生猪养殖小区污水处理前后污染物产量及浓度的变化研究

[目的]研究＂干清粪＋水冲＂生产模式条件下生猪养殖小区污水经沼气池一级处理前后污染物产量和浓度的变化情况,为科学合理地利用污水和减少环境污染提供参考。[方法]分别在春、夏、秋、冬4个季节连续3d利用量水槽测量生猪养殖小区的污水产生量,同时采集污水样品用于测定经沼气池一级处理前后污水的pH值、化学需氧量、氨氮、凯氏氮、总P、Cu、Zn和K的浓度。[结果]污水经沼气池一级处理前后每头猪每天的平均污水产生量由原来的（6.25±0.57）L减少为（5.68±0.58）L;除氨氮浓度外,其他污染物浓度均有不同程度的降低,其中化学需氧量、总P、Cu、Zn和K的去除率分别为67.21%、50.83%、78.28%、77.47%和20.92%。[结论]沼气池在净化猪场污水方面起着重要作用,但该生猪养殖小区的污水经沼气池一级处理后其污染物指标未能达到《畜禽养殖业污染物排放标准》和《农田灌溉水质标准》的规定要求。     

协调发展视角下沙家浜国家湿地公园质量评价

  目的  科学评估湿地公园环境建设与社会服务两大系统间的协调发展关系以及湿地公园总体质量状况，  方法  在厘清湿地公园质量内涵的基础上，以沙家浜国家湿地公园为研究对象，运用层次分析法，从环境要素与社会服务角度建立湿地公园质量评价指标体系，引入协调发展度理论，建立基于协调发展度的湿地公园质量评价模型，并划分湿地公园质量等级。  结果  2009?2018年间沙家浜国家湿地公园质量等级明显提升，从一级提升至四级。环境与服务协调发展程度整体呈上升趋势，协调发展度指数从0.143上升至0.665。环境要素中水质、外来物种入侵情况、植物种类、鸟类种类等指标是影响湿地公园质量的重要要素，服务要素中科普宣教课程数量、生态讲解员人数等指标对于提升湿地公园质量水平具有积极作用。  结论  湿地公园服务质量指数较环境质量指数增长速率快，对湿地公园质量的影响也较大，注重提升社会服务功能将更有效地提高湿地公园的整体质量水平。图1表4参17     

基于最大胸径生长率的浙江省杉木人工林立地质量评价

  目的  森林立地质量评价是指对立地的宜林性或潜在的生产力进行判断和预测，目的在于建立浙江省杉木Cunninghamia lanceolata人工林立地质量评价数量化理论模型。  方法  提出1个新的立地质量评价指标:最大胸径生长率指标。以最大胸径生长率指标为立地评价指标，以浙江省1994-2009年国家森林资源清查（NFI）数据为基础，从NFI复位样木时间序列数据中提取529个杉木人工林样地优势木最大胸径生长率；结合易于获取的纬度、海拔、坡位、坡向、坡度、土壤类型等立地因子，基于数量化理论Ⅰ方法，建立杉木人工林立地质量评价模型。  结果  模型统计检验值为14.723，模型复相关系数为0.606，达极显著水平，模型效果较理想。基于NFI的最大胸径生长率是立地质量评价的合适指标；坡向、坡位、土壤类型、坡度、纬度、海拔等立地因子对最大胸径生长率贡献依次减弱。  结论  基于NFI和数量化理论Ⅰ的浙江省杉木人工林立地质量评价模型总体指标合理，克服了传统立地质量评价对年龄的依赖，能有效利用NFI历史数据，适用于同龄林和异龄林；构建以最大胸径生长率为指标的立地质量评价模型，能对研究区立地质量进行有效评价，不仅可对现有杉木人工林生产力进行评价，也可以对无林地的生产潜力进行预测。     

浙江省近自然毛竹林空间结构特征

  目的  研究浙江省不同地区毛竹Phyllostachys edulis林空间结构特征及其差异性。  方法  以浙江省不同地区近自然生长的毛竹林为研究对象，共设置54个样地，采用聚集指数、竞争指数和年龄隔离度3个空间结构指数。  结果  浙江省不同地区毛竹林竞争指数为2.88~8.81，其中余姚地区最大，庆元地区最小；年龄隔离度为0.30~0.84，其中黄岩地区最大，武义地区最小；聚集指数为0.73~1.24，其中宁海地区最大，余姚地区最小。浙江省不同地区毛竹林年龄隔离度和聚集指数没有显著差异，而不同地区间竞争指数存在显著差异（P < 0.05）。  结论  浙江省毛竹林空间分布格局以聚集分布为主。空间结构指数存在一定的区域变化趋势，从北到南竞争指数逐渐减小。     

基于主成分分析法的明江河水质评价

基于多元统计主成分分析方法,以明江河4个监测断面为例,对溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、pH值、总大肠菌群数5个水质指标进行研究。结果表明,化学需氧量和高锰酸盐的主成分占有率较小,说明该河流的水质受工业污染较少;1号监测点在调查期均为综合污染最严重区域,说明上游断面在全年的采样调查期应加以重视。主成分分析方法能有效地为评价明江河水环境状况提供科学准确的依据。     

文冠果不同种质资源的叶片解剖结构分析及抗旱性评价

  目的  评价文冠果Xanthoceras sorbifolium不同种质资源在干旱地区的适应能力，为干旱、半干旱地区筛选抗旱文冠果种质提供依据。  方法  以内蒙古自治区通辽市文冠果种质资源圃内前期筛选的200份丰产型文冠果种质资源的叶片为材料，通过制作石蜡切片对叶片解剖结构进行观测，测定了叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、蜡质层厚度等13个与文冠果抗旱性相关的指标，并基于因子分析、聚类分析和隶属函数分析的方法评价不同文冠果种质资源的抗旱性。  结果  文冠果叶片解剖结构指标之间具有显著的相关性，基于因子分析法提取了4个公因子，对变异的累计贡献率达89.99%，涵盖了13个指标的大部分信息，对文冠果抗旱性的影响程度依次为:F₁ (厚度指数因子)＞F₂ (组织指数因子)＞F₃ (表皮占比因子)＞F₄ (蜡质层占比因子)。  结论  F₁公因子中载荷较大的上/下表皮厚度、栅栏组织厚度和导管直径可作为评价文冠果抗旱性的主要指标。筛选出的90份抗旱型种质资源能兼顾丰产和节水抗旱的优点，可为干旱地区提供适宜的种质材料。图1表6参32     

伊犁河伊宁市段夏季水环境特征分析

【目的】研究伊犁河河段水质特征,为其水环境污染防控提供科学依据。【方法】分别采用单因子评价法、内梅罗指数法、水质质量指数以及主成分分析法4种方法,对伊宁城市河段南北断面的水环境质量进行评价。【结果】该河流段水体综合水质状况良好,主要污染因子为总氮、总磷、化学需氧量,表现为有机污染。该河段不存在重金属污染状况。主成分分析法结果表明,A5断面水质在该河段中水质最差,整体水域表现为河段北面污染高于南面,上游断面水质好于下游断面。【结论】伊犁河伊宁河段夏季水体污染原因与生活污水、农业活动及工业污水有关。     

新型粉煤灰陶粒固定化有效微生物群落对模拟水产养殖废水净化效果

  目的  以粉煤灰与池塘底泥为主要原材料，通过固定化有效微生物群落(effective microorganisms，EM)的方式制备具有高效去氮除磷的生物陶粒，用于处理污染的养殖水体。  方法  利用等温吸附试验确定最佳粉煤灰陶粒的配比，将粉煤灰陶粒与EM固定，在氨氮、总氮、总磷质量浓度分别为50、55、20 mg·L?1的模拟水产养殖废水中处理6 d。  结果  在预热温度300 ℃，烧制温度1 100 ℃条件下，当粉煤灰陶粒中质量比为m(粉煤灰)∶m(活性底泥)∶m(石灰石粉末)∶m(铁粉)=50∶40∶5∶5时，改性粉煤灰陶粒固定化EM对模拟水产养殖污水中氮磷的净化效果最好。6 d后，氨氮、总氮和总磷的最大去除率分别为98.67%、93.80%和45.35%。  结论  粉煤灰陶粒本身具有一定氮磷吸附净化能力，EM固定化陶粒可强化净水效果。图5表4参24     

基于分位数回归的针阔混交林树高与胸径的关系

  目的  基于包含哑变量的非线性分位数回归方法，构建华北落叶松Larix principis-rupprechtii与白桦Betula platyphylla针阔混交林树高与胸径关系的预测模型，对研究混交林中树种结构及立地生产力预测具有重要意义。  方法  以河北省塞罕坝机械林场华北落叶松与白桦针阔混交林为研究对象，利用83块标准地调查数据，基于哑变量分别采用最小二乘法和非线性分位数回归方法，构建不同树种树高与胸径关系模型。  结果  基于包含哑变量的非线性分位数回归预测模型精度高于最小二乘法，其中利用最小二乘法拟合不同树种模型，其确定系数、平均差及平均绝对误差分别为0.787~0.814、1.581~1.877、2.447~2.654；而利用非线性分位数回归不同树种不同分位点模型，其确定系数、平均差及平均绝对误差分别为0.839~0.921、0.213~1.469、0.561~2.322，经过残差分析确定，当分位点τ=0.7时，不同树种树高与胸径关系预测模型精度较高。  结论  与最小二乘法相比，基于非线性分位数构建的包含哑变量不同树种树高与胸径关系的预测模型精度更高。图3表3参33     

塞罕坝华北落叶松纯林和混交林土壤肥力质量评价

  目的  基于土壤质量指数（SQI）,研究华北落叶松林不同混交方式对土壤肥力质量的影响,为其合理经营和地力恢复提供理论依据。  方法  该研究以河北省塞罕坝林场华北落叶松纯林（落叶松纯林）、华北落叶松白桦混交林（落桦混交林）和华北落叶松樟子松混交林（落樟混交林）为研究对象,采集和分析0 ~ 20 cm土层的土壤进行土壤理化性质、生物性质的调查研究,利用SQI法进行土壤肥力质量评价。建立SQI包括3个步骤:采用主成分分析法筛选最小数据集（MDS）,利用非线性得分函数计算MDS指标得分,利用加权求和模型计算SQI。  结果  不同混交方式间土壤理化和生物性质存在不同程度的差异。与落叶松纯林相比,落桦混交林的土壤理化和生物性质有了明显改善;落樟混交林的土壤理化状况较差,土壤生物性质与落叶松纯林没有明显差异。在17个土壤肥力质量指标中,MDS由土壤微生物生物量氮、全磷、氨氮3个指标组成。不同混交方式间SQI差异显著,表现为落桦混交林（0.59） > 落叶松纯林（0.47） > 落樟混交林（0.39）。  结论  土壤肥力质量在不同混交方式下差异显著,塞罕坝机械林场落叶松白桦混交林有利于改善土壤肥力。利用指数法建立SQI进行土壤肥力质量评价,可为其他树种或其他地区的森林土壤质量评价提供借鉴。      

气候变化对北京近远郊地区油松径向生长影响的比较研究

[目的]以气候变暖为主的气候变化对树木健康及生态系统的稳定产生了深刻影响.本文通过研究气候变化对远郊油松天然林和近郊油松人工林径向生长的影响,揭示城市远郊自然生态系统和近郊山地树木径向生长对气候敏感度的差别.[方法]建立了远郊和近郊油松林的标准年表及差值年表,分别与气候指标进行相关分析;利用R软件建立年轮指数与气候指标...     

杨树有效冻融伤害模型构建与应用

  目的  2000年以来，辽宁省杨树遭受5次严重的越冬伤害，造成巨大的经济和生态损失，构建有效冻融伤害模型，能够为杨树越冬伤害防控提供依据。  方法  本文在阐明杨树越冬伤害机理并提出有效冻融伤害累积效应假说基础上，选择发生有效冻融的天数、发生有效冻融的日最低气温、树木健康指数和无霜期作为参数，构建杨树有效冻融伤害模型，并进行检验。  结果  黑杨派速生杨树对无霜期的最低要求天数是170 d。在抗寒锻炼期和脱锻炼期内，当日最低气温 ≤ ?3 ℃、日最高气温 > 0 ℃，且日较差 ≥ 12 ℃时，黑杨派速生杨树会发生有效冻融伤害。有效冻融伤害风险指数（RIO）越大，越冬伤害的风险越大。应用构建的模型绘制辽宁省黑杨派速生杨树越冬伤害风险评估图。模型检验结果表明，该模型对黑杨派速生杨树越冬伤害评估的准确率达到75%。  结论  杨树有效冻融伤害模型有较大实用价值，为辽宁省等省区的杨树越冬防、减寒灾打下基础，为中国北方地区杨树造林和营林提供参考。      

永定河水生态质量调查与评价

  目的  永定河作为北京西北部水源涵养区河流主脉，经过近年来一系列修复措施后，河流生态状况恢复显著。但由于对河流生态本底模糊不清，导致河流目前仍存在河道断流、水质不达标等问题，影响了其生态服务功能的发挥。为摸清其生态本底状况和生态服务功能，本研究开展了永定河北京门头沟河段本底调查，并对河流水生态质量进行了评价。  方法  基于分区分类分级的原则，采用层次分析法构建了涵盖水文、生境、水体、水生物和社会服务5方面14项指标的水生态质量评价体系。针对山峡段和平原段指标间重要程度的差异，采用主客观相结合的方法分别赋予了两套权重值，来对河流水生态质量进行评价。  结果  本底调查结果表明:永定河门头沟段存在个别地区水质指标超标、底泥营养物质含量普遍较高的情况。其中下游雁翅—三家店段、三家店—卢沟桥段在一年内断流时间较长，分别达到324和309 d；上清水—斋堂段处于全年无水的状态。评价结果表明:各有水河段均处于“较健康”状况，河流整体生态状况较好。  结论  山峡段基本满足生态涵养功能区的要求，平原段在维持其基本生态功能基础上具有一定的社会服务功能。整体来看，河流水生态质量具有明显的空间分布变异特征，由上游至下游逐渐变差。      

北京市核心区洋白蜡行道树健康评价及影响因素

  目的  针对城市树木健康评价的快速化、准确化及生产化,调查并分析北京市首都功能核心区主要绿化树种洋白蜡Fraxinus pennsylvanica的生长、健康及管护现状,为构建精炼、全面的洋白蜡行道树健康评价体系及管护技术措施提供科学依据。  方法  以北京市核心区11条主要街道的洋白蜡行道树为研究对象,采用主成分分析、K-means聚类构建健康评价模型,采用判别分析进行结果验证,将评价结果与评价指标结合建立洋白蜡BP神经网络健康预测模型;同时从生长状况、管护措施以及环境因子3个方面,分析胸径、树高、修枝留茬数量、防踩铺装等因素对洋白蜡行道树健康状况的影响。  结果  研究区域中,健康、亚健康、不健康及濒死单株分别占总数的39.20%、41.26%、16.78%和2.76%;建立的BP神经网络健康预测模型中,训练集、验证集、测试集与总集的期望值与预测值之间的相关系数分别为0.999 7、0.972 0、0.997 6及0.995 3,均大于0.950 0,表明此模型能准确地反映洋白蜡行道树12个评价指标与健康评价类别的关系,可用于对同一地区其他白蜡行道树健康状况预测;方差分析和多重比较表明:胸径、修枝留茬、防踩铺装、株距、树池面积、车道数及车道走向均对洋白蜡行道树的健康状况存在显著影响(P＜0.05),树高影响较小。当洋白蜡胸径为60~70 cm、树体无修枝留茬、树池铺装透水性好、株距为5~10 m、树池面积为1~2 m2、道路宽度适宜且为南北走向时,洋白蜡健康状况最好。  结论  研究区域内,洋白蜡行道树整体呈亚健康状态,具有良好的保育保养潜力,部分受害严重,亟需处理。在洋白蜡行道树栽植及后期管护中,确保其修剪规范、铺装材料透水强、株距5~10 m、树池面积1~2 m2以及适宜的道路情况,是保证洋白蜡行道树健康状况良好的重要措施。图3表13参26     

外源褪黑素处理对月季幼苗盐胁迫的缓解效应

  目的  研究外源褪黑素(MT)处理对盐胁迫下中国古老月季‘月月粉’ Rosa chinensis ‘Old Blush’的缓解效应及其机制，为解决月季栽培中的盐害问题提供理论依据。  方法  以90 d扦插苗为材料，分别通过根部浇灌0、5、10和20 μmol·L?1褪黑素进行预处理5 d后，再对根部浇灌200 mmol·L?1氯化钠溶液进行盐胁迫处理20 d，以浇灌清水的植株为空白对照，研究了外源褪黑素处理对月季盐胁迫的缓解效应。  结果  与空白对照相比，不同浓度外源褪黑素处理可显著降低盐胁迫下月季叶片的相对电导率和丙二醛质量摩尔浓度(P＜0.05)，同时可显著提高可溶性蛋白质、抗坏血酸和脯氨酸的质量分数(P＜0.05)，特别是显著提高了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性，从而增强了活性氧的清除能力。  结论  外源褪黑素处理可增强月季‘月月粉’的抗氧化酶活性以及渗透调节物质的质量分数，从而抑制活性氧的积累，防止膜脂过氧化，提高耐盐性。图3参21     

江西省石城县降雨径流对森林质量的响应

  目的  分析江西省石城县域降雨径流和森林质量年代变化特征及规律,研究降雨-径流-森林之间的关系,为定量监测和科学评价南方红壤丘陵区水土流失与生态环境状况提供依据。  方法  根据石城县域1989?2018年的天然降雨、径流序列数据以及不同年代遥感影像图,采用小波分析、遥感监督解译及森林质量等级判定等方法。  结果  ①石城县域降雨径流随着年际变化表现出缓慢下降趋势,但下降趋势不显著;②森林质量指数随着解析年份的增加整体呈上升?下降?上升趋势;③森林质量提升具有显著滞洪作用;④建立石城县域小波模型,径流深与降雨量呈正相关,与森林质量指数呈负相关。  结论  森林质量的提升会加强森林涵养水源能力和森林滞洪作用。图4表5参27     

亚热带日本落叶松人工林枯落物及土壤层水文效应

  目的  研究对比亚热带不同经营模式日本落叶松人工林枯落物层和土壤层水文效应的变化规律及差异性,探讨二者水文性能之间的相关关系,以期为地区森林水文循环和森林健康经营提供科学依据。  方法  以建始县国有长岭岗林场3种典型经营模式日本落叶松人工林（日本落叶松?檫木混交经营模式、日本落叶松?鹅掌楸混交经营模式、日本落叶松纯林经营模式）为研究对象,采用样地观测法、室内浸泡法、环刀法、双环法等对其枯落物层及土壤层水文效应进行了研究,并采用回归分析法和双变量相关性分析法对其二者水文效应进了拟合与分析。  结果  （1）不同经营模式林分枯落物厚度及蓄积量分层变化差异显著（P < 0.05）;混交林经营模式半分解层厚度及蓄积量均明显高于未分解层,纯林经营模式则正好相反。（2）不同经营模式林分枯落物持水量、吸水速率随浸泡时间的变化规律基本一致,枯落物持水量与浸泡时间呈对数函数回归关系,枯落物吸水速率与浸泡时间呈幂函数回归关系。（3）不同经营模式林分土壤物理性质及入渗性能整体表现为混交经营模式优于纯林经营模式,且差异性显著（P < 0.05）;土壤入渗速率与入渗时间呈幂函数回归关系。（4）不同经营模式林分枯落物层和土壤层水文效应存在一定的相关性,除土壤密度外,土壤水文指标均与枯落物半分解层水文指标呈正相关,与枯落物未分解层水文指标呈负相关;土壤最大持水量、总空隙度、初渗速率、稳渗速率与枯落物厚度、半分解层最大持水量及最大吸水速率关系密切。  结论  综合来看,混交经营模式的枯落物层和土壤层水文性能要优于纯林经营模式,建议在森林经营管理中应充分考虑树种组成、配置方式等因素影响,加快实施针叶纯林的近自然阔叶化改造,以加强地区森林的水文功能和健康经营。