京津冀地区农业面源污染风险时空差异研究

为探究京津冀区域农业面源污染情况,采用GIS空间分析方法,对该地区农业面源的时空动态变化进行了研究。结果表明:时间上该区域化肥施用量呈逐年增加态势,由2000年的305.12万t增加到2014年的370.50万t;化学农药施用量相对稳定,由2000年的81.88万t增加到2014年的89.93万t;而畜禽粪尿排放量则由2000年的2.35亿t减少到2014年的1.96亿t。空间上化肥污染高风险县市区和畜禽粪尿污染(主要为氮素和磷素污染)县市区数量增长较快,分别从2000年的33、34、60个增加到2014年的72、78、112个。该区域化肥污染高风险县市区主要分布在中部和东部的北京、天津、唐山、秦皇岛大部分县市区及南部的石家庄、衡水、邯郸部分县市区;氮素高风险县市区主要分布在石家庄、保定、张家口、承德、秦皇岛、邯郸等大牲畜奶牛、肉牛及生猪优势产区;磷素高风险区主要分布在石家庄、保定、廊坊、张家口、承德、秦皇岛、邯郸等大牲畜奶牛、肉牛及家禽集中养殖区。研究表明,京津冀地区化肥和畜禽粪尿(N、P)高污染风险县市区数量大幅增加且分布广泛,对农作物单产过度追求是化肥施用量逐年增加的主要驱动因素,而耕地面积减少和集约化养殖是氮磷面源污染高风险县市区增加的主要原因。     

某废弃铅冶炼企业周边土壤和蔬菜的铅含量及分布特征

为了解并掌握废弃铅冶炼企业对周边环境的影响程度及范围,在湖北某废弃铅冶炼企业周边按照扇形布点法采集表层土壤样品102个、蔬菜样品69个,分别采用石墨炉原子吸收分光光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法检测样品铅含量,分析土壤环境和蔬菜样品铅含量的空间分布。结果表明,废弃铅冶炼企业周边土壤铅含量的几何均数为39.8 mg·kg~(-1),高于湖北省土壤背景值(26.7 mg·kg~(-1))。土壤铅的地质累积指数平均值为0.09,其中,36.4%的土壤采样点地质累积指数大于0。距离废弃铅冶炼企业500、1 000 m和1 500 m采样点的地质累积指数平均值分别为2.11、0.61和0.33,而2 000 m及其以外土壤铅的地质累积指数平均值均小于0。白菜、萝卜和葱铅含量的超标率分别为24.0%、36.0%和6.3%,其内梅罗综合指数分别为8.12、4.38和1.26。废弃铅冶炼企业周边土壤和蔬菜在500 m范围内污染最为严重,土壤在500~2 000 m之间呈轻度或中度污染;白菜、萝卜和葱受到铅污染的最大影响距离分别在500~1 000、1 000~1 500 m和500~1 000 m之间,其分别呈现重度、重度和轻度污染,且在企业周边呈现明显的污染和富集特征。     

太湖水体中毒死蜱的污染特征及其生态风险评估

为研究太湖水体中毒死蜱的污染状况和评估其生态风险,2014年8月对太湖37个采样点位水体中毒死蜱浓度进行调查。采用固相萃取和气相色谱-质谱联用仪,对太湖水体中毒死蜱浓度进行检测。结果表明,太湖水体毒死蜱浓度在nd~13.6μg·L~(-1)之间,平均值为4.8μg·L~(-1)。采用安全阈值法对其生态风险进行评估,安全阈值(MOS10)为0.16,小于1,表明太湖水体中毒死蜱已对水生生物造成一定的生态风险。水生生物物种短期暴露于太湖水体中,太湖13.2%的水体中有超过5%的水生生物受到干扰,此时毒死蜱安全浓度上限为0.036μg·L~(-1)。该结果旨在为太湖水体中毒死蜱污染的生态风险评估提供一定的科学依据。     

长江中下游浅水湖沉积物磷形态及其分布特征研究

对长江中下游7个浅水湖泊的表层沉积物,应用淡水沉积物中磷形态的标准测试程序(SMT)测定了其中的总磷、无机磷、有机磷、铁/铝磷和钙磷等5个部份,分析了各形态磷之间以及各形态磷与沉积物理化性质如总氮、有机质、主要氧化物组成之间的相关性.结果表明,研究区域内,表层沉积物总磷含量在217.8～3 337.2mg·kg-1之间,城市湖泊总磷含量总体上高于太湖等五大淡水湖;表层沉积物中的磷以无机磷为主,有机磷为辅,前者占总磷的比例多数处于60%～80%之间;从各形态磷含量的变化范围来看,Fe/Al-P＞OP＞Ca-P,而从百分含量的变化范围来看,则是Fe/Al-P＞Ca-P＞OP.表层沉积物中TP含量的增加主要来自Fe-P部分,其次来自OP部分;OP含量与Ca-P和Fe/Al-P的含量均有较好的正相关关系,而Ca-P与Fe/Al-P只有很弱的相关性.TN、有机质含量与OP、TP、Ca-P和Fe/Al-P均呈极显著正相关.TFe2O3与Fe/Al-P、TP、OP呈极显著正相关,而与Ca-P的相关性较弱;CaO与Ca-P呈极显著正相关,与OP有一定的正相关,与其他形态的磷则没有或只有微弱的相关性.     

基于作物生长模拟模型的河北省玉米生产潜力研究

应用作物生长模拟模型方法(PS123),结合GIS工具,应用21个气象站点的连续30年逐日气象资料,分区域对河北省玉米光温生产潜力进行了研究.结果表明,河北省绝大部分地区站点的30年平均光温产量均高于10 000 kg·hm-2,大部分年份的光温产量在13 000kg·hm-2左右.不同的气候分区,光温产量潜力的限制因子不尽相同.冀北高原地区的产量限制因子主要是有效积温,山前平原和冀东平原区的产量限制因子主要是日照时数的不稳定性,太行山区和燕山丘陵区有效积温和日照时数对产量的波动均有较大影响.对30年来的生产潜力和统计产量的比较结果表明,尽管实际产量呈现出不断提高的总体趋势,但近年来平均产量也仅为光温产量潜力的1/3左右,说明河北省的玉米生产尚有较大的潜力,特别是冀东平原区尚有很大的生产潜力可供发掘.     

祁连山中部云杉林和高寒草甸土壤N矿化及其影响因素研究

以正交试验好气培养土壤方法分析了祁连山青海云杉林和高寒草甸下土壤N矿化及其与温度、湿度、土层和海拔的关系.结果显示:以土壤N矿化量极差计,土层和温、湿度交互作用对土壤N矿化影响最大,其次是温度,湿度影响较小;以土壤N矿化比例极差计,温度和温、湿度交互作用对土壤N矿化影响最大,其次是湿度,土层影响较小.温度和温、湿度交互作用对土壤N矿化量影响显著,对土壤N矿化比例影响却不显著(P<0.05).35 ℃下土壤N矿化量比5 ℃和15 ℃下高,而25 ℃与5 ℃和15 ℃下差异不显著;35 ℃下土壤N矿化比例比15 ℃下高,15 ℃与5 ℃和25 ℃差异不显著(P<0.05).不同湿度下土壤N矿化量差异不显著,土壤含水量为20%时土壤N矿化比例比60%时低(P<0.05).海拔高度3 200 m处森林土壤N矿化量比3 500 m处高寒灌丛草甸土壤中低(P<0 05),3 600 m与3 400 m、3 200 m及3 500 m与3 600 m差异却不显著(P<0.05).015 cm土层土壤N矿化量比1535 cm土层高,但两个土层土壤N矿化比例差异不显著(P<0.05).Q10在0.72.0,5℃升高到15℃较低,15℃升高到25℃及25℃升高到35℃下较高.说明祁连山高寒草甸和山地森林土壤N矿化受温、湿度变化的影响较大.     

衡水湖国家级自然保护区生态补偿标准核算

衡水湖国家级自然保护区是华北平原第二大淡水湿地,在生物多样性保护方面具有十分重要的价值。以衡水湖国家级自然保护区为例,结合其自身特点,参考湿地型自然保护区生态补偿计算方法,综合运用费用分析法、机会成本法、生态价值法及居民意愿法,确定衡水湖国家级自然保护区生态补偿的标准。结果表明,费用分析法得到衡水湖国家级自然保护区直接成本为10.39亿元/a;机会成本法得到其机会成本为6.55亿元/a;生态价值法得到其生态系统服务总价值为71.80亿元/a;居民意愿法得到其自然保护区退田还湖农户平均受偿意愿为4.5万元/(hm2·a);湖区农民户平均受偿意愿为5.4万元/(hm2·a),湖区渔民户平均受偿意愿为3.45万元/(hm2·a)。以自然保护区管理投入的直接成本价值和限制产业发展丧失的机会成本价值作为生态补偿的下线,以生态系统服务总价值乘以衡水湖地区的生态价值系数55.1%作为生态补偿的上线,则衡水湖国家级自然保护区生态补偿的合理标准范围为16.94亿～39.56亿元/a。     

云南省六个国家级自然保护区外来入侵草本植物与本地植物的关系

为明确不同自然保护区外来入侵草本植物及其与本地植物多样性之间的关系,以我国生物多样性丰富的云南省为研究对象,于2014年对云南省6个国家级自然保护区的82个1 m2小样方(78个100 m2大样方)中外来入侵草本植物和本地植物物种丰富度和密度进行调查,并分析外来入侵草本植物物种丰富度与本地草本植物物种丰富度、外来入侵草本植物密度与本地草本植物密度的关系及对不同自然保护区外来入侵草本植物物种丰富度的差异进行分析。结果显示,共调查发现22种外来入侵草本植物,其中纳板河流域国家级自然保护区种类最多,达14种,金平分水岭国家级自然保护区仅有2种;6个国家级自然保护区本地草本植物的物种丰富度与外来入侵草本植物的物种丰富度之间、本地草本植物密度与外来入侵草本植物密度之间均呈现正、负2种相关关系,其中哀牢山国家级自然保护区本地草本植物的物种丰富度与外来入侵草本植物物种丰富度呈显著负相关,其它5个国家级自然保护区的相关性均不显著。简单回归分析表明自然保护区外来入侵草本植物物种丰富度与本地草本植物物种丰富度、本地草本植物盖度、本地乔灌木物种丰富度呈显著负相关,多元回归分析结果表明乔灌木物种丰富度和经纬度是造成不同自然保护区外来入侵草本植物物种多样性差异的主要原因。     

GIS支持下1985～2000年北京林地数量、质量演变与驱动分析

在收集、研究1985年、1995年、2000年北京土地覆盖类型的图像和矢量数据的基础上,提取了不同时间段北京林地相关的数据信息,并从多个角度分析了研究区内各类林地与其它土地覆盖类型之间相互转化和各类林地之间的演替情况,得出2000年北京各类林地面积总量与1985年相比有少量增加,但林地总体质量水平却有下降趋势;并从经济社会发展以及国家及北京的生态环保政策等方面对林地演变的驱动因子进行了分析。     

生态示范区建设规划的理论与实践

生态示范区建设是我国政府为实施可持续发展战略而发动的群众性生态建设活动，得到了社会各界的广泛支持。在生态示范区建设规划的编制中要注意要确保社会经济可持续发展这一目标；注意规划区域的整体优化；注意切实执行人与自然控制共生这一基本法则；注意应用景观生态不关于结构与功能匹配的理论去解决一些大尺度环境问题；注意突出重点，才能为生态示范区试点建设提供有力的技术支持。同时要尽量应用以3S技术和生态制技术为代表的技术强化规划的科学内涵，以提高规划的可操作性。