基于非点源污染控制的景观格局优化方法与原则

对目前国内外较为常用的基于非点源污染控制的景观格局优化方法及其设计原则进行了系统的评述 ,以促进其推广应用并提高其污染控制效果。还通过分析这些方法在我国的应用前景 ,强调了探索适合我国国情的景观格局优化方法对于控制非点源污染的重要意义。     

城市非点源污染研究进展

城市非点源污染是伴随城市化而出现的新问题,其主要来源于城市中的工业排放、化石燃料燃烧、汽车尾气和土壤侵蚀等,通过暴雨径流的冲刷作用汇入城市水体,从而严重危害着城市水体水质和生态系统的安全.本文阐述了城市非点源污染的概念、形成过程及其影响因素;评述了城市暴雨径流的主要研究方法,即事件平均浓度(EMC)和初期冲刷(FF);介绍了国内外常用的SWMM和HSPF两种城市非点源污染模型的研究进展;总结了最佳管理措施(BMPs)和低影响发展(LID)在城市非点源污染控制中的应用;最后根据目前研究的不足,提出了未来研究要在加强污染物机理研究的基础上,进一步完善城市非点源模型,而中国要研究适合本国的城市非点源污染控制措施和将城市非点源污染治理与城市规划、景观设计相结合.     

流域单元景观格局与农业非点源污染的关系

农业非点源污染日益成为影响地表环境的主要污染方式之一,正确理解景观格局和农业非点源污染过程的关系是进一步认识农业非点源污染发生机制的关键。本文应用去趋势典范对应分析方法（DCCA）对石头口门水库控制流域13个流域单元的景观格局与农业非点源污染关系进行定量分析。结果表明:DCCA排序前2轴分别与森林比率、植被指数、景观聚集度指数、多样性指数和耕地及居民建设用地比率显著相关,累计解释了景观格局与农业非点源污染关系的92%,证明此方法对研究目标具有较高显示度。各流域单元农业非点源污染养分径流输出特征沿景观因子梯度具有明显空间变异。     

农业非点源污染控制中的最佳管理措施及其发展趋势

农业非点源污染是最主要的一类非点源污染,容易造成水体的富营养化,降低环境的质量,已经成为构成目前水质环境恶化的一大威胁。农业非点源污染具有随机性、广泛性等特点,因此对农业非点源污染的控制相对比较困难。最佳管理措施通过工程措施、耕种措施和管理措施共同作用控制农业非点源污染,可以取得良好的经济效益、社会效益和环境效益。其中工程措施有梯田与山边沟,草沟与植被过滤带、人工湿地、节水灌溉系统等,耕种措施有保护性耕作、等高线种植、合理轮作等,管理措施包括有害生物综合治理、综合肥力管理、农田灌溉制度等。最后,本文还对最佳管理措施的发展趋势作了展望。     

机场鸟击防治的景观生态学途径

鸟击事件是全球范围的航空难题。随着我国生态环境的改善和航班量的增多,近年来鸟击事件逐年增加。科学快速的识别机场周围高危鸟类防治的关键区域,合理使用景观生态学途径来布局与规划鸟击防治手段是机场鸟击研究的空白点。对华北地区某机场的鸟情和生态环境开展调研,得到该机场及其周边地区的3种高危鸟类分布规律。通过构建高危鸟类的生态安全格局,并结合分区域防治的思路,最终得到该机场高危鸟类防治生态安全格局。从而识别出需要驱赶、防范与引诱的斑块、廊道与战略点,进而采取排斥力与吸引力结合的双向驱鸟策略。研究结果表明：（1）该机场8 km范围内鹭科类分布较多,廊道密集;雁鸭类与鸥科类栖息地较少但仍有廊道穿场。应对该范围内林地、水域等环境进行整修与清理,减少鹭科类的栖息地,切断高危鸟类飞行廊道。（2）该机场8-15 km范围内应重点做好雁鸭类的防护,及时切断雁鸭类向8 km范围内飞行的廊道。加强保护和改造连接15 km范围外的鸟类飞行廊道。（3）该机场15-20 km范围内应增加鸟类吸引力,打造连续的保护战略点,从而形成环状飞行廊道,将高危鸟类控制在安全范围内。     

基于模型的农业非点源污染最佳管理措施效率评估研究进展

随着点源污染的逐步控制,农业非点源污染已成为世界范围内关注的热点,由于其特有的时空异质性特点导致对其进行有效控制较为困难,最佳管理措施(BMPs,Best Management Practices)是实现流域农业非点源污染控制的有效手段,对拟实施的BMPs效率进行评估是实施流域非点源污染BMPs配置的前提。通过模型模拟的方法可对拟采用的不同措施的削减效率及经济成本进行评估以获取最具成本-效益的BMPs空间配置方案,为措施有效选择提供依据。通过对多种模型在工程型和管理型BMPs评估方面的研究进行论述表明,通常概念化模型多用于对污染源控制类措施进行评估,而机制类模型则可用于对不同时空尺度下的过程控制类BMPs进行评估;措施效率发挥的时间滞后性及模型模拟不确定性是模型模拟过程中需要重点考虑的问题,可通过增加野外监测点数量、监测频率、优化监测点位置并选择合适的评估指标以降低模型评估BMPs过程中滞后效应的影响;此外BMPs实施时间与空间位置的不匹配、时空尺度异质性、污染物形态及生态系统服务功能转换风险均需在BMPs评估过程中加以考虑。模型模拟是BMPs效率评估(包括非点源污染关键源区的时空识别)、污染物迁移转化以及成本效益分析的有效工具,同时对于流域非点源污染管理控制及BMPs实施利益相关者有效参与问题的分析也具有重要意义。     

试论城市景观生态规划

１引言从１９世纪末英国社会活动家Ｅ．Ｈｏｗａｒｄ的“田园城市”设想,到现代城市的园林规划设计,充分体现了城市需要自然,城市是自然的一部分。随着城市环境问题的出现,以及人们需求的提高,城市景观生态规划就显得更加重要。景观生态规划是景观生态学研究的领域之...     

生态城市建设的景观生态学思考

生态城市是基于生态学原理建立的自然和谐、社会公平和经济高效的复合系统,以景观生态学指导生态城市建设非常必要。应用景观生态学的原理和方法,评述生态城市建设中的景观生态特点,以及生态城市的建设原则,提出了一组生态城市建设建议:在生态建设方面,强调进行复合交错式发展,如构建网络式绿地发展体系,发展绿心组团网络体系的城市空间结构模式,同时要充分利用本土植物;在社会文化方面,提倡以绿色社区作为切入点,分绿色家庭、绿色小区、绿色社区和绿色社会四个层次进行建设;在经济方面,充分考虑各种景观类型的特点和发展趋势,着重生态、文化与经济的耦合。     

山地景观生态学研究进展

山地环境对全球变化的高度敏感性及其在陆地淡水资源与生物资源方面的巨大影响,推动山地景观生态学迅猛发展。在系统分析2000年以来山地景观生态学文献计量基础上,针对山地景观生态学主要学科方向与科学问题,以山地垂直带谱结构分布模式与形成机制,山地景观生态功能的分布格局与驱动因素,山地景观生态结构与格局对全球变化的响应等三大领域为重点,综述了自2000年以来的主要研究进展和取得的新认识,归纳了每个领域现阶段存在的主要前沿问题。围绕上述山地景观生态学重点领域,提出了山地景观生态学未来重点发展的6个研究方向:全球山地环境变化综合观测网络与方法、山地多维景观生态格局与时空变化规律及其驱动机制、整合景观生态学方法的林线动态与机制研究、山地生物生产力和物种多样性变化与模拟、景观生态水碳耦合循环变化与影响、山地垂直带谱结构理论与模式等,为进一步推动山地景观生态学发展、准确理解山地环境对全球变化的响应规律及其影响提供理论参考。     

辽宁中部城市群城市非点源污染负荷评估

过去几十年我国经历了快速城市化过程,这使得不透水面大幅度增加,导致地表径流和洪峰流量增加,进入水体的污染物增多。城市非点源污染已成为河流水体恶化、生态系统退化的重要原因。在快速城市化过程中,城市群已成为城市化发展的新阶段。位于同一流域的各城市所产生的城市非点源污染导致城市群流域水环境问题越来越突出,成为制约城市群流域可持续发展的关键因素之一。现有的关于城市非点源的研究多集中于城市内部小尺度,对城市群大尺度的研究亟需发展。以位于浑河太子河流域的辽宁中部城市群为例,在沈阳市不同功能区和不同下垫面进行降雨径流采样,基于事件平均浓度(EMC)法和SWMM(Storm Water Management Model)模型相结合的方式,定量评估城市群流域城市非点源污染负荷。研究结果表明：路面径流中城市非点源污染物浓度、负荷量及其单位面积负荷要高于屋面径流和透水面径流。辽宁中部城市群TP、TN、COD、TSS的年均城市非点源污染负荷分别为265.52、852.89、2249.71、192496.74 t/a,重金属Cd、Ni、Pb、Cr、Cu、Zn的年均城市非点源污染负荷分别为347.99、9932....     

新疆十红滩砂岩型铀矿床中微生物多样性

微生物在矿床的形成过程中起着重要的作用。本文对新疆十红滩铀矿床不同亚带容矿层中的微生物进行了分离、鉴定、计数。结果表明：容岩矿石中存在不同种类的好氧和厌氧微生物,其分布随地质特征的变化呈现明显的规律性,氧化带微生物种类和数量较多,好氧的铁细菌为其中的优势菌群;氧化-还原过渡带好氧菌与厌氧菌共存,但好氧菌种类有所减少;还原带中主要的微生物类群为厌氧的硫酸盐还原菌。研究结果对于指导铀矿的开采技术、铀污染治理等有重要意义。     

农业非点源污染关键源区识别方法研究进展

在农业非点源污染研究中,识别污染发生的关键源区非常重要.在介绍输出系数法、污染指数法和非点源污染模型法等主要农业非点源污染关键源区识别方法的基础上,分析了输出系数取值、污染指数因子权重分级以及非点源模型法参数获取等方面存在问题,并从野外观测、现有不同识别方法的结合、多角度识别方法的研究以及新技术的应用与集成等方面对未来关键源区识别研究进行了展望,以期为农业非点源污染评价与控制提供借鉴.     

关键源区识别:农业非点源污染控制方法

非点源污染的控制难度大、成本高,必须首先识别流域内的关键源区。对国内外应用的关键源区识别方法从指标筛选、指标体系建立到关键源识别等关键技术环节进行了系统的评述,以促进该方法在我国农业非点源污染控制中的应用。     

基于“源-汇”景观的典型半城市化小流域非点源污染风险评价

小流域的水质恶化主要由点源污染和非点源污染引起,随着点源污染控制水平达到一定程度后,非点源污染已成为首要污染源。当前对非点源污染的管控仍存在难监测和难治理的问题,明晰非点源污染发生风险以及背后的原因是亟需解决的问题,因此开展非点源污染风险分析和评价具有重要意义。采用高分辨率影像解译了2010年、2015年和2020年三期厦门市后溪流域土地利用数据;基于"源-汇"景观格局方法计算研究区网格单元的网格污染指数（GPI）;结合土地利用变化数据分析非点源污染风险的时空变异,对风险区成因进行了分析。研究结果表明：当前,"汇"景观占流域面积的67.86%,非点源污染发生风险分布呈现北低南高;十年中,非点源污染风险呈现上升趋势,目前非点源污染发生风险处于低风险水平（GPI=0.27）。通过分析风险区的土地利用构成发现耕地面积的缩减（减少67.08%）和建设用地面积扩张（增加43.02%）是污染风险发生变动的主要原因。计算了风险区转移矩阵,发现非点源污染发生风险区呈现出中高风险区向低风险区和"汇"景观区域转移的趋势。基于"源-汇"景观格局理论计算的网格污染指数（GPI）可以有效地对流域非点源污染风险值进行表征,是评价和分析流域非点源污染发生风险的可用方法。     

城市边缘区景观生态规划的人工神经网络模型

景观生态规划是景观生态学的一个重要应用领域,本文在地理信息系统的辅助下引入了人工神经网络这一新兴应用技术,建立了城市边缘区景观生态规划的BP神经网络模型,模型以区域的高程、高程离差、坡度、坡度离差、地貌分区、离黄河距离、居民点数七个要素作为输入变量,选取斑块密度、分维数、Shannon多样性指数和聚集度指数作为输出变量,精心采集了20个样本对网络进行训练,结果表明网络收敛效果理想,泛化能力强,为景观生态规划提供了一个新的模拟分析手段。     

非点源污染模型研究进展

随着水环境污染问题日益突出,非点源污染研究越来越受到重视.3S技术的出现使非点源污染模型得以快速发展.本文简要介绍了模型的分类和非点源污染模型的发展历程,并且比较了国外常用的10个非点源污染模型,对各模型的开发提供者、模型的主要输入和输出数据、模拟的主要过程和特点、模型类型、时间尺度和污染物类型等7个方面做了详细介绍.在此基础上,总结了如何选用合适的非点源污染模型来进行水污染管理,分析了当前模型的不足之处,概括了其研究和发展趋势.