目的:了解西藏自治区（简称西藏）亚东县自然疫源地特点及蚊虫、蜱虫的空间分布特征。方法:西藏亚东县自然疫源地生态地理特征、人口学信息、农牧业资料收集自亚东县2020年统计年鉴，媒介生物资料收集自亚东县疾病预防控制中心，2010-2021年亚东气象站数据收集自世界天气网站。2021年7月，根据亚东县植被、畜牧分布情况选择蚊虫、蜱虫采样点共20个进行现场调查。采用灯诱法诱集蚊虫，人工检查和布旗法捕捉蜱虫，分析蚊虫和蜱虫的空间分布特征。结果:西藏亚东县自然疫源地地势北高南低，海拔落差约5 000 m；水资源丰富，亚东河平均径流量为20.1 m 3/s；北部气候高寒干燥、南部温和湿润。2010-2021年亚东县年均站点气压为452.8 mmHg（1 mmHg = 0.133 kPa），月均最高气温、降水量及空气相对湿度分别为8.7 ℃、134.5 mm、81.3%，均在7月份。灯诱法共诱集双翅目昆虫6 897只，均为非吸血蚊虫；蚊虫总密度为163.77只/（灯·小时），优势种群为眼蕈蚊科，占89.69%（6 186/6 897）。不同采样地区中，以下亚东乡诱集蚊虫数最多，占67.17%（4 633/6 897）；其他依次为亚东县县城和上亚东乡，分别占27.36%（1 887/6 897）、5.47%（377/6 897）。共对2 014只宿主动物进行体表检查，梳检出寄生蜱23只，包括硬蜱属20只、血蜱属3只；各蜱虫采样点均未捕捉到游离蜱。 结论:西藏亚东县自然疫源地气候和生态环境具有明显的垂直梯度；蚊虫和蜱虫有活动但密度不高，蚊虫密度整体呈南高北低的趋势。

近年来,黄河中游许多流域径流量呈现减少的趋势,这与区域大规模的植被恢复密切相关.但是,汾河源区径流量却呈现了增加的相反趋势,有关变化环境对该区域径流及其组分的影响机制尚不明晰.因此,研究选取汾河源区北石河流域为研究区域,利用 9 种数值模拟法对 1962-2018 年河川径流进行分割并分析其适用性,采用Mann-Kendall检验法和累积距平法对径流、地表径流及基流进行了趋势分析和突变检验,评价了植被恢复和气候变化对径流及其组分的影响.结果表明:(1)在 9 种数值模拟法中,Lyne-Hollick滤波法的估算精度相对较高,其日基流过程线能较好地反映基流的滞后性和稳定性,因此更适用于研究区的基流估算;(2)流域多年平均径流深、地表径流深、基流深和基流指数分别为 181.2 mm、67.4 mm、113.8 mm和 0.68,基流是径流的主要组成部分.流域年径流和年地表径流均呈现不显著的增加趋势,而年基流呈现显著的增加趋势,基流的增加是径流变化的主要直接原因,三者的突变时间均出现在1994 年左右;(3)降水的变化引起了径流、地表径流及基流的增加,降水增加是径流变化的主导因素(贡献率为 78.1%—79.4%),而植被恢复引起了径流和基流的增加以及地表径流的减少,其主要原因在于植被恢复能够促进降水入渗,减少地表径流,同时北石河流域的土壤和地貌条件使增加的降水入渗量更多地形成了基流,植被恢复的基流增加效应超过了地表径流减少效应,从而最终增加了径流总量.研究结果可为汾河源区植被合理恢复及水资源可持续利用提供科学依据.

文章于2019-2021年调水调沙前后利用多种网具对黄河山东段4个站位开展鱼类资源调查,研究了黄河山东段鱼类群落的种类组成、生态类型、优势种、生物多样性及环境影响因子等.结果表明,山东段共采集鱼类59种,隶属于10目20科,调水前优势种为鲫(Carassius auratus)、鳊(Parabramis pekinensis)、鲤(Cyprinus carpio)、赤眼鳟(Squaliobarbus curriculus)、翘嘴鲌(Culter alburnus)、草鱼(Ctenopharyngodon idellus)、鲻(Mugil cephalus)、鮻(Liza haematocheilus),调水后优势种为鲫、鳊、鲤、赤眼鳟.多样性指数方面Shannon-Wiener指数、丰富度指数差异较显著(0.010.05).聚类分析表明,调水调沙前后黄河山东段鱼类群落结构在相似水平为45%时可以划分为2组,调水调沙后东阿断面(AH2)与其他断面相比具有较强的差异性;相似水平为60%时可以划分为4组,分别为A组群(AH3、BH3和BH2)、B组群(AH1和BH1)、C组群(AH4和BH4)、D组群(AH2).SIMPER分析显示,A组群平均相似率为60.66%,特征种包括鳊、翘嘴鲌、赤眼鳟、鮻、似鳊(Pseudobrama simoni)、鲢(Hypophthalmichthys molitrix),B组群平均相似率为66.38%,特征种包括鳊、鲫、鲇(Silurus asotus)、鲤、?(Hemiculter leucisculus),C组群平均相似率为68.48%,特征种包括鲤、鲫、翘嘴鲌、鳊、鮻.RDA分析表明径流量、总磷是影响群落结构的主要因子.基于以上结果,研究对比黄河各河段鱼类群落结构特征,分析调水调沙对黄河山东段鱼类群落格局及多样性的影响,发现庞口湾作为鱼类栖息地的重要性并提出保护建议.研究可为黄河山东段渔业资源保护和可持续发展提供理论依据和技术支撑.

为了实现水源涵养量计算和不同功能的综合评估,基于分布式水文模型(WEP-L)提出了一种新方法,即利用WEP-L模型计算次降水过程中降水量和地表产流、冠层截留量的差值作为水源涵养量,并分别评估削洪(地表径流量)、补枯(地下径流量)、维持植被生态系统用水(植被蒸腾量)等不同水源涵养功能的评估方法.为了验证该方法的合理性,以渭河流域咸阳站以上区域为例,对比了该方法和InVEST模型方法的计算结果,由于两种方法在评估内容和使用模型上都存在差异,为了保证计算结果的可比性,先对比了基于相同评价内容的WEP-L模型法Ⅰ和InVEST模型方法,再对比了基于不同评价内容的WEP-L模型法Ⅰ和WEP-L模型法Ⅱ,结论如下:基于相同评价内容的WEP模型法Ⅰ和InVEST模型法计算结果数值接近,研究区2000-2018年水源涵养量年均值分别为12.43 mm(5.76亿m3)和12.08 mm(5.6亿m3),两种方法所得结果空间分布特征相似,稍有差异之处与InVEST模型的参数没有经过本地化处理有关;基于不同评价内容的WEP-L模型法Ⅰ和WEP-L模型法Ⅱ计算结果数值相差较大,研究区2000-2018年水源涵养量均值分别为12.43 mm和432.57 mm,空间分布特征上有差异的地方分布于研究区的北部、东部及东北部,主要与两种方法评价时是否考虑蒸散发有关.WEP-L模型法Ⅱ评估结果中削洪、补枯、维持植被生态系统用水等功能多年变化趋势分别为:2006-2010年期间增加、2012年以后下降以及增加.2012年后补枯功能和维持植被生态系统用水功能之间可能存在权衡关系.通过不同方法计算结果差异原因分析,证明了基于WEP-L模型的不同涵养功能评估方法的合理性,其结果也可为渭河涵养区水资源和生态保护策略的制定提供更多依据.

随着气候变化和人类活动的加剧,流域水沙情势发生变化,定量分析降水变化和人类活动的水沙效应是当前水科学研究的热点.本文基于赣江上游章水流域1961-2020年的水文、气象观测资料,采用累积量斜率变化率比较法、经验统计分析法定量分析了降水变化和人类活动对水沙变化的贡献率及人类活动的水沙效应对年降水量响应的临界值.结果表明:降水量和径流量均呈非显著下降趋势(P＞0.05),输沙量呈极显著下降趋势(P＜0.001);降水量和径流量的突变年份均为2003年,输沙量的突变年份为1998年;降水变化和人类活动对径流减少的贡献率分别为10.7％和89.3％,对输沙减少的贡献率分别为3.5％和96.5％;人类活动的减水、减沙效应对年降水量响应的临界值分别为1170 mm和858 mm.研究成果可为流域生态建设、水土资源优化管理提供科学依据.

刺槐是广泛分布于黄土高原的典型水土保持植物.以黄土丘陵区甘肃天水吕二沟小流域为研究区,分析了刺槐径向生长过程及其对气候因子的响应,并开展了利用刺槐年轮估算小流域年径流量、年输沙量的适用性评估.研究表明:(1)吕二沟刺槐人工林的径向生长随林龄呈明显的下降趋势,在幼龄林阶段(1-10 a)刺槐处于快速径向生长期((4.17±0.74)mm/a),之后逐渐下降,中龄林、成熟林、过熟林阶段(11-40 a)平均生长速率为(2.31±0.41)mm/a,较前期下降了 44.60％.刺槐胸高断面积增量(BAI)在1-10 a平均以(5.46±2.13)cm2/a的速度生长,在11-40 a仍保持上升趋势但年际间生长波动较大,生长速率平均为(10.80±1.95)cm2/a,流域刺槐生长并未发生明显衰退.(2)刺槐的径向生长与温度多呈负相关,与降水、相对湿度及帕默尔干旱指数(PDSI)多呈正相关.其中刺槐径向生长与上年8月、9月(P＜0.05)及当年7月均温、最高温呈显著负相关(P＜0.01),与当年5月最低温呈显著正相关(P＜0.05);与当年6月、7月降水量和上年8月、当年7月相对湿度呈显著正相关(P＜0.05),与当年3月相对湿度显著负相关(P＜0.05);与上年6月、上年10月—当年1月及当年3月—8月PDSI显著正相关(P＜0.05),干旱胁迫明显抑制流域刺槐生长.(3)1978-2017年吕二沟流域年径流量、年输沙量呈减少趋势,年际间波动较大,存在明显丰枯阶段.流域径流输沙受降水量影响显著,且径流输沙显著正相关(P＜0.001).(4)利用刺槐年轮估算吕二沟流域年径流量、输沙量效果良好(P＜0.02),方法可行.比较而言,相对自然条件下即人类干扰较少时径流输沙估算优于人类活动影响时期.利用树轮宽度反演水文过程可为缺乏水文观测资料区域提供参考.

生态缓冲带作为陆地生态系统和水生生态系统的交错地带,能够有效地拦截地表径流中氮、磷及除草剂等污染物质进入河流、湖泊.选取紫花苜蓿(Medicago sativa)、早熟禾(Poa annua)、高羊茅(Festuca ela-ta)、黑麦草(Lolium perenne)和白花三叶草(Trifolium repens)等5种草本植物构建生态缓冲带.通过野外模拟径流实验,探究植被类型及缓冲带长度对生态缓冲带阻控地表径流、铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)、总磷(TP)、溶解磷(DP)、颗粒磷(PP)、乙草胺(AC)、阿特拉津(AT)等污染物质效果的影响.结果表明:5种生态缓冲带均显著提高径流及面源污染物的阻控效率,且随缓冲带长度的增加,其对污染物阻控效率逐渐增大.不同植被生态缓冲带可有效消减地表径流量,大小依次为:黑麦草＞高羊茅＞早熟禾＞白花三叶草＞紫花苢蓿.其中,4 m长的黑麦草缓冲带对NO3--N、TP、DP、PP和AC的阻控效率最高,分别达72.2％、73.2％、68.8％、83.5％和70.8％;4 m长的高羊茅缓冲带对NH4+-N和AT的阻控效率最高,分别达88.0％和77.3％.

生物滞留系统作为应用最广泛的现代雨洪管理措施之一,能够有效减少地表径流量和峰值流量、延迟产流时间并改善径流水质.本文从生物滞留系统结构与分类、径流调控与水质净化机理和效益、径流调控与水质净化模拟模型、径流调控与水质净化效益影响因素等多个方面综述了国内外研究进展,并从生物滞留系统设计参数优化、基质和植物配置优化、植物和微生物作用机理、气候变化响应、流域/区域尺度径流与水质调控效应、特定和新型污染物净化机理、清理维护方法、全生命周期评价等方面提出了未来研究趋势和重点,以期为生物滞留系统径流与水质调控效应研究及生物滞留系统设计、建设和维护等提供理论和方法参考.

降雨和景观格局是影响流域径流过程的两大主要因素,开展二者的径流效应研究对流域水资源管理、生态建设等具有重要意义.本研究以赣南红壤丘陵区的濂水流域为对象,基于1958-2020 年的降雨、径流和土地利用数据,分析降雨、景观格局和径流的变化特征,以及降雨、景观格局与年径流、洪枯径流的关系.结果表明:研究期间,流域年降雨量、年径流量、年最大1d径流量均呈非显著下降趋势,年最小 1d径流量呈非显著上升趋势且年际变化幅度最大;有林地为流域内占比最高的景观类型,其他林地的变化最剧烈;景观水平上,流域的Shannon 多样性指数、Shannon 均匀度指数、斑块密度、景观形状指数分别由 1980 年的1.125、0.541、0.667、16.925 上升至2020 年的1.348、0.614、0.731、18.172,景观蔓延度指数由1980 年的68.237下降至2020 年的64.293,流域整体景观多样性、破碎化程度、形状复杂程度提高,空间分布趋于均匀,连通性降低.降雨量与年径流、洪水径流、枯水径流的相关系数分别为0.907、0.594、0.558;类型水平上,耕地减少对年径流、洪枯径流的影响均较大,而景观水平上的整体变化促进了年径流和洪水径流减少、枯水径流增加.降雨变化和景观格局演变对年径流、洪水径流和枯水径流变化的贡献率分别为 17.8%、82.2%,1.5%、98.5%和-8.8%、108.8%.研究成果可为流域景观格局配置、水土流失综合治理等提供理论参考.

揭示亚热带森林土壤有机碳流失规律是制定相应措施以巩固和维持森林生态系统碳汇的关键.然而已有研究存在的监测对象单一、频率过低、时间过短等问题,导致对这一规律的认识仍然不足.选择亚热带典型的常绿阔叶林和杉木人工林为研究对象,每次降雨过后监测其径流量、泥沙量,分析径流和泥沙中的可溶性有机碳(Dissolved organic carbon,DOC)含量以及颗粒有机碳(Particle organic carbon,POC)含量.旨在比较两种森林DOC和POC流失量的差异,并分析二者与降雨量、降雨强度、5 min最大雨强和降雨侵蚀力四个降雨特征值的关联.拟验证以下两个问题:(1)杉木人工林的DOC和POC流失量是否高于常绿阔叶林;(2)降雨侵蚀力对DOC和POC的解释是否优于降雨量、降雨强度和5 min最大雨强.研究结果发现常绿阔叶林径流量、泥沙量、径流水中DOC浓度和POC浓度、DOC和POC流失量均显著高于杉木人工林.回归分析表明常绿阔叶林和杉木人工林DOC和POC流失量与降雨量、降雨强度和降雨侵蚀力呈显著的线性或幂函数相关,其中降雨量与DOC和POC流失量之间的拟合关系最优.常绿阔叶林产流和产沙量高于杉木人工林可能与前者的林下植被生物量较低有关,前者径流水中DOC浓度和POC浓度较高可归因于其较高的总生物量和土壤有机碳含量.在未来森林经营过程中应合理管理林下植被,尽量减少和避免林下植被的抚育伐,从而能够降低有机碳的水土流失,达到巩固和维持森林碳汇的目的.在未来气候变暖导致降水变化背景下,利用降雨量作为预测指标能够较好评估我国亚热带森林有机碳流失的风险.