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地球关键带分类方法与中国案例研究 总被引：1，自引：0，他引：1
《中国科学:地球科学》2021,(10)
地球关键带是地球表层系统自然综合体,存在着区域均一性与差异性.国内外学者已围绕不同类型的地球关键带开展了一系列研究,但迄今为止没有构建一个系统的分类体系或进行区域划分,因此不能综合反映其区域特征.为了适应科学研究与自然资源规划的需要,在梳理地球关键带构成及其形成与演化主导影响因素的基础上,采用气候、成土母质、土壤类型、地下水深度、地貌类型与土地利用要素构建了地球关键带三级分类方案.在遵循地带性与非地带性相结合、地理要素量变与质变相结合的原则下,使用叠置法对主要构成要素的高级分类进行叠加和综合,并以中国为案例进行了地球关键带区划和制图.基于制图综合,将中国划分为44个一级单元、100个二级单元与1448个三级单元.对比分析了三级分类中典型单元的空间分异特征与形成原因,并分析了典型地球关键带的特征与中国现有观测站及其类型.通过对比国内相关区划工作,讨论了地球关键带分类与区划的应用价值与相关问题.通过分析国内外近十年的地球关键带研究进展,指出构建地球关键带演化过程与生态系统服务功能统一的理论框架是该新兴领域的重要任务之一.该研究提出的地表综合体分类方案能够综合体现地球关键带的区域差异及其驱动因子格局,为地表自然资源综合管理提供科学依据,可望对国内外相关研究提供参考和借鉴. 相似文献
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基于生态适宜性分析的湖泊保护与利用——以湖北斧头湖为例 总被引：1，自引：0，他引：1
为了湖泊生态系统健康及湖泊资源的可持续利用,需要根据湖泊的具体情况加强对湖泊生态系统的管理.建立在生态适宜性分析基础上的湖泊生态功能分区,可为科学合理地开发湖泊资源、协调湖泊生态系统结构与功能提供依据.以湖北省斧头湖为对象,在对斧头湖生态环境调查基础上,选取具有代表性的水质、生物及人为干扰因子;根据《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)确定水质评价等级,采用专家论证法确定生物及人为干扰因子评价等级,建立起湖泊生态养殖适宜性评价等级体系;采用主成分分析法确定评价因子权重,并在GIS技术的支持下,采用因子叠加法,对斧头湖生态养殖适宜性进行综合评价.根据各区域生态养殖适宜性综合评价结果,同时考虑到湖泊生态环境和综合资源保护要求、斧头湖自然生态系统功能和生态渔业的可持续发展,可将斧头湖划分为极适宜区、高度适宜区、中度适宜区、轻度适宜区和较不适宜区;各适宜区面积分别占斧头湖总面积的12.04%、24.81%、49.65%、9.58%和3.92%.从湖泊生态系统保护及渔业的可持续利用角度看,极适宜区、高度适宜区适合开展生态养殖;中度适宜区和轻度适宜区要以生态恢复为主,可进行一定规模的放养养殖;较不适宜区应进行生态修复,不适宜进行各种开发活动. 相似文献
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水下光照分布是影响水生态系统的重要因素,研究光合有效辐射衰减特征对于沉水植物恢复具有一定的指导意义.根据沉水植物生物量资料,将东太湖划分为沉水植物茂盛区、沉水植物稀疏区和无植物区3种区域.基于2019年夏季原位水下光场资料,探讨了东太湖光衰减特性和光照衰减因子的空间差异以及不同区域内的主导衰减因子,分析了东太湖的稳态阶段和富营养化水平,并阐述了真光层深度与透明度的关系,以期为东太湖沉水植物恢复和保护提供相关资料.结果表明:东太湖不同区域光衰减特性差异显著,光合有效辐射衰减系数(k d(PAR))在0.73~11.80 m^-1之间变化,真光层深度范围为0.39~6.31 m.不同区域的无机悬浮物和有机悬浮物浓度存在显著性差异,稀疏区叶绿素a浓度显著高于茂盛区,而与无植物区没有显著差异,有色可溶性有机物(CDOM)吸收系数在3种区域无显著性差异.k d(PAR)与无机、有机悬浮物的线性拟合效果较好,而与叶绿素a、CDOM拟合较差.水体吸收和散射作用是茂盛区光衰减的主要原因,无植物区域主导衰减因子仅有无机悬浮物,稀疏区由叶绿素a和无机悬浮物共同主导,是生态修复需要重点关注的区域,有机悬浮物和CDOM对东太湖光照衰减没有太大影响.东太湖目前正处于从草型稳态向藻型稳态过渡的阶段,整个湖泊属于富营养水平,真光层深度大约为透明度的2.7倍. 相似文献
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基于遗传算法地震短期综合预报分类系统在天山地震带的应用 总被引：2，自引：2，他引：0
应用“基于遗传算法的地震预报分类系统”建立天山地震带8个区的地震短期综合预报模型。在前人研究基础上对此分类系统的应用方法做了以下改进：以半年或一年样本窗内的地震活动资料预报未来3个月最大地震;采用阈值划分异常,区分高值和低值异常两类参数,再用异常持续时间进行地震环境信息编码;在研究区内,根据一年和半年样本窗和震级错半级的分档形式,形成4种地震环境信息编码方式。计算机自动运行此系统程序,寻找各自的预报模型。对预留样本的检验按震级区间进行规则对应率、虚报率和地震对应率、漏报率的效能评价,结果表明南天山各区检验情况好于北天山;对北天山预测出5级以上、南天山6级以上地震以及能给出有效重叠震级区间的模型加权后认为南天山中西段、柯坪块体区检验情况较好。结果还表明半年样本窗检验效能普遍高于一年窗,对较低震级的检验情况一般要好于较高震级。 相似文献
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来源于微生物膜脂的甘油二烷基甘油四醚类(GDGTs)化合物是近年来被广泛用于古环境定量重建研究的化合物之一,究其原因在于此类化合物对环境响应敏感,特别是温度与pH值等,据此而建立的一系列GDGTs指标有效定量重建海洋、湖泊、泥炭以及土壤等不同沉积载体的环境信息.目前已在全球范围广泛开展湖泊沉积物GDGTs的研究工作,相继建立的全球以及不同区域尺度的湖泊沉积物GDGTs校正方程,已被用于湖泊古环境的定量重建研究,有效记载古湖泊环境变迁信息.相较之下,基于湖泊水体GDGTs的调查工作则起步较晚,但越来越多的研究显示,不同类型湖泊水体普遍贡献GDGTs,然而究竟此类水生来源GDGTs是否与陆源以及湖泊沉积物GDGTs具有类似的分布,以及他们对环境因素的响应如何,这都为湖泊古温度定量重建研究带来不确定性.基于此,本文总结这10年来湖泊水体GDGTs研究工作的进展,首先阐述湖泊水体不同来源(古菌以及细菌)GDGTs的分布情况,研究发现水体不同层位GDGTs浓度以及各组分之间存在差异,并且水深在不同湖泊对GDGTs浓度以及各组分相对比例的影响存在差异.此外还总结湖泊水体中古菌来源isoGDGTs以及细菌来源brGDGTs的生物来源,并进一步分析环境因素对不同深度水体GDGTs分布的影响,虽然温度依然是影响水体中GDGTs分布的首要因素之一,然而湖泊水深、温度以及水体中溶解氧浓度等因素存在着一定的耦合关系,这些因素往往协同作用于水体GDGTs,因此会为评估环境因素对水体GDGTs的影响带来难度. 相似文献
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底栖动物作为湖泊生态修复中常用的淡水生物类群,对维持和稳定湖泊生态系统结构与功能具有重要作用,探明底栖动物群落演变特征对湖泊生态修复实践具有重要的指导意义.本研究于2007—2017年对太湖五里湖底栖动物群落结构开展了11年的长期调查,结合底栖动物历史数据以及水体、沉积物和浮游植物等相关资料的分析,探讨了五里湖底栖动物群落结构演变特征及潜在的影响因素.在综合分析底栖动物及环境因子变化特征的基础上,结合五里湖开发与修复工程的特点和发生时间,发现五里湖底栖动物群落演变过程总体可划分为自然演变、快速退化、生境修复和缓慢恢复4个阶段.在自然演变阶段,生境特征为底栖动物群落演变的直接影响因素,如水深、溶解氧和底质类型等;在快速退化阶段,人类活动干扰(如围湖造田)剧烈成为此阶段底栖动物群落演变的主要影响因素;在生境修复阶段,五里湖内开展的综合整治(包括生态清淤、污水截流、退渔还湖、动力换水、生态修复、湖岸整治和环湖林带建设等工程)等各项生态修复工程成为群落演变的主要影响因素,但在此阶段底栖动物优势种仍为耐污种;自2014年以来进入缓慢恢复期,软体动物投放成为底栖动物群落演变的一个重要影响因素,铜锈环棱螺等软体动物成为优势种.综合以上分析结果及底栖动物在生态修复中的应用实践,今后应加强对底栖动物生态修复投放过程及之后的维护管理等方面的研究. 相似文献
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长江及其中下游湖泊湿地组成了独特的江-河复合型生态系统,孕育了极高的生物多样性,是全球生物多样性研究的热点区域之一.该区域是东亚-澳大利西亚迁徙通道上最重要的水鸟越冬地之一,每年冬季有超过百万只水鸟在此越冬,因此,分析相关因素对越冬水鸟多样性的影响对维持其越冬安全具有重要意义.然而,目前相关研究多集中在如鄱阳湖、洞庭湖、升金湖等部分国家级保护区内,对经济较发达的江苏省沿江区域湖泊湿地水鸟多样性的研究仍不多见.本研究选择江苏长江沿江10处代表性湖泊湿地,于2018—2020年冬开展越冬水鸟调查,同时结合环境和人为因素,分析其对区域越冬水鸟多样性的影响.3次调查共记录到越冬水鸟42种109998只,隶属于6目9科.按地理区系划分,古北界16种,广布种15种,古北界-东洋界9种,东洋界2种;按生态类群划分,有游禽22种,涉禽20种.在10处湖泊湿地中,石臼湖水鸟物种数和数量均最多,金牛湖水鸟物种数和数量均为最低;Shannon-Wiener和Inverse-Simpson多样性指数最高的为石臼湖,最低分别为长荡湖和昆承湖.β多样性结果表明石臼湖水鸟群落与其它湿地相似性最低,长荡湖次之.β多样性分解分析结果显示,区域β多样性主要形成机制为物种替换.石臼湖对区域β多样性的相对贡献显著高于其它湖泊湿地,其次是长荡湖,相对贡献最低的是尚湖.线性模型结果表明：越冬水鸟丰富度与湿地总面积呈正相关,与缓冲区植被和水体面积呈负相关.人均GDP与越冬水鸟丰富度呈显著负相关.越冬水鸟物种数与湖泊湿地面积呈正相关,与人均GDP呈负相关.水鸟多样性指数受面积和人均GDP影响均不显著.江苏沿江地区是我国经济最发达的区域之一,对其越冬水鸟多样性及其影响因素开展研究进而提出相关保护建议,如持续开展越冬水鸟监测,及时发现保护空缺,提高对湿地周边区域土地利用状况的关注度等.本研究结果不仅为本地区越冬水鸟保护工作提供依据,同时也为上游经济相对薄弱但发展较快的地区开展相关保护工作提供参照. 相似文献
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研究适应信息化时代特征的矿产资源潜力制图新技术、新方法对推动矿产资源评价理论与技术的发展具有重要的意义.笔者把GIS技术、图像分类算法和空间统计学理论进行有机集成,在空间统计学的空间结构分析技术和遥感图像纹理分类算法的基础上,提出了一种以综合地学数据（地质、地球物理、地球化学和遥感图像数据等）为基本数据源的矿产资源潜力自动制图方法.该方法的技术流程为：①数据准备,即对地球物理和地球化学勘探数据进行预处理,生成一个物化遥综合图像文件;②图像空间结构性分析和纹理图像生成,以综合地学图像为研究对象,用空间统计学的结构分析技术研究地学数据综合图像的空间结构性,生成纹理图像;③纹理图像多元分类,用实验变差函数纹理分类方法对研究区进行多元分类,生成分类专题图;④分类后处理,用叠置分析修正空间分类结果,生成区域矿产资源潜力分布图. 相似文献
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Lake eutrophication that has caused severe damages to aquatic ecosystems is a hot issue in the field of water pollution control, so analyzing its process and driving mechanism is of great significance. In this study, we detected its major driving factors based on an observed dataset and assessed the impacts of these factors. Firstly, empirical econometric models were used to ascertain the Per capita GDP and the percentage of impervious surface, which are significantly related with the eutrophication level. Eutrophication is slightly affected by anthropogenic disturbance, but is negatively related to the supply coefficient. Secondly, all driving factors are divided into two categories, including the stresses caused by human activities and the comprehensive health status, which are expressed as the two coordinate axes of an indicator-matrix. Thirdly, lake classification, which is a decision-making tool for management and control of eutrophication, suggests a breakdown in communication between researchers and water managers. Finally, corresponding management strategies are recommended, and the classification system can be used to simplify management by grouping lakes that may be managed by similar strategies. The classification management may enlighten and guide the appropriate policy implementation for lake eutrophication management. 相似文献
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世界咸水湖的物理与化学特性 总被引：3，自引：0，他引：3
本文根据近年来有关咸水湖的研究文献,介绍了咸水湖的概念、地理分布和湖盆的成因。进而从咸水湖的光学特性和热学特性两个方面阐述了湖泊的物理特性;从湖水盐度、蒸发和盐度、盐分来源,湖水的化学成分和类型以及盐湖的演化等方面说明咸水湖的化学特点;最后,从盐类沉积和古气候古环境关系的角度出发,指出咸水湖的古湖沼学研究在过去全球变化历史的重建中具有巨大的潜力,是全球研究体系中不可缺少的部分。 相似文献
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Ziqiang Xing Huojian Huang Yuanyuan Li Shanshan Liu Ding Wang Yong Yuan Zhongnan Zhao Lisheng Bu 《水文研究》2021,35(5):e14192
Hydrologic regime plays an important role in maintaining aquatic ecosystem structures and biogeochemical processes of endorheic salt lakes. Due to joint influences of regional climate change, runoff regulation and water withdrawal, ecological water deficiency has been increasingly prominent in endorheic salt lakes in Northwest China, especially in the Inner Mongolian Plateau. Previous studies mainly focused on establishing and applying methods to determine ecological water levels of lakes, while much less attention was paid to a more important problem – how such water levels could be reached under changed watershed hydrological processes. Solutions of this gap were explored in this study using the Dalinuoer Lake as an example. This lake is a typical endorheic salt lake located in the Inner Mongolian Plateau. It is a critical source to provide important ecological services and economic values for locals. Its ecological water level to maintain the optimum salinity threshold was first calculated by applying a statistical analysis of relationships between the phytoplankton biomass, salinity and water level of the lake. Potential measures to preserve the ecological water level of the lake were subsequently evaluated based on a hydrological process analysis of the watershed. The results indicated that the optimum salinity threshold was 5.7 g/L. This value should be also valid for other endorheic salt lakes in this region. According to a function between the water storage and the mean water depth of this lake, the ecological water level was determined to be 10.28 m with an ecological water deficit of 2.5 × 108 m3. A basin water balance analysis using the results proposed measures to maintain a sustainable ecological water level, including controlling local water consumption and infusing ecological water. The results of this study could be extrapolated to other similar conditions to provide guidance for policy-makers, so that better decisions could be hopefully forged to protect eco-hydrological processes of endorheic salt lakes in the Mongolian Plateau, as well as other comparable scenarios. 相似文献
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《Limnologica》2017
The abiotic typology of Polish lakes, compliant with the requirements of the EU Directive 2000/60/EC (Water Framework Directive), was developed in 2004 under the commission of the Ministry of the Environment. Based on the combination of the obligatory typological criteria from Annex II of the WFD and one additional factor, all Polish lakes larger than 0.5 km2 were assigned to 13 abiotic types. This typology reflected the diversity of abiotic conditions and was assumed to be tested and validated for its ecological relevance on the basis of biological data obtained thereafter. The first ten years of its application proved the high usability of this typology for lake classification of ecological status on the one hand, while on the other hand, it allowed to gather experiences and to detect deficiencies and errors considered in the verification process. In 2015, the abiotic typology of Polish lakes was verified. Above all, verification involved an analysis of the justification of lake eco-regional division and refinement of water stratification criteria, as these two issues have been questioned in the current typology. Data on physicochemical properties, phytoplankton, macrophytes and benthic diatoms obtained from the state lake monitoring conducted in the years 2007–2013 were used to verify the ecological relevance of the typological criteria. Typological criteria used in the verified lake typological scheme were essentially the same as those used in 2004. However, the number of lake types has been reduced from the previous 13 to seven, mainly due to the withdrawal from the lake division based on eco-regions. Moreover, the more specific criteria for determining the water mixing type were established. The new lake typology is expected to be implemented in routine monitoring and water management in Poland in the forthcoming River Basin Management Plan 2021–2027. 相似文献
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全球变化下青藏高原湖泊在地表水循环中的作用 总被引：2，自引：2，他引：0
青藏高原是地球上最重要的高海拔地区之一,对全球变化具有敏感响应.青藏高原作为"亚洲水塔",其地表水资源及其变化对高原本身及周边地区的经济社会发展具有重要的影响.然而,在气候变暖的情况下,构成高原地表水资源的各个组分,如冰川、湖泊、河流、降水等水体的相变及其转化却鲜为人知.湖泊是青藏高原地表水体相变和水循环的关键环节.湖泊面积、水位和水量对西风和印度季风的降水变化非常敏感,但湖泊面积和水量变化在不同区域和时段的响应也不尽相同.湖泊水温对气候变暖具有明显响应,湖泊水温和水下温跃层深度的变化能够对水—气的热量交换具有明显影响,从而影响了区域蒸发和降水等水循环过程.由于湖泊水量增加,高原中部色林错地区湖泊盐度自1970s以来普遍下降.根据60多个湖泊实地监测建立的遥感反演模型研究发现,2000—2019年湖泊透明度普遍升高.对不同补给类型的大湖水量平衡监测发现,影响湖泊变化的气象和水文要素具有较大差异.在目前的暖湿气候条件下,青藏高原的湖泊将会持续扩张.为了深入认识湖泊变化在青藏高原区域水循环和气候变化中的作用,需要全面了解湖泊水量赋存及连续的时间序列变化,需要深入了解湖泊理化参数变化及对湖泊大气之间热量交换的影响,需要更多来自大湖流域的综合连续观测数据. 相似文献
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为探究“十三五”期间武汉市湖泊水质变化特征及规律,分析当前武汉市湖泊水环境的主要问题及成因,为武汉市水生态环境保护“十四五”规划提供科学支撑,以武汉市166个湖泊为研究对象,根据武汉市环境监测中心2015-2019年对各个湖泊的监测数据,采用水质综合污染指数、富营养化状态评价、动态度分析等方法,对武汉市湖泊水环境进行综合评价.结果表明：1）2015-2019年武汉市湖泊水质总体好转,2019年全市湖泊综合污染指数较2015年下降7.74%,多数湖泊营养状态呈现稳中向好趋势,但湖泊水质较难实现持续改善.2）武汉市湖泊主要超标污染物总磷、氨氮、化学需氧量和高锰酸盐指数平均质量浓度在2015-2019年间均呈下降趋势,但2019年有47%湖泊总磷浓度劣于Ⅳ类评价标准,磷元素是制约湖泊水质的主要因素.3）2015-2019年武汉市中心城区湖泊综合污染指数下降,湖泊富营养化状态好转,但青山北湖、南湖等湖泊综合污染指数较高,排口排污、底泥内源污染是影响中心城区湖泊水质的主要因素.新城区湖泊水质改善仍面临一定压力,东西湖水系重度富营养化湖泊数量增多,后湖水系湖泊综合污染指数上升,农业面源、工业生产对新城区湖泊水质影响较大,湖泊破碎化导致的自净能力降低也是影响湖泊水质的重要因素. 相似文献
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福建闽江水口库区飘浮植物覆盖对水体环境的影响 总被引：18，自引：0，他引：18
为了探索城市富营养化湖泊生态修复技术,2000年9月在南京市莫愁湖物理生态工程试验区内,开展了隔离外源污染、覆盖底泥和种植水生植物对湖泊水质平均水平和水体脉动强度影响的比较研究．试验结果表明,通过围隔隔离外源污染可在较短时间内迅速改善湖泊TN的平均水平,但难以提高湖泊生态系统的稳定性;通过覆盖底泥控制内源污染难以改善湖泊水质的平均水平,并且难以提高湖泊生态系统的稳定程度;种植水生植物不仅能够全面改善湖泊水质的平均水平,而且可以提高湖泊生态系统的稳定性．此外,富营养化湖泊中,藻类生长与湖水营养盐浓度并不存在正相关的关系．因此,对城市湖泊富营养化的防治,在控制外源污染降低营养盐浓度的同时,应恢复湖泊原有的以水生高等植物为主的生态系统． 相似文献