主成分分析法在白洋淀污染评价上的应用

以白洋淀为研究对象,采用多元统计主成分分析方法对白洋淀8个监测断面的pH、总氮、总磷、溶解氧等10个水质指标进行分析计算.结果表明,导致白洋淀水质污染的主要原因是水体富营养化,其次为有机物污染.该研究为白洋淀水体污染治理提供了科学依据.     

长江中下游地区双季早稻冷害、热害综合风险评价

【目的】针对长江中下游地区双季早稻生长过程中的冷害、热害发生情况,对种植区进行综合风险评价和区划,以期科学指导长江中下游地区双季早稻生产。【方法】利用长江中下游双季早稻种植区1961—2012年气象资料、1981—2010年农业气象资料及气象灾害和社会统计资料,以发育期为时间尺度,为早稻生长季综合灾害发生情况构建危险性评价模型,为承灾体的脆弱性构建脆弱性评价模型,为承灾体的暴露性构建暴露性评价模型,为社会防灾减灾能力构建防灾减灾评价模型。依据灾害风险形成机制,采用自然灾害风险指数方法结合上述4要素构建综合灾害风险评价模型并对种植区进行风险区划。【结果】用灾害指标值、发育期权重系数、灾种权重系数构建各发育期危险性评价模型,结果表明湖南南部和江西东南部危险度很低,冷害和热害都很少发生,是优良的双季早稻种植区。湖南、江西腹地危险度在0.3左右,是由于灌浆期热害较强导致危险度略高。湖北地区危险度东高西低,种植条件略差,其中阳新和蕲春分别受分蘖期冷害和孕穗期冷害的严重影响,危险度较高。浙江除分蘖期危险度低之外,其他各发育期的危险度都比其他省高,特别是灌浆期高温热害严重影响早稻产量,是双季早稻种植的高危险度区。以产量变异程度作为评价指标构建脆弱性评价模型,结果表明浙江中东部、江西中南部、湖北种植区脆弱度较低,湖南宁乡、茶陵等地脆弱度较高,江西北部脆弱度最高,灾害性天气发生的年份当地产量波动较大。以植被覆盖度为评价指标构建暴露性评价模型,结果表明湖南中东部和江西地区暴露度最高,双季早稻种植面积占耕地面积最高达85%,而浙江和湖北双季早稻种植区暴露度较低。以农业机械总动力、农民人均纯收入和化肥施用量作为指标构建防灾减灾能力评价模型,结果表明浙江全省防灾减灾能力最高,湖南中部、湖北西部地区和江西南部防灾减灾能力较强,其他地区防灾减灾能力都偏低。以危险性、脆弱性、暴露性、防灾减灾能力4个要素作为风险评价因子共同构建风险评价模型,结果表明浙江中西部、江西东北部、湖南中部、湖北东部基本为高风险区,湖南南部、江西东南部和浙江东部大致处于低风险区,其他地区为中等风险区。【结论】长江中下游4省分别需采取不同措施降低双季早稻种植风险：浙江中西部调整播期,江西加大资金投入,湖南调整产业结构,湖北改善种植条件。     

马莲河流域干燥度变化特征

[目的]研究马莲河流域干燥度变化特征。[方法]利用马莲河流域7个气象站1961—2015年地面观测资料,根据Holdridge生命地带模型对近55年来马莲河流域的干燥度变化特征进行了分析。[结果]近55年来马莲河流域内可能蒸散率(PER)以0.01~0.07/10 a的趋势上升,地区差异明显。马莲河流域PER 20世纪90年代出现了最大值,比20世纪60年代平均增大了0.36,为干旱最频繁发生时段。马莲河流域降水量呈减少趋势,减幅为1.3~13.9 mm/10 a,其中上中游降水量减少最为明显;年生物温度升高,增加趋势为0.13~0.29℃/10 a,下游地区年生物温度升高最为明显。[结论]马莲河流域出现了明显的暖干化趋势,对农业生产、经济社会发展的不利影响将更加显著。     

贵州省黄家坝万亩大坝土地覆被及景观格局变化

为实现贵州省万亩大坝土地资源可持续利用,运用GIS技术、景观格局指数和主成分分析方法,通过对比湄潭县黄家坝大坝2000年ETM、2005年ASTER、2010年ALOS遥感影像,分析其土地覆被和景观结构的动态变化。结果表明:2000—2010年,大坝耕地持续减少,林地、城镇建设用地、农村居民点、道路、水域等面积持续增加,灌木林地呈先减后增的趋势,耕地主要转化成城镇建设用地、农村居民点和道路,大坝景观格局的破碎度和多样性指数增加,优势度减小,景观结构趋于多样和均匀化。耕地的稳定性值较低,林地的稳定性值较高,坝子土地覆被变化受人口、经济效益和产业结构因素的影响较大,政策因素也有一定的驱动作用。     

泊江海子流域土壤重金属分布与生态风险探讨

以泊江海子流域的土壤为对象,采集表层土样54份,对7种重金属(Cu、Zn、Pb、Cr、Ni、Hg、As)含量进行了分析,利用Arc GIS 10.1获取各重金属在该流域空间分布特征,运用单因子法、综合污染指数法及Hakanson潜在生态危害指数法对研究区的土壤质量及重金属潜在生态危害程度进行评价。结果表明,土样中7种重金属含量平均值从高到低依次为Zn(79.60 mg/kg)、Cr(56.40 mg/kg)、Ni(12.89 mg/kg)、As(12.48 mg/kg)、Cu(8.34 mg/kg)、Pb(6.60 mg/kg)、Hg(0.03 mg/kg),均达到了国家土壤环境质量标准(GB15618-1995)一级标准,其中Zn、Cr、Pb含量均值高于内蒙古土壤背景值,Ni、As、Cu含量低于内蒙古土壤背景值;7种重金属空间变异系数均达到中等变异程度;土壤各重金属元素的单因子指数均值从大到小依次为As、Zn、Cr、Ni、Cu、Hg、Pb,综合污染指数平均值为0.95,说明整个研究区土壤为尚清洁状态;相对于标准,约1/3土壤存在轻微以上污染,Zn含量的高低是影响土壤环境质量的主导因素;Hg、As为综合潜在生态风险主要贡献元素,综合潜在生态风险指数RI均值为85.98,该流域处于轻微生态危害等级。     

近60a来玛纳斯河流域气候变化趋势及突变分析

[目的]气候变化是21世纪人类面临的最大环境问题之一.其中以干旱区较为明显,而新疆是最为突出的地区之一.[方法]以中亚典型冰川融化区玛纳斯河流域为例,运用线性回归及Mann - Kendall趋势检验方法分析其1956 ～2010年气温及降水资料的变化趋势和突变点.[结果]近60a来玛纳斯河流域经历了一个增温趋湿的过程,增加幅度分别在0.44℃/10 a和12.6mm/10 a;春、夏、秋、冬四季增温幅度分别为0.50、0.21、0.52和0.52℃/10 a,降水倾向率分别为2.44、3.22、2.76和3.64 mm/10 a;趋势突变检验分析表明:流域内年平均气温在1980s明显的增温过程,突变点在1989年,四季突变点分别发生在1995、1986、1996和1987年.年降水量突变也发生在1980s后期,四季降水量M-K检验表明秋冬突变点分别发生在1983和1997年,春夏没有发生突变.[结论]研究结果对全面认识及预测干旱区年际及季节气候变化有一定借鉴意义.     

清江流域近年水环境质量的变化规律及原因分析

在充分调查清江干流及主要支流已有监测断面的历史监测数据的基础上,通过对1995—2007年间不同监测断面的主要水污染因子COD、高锰酸盐指数、BOD5、NH3-N、TP等的监测数据进行比较分析,论述清江流域水环境质量的变化规律,探讨形成变化的原因,进而提出了相应的保护建议。     

1961～2018年柴达木盆地大风日数变化特征

为了更好地剖析柴达木盆地大风日数的演变特征,利用柴达木盆地9个气象观测站1961～2018年大风日数资料,采用线性倾向估计、M-K突变法对大风日数的年际变化趋势进行分析。结果表明：柴达木盆地1961～2018年平均大风日数呈显著减少趋势。大风日数年际间差异较大,最多年与最少年之差为53d。大风日数的年代际变化在20世纪60～70年代呈增加趋势,20世纪70年代至21世纪10年代呈减少趋势。四季大风日数均呈现出减少趋势,依次是：春季＞夏季＞冬季＞秋季。月平均大风日数变化呈单峰型,1～4月逐月呈增加趋势,5～12月呈减小趋势,4月是一年中大风日数多的月份,处于波峰位置。年和春季大风日数在20世纪80年代左右开始呈下降趋势,春季发生了突变,年未发生突变。     

辽河流域玉米籽粒脱水特点及适宜收获期分析

辽河流域处于中国东北春玉米区南部,积温资源相对丰富,在该区域推广玉米机械粒收技术具有较好的热量资源基础,但区域内玉米收获时籽粒含水率偏高,机械粒收的破碎率、损失率偏高等质量问题突出。分析区域内主推品种的籽粒脱水特征、基于热量资源条件确定机械粒收的适宜时间,是解决上述问题的合理途径。2017年选择该区域主推的29个不同熟期玉米品种,在开鲁县和铁岭县开展了籽粒脱水动态观测试验。结合流域内常年春玉米播种日期、不同品种生长发育及籽粒脱水积温需求、历史气象数据等分析结果,建立不同品种在辽河流域适宜机械粒收时期的预测方法。结果显示, Logistic Power模型可以很好地模拟春玉米籽粒含水率变化过程。不同品种籽粒实收含水率与模拟含水率间存在极显著的线性关系,决定系数R2为0.916 (n=45),均方根误差RMSE为1.217。研究建立的不同品种籽粒含水率模型具有极佳的区域适用性,以2017年国审的4个宜机收品种及流域内2个主栽品种研究,明确了不同品种适宜机械粒收时期的分布规律。国审品种中,德育919和京农科728自播种至籽粒含水率降至25%活动积温需求低于3200°C d,在辽河流域大部地区可于9月中下旬达到高质量机械粒收的籽粒含水率要求。泽玉8911和吉单66积温需求低于3400°C d,可于10月上中旬在流域内实现机械粒收,较上述德育919和京农科728晚10～20d。而当地主栽的辽单575和京科968脱水至适宜籽粒含水率的积温需求较泽玉8911和吉单66多200°Cd,无法在当地常规收获期实现高质量的机械粒收。本研究检验了基于LogisticPower模型的籽粒含水率预测模型在区域分析应用中的精度。通过比较国审宜机收品种与当地主栽品种的籽粒含水率变化、成熟和脱水的积温需求以及适宜机械粒收日期的空间分布规律,更新现有品种有助于在辽河流域实现常规收获期内的高质量机械粒收。     

播期对川中丘陵区油菜倒伏性状的影响

油菜机械化生产中,植株倒伏是影响机械化收获的重要因素。为探讨不同播种期对川中丘陵区油菜倒伏性状的影响,以川油36和蓉油18为供试材料,分别设置9月22日、9月29日、10月6日、10月13日和10月20日5个播期处理,分析不同播期条件下油菜生育期气象因子、倒伏性状指标的变化情况。结果表明,随播种期推迟,油菜生育期内的降水量、积温、日均最高气温、日均最低气温和日照时长均逐渐下降,生育期逐渐缩短,成熟期植株株高、分枝部位、根颈粗、茎秆粗降低,倒伏系数增加。油菜抗倒伏能力在9月22-29日播期处理之间最强。因此,川中丘陵区油菜的适宜播期为9月下旬。