黄土高原土壤养分空间变异的多尺度分析--以横山县为例

人类干扰所造成的土地利用和植被的镶嵌化分布及地貌特征等影响着土壤养分的空间分异,黄土丘陵沟壑区土壤退化严重,使得土壤特性对其环境因子的变化更加敏感。以横山县为例,从两种尺度上,利用野外调查,实验室分析和典范对应分析(CCA),得到不同尺度下(小流域尺度和县域尺度)土壤理化性质对环境因子的响应。结果表明,坡度是影响土壤养分的重要影响因子,小流域尺度上,坡度和土壤养分、土壤黏粒含量成正相关;县域尺度上,坡度和主要土壤养分等呈负相关。而海拔高度和坡向对土壤养分的影响仅次于坡度,在不同尺度上也有差异。ANOVA分析表明,土壤有机质、总氮、总磷、速效氮和黏粒百分比在两个尺度上的不同土地利用之间差异显著。地形因子和土壤性质的相关分析表明,土壤性质的差异是地形因子和土地利用等外部因子综合作用的结果,而且其作用表现出较大的尺度差异性。     

阿尔金山国家级自然保护区草地生态安全评价

以PSR（压力-状态-响应）模型为基础,开展了阿尔金山自然保护区草地生态安全量化研究。结果表明：阿尔金山保护区内高寒草甸、高寒垫状植被、高寒荒漠、高寒草原的生态安全大小分别为3.105,2.805,2.474和1.942,分别处于很安全、基本安全、基本安全和较危险状态。保护区全区草地生态安全整体处于较安全状态,试验区生态安全程度最高,缓冲区生态安全程度最小。     

白洋淀湿地景观斑块时空变化研究

景观格局变化可以深刻地反映人类活动对生态环境的影响,研究白洋淀湿地景观格局时空变化对于明晰湿地水环境质量的恶化原因具有重要意义.通过综合运用GIS 技术和景观格局指数法,对白洋淀1987、1999和2007年LandsatTM遥感影像进行解译分析,研究了白洋淀20年间景观格局动态变化.结果表明:苇地、耕地和水域是淀区主导景观类型,所占比例高达86.62%～93.06%,苇地为42.74%～58.02%.淀区斑块数和密度增加了23.01%,景观破碎化程度加剧.景观均匀度指数由0.74降至0.67,多样性指数由1.44降至1.25.苇地和耕地面积增加最多,分别为18.08 %和28.05 %;水域和干草地减少最多,分别为35.78% 和76.53%景观分维数范围为1.05～1.27,受人类影响较大;苇地从1.27降至1.19,水域从1.16降至1.09,人为影响明显增强;裸地、林地和干草地的分维数最小,分别为1.06～1.08,1.05～1.09 和1.07～1.09.根据主导景观类型时空变化,将白洋淀划分为G、WG 和WS区.G 和WG区主导景观类型均表现出从水域到苇地再到耕地转化趋势,WS区的水面和苇地在外源调水的作用下得以维持,水域整体向东部转移.建议白洋淀湿地保护以水域、苇地和草地为核心,控制淀内及周边人类活动对自然景观的扰动.调水要充分考虑白洋淀的景观时空特征,尽量降低对重要景观类型和生物多样性的影响.     

重金属污染土壤木本-草本联合修复研究进展

植物修复是一种新型的重金属污染土壤修复技术,由于原位修复、费用低、太阳能驱动等优点而成为研究者关注的热点。但是,植物修复技术目前仍存在重金属生物有效态含量低和修复植物生物量小的2个制约因子,寻找新的环境友好活化剂和具有高萃取率的植物修复模式是研究者必须解决的技术瓶颈。笔者在国内外研究文献的基础上,总结了木本、草本植物在重金属土壤污染修复方面的已有研究,并结合生态位理论,分析了木本-草本联合修复在土壤重金属污染治理中的可行性,提出了木本-草本联合修复尚需解决的科学问题。     

封闭性和开放性沼泽湿地土壤全磷的季节变化特征

以吉林省通榆县付老文泡和二百方子湿地为对象,对比研究了封闭性和开放性湿地土壤全磷含量的季节变化特征及其与土壤理化性状的关系。结果表明:付老文泡湿地0～100cm深度的土壤全磷含量范围为48.77～377.19mg/kg,二百方子为45.65～574.17mg/kg,随季节变化呈现先减后增的变化趋势,即12月-次年5月土壤全磷含量较高,5-7月逐渐下降,在7和8月出现最低值,9和10月含量较低且变化不大,10-12月含量又逐渐回升。土壤全磷主要分布在0～40cm土层,深层含量较低且差异不大;2类湿地土壤全磷含量均未达到生态毒性效应水平。植物地上部分全磷量与土壤全磷之间存在显著的正相关关系,付老文泡湿地植被生长受氮磷协同限制,而二百方子湿地植被主要受氮含量限制。2类湿地土壤全磷与土壤全氮、有机质及粘粒显著正相关,与土壤C/N无显著相关关系;但pH值仅与二百方子湿地土壤全磷显著负相关,与付老文泡湿地土壤全磷无显著相关关系。     

农田碳汇管理措施对农业生产影响的评价

实施必要的农田碳汇管理措施在减缓并应对全球气候变化的影响中发挥着积极的作用。在这种背景下,采用经济学上的生产函数来评价碳汇管理措施对农业生产的影响成为当前国内外学术界研究的热点问题之一。在全球气候变化的背景下,作为中国粮食主产区之一的华北平原,其农业生产明显受到气候变化的影响。从某种程度上看,华北平原农业生产的进一步发展将直接受制于气候变化及其与减缓气候变化效应密切相关的实施农田碳汇管理措施所产生的综合影响。该文以华北平原为案例区试验并测算了碳汇管理措施对农业生产的影响。研究结论对区域水平实施碳汇管理措施以及在适应并应对气候变化影响的背景下,实现农业生产的发展具有指导价值。     

不同形态雌激素的环境行为及污染控制

类固醇雌激素作为一种典型的内分泌干扰物,在环境介质以及植物体内不断被检出,具有极大的生态风险。按形态划分,类固醇雌激素可分为自由态和结合态,本文围绕类固醇雌激素的形态特征,从以下3个方面对以往的相关研究进行了综述:总结了人类和畜禽动物类固醇雌激素的排放特征,阐述了自由态和结合态雌激素理化性质的异同之处;系统描述了自由态和结合态雌激素在土壤和水体两种环境介质中的吸附、降解、迁移、转化等环境行为和相关影响因素;针对两个不同的排放源——城市污水厂污水、污泥以及畜禽养殖场粪污,分析并总结了类固醇雌激素的控制技术和方法。     

温度、氨氮和亚硝氮对西伯利亚鲟胚胎孵化的联合影响效应

鲟鱼作为具有重要生态和经济价值的水生生物，在气候变暖和人类活动的影响下其自然繁育面临巨大威胁。为了探究环境因子对鲟鱼早期胚胎发育的影响，本研究采用3因子3水平的Box-Behnken设计和响应曲面分析法，开展了温度（14-22 ℃）、氨氮（0.05-0.15 mg/L）和亚硝氮（0.05-0.25 mg/L）对西伯利亚鲟鱼(Acipenser baerii)早期胚胎发育的联合影响效应研究，旨在建立温度、氨氮和亚硝氮对西伯利亚鲟鱼胚胎孵化率的定量关系，并通过多元回归得出温度，氨氮和亚硝氮的最佳组合。结果表明，随着温度的升高，西伯利亚鲟鱼胚胎的孵化率呈现先升高后降低的趋势，随着氨氮和亚硝氮浓度的降低，西伯利亚鲟鱼胚胎孵化率逐渐升高。水温与氨氮的联合效应对鲟鱼胚胎孵化率的影响呈显著水平（p < 0.05），而水温与亚硝氮的联合效应以及氨氮与亚硝氮的联合效应对鲟鱼胚胎孵化率的影响不显著（p > 0.05）。建立的西伯利亚鲟鱼胚胎孵化率模型方程的相关系数为0.9832，校正相关系数为0.9616。通过模型优化得出西伯利亚鲟鱼的胚胎在温度18 ℃，氨氮浓度低于0.08 mg/L和亚硝氮浓度低于0.13 mg/L条件下西伯利亚鲟鱼胚胎的孵化率最高，达到90%以上。