联合SBAS-InSAR和PSO-BP算法的高山峡谷区地质灾害危险性评价

近年来,高山峡谷区地质灾害频频发生,给人民生命和财产安全带来严重威胁。针对现有地质灾害评价方法存在地质灾害数据时效性差、不准确以及需进行大量评价因子权值计算等弊端,该研究提出一种联合SBAS-InSAR（Small Baseline Subsets- Interferometric Synthetic Aperture Radar）和PSO-BP（Particle Swarm Optimization-Back Propagation）算法来对高山峡谷区地质灾害危险性进行评价的方法。首先利用SBAS-InSAR技术获取得到研究区升降轨形变量,引入高分辨率影像等作为辅助识别,得到研究区地质灾害数据;然后,选取高程、坡度、升降形变速率等12个评价因子与是否为高危险区构建PSO-BP模型,对模型进行训练、验证并保存模型;利用保存好的模型得到研究区的地质灾害指数,通过ArcGIS自然间断点分级法结合专家参与进行危险性分级,最终得到研究区地质灾害危险性评价结果。试验结果表明：利用升降轨结合的方式对高山峡谷地质灾害进行识别,避免了单一轨道存在SAR成像几何畸变造成部分地质灾害不能识别或识别结果不全面等问题;利用SBAS-InSAR技术并结合高分辨率影像等辅助信息,可有效识别出活跃的泥石流、滑坡、崩塌和潜在地质灾害,解决了现有地质灾害点数据源时效性差、不准确等弊端;利用PSO-BP算法能跳过大量评价因子权值计算等弊端;为验证该研究方法的有效性,选择信息量法和组合赋权法进行定量和定性比较,结果表明,该研究方法有效的提高了地质灾害危险性评价的准确度,信息量法、组合赋权法和该研究方法的AUC（Area Under The Curve）值分别为0.694、0.721、0.785,准确率为73.3%、76.2%、79.8%。利用该方法能更为有效的对高山峡谷区地质灾害进行危险性评价,为防灾减灾事业及政府部门决策提供参考。     

高寒草甸植物叶片生态化学计量特征对长期氮肥添加的响应

氮(N)是植物生长发育所需的基本元素,人为N添加已成为陆地生态系统N输入的主要形式。施N作为改善土壤养分条件的重要途径,可改变土壤理化性质,也会对植物叶片生态化学计量特征产生影响。本研究在2012年5月设置0(CK)、10(N₁₀)、20(N₂₀)、30(N₃₀)g·m^-2·a^-1的N添加试验,并于2018年8月采集禾本科、莎草科、豆科和杂类草叶片,测定其碳(C)、N、磷(P)含量,分析不同水平N添加下植物叶片生态化学计量特征的差异,探索长期N添加下植物叶片生态化学计量特征变化的影响因素。结果表明:1)N添加显著提高了禾本科叶片碳(LC)含量而显著降低了豆科LC含量(P<0.05),莎草科和杂类草LC含量变化不显著(P>0.05)。随施N量增加,4种功能群叶片氮(LN)含量均显著增加(P<0.05),而叶片磷(LP)含量变化趋势不一致。2)N添加下4种功能群植物叶片碳氮比(LC/N)整体呈下降趋势,叶片氮磷比(LN/P)和叶片碳磷比(LC/P)呈上升趋势。3)...     

生猪废水处理和磷回收工艺中抗生素和耐药细菌的削减特征

调查生猪废水处理和磷回收工艺中,厌氧消化、氧化池、磷回收流化床和潜流人工湿地对水质参数、抗生素、耐药细菌和病原菌丰度削减的贡献。结果表明,在水质指标方面,厌氧消化对COD的去除率最大,为40.28%;人工湿地对TP和NH_4~+-N的去除率最大,分别达到53.33%和67.74%;流化床对TP的去除率为49.94%。在抗生素吸附和降解方面,厌氧消化、流化床和人工湿地对土霉素(OTC)和环丙沙星(CIP)具有较大幅度的去除,去除率范围分别为32.27%～63.77%和40.44%～44.11%;厌氧消化、氧化池和人工湿地对磺胺二甲嘧啶(SM2)具有中等幅度的去除,去除率范围为18.10%～28.52%。在耐药细菌方面,厌氧消化作为一级处理工艺对各类型耐药细菌均具有最大去除率(50%);同样作为三级处理工艺,人工湿地能进一步削减耐药细菌的数量,而流化床出水中以奇异变形杆菌、鼠伤寒沙门氏菌和宋内氏志贺氏菌为主的耐药细菌数量出现反弹。微生物群落分析发现,人工湿地在降低病原细菌丰度方面优势显著。研究表明,设置潜流人工湿地承接流化床出水可进一步深化处理生猪废水。     

湿地生态系统经济价值评价的探讨

为了促进湿地资源的合理利用和开发,我们通过需求—效用理论对湿地资源的价值评价问题进行了讨论.从中可以看出,湿地不但有巨大的物质生产价值,还有更为巨大的功能性服务方面的“隐形”价值。因此,开展湿地的经济价值评价,可以为湿地的开发利用项目的评定与选择提供依据,有利于湿地生态系统的可持续发展。     

东莞生态园湿地鱼类群落结构

为了解东莞生态园湿地水域群落结构特征,探讨2种类型刺网(沉网和浮网)及不同网目网片渔获物组成的差异性,实验利用多网目(1.0、1.25、1.6、2.0、2.5、3.1、3.9、4.8、5.8、7.0、8.6和11.0 cm)单层刺网对该湿地的鱼类进行了调查。研究期间共采集到13种鱼类,相对重要性指数显示,海南似和莫桑比克罗非鱼为优势种,前者密度最高(占84.8%),后者生物量居多(40.2%)。渔获物物种组成沉浮网间差异显著,但单位努力捕捞数量(NPUE)、单位努力捕获重量(BPUE)及物种数与沉浮网间均无显著差异;海南似的NPUE在2种类型刺网间无显著差异,但莫桑比克罗非鱼和尼罗罗非鱼的NPUE浮网显著低于沉网。12个网目网片的渔获物物种聚成2类,1.0～2.0 cm网目网片渔获物聚为1类,海南似为指示种;2.5～11.0 cm片的聚为另1类,莫桑比克罗非鱼和尼罗罗非鱼为指示种。渔获物大小结构聚为2类,1.0～3.9 cm网目网片渔获物聚为1类,4.8～11.0 cm网目网片的聚为另1类。随着网目大小增加,渔获物平均体长线性递增,NPUE呈幂函数式下降。研究表明,为对内陆水域鱼类群落...     

潜流湿地技术在高密度养殖尾水处理中的应用

构建"潜流湿地+生物净化"的湿地生态系统,并以纯生物净化系统作为对照区,研究其对池塘高密度养殖尾水中总氮(TN)、总磷(TP)、高锰酸盐指数(CODMn)、悬浮物总颗粒(SS)指标的去除效果,并对试验区与对照区内的产量与效益进行分析。结果表明:构建湿地生态系统后,区域内养殖面积有所减少,但产量与效益却有所提高。试验区的净化面积占整个养殖系统的7.9%,远远小于对照区的净化面积占比18.8%。对TN、TP、CODMn的去除率分别为80.8%～90.9%、78.95%～88.18%和23.20%～27.24%,对照区对相应指标的去除率分别为70.8%～88.7%、76.09%～87.14%和15.38%～25.08%,试验区的去除效率略高于对照区。至2011年,试验区与对照区的池塘生产各类水产品产量分别比2009年增长24.8%与19.2%、销售收入分别增长了26.4%与14.8%、利润分别增加了35.2%与18.64%。试验区产量与效益明显好于对照区。因此,潜流湿地方式净化水质节省了土地资源,提高了鱼池利用率及养殖效益,与纯生物净化相比具有明显的优越性。     

洱海流域湿地水生被子植物区系研究

2009年开展了洱海流域水生被子植物区系研究,共发现38科、76属、100种。从科、属、种3个层面看,热带类群占显著优势,这与洱海流域所处的气候带相一致。世界分布种多为建群种和优势种。对比以前的调查结果,洱海流域水生植物资源显著退化,物种多样性显著下降,特别是特有种和珍稀濒危物种匮乏,仅有1种;外来入侵种呈进一步扩大趋势。针对以上特点,预测洱海流域水生被子植物未来从数量和种类上将进一步减少,入侵种危害程度将进一步扩大,对流域的生态保护迫在眉睫。     

草海高原湿地湖泊水质时空变化及水质分区研究

针对草海水质污染状况,开展水质季节变化特征研究,为草海湿地污染治理及保护提供依据。在草海湿地湖泊设置了15个采样点,于2014年8月、11月和2015年1月、4月,分4季进行水样采集。以所测水质参数为基础,运用水质综合评价和GIS空间分析方法,研究草海湿地水环境质量时空变化,并基于营养状态对湖泊水体进行了分区。研究表明:(1)草海TP、TN、CODMn、Chl-a 4种主要水质指标浓度在春季高于其他3个季节,浓度分别达到0.03、0.98、6.30和0.025 mg/L,空间分布呈现由东至西逐渐降低的趋势,草海入水口及码头区域要明显高于湖泊其他区域。(2)草海湖泊营养状态为中营养级别,按4个季度的综合营养状态指数(TLI)平均值分为3个区域,A区为东北角入水口及西海游客码头,长年处于富营养状态,为富营养状态区,53.9≤TLI≤63.0,水质处于Ⅳ与Ⅴ类等级;B区为临近县城及入水口区域,季节性富营养状态,为中营养状态区,41.2≤TLI≤46.6;C区为草海湖泊中心延续到阳关山的下游出水口区域,为贫中营养状态区,35.8≤TLI≤39.7;B区和C区水质全年为Ⅲ类等级。(3)各区域主要污染物指标以Chl-a、TN为主,A区形成的主因是城市污水注入,B区形成的主因是农业面源污染。控制城市污水和农药、化肥施用量是治理草海湖泊水环境的重要途径。