第24届冬奥会举办地空气质量特征及环境因子响应机制

空气质量问题是近些年来广受关注的问题，尤其对国际性盛会冬奥会而言，举办地的空气质量也是其能否举办成功的重要评估标准。为评估冬奥会举办地近6 a空气质量状况及动态变化环境相应机理，该研究收集了2014年以来3个冬奥会场馆所在地（北京延庆、奥体中心和河北张家口）的空气质量数据，分别分析了3个监测点的6个空气质量指标（CO、NO₂、O₃、SO₂、PM_2.5、PM₁₀）的浓度动态，并结合2016年奥体中心的气象数据分析了6个指标环境因子的响应机制，结果表明:1)张家口空气质量相对最佳，PM_2.5达标率均在80%以上，但春季大颗粒物污染仍需治理；2)2014-2019年3个监测点的空气质量有明显改善，尤其张家口SO₂从37.50 μg/m³（2014）降至11.06 μg/m³（2019），但截至2019年奥体中心NO₂仍高于国际标准，气体污染物仍是其治理的重点；3)CO和NO²日变化呈“U型”，O³和SO²为“单峰型”，CO、O₃、SO₂季节变化明显。各空气质量指标的主要影响因子分别为CO-太阳净辐射（R_n）、NO₂-太阳净辐射（R_n）、O₃-空气温度（T_a）、SO₂-空气温度（T_a），其中风速（Ws）与各空气质量指标呈负相关关系；6个指标年最大值（7.6 mg/m³、155.5、186.9、68.4、373.2 μg/m³和465.5 μg/m³）均出现在Ws<1 m/s时；然而，由于各空气质量指标的来源及彼此转换，各空气质量指标之间的相关性强于与环境因子的相关性。     

不同合成树脂工艺对改性材性能影响研究

为研究树脂对改性材性能的影响，采用2种不同工艺合成三聚氰胺-脲醛树脂（MUF），测试了树脂的相关性能。结果表明，不同合成工艺路线下制备的 MUF 树脂在固体含量、粘度、固化时间、游离甲醛含量间存在显著差异。最终树脂的分子结构类型相似性极高，但相同结构组分在不同树脂中所占比例各有差异。羟甲基基团在MUF2中所占比例高，而亚甲基桥键及醚键在MUF1中含量高。MUF1改性材的增重率（weight percent gain，WPG）值更大，但MUF2改性材的抗溶胀性（anti-swelling efficiency，ASE）和体积膨胀率（bulking rates，B）更高，MUF2改性材的尺寸稳定性更好。     

3种遥感产品检测黄土高原森林变化及差异比较

基于Landsat Vegetation Continuous Fields（LVCF）、MODIS Vegetation Continuous Fields（MVCF）和MODIS Land Cover（MODLC）等遥感产品和森林清查数据（NFI）检测2000-2015年黄土高原森林分布及变化。结果表明:1）2000-2015年黄土高原森林覆盖度升高,基于LVCF和MVCF的全区森林覆盖度均值分别由2000年的7.8%和9.6%增加到2015年的9.7%和13.2%。2）遥感产品估算的森林分布空间格局和面积差异较大,基于LVCF、MVCF和MODLC估算的黄土高原森林面积在2000年分别为726.6×10⁴、604.7×10⁴ hm²和325.1×10⁴ hm²,2015年分别为926.2×10⁴、998.3×10⁴ hm²和400.1×10⁴ hm²。3）遥感产品估算的省级尺度上森林面积与NFI的不一致性因省份和年份而异,LVCF与NFI一致性整体略优于MVCF,MODLC与NFI差异最大且估算的森林面积远低于LVCF、MVCF和NFI。4）遥感产品检测的陕西和山西2省的森林面积增加值与NFI一致性高于宁夏;基于遥感产品估算的宁夏森林面积及增加幅度均远低于NFI。     

油菜生长过程对核桃凋落叶化感作用的响应

为研究农作物白菜型油菜生长过程对核桃凋落叶化感作用的生理响应,采用盆栽试验,通过设置空白对照CK（不添加凋落叶）和3个凋落叶添加剂量水平:L₆₀（60 g·盆^-1）、L₁₂₀（120 g·盆^-1）和L₁₈₀（180 g·盆^-1）,测定盆栽油菜生长中后期的营养生长、生殖生长及生理响应相关指标。结果表明:1）核桃凋落叶分解对油菜中期营养生长（地径、株高）有显著抑制,在后期得到明显减弱,可仍对后期油菜生殖生长（开花性状、结实性状和产量）产生抑制影响;但这种抑制效应不会影响油菜结实种子的萌发。2）油菜生长中期（100 d）,随核桃凋落叶剂量增大,油菜叶片中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活性逐步增强,过氧化物酶（POD）活性无显著变化;丙二醛（MDA）含量仅在L₁₈₀处理下显著>CK（P＜0.05）,可溶性糖（SS）含量逐步增加,而可溶性蛋白（SP）含量呈逐步下降;到油菜生长后期（140 d）时,各处理下油菜POD、CAT的活性和SS、SP的含量均逐步下降,MDA含量均显著P<0.05）。3）各核桃凋落叶处理对油菜叶片各类叶绿素均有明显抑制作用,随凋落叶添加量增加,油菜叶片净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）和胞间CO₂浓度（C_i）呈先降后增的趋势。综上所述,核桃凋落叶经土壤分解对油菜中后期生长造成强烈的化感胁迫,其主要通过对油菜的细胞膜造成过氧化伤害,使叶绿素合成受到抑制,光合作用受到影响,进而妨碍其生长及产量品质的形成。     

花椒叶黄酮含量的变化及其与气象因子的关系研究

采用超声波辅助提取法和紫外分光光度法分析测定了狮子头、美凤椒、秦安1号花椒叶片5-9月总黄酮含量。结果表明,不同品种的花椒叶片总黄酮含量存在差异（P＜0.05）,表现出狮子头＞美凤椒＞秦安1号。花椒叶总黄酮存在显著的季节变化和年际变化（P＜0.05）。在生长季,6-8月总黄酮含量较高,狮子头、美凤椒和秦安1号平均含量分别为18.02、15.35、12.06 mg·g^-1。同时,花椒叶总黄酮含量与日照百分率、降水量和空气湿度相关显著（P＜0.05）,与当月的日照百分率呈负相关,与上月的降水量和当月的空气湿度呈正相关。     

2种水分生境下红砂叶片功能性状的响应及适应机制

干旱是中国西北荒漠生态系统的主要特点之一,干旱对植物的生长、发育、繁殖及分布等产生重要的影响。红砂是广泛分布在我国温带荒漠草原生态系统中的优势种和主要建群种之一,对多种环境胁迫尤其是干旱胁迫具有极强的耐受性。因此,研究红砂对不同水分生境的响应及适应机理有着重要的科学意义。对不同水分条件自然生境中(小红山地区和长流水地区)的红砂叶片形态、表皮微形态及超微结构进行分析,揭示红砂适应干旱胁迫的叶片形态结构特征。结果表明,随着生境中土壤含水量的降低,红砂叶片厚度增大,叶面积及气孔开度减小,角质层增厚,从而降低植物蒸散过程中体内水分的散失。表皮细胞面积减小,表皮细胞密度增大,细胞壁增厚,增加了表皮细胞弹性,有助于降低干旱胁迫下植物失水造成的机械损伤。与此同时,栅栏组织增厚,且细胞排列更加致密,海绵组织的厚度减小,在一定程度上促进叶片的光合作用进行。因此,红砂叶片的形态结构特点使其对干旱具有极强的耐受性。研究揭示了荒漠植物红砂的叶片形态结构对不同水分条件的响应,为理解荒漠植物对水分限制的响应机制提供数据支持。     

民勤4种主要灌木植物δ13C季节变化及与气象因子的关系

对民勤4种主要灌木植物叶片/同化枝δ¹³C测定,研究不同荒漠灌木植物叶片/同化枝δ¹³C差异及其季节变化,并探讨植物叶片/同化枝δ¹³C与气象因子之间的关系。结果表明:1）4种灌木植物叶片/同化枝δ¹³C值不同月份之间存在极显著差异（P＜0.01）,除梭梭外,其他3种植物δ¹³C值生长初期（5月）>生长中后期（6-10月）。4 种灌木植物叶片/同化枝δ¹³C值种间差异在5-10月都达到极显著水平（P＜0.01）,沙拐枣＞梭梭＞柠条锦鸡儿＞白刺。2）4种主要灌木植物叶片/同化枝δ¹³C值受到物种、月份、物种×月份的影响,均达到极显著水平(P＜0.01),但受物种的影响最大。3）4种灌木植物叶片/同化枝δ¹³C值与气象因子的关系因其物种而异;影响梭梭、沙拐枣、白刺、柠条锦鸡儿叶片/同化枝δ¹³C值的主要气象因子分别是平均气温、相对湿度、蒸发量。     

PEG-6000胁迫下3种外生菌根真菌的生长特性

为了解不同外生菌根真菌的抗旱能力及机制,筛选具有较强抗旱性的优良菌株。选取琥珀乳牛肝菌(sp)、粘盖乳牛肝菌(sb)、橙黄硬皮马勃(sc)3种外生菌根真菌,采用液体培养和固体培养2种方式,利用PEG-6000模拟干旱条件,研究不同干旱胁迫程度对3种外生菌根真菌生长及生理变化的影响。结果表明,在不同PEG-6000浓度下,sb菌丝生长速率一致,sp在0~21 d的菌丝生长速率较高,sc则在14~28 d才呈现速生期;轻度干旱胁迫（PEG-6000浓度为10％~20％）有利于sb和sp生物量的积累,增加sb对H⁺的分泌,并提高sb的SOD活性,降低sb的MDA含量,而sc的生长则受到PEG-6000的抑制;在PEG-6000处理下,3种外生菌根真菌的菌丝形态出现了不同程度损伤,随PEG-6000浓度升高菌丝形态损伤进一步加重,但sb菌丝形态结构完整度高于sp与sc。因此,轻度干旱胁迫利于sb的生长,3种外生菌根真菌抗旱性强弱为:sb>sp>sc。本研究结果可为外生菌根真菌抗旱机制的深入研究及抗旱菌种的筛选提供参考。     

九连山国家森林公园负氧离子浓度时空变化及影响要素研究

负氧离子不仅对空气质量具有改善作用,而且对人体健康起到重要的影响。通过连续观测九连山国家森林公园空气负氧离子浓度,分析负氧离子浓度的时空变化规律及与各气象要素之间的相互关系。结果表明,九连山国家森林公园负氧离子浓度水平达到Ⅰ级标准,对人体健康极有利。原始阔叶林中负氧离子浓度明显高于人工林中负氧离子的浓度,且原始阔叶林和人工林中负氧离子浓度都呈现夏秋高于冬春,夏季最高,冬季最低;早晚浓度明显高于白天浓度的规律。因此九连山国家森林公园适合出游时间为夏秋季,且上午或傍晚最佳。此外,负氧离子的浓度与空气温度、湿度以及降水量都有明显的相关性,同时也受其他气象因素的影响。这些结果可以为推进森林旅游业的建设提供科学支持,特别是自然保护区内负氧离子资源和旅游产品的开发。