基于重金属污染的西部生态脆弱区耕地质量评价——以兰州市榆中县为例

为准确把握西部生态脆弱区耕地质量现状,了解重金属污染对西部地区耕地质量的影响程度,采用第二次全国土地调查、多目标区域地球化学及农用地基础地力调查等数据,运用GIS技术及统计方法,以兰州市榆中县为例,在考虑 重金属污染的条件下,对西部生态脆弱区耕地自然质量进行综合评价研究。结果显示: ① 研究区耕地立地条件、土壤物理性状相对较好,质量较好的4级耕地最多;而土壤肥力较差,质量较差2、3级耕地占耕地总面积的99.63%;② 研究区As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn等重金属元素的平均含量均高于地区背景值,其中Cd和As最大值超过土壤环境质量污染评价标准值;③ 土壤重金属污染综合评价结果显示北部青城镇、中部和平镇和马坡乡的东北部为污染高值区;④ 耕地质量综合评估结果显示研究区耕地自然质量南部和中部川区较好,北部山区较差,除部分区域出现异常点值外,基本呈现由南向北逐渐变差的规律。以上研究结果表明,西部生态脆弱区耕地自然质量虽然主要受降雨量、坡度等自然条件的影响,但重金属造成的土壤污染已成为该区域不可忽视的耕地质量问题。     

不同利用方式下草地优势植物的生态化学计量特征

在内蒙古温带草原围封、放牧和割草3种不同利用方式下,测定了大针茅、冷蒿和羊草3种优势种植物的化学计量元素,探讨了草地不同利用方式下优势种植物的化学计量特征响应机制。结果表明,3种优势种植物的C、N、P含量及其计量比在不同利用方式下均有明显的季节变化;不同利用方式、不同物种以及二者的交互作用均对N、P含量及C∶N、C∶P和N∶P有显著的影响,其中,C含量比较稳定,不同的利用方式对其无显著影响,N含量在整个生长季内总体呈下降趋势,放牧样地3种植物叶片的N、P含量均高于割草和围封样地,说明放牧增加了植物N、P的含量。植物生长普遍受到N的限制,土壤养分特征在不同利用方式间也存在一定的差异,围封样地表现为更加缺N,而放牧样地更加缺P。放牧样地有机质、C、N和P含量均高于割草和围封样地,说明适度放牧能提高土壤养分的含量,有利于植物的生长。     

兰州地区500余年来旱涝变化规律分析

旱涝是影响兰州及其周边地区的频发性自然灾害。利用兰州地区1470—2008年间旱涝等级序列,借助累积距平法、滑动T检验和小波分析等方法,研究了500余年来兰州地区旱涝变化分布特征与发展规律。结果表明:兰州地区旱涝演变存在1580—1721年、1757—1789年、1891—1930年的3个显著干旱阶段和1533—1580、1721—1757年、1789—1891、1953—1961年的4个显著洪涝阶段,且旱多于涝;兰州地区旱涝序列存在年代际尺度和百年尺度的突变;不同时间尺度上正负相位交替出现,波动明显,兰州地区旱涝变化的第一、二、三主周期分别为108 a、39 a和13 a;1951—2008年,由于气温升高、降水减少,兰州地区旱涝气候变化表现为干旱化趋势。     

高寒草原路域人为干扰区土壤及植被修复研究

道路运行会对路域土壤和植被产生间接的破坏,采用样方法对国道213合作市郊段路域小型取土区进行调查研究。结果表明:人为干扰对路域生态环境造成了明显的破坏,路域人为取土区植被和土壤在自然状态下的整体修复情况一般。受地表径流影响,取土区中央土壤肥力自然修复较好,坡面土壤肥力自然修复较差。由于取土区中央特殊的生长环境,植被自然修复状况一般,植物种类与对照区明显不同;在土壤肥力和修复时间的双重作用下,坡面植被自然修复结果较差。因此,建议加强环保宣传,制定路域生态环境保护制度,及时对干扰区进行人工修复。     

丹参主要产地的土壤及药材重金属污染评价

为对丹参主要产地土壤及药材重金属污染进行评价,对丹参资源的重金属安全提供理论依据。以丹参主产地进行取样,采用电感耦合等离子体质谱对药材和土壤的铜、铅、镉、砷、汞进行限量检查,并进行污染指数评价及相关分析。结果表明：丹参主要产地土壤环境质量基本达到国家二级标准,基本不受各种重金属的污染;药材中As、Hg含量不高,处于质量安全级别内,Cd、Pb含量个别超标,而Cu含量超标现象相对普遍;综合评价结果表明：陕西山阳高坝镇与山东沂水诸葛镇等所产丹参属于轻度重金属污染,其余产区药材均为重金属质量安全;丹参Cu含量与土壤本底Cu含量有着显著的正相关,重金属在丹参中的积累存在着协调积累的效应。说明丹参资源生产中应严格执行国家二级土壤环境标准降低土壤本底Cu含量对药材的积累,降低含As类农药的使用避免As对Cu、Pb、Hg的协同累积。     

基于信息扩散理论的东北三省农业洪灾风险评估

为了解决农业洪涝灾害风险评估时常会遇到的小样本问题,采用正态信息扩散方法,将单值观测样本点转化为集值样本点,进行了东北三省的区域农业洪涝灾害风险评估,并利用ArcGIS平台制成了该区域的农业洪灾风险图,直观地展示了东北地区农业洪灾风险的空间分布和空间变化趋势。该结果为政府的减灾和应急管理以及保险公司的农业灾害保险方案规划提供借鉴。     

辽西地区小叶锦鸡饲料防护林生物量动态及粗蛋白含量变化

小叶锦鸡是辽西地区优良的饲料防护林树种,该文对其生物量动态和粗蛋白含量变化进行了研究,旨在为小叶锦鸡饲料防护林经营措施的制定提供理论依据。结果表明：在辽西地区,山地阳坡林草间作模式的生物量和粗蛋白含量最高,平地林粮间作模式次之,山地阴坡林草模式最低;平茬后2年生小叶锦鸡可食部分生物量最大,平茬周期以2年为宜;生物量年生长动态总体呈增大趋势,9月份出现最大值,粗蛋白的年变化总体是下降趋势,最高值出现在5月份。可食部分生物量的粗蛋白总量最大值出现在6月份,此时饲料产量最高。     

不同土地利用方式下的生物量季节动态研究(摘要)(英文)

[目的]研究不同土地利用方式下的生物量季节动态。[方法]于2008年生长季(5～10月)期间,分别测量了针茅群落、羊草群落和农田3个不同地表覆盖状况下的植物地上生物量和地下生物量。[结果]地上生物量均在8月份达到最高值,羊草、针茅和农田的地上生物量分别为287.91、117.05、193.59g/m2;3个样地植物根系总生物量在7月份最高,针茅、羊草和农田样地分别为1683.9、1601.9、513.9g/m2;植物上层根系0～15cm/植物下层根系15～30cm的生物量比率最大的是羊草,针茅次之,农田最小。[结论]该研究为生态脆弱地区的生态环境保护提供了理论依据。     

低浓度环糊精强化Fenton试剂降解液相中茚并（1，2，3-cd）芘的试验研究

为了研究Fenton试剂对液相中茚并(1,2,3-cd)芘的降解效果,采用实验室内试验方法,考察并确定了H2O2浓度、FeSO4浓度、反应时间、pH值以及低浓度环糊精等因素对降解的影响.结果表明,使用Fenton试剂可以有效降解液相中的茚并(1,2,3-cd)芘.在降解过程中,对初始浓度为2.5mg·L-1的茚并(1,2,3-cd)芘,当H2O2浓度为20.0mmol·L-1,FeSO4浓度为3.0mmol·L-1时降解较为有效,去除率可达到62.88%,浓度过高或者过低都不利于反应的发生.Fenton氧化降解茚并(1,2,3-cd)芘的反应在60 min内可以完成,并且pH值控制在3时更加有利于降解.反应体系中加入低浓度环糊精可以增加茚并(1,2,3-cd)芘在水相中的溶解度,当加入HPCD的浓度为3mg·L-1时,Fenton试剂对茚并(1,2,3-cd)芘的氧化去除率可由62.88%提高至71.24%.     

流域生态需水学科维度方法研究与展望

综合运用专家调查问卷、比较分析和统计学方法,系统研究了流域生态环境需水方法论与维度问题,分析了不同特征的流域如何选取和优化学科方法,从学科维度探讨了方法特征、使用范围、优选和发展趋势.结果表明,流域生态需水方法论可以从方法、学科、空间维度和程序维度4个方面进行研究.根据发展阶段和问题需求,目前学科维度重要性居于首位,重要性顺序为:学科维度(46%)>方法维度(33%)>空间维度(12%)>程序维度(8%).学科各子维度方法数量依次为:水文学方法(31%)>生态学方法(28%)>其他方法(21%)>水力学方法(12%)>综合法(8%).比较不同学科方法计算同流域的生态需水量结果相对标准偏差均大于0.25,差异性较大.流域生态环境需水方法在学科维度层面呈现从单学科分析向多学科综合发展、从局部过程向全流域水文循环过程发展、从传统技术向数字流域技术发展的趋势.建议以流域水环境问题为导向,以流域生态系统管理和系统优化理论为指导,以生态优先和保证基流为基本原则,对于生态参数和科学方法进行科学筛选、整合与优化.