿地面积变化、生态系统结构与功能退化现状与原因。分析表明,国家近20年来在青藏高原实施的生态保护、修复及生态工程项目取得了一定的成效,但高寒湿地生态系统的退化形势依然严峻。生态保护和修复是一项系统、长期的工作,今后要加强生态修复技术研发项目与工程类项目的衔接,建立长效管理机制,提高退化湿地的自然恢复能力。同时,要构建适于青藏高原高寒湿地保护效应的评价模型和指标体系,完善重大工程项目的系统监测与评价。在黄河、长江上游源区布局高寒湿地生态系统的长期监测,将与三江源区同样重要的黄河首曲湿地、若尔盖湿地纳入国家公园管理体系,统筹规划,建立健全科技服务平台和信息共享机制。     

Amplitudes, rates, periodicities and causes of temperature variations in the past 2485 years and future trends over the central-eastern Tibetan Plateau

Amplitudes, rates, periodicities, causes and future trends of temperature variations based on tree rings for the past 2485 years on the central-eastern Tibetan Plateau were analyzed. The results showed that extreme climatic events on the Plateau, such as the Medieval Warm Period, Little Ice Age and 20th Century Warming appeared synchronously with those in other places worldwide. The largest amplitude and rate of temperature change occurred during the Eastern Jin Event (343-425 AD), and not in the late 20th century. There were significant cycles of 1324 a, 800 a, 199 a, 110 a and 2-3 a in the 2485-year temperature series. The 1324 a, 800 a, 199 a and 110 a cycles are associated with solar activity, which greatly affects the Earth surface temperature. The long-term trends (>1000 a) of temperature were controlled by the millennium-scale cycle, and amplitudes were dominated by multi-century cycles. Moreover, cold intervals corresponded to sunspot minimums. The prediction indicated that the temperature will decrease in the future until to 2068 AD and then increase again.     

太湖流域超标特大洪水风险预警系统建设及应用

为做好超标洪水调度、保障流域防洪安全,开发建设了由基于水文水动力学耦合的超警超保风险区域预警模型与基于水文学法的洪水淹涝风险快速评估模型共同组成的超标特大洪水风险预警系统,该系统在太湖流域预报调度一体化系统中通过智能交互方式进行模型与系统的紧密集成,实现了预报调度成果的可视化。基于水利一张图的超警超保与淹涝动态展示,实现了预报产品从点到面、从常规预报到影响预测的突破,以及洪水风险由静态评估向实时快速动态分析的转变。应用结果表明：系统在2020年太湖流域性大洪水中累计发布超警超保风险提示39期、洪水淹涝风险评估4期,预测结果与实际基本一致,为科学调度防御超标洪水提供了技术支撑,避免了江苏省苏州市3万多的人员转移,有力保障了太湖流域防洪安全。     

基于Sentinel卫星的浑浊水体叶绿素反演对比研究——以鄱阳湖为例

Sentinel-2A卫星、Sentinel-3A卫星分别于2015年6月和2016年2月成功发射,其上搭载的MSI、OLCI传感器的空间分辨率、时间分辨率、波段设置等在内陆水体水环境遥感研究中具有较大的应用潜力.针对浑浊水体叶绿素的反演难题,以鄱阳湖为例,基于光学分区理论并结合同步实测数据,探讨了Sentinel系列卫星数据在湖泊叶绿素a遥感反演的可行性.研究表明：1) 对于Sentinel-2A MSI数据,鄱阳湖北湖区以[1/Rrs(665)－1/Rrs(705)]*Rrs(740)作为反演因子构建的三波段模型拟合效果最好,决定系数R2是0.65,平均相对误差是38.53%;鄱阳湖南湖区差值模型Rrs(705)－Rrs(665)反演结果最好,R2是0.63,相对误差是39.87%.2) 对于Sentinel-3A OLCI数据,鄱阳湖北湖区以[1/Rrs(665)－1/Rrs(673.75)]*Rrs(753.75)作为反演因子构建的三波段模型拟合效果最好,R2为0.65,平均相对误差为37.6%;鄱阳湖南湖区差值模型Rrs(708.75)－Rrs(665)反演结果最好,R2是0.62,平均相对误差为39.6%.3) Sentinel系列卫星的分区模型能在一定程度上解决鄱阳湖部分浑浊水体区域叶绿素反演不成功的问题,后续将研究更高精度的反演模型方法.     

黄土高原极端降水变化及其对植被覆盖度影响

全球变暖背景下,黄土高原极端降水事件频发,对社会经济及植被生态产生了重要影响,研究黄土高原极端降水变化特征及其对植被覆盖度(fractional vegetation cover, FVC)影响,可为生态环境保护和区域可持续发展提供科学支撑。基于2000—2020年黄土高原64个气象站点逐日降水数据和MODIS NDVI数据,采用趋势分析、相关分析等方法,分析了黄土高原地区极端降水和FVC时空变化特征及极端降水对FVC的影响。结果表明：2000—2020年黄土高原地区总降水量P_RCPTOT、中雨日数R_10mm、大雨日数R_20mm、强降水日数R_25mm和降水强度S_DII均呈显著上升趋势(P<0.05),区域西部和北部强降水总体增加,但区域南部呈干旱化。2000—2020年黄土高原FVC总体呈显著上升趋势(P<0.05),集中分布在区域中东部,占区域总面积的32.00%;显著下降趋势主要分布在南部少部分地区,仅占区域总面积的4.91%。2000—2020年黄土高原地区F...