辽河干流自然保护区鱼类群落结构及其多样性变化

2010年9月、2011年5月和8月对辽河干流自然保护区开展了鱼类调查。结果显示,保护区共有鱼类28种,以杂食性耐污小型鱼类为主,其中鲤科鱼类占65.52%。与历史资料相比,鱼类种类大幅减少,且表现出营养结构简单化、鱼类资源小型化的特征。保护区鱼类群落组成存在显著的空间变化,可分为石佛寺水库上游、石佛寺水库下游和感潮河段3个区段。保护区上游鱼类多样性和物种丰富度指数高于下游;鱼类物种数秋季高于春季,而鱼类个体数均匀程度春季高于秋季。典范对应分析发现秋季TN(F=3.25,P=0.012)和水温(F=2.86,P=0.016)为显著影响鱼类群落的环境因子。     

浑太河春季不同水生态功能区大型底栖动物群落结构及其与环境因子的关系

为评价浑太河流域影响大型底栖动物群落结构的环境因子在不同水生态功能区间的差异性,于2012年春季对浑太河65个采样点进行大型底栖动物和水体理化环境因子的取样调查。结果表明:浑太河流域3个水生态功能区大型底栖动物的物种组成比例、指示种有显著性差异(P<0.05),大型底栖动物的Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和物种丰富度有显著性差异(P<0.05),且不同水生态功能区环境因子也存在显著性差异(P<0.05);典范对应分析显示,水生态功能Ⅰ区的驱动因子是海拔、水深、总氮,水生态功能Ⅱ区的驱动因子是高锰酸钾盐指数、盐度,水生态功能Ⅲ区的驱动因子是溶解氧、电导率、盐度;相关性分析显示,水生态功能Ⅰ区海拔、总氮与Shannon-Wiener多样性指数显著相关,高锰酸钾盐指数与Pielou均匀度指数显著相关(P<0.05),溶解氧、海拔、总氮与物种丰富度显著相关(P<0.05);水生态功能Ⅱ区环境因子与Shannon-Wiener多样性指数相关性不明显(P>0.05),海拔、电导率、盐度、总溶解固体与Pielou均匀度指数显著相关,海拔与物种丰富度相关(P<0.05);水生态功能Ⅲ区环境因子与这些指数相关性不明显(P>0.05)。研究表明,浑太河流域不同水生态功能区大型底栖动物群落结构组成具有空间异质性,环境因子有显著性差异,不同水生态功能区影响大型底栖动物群落结构的环境因子存在差异性。     

典型六六六污染土壤热脱附修复后的生物响应效应

为探索典型六六六污染土壤通过热脱附技术修复后其土壤生物学特性的变化特征,采用土壤培养的盆栽试验,在正常土壤（CK）和修复后土壤（AR）中种植抗瘠薄能力较强的高羊茅（Festuca elata Keng ex E.Alexeev）‘爱瑞3号’（Arid 3）,研究六六六污染土壤经热脱附（500～750℃）修复后植物生长状况、土壤酶活性和微生物群落多样性的生物学响应。结果表明：与正常土壤相比,修复土壤中高羊茅可以生长,但其株高、茎粗、生物量分别降低51.44%、69.69%、70.86%;土壤酶活性显著降低79.68%～97.86%,其中AR脱氢酶活性最低,而脲酶活性变化较小;土壤细菌多样性显著降低39.84%～90.61%,其中放线菌门丰度显著降低33.44%,但变形菌门和厚壁菌门丰度则显著增加2.19倍和11.04倍;其中变形菌门的副球菌属、氢噬菌属、溶杆菌属和Ellin6055菌属的丰度也显著增加,分别是正常土壤的654、70、12和8倍。综上所述,热脱附修复后土壤中脱氢酶和放线菌门细菌为敏感型指标,脲酶和变形菌门和厚壁菌门细菌为耐受型指标,并且耐受型微生物的活性较强,能较快恢复。     

赣江上游的土地利用类型对山洪灾害的敏感性

[目的]分析赣江上游的土地利用类型和地形条件的山洪灾害敏感性,为非工程性减灾工作的开展提供理论支持。[方法]基于GIS技术,使用Landset影像获取土地利用数据和Aster的DEM数据,以小流域为最小研究单元,计算不同坡度、不同土地利用的山洪灾害敏感性,分析土地利用和坡度影响下的山洪灾害敏感性。[结果]城镇建设、耕地建设等人工生态系统会增加山洪灾害发生,而森林、灌丛、草地等自然生态系统可以减缓山洪灾害发生。在坡度大于25°区域,耕地和城镇建设用地的敏感性显著增加,会显著促进山洪灾害发生。[结论]研究区通过生态建设开展防灾减灾工程,应该增加自然生态系统的覆盖面积。此外,坡度大于25°的不适合开发区域,应尽量减少城镇开发和耕地开垦行为。     

河流硅藻指数在太子河水生态健康评价中的应用研究

为了用硅藻指数评价太子河的水生态健康状况,于2012年5月对太子河河岸不同土地利用方式(森林用地、森林耕作用地、耕地和城镇建设用地)下的38个采样点位进行了调查研究,并应用6项硅藻指数(硅藻生物指数IBD、硅藻属指数IDG、特定污染敏感指数IPS、欧盟硅藻指数CEE、硅藻营养化指数TDI和戴斯指数DESCY)对太子河的水生态环境进行健康评估。结果表明:MRPP结果显示,太子河流域4种土地利用类型具有显著的空间异质性(P<0.05);太子河流域香农多样性指数、均匀度指数和物种丰富度的平均值分别为2.96、0.72和18,物种密度为7.83×106cells/cm2;根据相关分析显示,硅藻指数之间、硅藻指数与水环境因子之间具有显著的相关性(P<0.05);根据K-S检验,6项硅藻指数均符合正态分布;根据线性回归方程分析,D-IBI与IBD、IPS、IDG、CEE、TDI、DESCY均呈显著的线性回归关系(P<0.05),表明6项硅藻指数在太子河流域具有较好的适用性;用硅藻指数评价太子河流域的结果显示,太子河上游地区水生态健康状况较好,中游地区水生态健康状况一般,下游地区水生态健康状况较差。     

菌肥强化植物根系对植物碎石床除氮效果的影响

本试验以提高人工湿地脱氮性能为目的;设计了2组植物碎石床(实验组、对照组),分别引种湿地松和香蒲,采用菌肥强化植株(实验组)根系。结果表明：菌肥可提高丛枝菌根真菌侵染率,进而增加植株生物量和含氮量;实验组、对照组的微生物优势群落结构相似,实验组中变形菌门、厚壁菌门和拟杆菌门远高于对照组,占总数的90%;实验组的氮去除效果好且稳定,尤其去除硝氮,全程去除率均大于85%。植物根系是碎石床内外环境联系的枢纽,菌肥强化植物根系既有益地上部分生长,同时也能改善地下生境,促进微生物优势门类形成,进而提高湿地的脱氮性能。     

城市河流水体污染变化特征及其对降雨的响应关系——以新凤河流域为例

降雨径流携带的非点源污染是驱动河流水体污染变化的主要自然要素,其中降雨对河流水污染的非线性影响机制一直是水文与环境交叉学科研究的难点,降雨强度的大小对污染物排放的影响存在显著差异。新凤河是中国首都北京市的重要生态廊道之一,河道水质受降雨影响剧烈,为了探索降雨对城市河流水体污染变化特征的影响,本研究基于北京市典型黑臭水体新凤河出口断面2015-2019年长序列水质和降雨资料,分析了水质变化及其对降雨的响应关系和不同降雨强度下的污染输出特征,科学阐明了不同降雨强度下的河流污染非线性响应规律。结果表明：(1)流域出口水质由劣Ⅴ类改善到Ⅲ～Ⅳ类,拐点出现在2017-2018年,其与降雨的相关关系直接反映了流域污染由点源主控变为非点源主控;(2)COD、氨氮和TP平均浓度在中雨和大雨强度下较高,暴雨和特大暴雨中较低,随着降雨强度的增大,组分浓度先上升后下降;(3)不同降雨强度下的降雨量与水质浓度呈现显著的二次函数关系,水质变化取决于降雨起稀释作用或冲刷作用。研究旨在从学术上揭示城市型河流污染物与流域气象要素的响应关系,为其他城市河流的非点源污染防治提出科学参考。     

洞庭湖典型断面藻类组成及其与环境因子典范对应分析

2010年对洞庭湖6个典型断面进行了浮游藻类生物调查,共鉴定出7门72属(种),浮游藻类的密度范围在67.2×104～161.9×104cell·L-1;各典型断面间浮游藻类组成以硅藻和隐藻占优势,藻类群落结构存在着明显的差异。藻类Margalef指数及Shannon-Wienner指数范围分别为3.64～4.03和3.03～3.24,水体水质状况良好。应用CANOCO4.5软件对获得的浮游植物数据和环境因子数据进行典范相关分析(CCA),作出物种与环境因子关系的二维排序图。结果显示,典型断面藻类群落分布受水环境因子影响较为明显,整体上,DO和TN是影响洞庭湖典型断面藻类物种分布格局的主要因素。     

高速公路不同边坡类型对植被恢复的影响

为了解不同护坡模式下边坡防护工程建设初期植被恢复状况,依托北京西六环现有边坡工程,采用系统聚类方法,将12段边坡划分为六棱砖与厚层基材喷播植草2类护坡模式,分析不同模式坡位、坡长、坡向和地形条件对植被恢复的影响。结果表明:1)以厚层基质喷播植草模式为主的Ⅱ类边坡植被恢复效果优于以六棱砖护坡模式为主的Ⅰ类边坡;2)随着演替进程的发展,建植初期植被表现出一定的年际变化规律,2011年植被恢复效果较2010年差;3)坡位、坡长和坡向的不同使植被群落组成存在一定的差异性,Ⅰ类边坡中部植被生长较好,Ⅱ类边坡下部植被恢复效果好,坡长较长的阴向边坡更利于植被恢复;4)六棱砖护坡模式更适宜在山岭重丘区应用,而厚层基质喷播植草护坡模式更适用于平原微丘区。     

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、1000 m和1500 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2000 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500～2000 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500～1000、1000～1500 m和500～1000 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。