基于RWEQ模型的磴口县沙地与耕地风蚀评价及验证

为了验证RWEQ模型在中国干旱半干旱地区的风蚀模拟精度,文中选取磴口县沙地和玉米耕地为研究对象,实时监测2019年5-8月风速、降水量、气温、植被覆盖度和土壤风蚀量等数据,并对RWEQ 土壤风蚀模型中的下风向距离z进行修正,估算试验区沙地与玉米耕地的土壤风蚀量.结果表明:下垫面为沙地时,z为50m,5-8月土壤风蚀量 ...     

农户退耕还林生态补偿预期及其影响因素——以哈巴湖自然保护区和六盘山自然保护区为例

为遏止水土流失和土地沙化,我国于2002年全面启动退耕还林工程。2014年《新一轮退耕还林还草总体方案》出台标志着国家新一轮退耕还林工程正式启动。在两次工程实施起到承前启后的节点上,开展退耕还林生态补偿研究具有重要现实意义。文中以退耕还林典型项目区宁夏哈巴湖国家级自然保护区和六盘山国家级自然保护区为例,采用CVM方法定量分析农户继续参与退耕还林工程的受偿预期及其影响因素。结果发现:1)哈巴湖自然保护区退耕还林生态补偿预期均值是2584元/hm~2,六盘山自然保护区生态补偿预期均值是4820元/hm~2,六盘山自然保护区农户的生态补偿预期显著高于哈巴湖自然保护区。2)哈巴湖自然保护区95.8%的农户的生态补偿预期低于新一轮国家生态补偿标准,而六盘山自然保护区71.7%的农户的生态补偿预期低于该标准。3)机会成本和家庭年收入是生态补偿预期的显著影响因素。家庭年收入越少的农户对生态补偿的预期越高,反映出低收入农户期望得到更高的生态补偿。此外,机会成本越高的农户对生态补偿的预期也越高。     

28条环太湖河流沉积物氮的分布特征

测定了太湖流域不同污染控制区中28条主要环湖河流河口处表层0～10cm沉积物中氨氮（NH3-N）、硝氮（NO-3-N）、有机氮（Org-N）及总氮（TN）含量,揭示氮的空间分布并分析各形态氮之间的相关性。结果表明,环湖河流表层沉积物中TN含量由高到低依次为东部污染控制区〉北部区〉湖西区〉浙西污染控制区,平均958.70mg.kg-1,且以东部污染控制区中吴溇河口最高,污染最重。NH3-N含量远高于NO-3-N,平均200.29mg.kg-1;Org-N含量及分布与TN相似,平均758.40mg.kg-1,占TN的39.27%～95.12%。NH3-N是可交换态氮（EN）的主要存在形式,Org-N是沉积物中氮的主导形态,沉积物中TN只有极少部分在成岩过程中发生矿化。     

芦苇秸秆厌氧联产氢气甲烷过程中细菌群落演替规律

基于PCR-DGGE技术研究芦苇秸秆氢气-甲烷厌氧联产过程中,细菌微生物群落结构特征和演替规律。结果表明,厌氧联产过程中细菌群落结构分布存在明显的阶段性差异。产氢阶段初期,细菌群落相似性较小,随着厌氧联产的进行,细菌种类逐渐增多并在产氢高峰期保持稳定,群落相似性较高,戴斯系数(Cs)为83.6%(第12、24小时,泳道H3和H4)。产甲烷高峰期Cs值达到87.4%(第210、258小时,泳道M6,M7),群落结构稳定,产甲烷末期Cs值降低至51.5%(第210、432小时,泳道M6,M9)。序列分析表明,Enterobacter aerogenes产气肠杆菌是具有高效产氢潜力的兼性厌氧细菌,Sedimentibacter产氢产乙酸菌是产氢阶段的优势微生物。Clostridium thermocellum嗜热纤维素菌是厌氧联产过程的优势微生物,具有降解纤维素功能,对芦苇秸秆的能源化利用起到重要作用。     

胞外呼吸菌在污染物迁移与转化过程中的应用进展

胞外呼吸菌是在厌氧条件下氧化有机物产生电子,进而将电子传递至胞外电子受体并产生能量维持自身生长的一类微生物,在重金属和有机污染物迁移转化过程中发挥着重要作用,且菌群的协同作用效果较单一微生物更为显著。胞外呼吸菌在自然环境中广泛存在,主要集中在变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Acidobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes),且多数为革兰氏阴性菌,其中希瓦氏菌(Shewanella oneidensisi MR-1)和地杆菌(Geobacter sulfurreducens)是研究较为深入的胞外呼吸模式菌。目前已知的5种胞外电子传递机制包括直接电子传递、电子穿梭体、应电运动、纳米导线和细胞间电子传递机制,各种机制非独立存在而是共同作用以促进污染物降解。文章从胞外呼吸菌的种类、胞内与胞外电子传递机制等方面进行综述,并着重论述了胞外呼吸菌在污染物迁移转化中的最新应用进展,为更好地发挥其环境效应提供参考。     

基于底栖动物完整性指数的洞庭湖典型断面的水质评价

2010年在枯水期、平水期、丰水期对洞庭湖的7个典型断面进行了大型底栖无脊椎动物采样,共获得底栖动物40种,其中节肢动物16种、软体动物18种,环节动物6种。根据Shannon-Wiener物种多样性指数确定了4个相对清洁的断面和3个污染断面,然后进行23种生物指数的综合评估,结果表明,(甲壳动物+软体动物)分类单元数、Shannon-Wiener物种多样性指数与Goodnight-Whitley指数3个底栖动物生物指数可以用作辨别洞庭湖典型断面水质的敏感生物指数。通过5、3、1记分法对3种生物指数统一量纲后,获得变化范围为3～15的综合生物指数,运用四分法划分出洞庭湖典型断面水质辨别的生物基准:3～6,差;7～9,一般;10～12,好;13～15,很好。据此对7个断面进行重新记分,获得了洞庭湖典型断面水质的基本分区现状:虞公庙、万子湖、目平湖3个断面的水质良好,而鹿角、坡头、南嘴及东洞庭湖4个断面的水质较差。该水质生物学基准基本适合评价洞庭湖典型断面的水质状况。     

本土淡水软体动物水质基准受试生物筛选

作为水质基准体系中重要的指示生物类别,淡水软体动物是水质基准受试生物的重要组成部分。参照美国水生生物基准技术指南,从ECOTOX数据库及各类公开发表的文献中搜集、筛选了12种代表性本土淡水软体动物的生物毒性数据,通过毒性数据分析,获得对各淡水软体动物毒性最大的污染物,主要包括农药、重金属和常规污染物三大类物质;采用物种敏感度分布法对这12种软体动物的物种毒性数据进行敏感性分析,若物种的累积概率小于30%则为较敏感,该物种可作为基准研究受试生物。结果表明,放逸短沟蜷(Semisulcospira libertine)对地乐酚的累积概率为21%,静水椎实螺(Lymnaea stagnalis)对氨的累积概率为8%,河蚬(Corbicula manilensis)对亚硝酸钠的累积概率为3%。上述3种软体动物分别对农药(地乐酚)、常规污染物(氨和亚硝酸钠)为敏感物种,可以作为相应污染物水质基准研究的受试物种。     

恒山风景名胜区2000—2010年生态系统功能的变化

基于地理信息系统和遥感技术对恒山风景区2000—2010年生态系统功能的变化进行研究,结果表明:景区的土地利用变化主要是生态用地向非生态用地的转化;景区的植被覆盖度、植被净初级生产力、水源涵养能力及土壤保持能力均有所下降。分析其原因主要是由于旅游开发和周边采矿引起,而植被净初级生产力在一定程度上也受到气象因素的影响。     

开垦和长期施肥下青海黑钙土中腐殖质的光谱特征

自20世纪80年代,大面积的青藏高原草甸地被开垦为农田并进行了长期施肥,这可能对其土壤中长期累积的腐殖质产生重要影响,并进而影响肥力供应和土壤环境化学过程。应用紫外—可见光谱、傅里叶变换—红外光谱和平行因子分析—三维荧光光谱技术综合表征未开垦的青海草甸和开垦后不同施肥处理的油菜地中黑钙土腐殖质的光谱特征,以揭示开垦与长期施肥对腐殖质组成与来源的影响,为青藏高原草甸的农业活动管理提供理论支撑。结果表明:开垦使土壤有机质显著降低,而施肥使得土壤保肥与营养供给能力增强。长期施肥在减缓土壤有机质降低的同时会造成土壤酸化。紫外—可见光谱指出开垦后长期施肥可能导致了胡敏酸的腐殖化程度、相对分子量、芳香性和对外源依赖性的提高。富里酸在开垦后长期施肥的处理下则表现为腐殖化程度、相对分子量和芳香性均降低,而对内源依赖性提高。傅里叶变换—红外光谱指出长期施肥有利于土壤中羧酸类物质的生成。同时,长期施肥增加了土壤中作物的生物量而使土壤中的碳水化合物和脂肪族有机物大量消耗。结合平行因子分析的三维荧光光谱识别出青海黑钙土腐殖质中含有5个有机质组分,分别为:两个类胡敏酸组分、两个UVC类富里酸组分和一个水溶微生物副产物组分。开垦与长期施肥还显著影响了腐殖质的分子组成,使胡敏酸的大分子组分相对增加,小分子组分相对降低。富里酸在开垦并长期施肥的处理下,其大、小分子组成数量均增加,但小分子组成增加得更为显著。综上,建议青藏高原的农垦活动应当谨慎进行,可增加施用有机肥以减缓土壤有机质的降低,并在提高土壤腐殖质腐殖化程度的基础上扩展富里酸的来源。应当进一步研究腐殖质功能性结构对青藏高原开垦和长期施肥的响应,以探明土壤碳固定,并提出管理措施来维持青藏高原土壤中的碳平衡。