洪涝灾害情景模拟与损失预估对湖泊型流域防洪减灾和可持续发展具有重要意义.以我国典型的湖泊型流域南四湖流域为例,利用CA-Markov模型预测2030年三种用地情景,采用P-Ⅲ型概率曲线构建10、20、50、100 a四个重现期强降雨情景,得到12种组合情景;通过InVEST模型和等体积淹没法量化不同情景的径流和淹没深度;在各产业GDP空间预测的基础上计算12种情景的洪涝直接经济损失.结果表明:(1)CA-Markov模型在南四湖流域的土地利用模拟精度较高,三种用地情景的各地类变化显著;(2)用地变化对流域洪涝灾害的影响显著,其中城镇发展情景下洪涝灾害风险最大,而生态保护情景风险最低;(3)暴雨强度会明显增加各用地情景的经济损失,但增幅在50 a重现期后有所减缓;生态保护情景的经济损失最少,介于97.39-128.81亿元之间,与其他情景相比,该情景可在一定程度上减少洪灾损失.为此,在气候变化背景下湖泊型流域可持续发展应充分考虑土地利用变化对洪涝灾害风险的影响,合理扩张城镇建设用地,优化布局生态用地,充分发挥国土空间规划在防洪减灾方面的作用.

为研究淹涝条件下水稻幼苗株高及碳水化合物消耗对不同外源生长调节剂的响应,本试验选用籼型常规稻IR64和导入耐淹涝基因Sub1的IR64-Sub1为试验材料,秧龄20 d时喷施1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)、多效唑(PB)、赤霉素(GA)3种外源生长调节剂,以喷施清水为对照(CK).喷施处理2d后进行0、4、8、12、16d没顶淹涝胁迫,淹涝胁迫结束后常温恢复7d,取样分析不同外源生长调节剂对水稻成活率、株高、叶绿素降解及恢复、地上部非结构性碳水化合物(NSC)消耗的影响.结果表明:淹涝导致水稻幼苗株高显著增长,叶片SPAD值快速下降,叶片可溶性糖迅速消耗,但耐淹涝品种IR64-Sub1淹水前茎鞘NSC含量明显高于IR64,淹涝中NSC消耗速率低于IR64,淹水结束后地上部淀粉含量高于IR64.外源PB处理显著抑制水稻幼苗株高增长、叶绿素降解及NSC消耗,提高存活率,且对IR64-Sub1效果更为显著.外源GA处理水稻幼苗叶绿素降解、株高增长和NSC消耗最快,植株恢复能力最低,耐淹涝能力最差,但与IR64相比,GA对IR64-Sub1淹涝耐性的抑制明显减弱.外源ACC促进伸长效果明显低于外源GA处理.淹水前喷施PB可有效抑制植株水下伸长,延缓叶绿素降解,减缓NSC消耗,保留更多NSC,为淹水胁迫解除后水稻快速恢复提供有利条件,这对于易涝地区减轻涝渍危害具有重要意义.

北美鹅掌楸(Liriodendron tulipifera)是优良用材和绿化树种,但极不耐涝,阻碍了其广泛应用.本研究以前期试验筛选出的3个耐淹无性系(T4、T27和T37)和3个不耐淹无性系(S5、S9和S20)为实验材料,开展温室盆栽模拟淹水胁迫实验,通过比较丙二醛(MDA)含量、相对电导率(EL)、叶绿素含量,以及酶活性等生理生化指标的差异,探索不同无性系对淹水胁迫的响应和抗性差异.结果显示:北美鹅掌楸对淹水胁迫反应敏感,淹水4d时,耐淹无性系和敏感无性系均呈现下部老叶黄花,上部嫩叶、顶芽萎蔫现象,叶绿素含量减少,MDA、EL显著增加,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)等酶活性极显著增加.淹水6d后,敏感无性系受到的胁迫伤害进一步加剧,叶片萎蔫脱落,MDA、EL持续增加,叶绿素含量极显著降低,SOD和POD总体呈下降趋势;而耐淹无性系顶芽缓慢恢复,在叶片脱落后幼叶展开,叶绿素含量下降幅度较小,MDA和EL缓慢下降,SOD和POD持续升高,淹水20d左右近水面的茎端形成不定根和大量膨大皮孔.研究表明:耐淹型北美鹅掌楸可通过形成不定根和肥大的皮孔、保持较高的抗氧化酶活性等方式增强其抗涝能力;EL、叶绿素含量、SOD活性可作为北美鹅掌楸耐淹无性系中期选育指标.

近年来频发的暴雨洪涝成为威胁城市可持续发展的主要灾害类型,而土地利用变化改变了区域原有的景观结构和水文过程,是城市暴雨洪涝灾害风险加剧的重要诱因,定量探讨土地利用变化对暴雨洪涝灾害及其风险影响具有重要意义.以深圳市茅洲河流域为例,基于CLUE-S模型、SCS模型及等体积淹没算法等,对12种暴雨洪涝致灾-土地利用承灾情景下的城市暴雨洪涝灾害风险进行定量模拟.研究结果显示,相同土地利用空间格局下城市暴雨洪涝灾害随暴雨致灾危险性增加风险加剧显著;在同等致灾危险性水平下随建设用地面积增加,中等风险和高风险区面积均呈现较为明显的增加趋势,中、高风险区面积与建设用地面积的增加率表现出较高的协同变化特征;以50年遇危险性水平为例,随着建设用地面积由基期的15368.85hm2增加至近期16076.07hm2和远期16750.89hm2,高风险区面积由254.07hm2增加至276.48hm2和286.2hm2.由此可见,尽管暴雨强度的增加是城市暴雨洪涝灾害风险加剧的根本诱因,但是以建设用地面积增加为表征的土地利用变化对暴雨洪涝灾害风险的影响不容忽视.

目的 探讨应用高分遥感技术开展洪涝灾后公共卫生状况和卫生应急需求评估的可行性.方法 2016年安徽省枞阳县洪涝灾害后,选取洪涝灾区高分一号及高分二号遥感影像,结合地形、灾情数据等,解译出水体淹没范围和建筑物信息;建立高分遥感洪涝灾后卫生应急需求评估框架,估算受灾范围、受灾人口、卫生资源损失、消杀需求、传染病风险及救援点布设.结果 估算出枞阳县水体淹没范围约285.76 km2,受灾建筑物面积约13.38 km2;估算受灾人口约39.07万人;评估出枞阳县人民医院、枞阳县中医院等6家医院均不同程度受灾;估算消杀物资如漂白粉储备需求约10吨;传染病风险评估显示肠道传染病的风险较高.在受灾人口、卫生资源损失和衍生公共问题评估的基础上提供安置点选择方案.结论 以高分遥感影像解译为基础进行洪涝灾后公共卫生状况和卫生应急需求评估,结果较为客观,可为决策部门掌握受灾情况,储备消杀物资,调配医疗资源,灾后安置等提供参考.

目的 客观评估洪涝灾害发生后的公共卫生消杀需求.方法 选取安徽省枞阳县201 6年洪涝灾区洪涝发生前后高分遥感影像,结合DEM、灾情数据等,提取淹没水体范围和建筑物基本信息,计算受灾建筑物面积,估算消杀物资储备需求.结果 计算受灾建筑物面积13.38平方公里,若使用有效氯含量约20％的漂白粉,可以计算出每平方公里漂白粉需求量为750kg/km2,需要储备用于环境消毒的漂白粉约10吨.结论 高分遥感淹没范围估算是以遥感影像为基础进行解译,结果较为客观.消杀物资需求评估可以为决策部门掌握受灾情况、储备消杀物资提供参考.

为揭示不同水肥管理竹叶花椒的耐涝适应机制,以竹叶花椒为试验材料,采用土壤水分[包括0％、40％、60％和80％田间持水量(FWC)]、氮肥[包括0、75、150和300 kg/hm2 (N)]、磷肥[包括0、30、60和120 kg/hm2 (P2O5)]和钾肥[包括0、75、150和300 kg/hm2 (K2O)]四因素四水平正交设计试验,经水肥处理盆栽90 d后,测定持续淹水0、1、3、5d植株叶片质膜透性、渗透物质含量和外观表型及排水后的恢复情况,并利用隶属函数法对各水肥处理后植株耐涝性进行综合评价.结果显示,在淹水过程中,T12 (N300P30K0+ 60％ FWC)处理植株叶片受害程度最轻、耐涝性最强,T8 (N300P60K75+ 40％ FWC)、T9 (N0P60K300+ 60％ FWC)、T10(N75P120K150+ 60％ FWC)、T11 (N150P0K75+ 60％ FWC)和T12(N300P30K0+ 60％ FWC)处理排水后期可恢复正常生长,而其余处理植株均死亡.淹水期间,各水肥耦合竹叶花椒质膜透性和脯氨酸含量均表现为上升趋势;可溶性糖和可溶性蛋白含量均呈现出先上升后下降的趋势,在第3天达到最大值.通过综合隶属函数法估算出在60.8％ FWC、243 kg/hm2 (N)、97 kg/hm2 (P2O5)、243 kg/hm2 (K2O)水肥管理条件下植株可获得较强的耐涝性.因此,适宜的土壤水分和N、P、K配施对促进竹叶花椒幼苗生长和抗逆性提高具有重要作用.

为研究拔节期涝害对小麦叶片光合特性的影响,以小麦品种烟农19为试验材料,采用盆栽试验,于小麦拔节期进行淹水(涝害)处理,分析小麦叶片光合气体交换参数的变化.结果表明,拔节期淹水6 d后小麦叶片SPAD值较对照显著下降.在淹水3–9 d内,随着小麦叶片净光合速率逐渐下降,叶片气孔导度和胞间CO2浓度亦显著下降,说明烟农19光合速率下降主要是叶片气孔限制引起的.而在淹水后期(9 d之后),净光合速率持续下降,而叶片胞间CO2浓度却升高,说明在涝害发生后期叶片光合速率下降主要由非气孔因素引起.在小麦拔节期涝害前期叶片光合速率下降主要是由叶片气孔限制引起的,而在涝害发生后期叶片光合速率下降主要由非气孔因素引起.

转录组测序技术,能够从mRNA水平研究物种基因功能以及特定的生理学过程,采用该项技术可研究植物在淹涝胁迫下所有的基因表达水平情况,有利于揭示植物对淹涝的应答机理.综述了采用转录组测序技术揭示的淹涝胁迫下植物体内信号传导、内源激素、光合作用、呼吸代谢与活性氧清除等途径中的差异基因表达情况,以及各种转录因子和功能蛋白的差异基因表达情况,并展望了今后的研究趋势,以期为植物淹涝研究提供参考.

以大豆“垦丰14”为试验材料,采用盆栽方法研究叶面喷施烯效唑对淹水胁迫下大豆叶片光合速率、内禀特性、荧光参数以及表型的影响,探讨烯效唑作为植物生长调节剂对逆境的缓解效应.结果 表明:始花期(R1期)淹水显著降低了鼓粒期(R6期)大豆的最大净光合速率(Pnmax),但对叶绿素含量(Chl)、最大电子传递速率(Jmax)、本征光能吸收截面(σrik)、捕光色素分子处于激发态的最小平均寿命(τmin)等参数无显著影响;喷施烯效唑显著提高大豆叶片叶绿素含量,增加叶片有效光能吸收截面(σ'ik),降低捕光色素分子处于激发态的最小平均寿命,使得捕光色素分子更多处于基态;而且应用烯效唑可增加淹水胁迫下大豆叶片电子利用效率、最大净光合速率以及电子传递速率,并分别较淹水处理高35.3％、79.0％和39.2％;淹水胁迫会降低PSⅡ的潜在光化学效率Fv/Fo以及PSⅡ最大光化学效率Fv/Fm,喷施烯效唑可提高光化学效率;淹水和烯效唑处理均会降低株高、叶面积以及数字生物量,喷施烯效唑可以提高大豆叶片色调值以及归一化植被指数,改善淹水胁迫下大豆的生长状况.综上所述,烯效唑可以有效缓解淹水对大豆的不利影响,提高其耐涝性.