强人类活动驱动下珠江磨刀门河口径潮动力的季节性异变特征     

张先毅  杨昊  黄竞争  傅林曦  王恒  刘俊勇  欧素英  刘锋  蔡华阳  杨清书 《海洋与湖沼》2020,51(5):1043-1054

人类活动对河口环境影响巨大,揭示在强人类活动驱动下河口径潮动力非线性相互作用的异变特征,有利于了解人类活动影响河口动力地貌的机制,对河口区水利工程建设及环境保护等具有重要指导意义。基于1960—2016年珠江磨刀门河口沿程潮位站(甘竹、竹银、灯笼山、三灶)的逐月高、低潮位数据及马口水文站的月均流量数据,统计分析了磨刀门河口在强人类活动驱动下月均水位、潮波振幅及其空间梯度(即月均水位坡度和潮波振幅衰减率)的季节性异变特征。结果表明,1990年和2000年为磨刀门河口径潮动力的异变年份, 1990年前为自然演变阶段, 2000年后为恢复调整阶段,1990—2000年为过渡阶段;高强度采砂导致的河床下切使磨刀门河口月均水位及月均水位坡度显著减小,夏季减小幅度最为明显,沿程平均分别减小0.53m和8.93×10~(-6);月均水位坡度减小导致潮波衰减效应减弱,进而使沿程潮波振幅增大,多年平均增大0.071m;磨刀门河口径潮动力相互作用具有明显的季节性差异,夏季月均水位坡度随流量增大在上游抬升明显,冬季月均水位坡度在上游显著减小,但在下游略有抬升;随着流量的增大潮波振幅的衰减作用增强,但当流量超过阈值20000m~3/s时,月均水位坡度引起的底床摩擦增大效应不足以抵消横截面积辐散效应,潮波衰减效应略有减弱。  相似文献   

2018?2019年舟山近海浮游动物群落结构春季年际变化及其与水团的关系   总被引：1，自引：1，他引：0  

王慧君  许永久  俞存根  章寒  张洪亮  蒋日进  梁君  郭爱  朱文斌  徐开达  刘连为  王皓学 《海洋学报》2020,42(6):90-100

根据2018?2019年春季两个航次在舟山近海进行的浮游生物调查结果，对舟山近海的浮游动物群落结构(类群组成、优势种数量)年际变化进行了研究，利用典范对应分析(Canonical Correspondence Analysis, CCA)研究了两年春季浮游动物类群组成差异、优势种变化的原因，初步探讨了春季浮游动物群落结构动态变化的机制。结果表明:根据表层温度(Sea Surface Temperature，SST)、表层盐度(Sea Surface Salinity，SSS)的聚类分析，将该区域分为3个水团:杭州湾内水团(I区)、舟山本岛上升流水团II区)、舟山近海水团(III区)。不同水团对浮游动物类群组成影响显著，引起2018年和2019年春季3个水团区差异的主要贡献种(贡献率>10%)均为中华哲水蚤，同一水团两年间年际差异的贡献种如下:I区为捷氏歪水蚤(56.91%)和真刺唇角水蚤(12.34%)；II区为中华哲水蚤(72.64%)、五角水母(13.35%)；III区为中华哲水蚤(41.93%)、夜光虫(22.94%)。CCA分析表明，第1 CCA轴(CCA1)和第2 CCA轴(CCA2)共解释了两年春季浮游动物优势种累计方差的46.14%和物种?环境累计方差的97.82%。CCA1主要反映了空间(近海水团和湾内水团)的差异。CCA2主要反映了2018年和2019年站位的年际差异。盐度是影响春季浮游动物群落结构空间差异的主要因素，而温度、叶绿素a浓度是春季浮游动物群落结构年际差异的主要因素。  相似文献   

中国沿海小黄鱼种群动力学及其空间异质性研究     

麻秋云  焦燕  任一平  薛莹 《海洋学报(英文版)》2020,39(10):107-119

小黄鱼是我国近海四种最重要的经济鱼类之一，在过去的几十年中小黄鱼种群及其两个地理亚种群经历了巨大的变化。小黄鱼的种群动力学研究，对于维持这一重要渔业的可持续管理是至关重要的。目前仅有的两个小黄鱼种群动力学模型只涵盖了较短的时间，且没有关注其空间差异。本文研究了1968年至2015年间黄渤海和东海小黄鱼的种群动力学模型，包含和不包含空间分层结构的两种贝叶斯模型被用于分析其种群动力学的大尺度空间异质性。本文分析了不同的假设，来研究小黄鱼种群动力学潜在的变化趋势。研究结果表明小黄鱼种群动力学特征具有明显的时间和空间变化。种群的增长速度从20世纪八十年代开始增加，而可捕系数从1981年到2015年增加了两倍多。与黄渤海亚种群相比，东海的小黄鱼亚种群生长速度更快，遭受的捕捞压力也更大。基于最大可持续产量MSY的参考点表明，无论是整个小黄鱼种群还是两个亚种群，近年来都有非常高的过度捕捞风险。因此我国小黄鱼的渔业管理急需更加保守的管理策略，同时考虑其地域差异。本文所用的方法可以应用于其他种类的资源评估和渔业管理，尤其是具有空间异质性和数据有限的种类。  相似文献   

春季西沙永乐龙洞浮游植物的昼夜垂直分布特征     

葛汝平  傅亮  毕乃双  陈畅  刘光兴  庄昀筠  杨作升  范德江  姚鹏  陈洪举 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2020,(1):65-73

南海永乐龙洞位于西沙群岛永乐环礁,是迄今为止发现的最深的海洋蓝洞,水文环境及理化因素特殊,90 m以下水体为无氧环境。为研究永乐龙洞浮游植物的群落组成及其昼夜变化,于2017年3月在龙洞、潟湖及外礁坡进行浮游植物样品采集。研究结果表明:龙洞内叶绿素a浓度呈现随深度先增大后减小的趋势,日间浓度最大值层出现在40 m层(0.42μg/L),夜间则出现在20 m层(0.59μg/L)。永乐龙洞微微型浮游植物丰度介于1.1×10^3~5.1×10^4 cells/mL。聚球藻在上层水体占优势(0~20 m),40 m以下水层原绿球藻丰度对微微型浮游植物丰度贡献率最大(90%以上),微微型真核浮游植物丰度在整个水体都较低(除20 m层)。微微型浮游植物昼夜存在明显差异,夜间其丰度最大值层为20 m层,日间则上移至表层。本研究共记录微型和小型浮游植物5门41属55种(含未定种)。其中,硅藻门25属34种、甲藻门12属15种、金藻门1属1种、蓝藻3属、隐藻1属。微型和小型浮游植物丰度介于3.3×10^2~9.8×10^4 cells/L。甲藻丰度对浮游植物总丰度贡献率最大,其次是硅藻,隐藻和蓝藻丰度仅在少数水层占优势。微型和小型浮游植物昼夜变化明显,夜间丰度最大值层为20 m层,日间则出现在40 m层。微微型、微型和小型浮游植物垂直分布与叶绿素a浓度垂直分布一致性高。龙洞浮游植物的种类数和丰度高于潟湖和外礁坡。  相似文献   

Spatio‐temporal variability of the isotopic input signal in a partly forested catchment: Implications for hydrograph separation     

Carles Cayuela  Jrme Latron  Josie Geris  Pilar Llorens 《水文研究》2019,33(1):36-46

The isotopic composition of precipitation (D and ¹⁸O) has been widely used as an input signal in water tracer studies. Whereas much recent effort has been put into developing methodologies to improve our understanding and modelling of hydrological processes (e.g., transit‐time distributions or young water fractions), less attention has been paid to the spatio‐temporal variability of the isotopic composition of precipitation, used as input signal in these studies. Here, we investigated the uncertainty in isotope‐based hydrograph separation due to the spatio‐temporal variability of the isotopic composition of precipitation. The study was carried out in a Mediterranean headwater catchment (0.56 km²). Rainfall and throughfall samples were collected at three locations across this relatively small catchment, and stream water samples were collected at the outlet. Results showed that throughout an event, the spatial variability of the input signal had a higher impact on hydrograph separation results than its temporal variability. However, differences in isotope‐based hydrograph separation determined preevent water due to the spatio‐temporal variability were different between events and ranged between 1 and 14%. Based on catchment‐scale isoscapes, the most representative sampling location could also be identified. This study confirms that even in small headwater catchments, spatio‐temporal variability can be significant. Therefore, it is important to characterize this variability and identify the best sampling strategy to reduce the uncertainty in our understanding of catchment hydrological processes.  相似文献   

济南城市四维动态地质信息系统构建研究          下载免费PDF全文

徐秋晓  孙斌  李常锁  吕明荟  赵振华  李念春 《山东国土资源》2018,34(10)

近20多年,济南泉水流量逐渐衰竭,泉水断流时有发生,为保护泉水,恢复泉水喷涌,塑造济南城市形象,该次研究基于50多年的济南地下水勘查、试验和研究成果,实现对城市多源、海量、多期次、多比例尺、异构地质数据的有效管理,然后建立不同地质数据的专业模型,实现对模型时空展布特征的三维可视化再现,并提供对模型的专业处理与分析。最后,从二维三维等水文地质概念模型出发,加入时间维度,由历史积累的时空关系,反映济南城市地下水的时空变化规律,在三维地质模型的基础上实现地下水动态监测数据的嵌入,构成地下水四维地质信息系统,在其空间表征的基础上,介绍了城市地下水的形成,泉水的分布、成因、演化以及泉水断流的原因、保泉供水的对策措施等,引导城市地下水的保护和发展,为政府决策提供参考。  相似文献   

基于支持向量机的京津冀城市群热环境时空形态模拟   总被引：1，自引：0，他引：1  

杨浩  孟娜  王婧  郑燕  赵莉 《地球信息科学学报》2019,21(2):190-200

城市群热环境作为区域生态重要组成部分,已成为近年来的研究热点。而如何选择针对城市群这种复杂地地貌特征的热环境量化工具一直是亟待解决的技术难点,基于此本研究提出了一种解决多样本、非线性、非平稳及高维函数拟合的计算方法,并建立了基于支持向量机(SVM)的京津冀城市群热环境曲面模型来揭示城市群热环境的时空形态变化。研究结果表明：① SVM模型在刻画多核心、多种土地利用类型城市群热环境的空间分布方面具有理论与实践可行性,能够根据热环境的整体空间布局通过高斯核函数进行局部优化差值,最大限度减少缺省值对模型拟合结果的影响。相比于对照方法可以模拟出更高精度的复杂地貌特征城市群热岛空间分布格局;② 在SVM模型曲面拟合的过程中,拟合精度和拟合时间是衡量拟合结果的重要指标,而原始影像的分辨率则是影响该指标的决定性因素;③ 2003-2013年区域内北京市与天津市的城市热岛效应变化最为明显,热岛面积分别增加7091 km²与4196 km²,空间上呈现出逐年接近连片发展趋势,热岛重心移动轨迹具有明显的时空分异性。北京城市热岛特征为东南部地区异速增长,西部地区缓慢增长;天津城市热岛特征为以城市中心为圆心向周围扩展。本研究进一步丰富了城市群热环境评测的定量方法,可以在实践上对城市群的城市规划、城市建设、环境保护和区域可持续发展等提供定量化、可视化的决策支持。  相似文献   

Transient streambed hydraulic conductivity in channel and bar environments,Loup River,Nebraska     

Jesse T. Korus  Wilhelm P. Fraundorfer  Troy E. Gilmore  Kelsey Karnik 《水文研究》2020,34(14):3061-3077

Streambed hydraulic conductivity (K) and vertical K (K _v) are key controls on groundwater and surface water exchange and biogeochemical fluxes through the hyporheic zone, but drivers of transient hydraulic properties in different fluvial environments are poorly understood. This study combines hydrogeology, geophysics, and sedimentology to reveal mechanisms of K and K _v transience in the upper 0.5 m of a sandy streambed during low discharge. Hydraulic tests (44 slug tests, 130 falling-head permeameter tests) and 130 grain-size analyses were repeated three times over 8 weeks on a 1,200 m² grid spanning: (a) a channel with continuously flowing water and mobile bed load; (b) an adjacent mid-channel bar that was stationary and infrequently submerged. Aerial photographs and ground-penetrating radar show scour and complete reworking of fluvial sediments in the channel. Bar sediments below the water table remained immobile, but infrequent flows of moderate discharge reworked the uppermost few centimetres of the bar top. Despite differences in sediment mobility and stream flow characteristics across environments, K and K _v exhibited order-of-magnitude differences in spatial heterogeneity and temporal variability in both the channel and bar. Mean K and K _v values in the channel were comparatively stable over time. In the immobile bar, mean K declined 20% and K _v declined 26% after increased discharge temporarily inundated the bar. Grain-size distributions were steady across both environments over time, but repeat geophysical surveys of the bar show a decrease in electrical conductivity, likely from porosity reduction. These findings suggest that sediment dynamics and stream flow characteristics in different streambed environments are important drivers of K transience during low discharge conditions. Specifically, pore clogging can be an important mechanism of transience over short durations (weeks to months) in immobile sediments subject to infrequent flows and minor reworking.  相似文献   

郯庐断裂带苏皖段重力变化的多尺度分解与构造活动分析     

林承灏  黎哲君  徐如刚  袁泉 《大地测量与地球动力学》2019,39(9):884-889

基于多期绝对重力与相对重力联测资料，获取不同时空尺度的郯庐断裂带苏皖段及周边地区重力场动态变化，采用小波多尺度分解方法计算不同深度的重力变化，结合区域地质构造，从深度层次的横向变化与时间尺度的纵向变化2个方面进行分析。结果表明，研究区重力变化主要由中、上地壳密度变化或断裂构造活动引起。沿郯庐断裂带苏皖段走向断裂活动分布不均，受周边深大断裂带交切作用的影响表现出明显的分段活动特征。淮阴-响水口断裂、滁河断裂等深大活动断裂带构造活动对局部重力变化具有一定的控制作用，沿断裂带走向分布有明显的重力变化梯度带；郯庐断裂带郯城-泗县段、大别山构造带霍山-六安及江苏溧阳-镇江地区在小波细节动态变化中存在重力变化梯度带异常区，但强度不高，考虑到多条深大断裂交切于此，后期需要重点关注。  相似文献   

冰川运动速度研究： 方法、 变化、 问题与展望   总被引：3，自引：2，他引：1  

管伟瑾  曹泊  潘保田 《冰川冻土》2020,42(4):1101-1114

冰川运动将积累区获得的物质输送到消融区， 维持着冰川的动态平衡。近年来， 随着气候变化， 全球大部分冰川面临着剧烈的退缩， 而冰川运动变化则较为复杂， 引起了学者们的广泛关注。文章系统总结了近年来冰川运动速度的提取方法、 冰川运动速度时空分布与变化及其影响因素的相关研究进展。另外， 还探讨了目前冰川运动速度研究中存在的问题和未来的发展趋势。结果表明： 基于测杆的方法能够获得精度较高的测量数据， 但存在时间和空间上的局限性； 基于遥感数据自动化提取的方法应用广泛， 但影像之间的配准以及海量数据的计算是当前阶段制约冰川运动速度研究的主要问题； 近年来， 无人机和地基合成孔径雷达的应用为冰川运动速度研究提供了高精度的数据支撑， 但二者在冰川运动研究中的应用还不够广泛。冰川运动速度的分布及其变化在空间上存在明显差异， 冰川厚度的变化可能是全球大部分冰川运动速度变化的主要原因， 但在单个冰川系统上， 冰川运动速度变化较为复杂， 其原因还需要进一步探讨。遥感数据的不断丰富， 云计算平台的使用， 物联网、 无人机和地基合成孔径雷达等技术的不断普及， 以及星、 空、 地协同观测的出现将会极大促进未来冰川运动速度研究的发展。此外， 冰川动力学过程也将备受关注， 成为未来冰川运动研究的热点问题。  相似文献