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2021年 40卷 3期
刊出日期：2021-05-25
综述
研究论文
综述
 
       研究论文
1 实验室模拟滨海盐沼潮滩高程对互花米草生长的影响
滕康1, 唐洪根1, 詹泸成1, 葛振鸣2, 辛沛1,3,*
为探究滨海盐沼湿地潮滩高程对互花米草生长的影响, 设置六组不同高度的土柱, 通过移栽互花米草进行模拟实验, 研究不同高程带来的土壤水盐差异及植株生长响应情况。结果表明: (1)土壤含水率随高程的增加呈现出明显降低趋势, 30 cm高程含水率最高, 为46.4%, 180 cm高程含水率最低, 为34.1%, 土壤孔隙水盐度随高程变化的趋势不明显, 180 cm高程孔隙水盐度最高, 为47.2 ppt, 150 cm高程孔隙水盐度最低, 为28.3 ppt; (2)不同高程下, 互花米草的株高、生物量和根冠比呈现出显著性差异(p = 0.01, p = 0.03, p = 0.02, 均小于0.05), 株高、生物量随潮滩高程增加不断降低, 其中株高最大值较最小值多34.6%, 生物量最大值较最小值多49.5%, 植株根冠比与高程呈负相关关系, 根冠比最大值较最小值增加72.4%; (3)互花米草株高与土壤含水率呈二次抛物线关系(R2 = 0.79), 植株整体生物量与土壤含水率之间呈线性关系(R2 = 0.87), 而株高、生物量与土壤孔隙水盐度无明显的相关性。基于实验得出, 湿地高程带来淹水频率和地下水位差异, 使土壤水盐随高程产生变化, 进而造成潮滩较高处的互花米草株高、生物量高于潮滩较低处。
2021 Vol. 40 (3): 1- [摘要] ( 22 ) HTML (1 KB)  PDF (4228 KB)  ( 303 )
8 喀斯特峡谷区土壤水分特征及其影响因素研究
刘洋1, 罗娅1,*, 陆晓辉1, 杨胜天1, 2, 石春茂1, 徐雪1, 余军林3
土壤水分是喀斯特峡谷区植被建设的限制性因子。分析喀斯特峡谷区土壤水分特征及其影响因素, 对该地区的植被建设有重要意义。以贵州花江喀斯特峡谷区为研究区, 运用原位监测和冗余分析法, 研究喀斯特峡谷区土壤水分特征并揭示其影响因素。结果表明: (1)监测期间, 喀斯特峡谷区土壤水分特征表现为南坡较北坡低, 表层较深层低, 乔木较灌木低。(2)喀斯特峡谷区土壤水分主要受海拔、坡向、坡度等地形因子影响, 其次为枯落物厚度、叶面积等植被因子。(3)0—5 cm、20—40 cm土层土壤水分的主控因素为气温, 5—10 cm土层土壤水分的主控因素为坡度, 10—20 cm土层土壤水分的主控因素为海拔。喀斯特峡谷区土壤水分主要受地形、气温、降雨影响。根据地形、土壤厚度、枯落物特征选择不同的灌溉方式, 以及依据不同土层土壤水分的主控因素种植根系深度不同的植物, 制定对应的农业水资源管理策略, 是后续提升喀斯特峡谷区植被建设效果的重要途径。
2021 Vol. 40 (3): 8- [摘要] ( 15 ) HTML (1 KB)  PDF (2051 KB)  ( 146 )
17 云南路网特征及其与紫茎泽兰传播扩散的相关性分析
谢映旭, 王崇云*, 刘鹏举, 彭明春, 高杰, 戍国标, 袁婷
公路廊道是外来植物入侵定居和扩散的主要通道之一, 公路沿线频繁的人工干扰与车辆交通, 有利于外来植物种子的传播与扩散, 同时公路和铁路有助于外来植物克服地理或生态的传播阻碍。论文分析云南省公路路网空间分布格局和公路里程与紫茎泽兰传播扩散的关系。结果表明: 云南省路网分布不均匀, 西部公路密度偏低, 中东部地区密集; 紫茎泽兰发生总面积较大的区域其公路里程和路网密度处于中等水平; 紫茎泽兰发生总面积和单位发生面积与省道里程呈显著正相关。紫茎泽兰在快速扩散期时, 省道里程对紫茎泽兰在云南的传播扩散影响最为显著。紫茎泽兰的入侵扩散还受其他人为干扰因素和生境条件的影响, 交通道路干扰可作为评价紫茎泽兰入侵扩散的一个重要指标, 同时, 公路廊道促进紫茎泽兰扩散传播的景观机制应进一步加强研究, 为公路沿线生物入侵防治提供科学依据。
2021 Vol. 40 (3): 17- [摘要] ( 14 ) HTML (1 KB)  PDF (3478 KB)  ( 410 )
25 围栏禁牧对高寒草原土壤微生物碳源利用的影响
敬洁1,2, 张梦瑶1, 高永恒1,3 *
为解析围栏禁牧与高寒草原土壤微生物碳源利用的关系, 以藏北高寒草原为对象, 对比研究了5年围栏禁牧和连续自由放牧条件下高寒草原土壤碳氮和微生物碳源利用情况。结果表明: 1)围栏禁牧后, 土壤溶解性有机碳、氮含量分别增加了26.60%和28.13%, 但有机碳和全氮无明显变化; 2)围栏禁牧提高了土壤微生物生物量、土壤酶活性和微生物群落的丰富度指数, 但对微生物群落均匀度和优势度指数无明显影响; 3)围栏禁牧增加了土壤微生物对碳水化合物、氨基酸类、多聚物类和胺类碳源的利用。由此可见, 围栏禁牧最初是通过改变土壤溶解性有机碳氮、微生物活性和群落结构来重塑土壤生态功能, 进而促进受损或退化高寒草原土壤生态系统的恢复。
2021 Vol. 40 (3): 25- [摘要] ( 16 ) HTML (1 KB)  PDF (981 KB)  ( 265 )
33 1989—2017年乌伦古河流域景观格局及驱动力分析
薛嵩嵩1, 高凡1, *, 何兵2, 闫正龙3
 为研究乌伦古河流域景观格局时空动态演变及驱动因素, 以乌伦古河出山口二台水文站以下流域为研究区, 选取1989年, 1998年, 2006年, 2017年4期Landsat系列遥感影像为数据源, 综合利用3S技术, 通过Fragstats软件计算景观指数, 分析景观格局时空演变特征, 并结合气象和社会经济数据, 探讨乌伦古河流域景观格局变化的驱动因素。结果表明: (1)近30a乌伦古河流域耕地和建设用地面积呈持续增加扩张趋势, 水体和湿地面积呈微增加趋势, 未利用地呈显著减少趋势, 林地面积呈波动增加趋势, 草地面积1989—2006年呈减少趋势, 2006—2017年呈微弱增加趋势; (2)从斑块类型水平上看, 除湿地外, 其余各景观类型NP、PD、LSI均呈增加趋势, 表明景观破碎程度加剧, 结构复杂性增加。从景观水平上看, SHDI和SHEI呈增加趋势, CONTAG呈减少趋势, 表明各景观类型面积差异减小, 景观丰富度增加, 异质性增强, 景观连通性降低, 空间差异显著; (3)景观格局变化受自然因素、人类活动和社会政策的共同影响。其中, 人类活动为主要影响因素, 表现形式为人口数量增长, 城镇化快速扩张和水利工程的建设。
2021 Vol. 40 (3): 33- [摘要] ( 15 ) HTML (1 KB)  PDF (2413 KB)  ( 265 )
42 贵阳市城郊两处菜地土壤垂直剖面重金属迁移规律及来源解析
蔡雄飞, 赵士杰, 宣斌, 王济*, 张帅, 李丁
以贵阳市某城郊菜地0—100 cm垂直剖面土壤为实验对象, 分析剖面土壤中8种重金属元素垂向分布迁移规律, 并采用主成分分析(PCA)、正定因子分解模型(PMF)和Pb同位素示踪技术对重金属污染来源进行解析。结果表明, 剖面土壤大部分深度的重金属含量超出背景值; Ni、Cu、Pb、Cd和Hg均存在不同程度的富集, As在整个剖面表现为丢失, Cr和Zn变化较小; 淋洗迁移特征表明, Pb和Cd淋洗迁移现象较为活跃, 富集因子分析表明仅Hg含量受人为源输入相对较多, 其他重金属受人为污染程度较弱; PCA、PMF和Pb同位素示踪研究表明, 剖面土壤重金属主要为自然来源, 其次为农业污染和燃煤消耗等人类活动。三种源解析方法结果吻合, 能够构成互补的多元源解析体系。
2021 Vol. 40 (3): 42- [摘要] ( 15 ) HTML (1 KB)  PDF (4252 KB)  ( 168 )
51 基于流域尺度的甘肃省水资源承载力评价
史紫薇1,2,冯文文1,2,钱会1,2,*
资源承载力是评价水资源状况的重要指标, 基于流域尺度研究水资源承载力可为水资源规划管理、经济社会发展与人民生活提供参考依据。为得到更加符合实际的评价结果, 从水资源、居民生活、社会经济、生态环境等4个方面选取14个指标, 采用博弈论组合赋权法确定指标权重, 利用TOPSIS综合分析法对甘肃省2009—2018 年水资源承载力进行分析评价, 并对省内7个二级流域分别进行了水资源承载力评价。结果表明: (1)2009—2018 年甘肃省水资源承载力有升有降, 存在波动现象, 其中2012年承载力最强, 综合评价值为0.371, 处于略强承载状态; 2015年最弱, 为0.627, 处于略弱承载状态, 其余年份均处于均衡承载状态; (2)甘肃省水资源承载力在空间分布上总体表现出南强北弱的特点; (3)为增强甘肃省水资源承载力, 满足水资源可持续利用, 建议细化水资源管理方案、加大水利设施的建设强度、推进流域间水资源调度的实施、实施更为合理且有效的水资源配置方案, 以实现水资源的合理规划与管理。
2021 Vol. 40 (3): 51- [摘要] ( 8 ) HTML (1 KB)  PDF (3697 KB)  ( 482 )
58 人工杉木林林分空间结构参数分析及相关性研究
赖敏华1, 赖日文1, *, 胡仁杰1, 叶伟2
基于南平松溪林场九个人工杉木林标准地的实测数据, 对人工杉木林林分空间结构参数进行了评价和相关性分析, 为制定杉木林和其他纯林林分空间结构优化和调整措施奠定基础。采用n=4确定林木的空间结构单元, 用大小比数、角尺度和竞争指数等3个林分空间结构参数分析杉木林的林分空间结构特征。结果表明, 9个标准地的杉木林大小比数都接近中庸状态, 林木个体差异不大, 林木分化不严重; 角尺度处于均匀和随机分布状态之间, 与水平分布理想模式存在一定差距; 竞争指数较为稳定, 没有因为年龄的不同而出现大幅度的变动。大小比数U和竞争指数H间为中度相关, 大小比数U和角尺度W, 以及角尺度W和竞争指数H间几乎不相关。研究结果有助于杉木人工林的可持续经营。
2021 Vol. 40 (3): 58- [摘要] ( 13 ) HTML (1 KB)  PDF (302 KB)  ( 316 )
64 基于NPP的重庆市“一圈两群”生态系统服务重要性评价及其机理研究
李辉1,2,*, 王福海1,2, 罗胤晨1,2
生态系统服务功能重要性的研究可为生态功能定位及生态环境的建设和保护提供重要的科学依据。采用NPP定量指标评价法, 评价重庆市2018年水源涵养服务、水土保持服务、生物多样性服务与生态系统综合服务重要性, 识别生态系统服务热点区域, 从土地利用及主控因子识别方面对重庆市“一圈两群”发展格局下生态系统服务功能进行综合研究, 揭示研究区生态系统服务重要性的内在机理。结果表明:(1)水源涵养与生物多样性重要性级别中, 重庆市主城区都市圈级别较低, 渝东南武陵山区城镇群和渝东北三峡库区城镇群级别较高, 水土保持重要性级别则相反。(2)重庆市生态系统综合服务中等重要区域面积最大, 占总面积的44.70%, 一般重要区域面积最小, 占比4.92%, 空间上呈现出中部及东南部较高, 西北部较低的分布态势; (3)研究区一类服务热点区占总面积的39.6%, 主要分布在主城区都市圈的西北和东南处, 二类占35.3%, 主要分布在渝东南城镇群的西南处和渝东北城镇群的东南处, 三类占6.8%, 零散分布于渝东北城镇群; (4)耕地与林地在研究区整体与各区域的生态系统综合服务重要性级别中占比最大, 均为不同重要性级别区域的主要用地类型; (5)研究区生态系统服务重要性各级别区域内主控因子存在差异, 但NPP、坡度、海拔对研究区生态系统综合服务重要性结果影响较大。客观评价和揭示了重庆市生态系统服务功能在重要性特征及其内在机理, 以期为重庆市分区发展过程中的生态保护提供科学依据及理论支持。
2021 Vol. 40 (3): 64- [摘要] ( 15 ) HTML (1 KB)  PDF (14635 KB)  ( 54 )
74 祁连山东段天祝县植被指数对气候变化的响应研究
罗超, 酒金柱, 胡辉*, 李坤鹏, 强平
植被是陆地生态系统的重要组成部分, 其覆盖状况与气候变化密切相关。为探究祁连山东段天祝县植被对气候变化的响应, 基于20052018年MODIS-NDVI数据集和同期气象数据, 运用Pearson相关性分析法探究该地区NDVI与气候因子的关系。结果表明: 近14年内祁连山东段天祝县每年生长季的NDVI一直呈递增趋势, 其年均增长率为0.794%, 且以7月NDVI为全年最大值; 通过像元二分模型提取的植被覆盖度可知, 各类植被覆盖度均值占比以V级(45.25%)为主, 其次为IV级(20.71%), III级(15.59%), II级(14.64%), I级(3.50%), 且III级以上植被覆盖度在近14年里整体呈现缓慢增长趋势; 经Pearson相关性分析发现, 区域降雨量与年际及月际NDVI之间呈现显著正相关性, 而气温与仅与月际NDVI之间呈现较弱负相关性, 但月际NDVI对降雨量和气温的响应均存在一定滞后性。相对于气温,  研究区NDVI对降雨量的响应更为敏感, 这为后期通过人工降雨来改善当地生态环境提供参考。
2021 Vol. 40 (3): 74- [摘要] ( 10 ) HTML (1 KB)  PDF (7011 KB)  ( 48 )
82 基于InVEST模型的粤港澳大湾区生境质量时空演变分析
刘汉仪, 林媚珍*, 周汝波, 钟亮
评估与分析城市群生境质量的时空演变, 对区域生境保护、生态安全格局构建、经济和生态协调发展具有重要意义。以粤港澳大湾区为例, 基于1980年、1995年、2005年、2015年四期土地利用数据, 运用InVEST模型和ArcGIS软件, 在研究土地利用变化的基础上分析粤港澳大湾区生境质量时空演变特征。结果表明: (1)1980—2015年, 粤港澳大湾区土地利用变化剧烈, 主要表现为建设用地持续扩增、耕地大量减少。各地类间转换以耕地、林地和水域向建设用地转移为主, 主要发生在东莞市、深圳市、中山市等经济发展较快区域。(2)粤港澳大湾区生境质量呈中部和中南部低、四周边缘地带高的空间格局。35年间, 生境质量不断下降, 大部分区域生境质量向更低等级转化, 且低等级生境质量区域主要沿中部向珠江两岸方向延伸。(3)土地利用变化与生境质量相关性显著。综合土地利用动态度越大的区域, 其生境质量变化越显著, 这表明粤港澳大湾区生境质量不断下降的主要原因是土地利用变化剧烈, 急剧扩张的建设用地侵占了大量的耕地和其它地类, 对生境造成了破坏。
2021 Vol. 40 (3): 82- [摘要] ( 12 ) HTML (1 KB)  PDF (11765 KB)  ( 132 )
92 汨罗江国家湿地公园景观格局演变及其驱动力分析
石彩霞1,2, 杨利2,*, 钟佩君2,3
利用2008年、2013年、2018年3期土地遥感解译数据, 并结合GIS和RS技术、景观格局软件与地理探测器, 探究汨罗江国家湿地公园景观格局时空演变特征及其影响因素。研究表明: (1)2008—2018年, 汨罗江国家湿地公园建设用地面积持续增加, 其他景观类型基本处于减少状态, 其中耕地转移为建设用地趋势显著; (2)从斑块水平上看, 斑块形状不规则, 通达度较差, 部分斑块被切割; 从类型水平来看, 景观空间异质性增强, 破碎度加剧, 形状趋于复杂; 从景观水平来看, 景观多样性不高, 景观连接度下降, 破碎化趋势显著; (3)地形、气候、水文等自然因素在汨罗江国家湿地公园景观格局演变中起基础性作用; 经济发展水平、城市发展状况以及交通可达性对汨罗江国家湿地公园景观格局演变有重要影响, 而政府政策对该湿地公园景观保护的支持力度有待加强; (4)汨罗江国家湿地公园开发与保护矛盾突出, 有关各方要完善湿地公园评价标准与体系, 科学规划建设湿地公园, 运用多学科技术手段, 综合管理湿地公园, 从而实现国家湿地公园的可持续发展。
2021 Vol. 40 (3): 92- [摘要] ( 12 ) HTML (1 KB)  PDF (11458 KB)  ( 82 )
102 基于土地利用转型的喀斯特山区流域生态环境效应评价
刘纯军, 周国富*, 黄启芬, 周宇洋, 张迪
基于贵州省乌江流域2000年、2010年以及2017年土地利用数据, 运用ArcGIS 10.2、ENVI 5.3、GS+9.0等工具, 通过转移矩阵、生态环境质量指数以及土地利用转型的生态贡献率定量分析贵州省乌江流域土地利用转型以及生态环境效应。结果表明: (1)2000—2017年, 乌江流域的土地利用转型表现为生产用地迅速减少, 生态用地先增加后减少, 生活用地增长迅速; (2)乌江流域生态环境质量指数从2000年的0.612增加到2010年的0.613, 2017年降至0.607, 整体质量有所恶化, 高质量区与较高质量区构成了乌江流域土地利用环境状况的主体; (3)2000—2017年, 乌江流域生态环境质量同时存在改善与恶化两种趋势, 生态环境恶化趋势大于改善趋势, 林地与牧草生态用地转化为农业生产用地是导致生态环境质量恶化的主要因素。
2021 Vol. 40 (3): 102- [摘要] ( 8 ) HTML (1 KB)  PDF (17561 KB)  ( 415 )
112 广西壮族自治区23个森林公园生态旅游资源综合评价
成璐洁, 胡希军*, 韦宝婧
生态旅游资源评价对于推进生态可持续发展和森林公园建设具有重要意义, 可以给区域生态旅游产业的持续发展提供参考意见。选取广西壮族自治区23 个国家森林公园为研究对象, 采用序关系分析法结合模糊评价法的综合评价模型, 对广西壮族自治区森林公园的生态旅游资源潜力发展进行综合评价, 得分72.54 分, 属于II级优良生态旅游资源。研究表明: (1) 在要素层来看,权重值排名前三的分别为生态环境质量>环境保护指标>经营水平; (2)由模糊综合评价模型得知, 优良的生态环境、地貌景观、生态旅游资源价值和社会经济效率是森林公园生态旅游发展的关键点; (3)区内国家森林公园的生态旅游资源评价分值为80 分以上的不多, 大多处在75—60 分之间, 且区间分值差别不大。
2021 Vol. 40 (3): 112- [摘要] ( 8 ) HTML (1 KB)  PDF (1209 KB)  ( 272 )
120 3种微生物菌剂对牛粪污水除臭过程中细菌群落的影响
谢玉清1,2, 陈竞1,2, 代金平1,2, 杨新平1,2, 张慧涛1,2, 王志方1,2, 王小武1,2, 冯蕾1,2,?
以牛粪污水为研究对象, 通过高通量测序技术研究三种微生物除臭菌剂在牛粪污水除臭过程中对细菌多样性的影响, 并对部分菌群功能进行预测分析。对分别添加布氏乳杆菌(Lactobacillus buchneri )CC1、甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus )Q3、苍白杆菌(Ochrobactrum )FSB进行除臭处理的牛粪污水细菌多样性及群落结构进行分析对比。结果表明: (1)分别添加甲基营养型芽孢杆菌Q3和苍白杆菌FSB的处理可使粪水的微生物群落丰富度和多样性先升后降, 而添加布氏乳杆菌 CC1的处理微生物群落丰富度和多样持续升高。(2)在属水平, 不同处理的组间差异性较大, 微生物的丰富度、多样性、相似性、优势菌群均有不同。与除臭和降解功能相关的脱硫微菌属(Desulfomicrobium)、纤维素分解菌属(Ruminiclostridium)、Prolixibacter菌属和Desulfomicrobium菌属在分别添加菌剂处理的F、C、Q组与对照组K,CK差异明显并随着发酵时间的变化而变化, 其中随着处理时间的延长, 纤维素分解菌属(Ruminiclostridium)的丰度增加明显, 菌剂处理组增幅明显大于对照组, 发酵15天时在处理Q中, 其丰度由0增加到13.01%, F处理和C处理分别由0增加到4.33%, 而对照组仅由0增加到1.69%; 具有除NH3功能的菌属Prolixibacter的丰度在所有处理中发酵3天时丰度最大, 15天时为0; 与产NH3功能相关的菌属Paracoccus随着发酵进程逐渐降低, 在15天时完全消失; 产生H2S的菌属Desulfomicrobium也随着发酵进程逐渐降低, 由对照的5.22%下降至3%以下, 并且添加菌剂组下降幅度大于不加菌剂组; 病原菌Pesudomonas和 Acholeplasma的数量呈现先升高后降低的趋势, 由0天的1.54%和2.8%降至15天的1.38%和1.87%。(3)在门水平含量最多的是变形菌门(Proteobacteria), 接下来依次为厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、互养菌门(Synergistetes)、热脱硫杆菌门(Spirochaetae)、疣微菌门(Verrucomicrobia)和纤维杆菌门(Fibrobacteres)。其中, 变细菌门在K2处理中丰度最高, 达43.6%, 在C1处理中最低, 为27.5%, 并且在所有处理中表现出发酵15天的丰富度大于3天的变化趋势。厚壁菌门在处理F、Q、C中也表现出发酵15天的含量大于3天的变化趋势。拟杆菌门和放线菌门在所有处理中都表现出随着发酵时间的延长而含量降低的现象, 并且所有处理的含量均低于空白对照; 在Q和F处理中, 与纤维素降解相关的纤维杆菌门的含量明显升高。(4)功能菌群总体变化趋势为: 分别添加三种菌剂组中纤维素分解菌群、有机物降解菌群、固氮菌群、H2S/NH3去除菌群种类和丰度明显高于对照组, 而H2S/NH3产生菌低于对照组, 病原菌和土著菌株经过发酵后含量明显降低或消失。
2021 Vol. 40 (3): 120- [摘要] ( 16 ) HTML (1 KB)  PDF (3146 KB)  ( 294 )
128 云南大理太极山自然保护区广义虫草物种多样性
赵志远1,2, 王志勤2, 范琪2, 汤德相2, 孙涛2, 王元兵2, 耿宇鹏1 虞泓1,2,*
 太极山自然保护区位于云南大理白族自治州, 地处弥渡、巍山、南涧三县交界处, 具有复杂的生态系统和丰富的生物资源。为探明太极山自然保护区虫草物种多样性, 对该地区进行野外调查, 通过形态观察和多基因 (nrSSU、nrLSU、EF1-α、RPB1和RPB2)系统发育分析进行虫草物种鉴定。调查共收集和鉴定虫草标本117份, 隶属于2科5属, 包括虫草科Cordycipitaceae中的虫草属Cordyceps(3种, 其中疑似新种1个), 白僵菌属Beauveria(3种), Samsoniella(1疑似新种), 线虫草科Ophiocordycipitaceae中的多头霉属Polycephalomyces(1疑似新种)和线虫草属Ophiocordyceps(2种)。基于α物种多样性分析计算该地区物种多样性指数(Simpson指数为0.75, Shannon.Wiener指数为1.62, Pielou Evenness均匀度指数为0.70)。太极山自然保护区优势物种为蛹虫草Cordyceps militaris, 共采集标本45份。虫草寄主主要涉及鳞翅目、鞘翅目和革翅目昆虫。本次虫草资源调查补充了云南虫草生物多样性资源数据库, 有利于云南虫草生物多样性保护与可持续利用。
2021 Vol. 40 (3): 128- [摘要] ( 14 ) HTML (1 KB)  PDF (9454 KB)  ( 101 )
136 利用小球藻净化村镇生活污水的预处理研究
王昱1,2,3,*, 郭亚敏1,4, 刘蔚3, 刘娟娟1, 李宝龙1, 左一锋1
为提高小球藻(Chlorella vulgaris)净化村镇生活污水的效率, 基于原水、沉淀、活性炭过滤、秸秆粉过滤等8种方法对村镇生活污水进行预处理, 根据小球藻在不同预处理条件下的生长情况以及对污水中的TN、TP、COD和NH4+-N去除情况, 筛选出最佳预处理方法。结果表明: 经秸秆粉过滤之后, 小球藻比生长速率在第8天达到最大值, 为0.360 d-1, 并获得最高生物质干重, 为0.826 g·L-1, 同时对污水中TP的去除效果达到最好, 去除率为92.22%; 污水经灭菌预处理之后, 小球藻对COD和NH4+-N的去除率最高, 分别为93.41%和86.21%; 利用活性炭过滤之后, 小球藻对TN的去除效果最好, 去除率为93.94%。从去除效果和经济成本方面考虑, 最终选择秸秆粉过滤作为小球藻净化村镇生活污水的最佳预处理方法。
2021 Vol. 40 (3): 136- [摘要] ( 14 ) HTML (1 KB)  PDF (823 KB)  ( 291 )
144 基于ENVI-met的城市公园绿地热舒适度改善策略研究
张芯蕊, 聂庆娟* 刘江秀
以保定市龙潭公园为研究对象, 在现场实测和ENVI-met软件数值模拟的基础上, 立足于城市公园绿地内部空间热舒适度研究, 深入探讨城市公园绿地空间布局和构成要素对城市热环境的调节作用, 尝试总结并提出城市公园绿地热舒适度的改善策略, 以期为类似尺度公园绿地的规划设计与优化改造提供一定的参考和依据。结果表明: (1)软件模拟结果与实测结果的校验表明, 该模型能够较好的反映出模拟区域的微气候变化情况, 运用该软件有助于对后续获得优化方案以及策略的可信性进行评估和判断。(2)运用数值模拟得到的直观数据, 总结城市公园绿地景观要素(植物、铺装、地形、水体)等与小气候要素的量化关系, 同时建立不同改善预案下的微气候模拟分析研究, 对比分析城市公园绿地热舒适度改善效果, 最终得到城市公园绿地热舒适度改善策略。
2021 Vol. 40 (3): 144- [摘要] ( 15 ) HTML (1 KB)  PDF (23128 KB)  ( 121 )
156 广东南雄丹霞梧桐自然保护区植物多样性评价
廖坤富, 胡纯, 胡希军*, 张九月, 王梦楠, 王凯丽, 韦宝婧, 肖志鹏
采用样方、样线相结合的方法, 对广东省南雄丹霞梧桐自然保护区进行了实地调查, 调查统计了南雄丹霞梧桐自然保护区的植物组成、优势科属, 选取多样性、稀有性、代表性和威胁性4项指标, 构建植物多样性评价体系进行了评价。结果表明：(1)维管束植物175科584属1025种。其中蕨类植物31科56属97种, 种子植物144科528属928种, 其中裸子植物为6科7属7种, 被子植物138科521属921种；(2)广东省南雄丹霞梧桐自然保护区生态系统类型多样化且稳定性高, 植物资源丰富；植物区系以亚热带成分占优(3)被子植物是南雄丹霞梧桐自然保护区植物的重要组成部分, 优势类群主要为菊科、禾本科、蝶形花科、蔷薇科、莎草科、茜草科；(4)植物多样性指数得分为6.71, 植物多样性处于较好水平。
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165 基于Maxent和ARCGIS的醉鱼草属植物适生区预测
欧阳晟, 秦思思, 陈王赋, 颜玉娟*, 陈月华
为分析园林观赏植物醉鱼草属Buddleja在中国的潜在适生区, 和环境因子对其在地理分布上的影响, 基于世界气候数据网提供的19个气候因子数据, 以及中国地区内128份可查证的分布点, 运用最大熵模型及相关生物地理软件, 模拟醉鱼草属植物在中国的潜在分布区, 并通过刀切法得出影响其分布的主导气候因子。结果表明: 醉鱼草属植物潜在适生区为西南云贵地区和东南江浙一带; 暖季降雨量、冷季均温、温度季节变异系数、降雨季节变异系数是影响醉鱼草属植物分布的主导因子, 其适宜生长在暖季降水量为200—2500 mm, 冷季均温为-20—20 ℃的地区; 醉鱼草适生区与年降水量具有一定的相关性, 其分布边界与400 mm年等降水量线大致重合。
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174 吉尔格朗河流域塞威氏苹果53年来景观格局动态变化
李健1,2,3, 贾翔1,2,3, *, 陈蜀江1,2,3, 许超宗1,2,3, 刘逸豪4, 罗青青5, 黄铁成4, 陈孟禹4
以景观生态学理论和遥感技术为基础, 基于1964年、1980年、2000年、2017年四期遥感影像数据充分利用GIS、RS、景观格局方法、空间地统计学等方法对影像进行解译, 结合野外实地调查资料等其他信息源, 分析研究区景观格局动态变化特征, 结果发现: (1)1964—2017年塞威氏苹果斑块数、斑块密度、边界密度较大, 且呈逐渐增加的趋势, 其景观生态过程较活跃, 2000年以前受到人类活动的干扰较强。塞威氏苹果的面积减少, 斑块数增加, 破碎化加大, 斑块破碎化程度增加, 受到人为和自然环境的干扰程度变多。(2)1964—2017年斑块数、斑块密度、边界密度等指数总体呈增加趋势, 斑块形状趋于不规则, 边界区域不规则性。(3)蔓延度指数、香农多样性指数、景观均匀度指数虽然总体变动不够明显, 但存在部分波动变化, 景观的异质性程度在增加, 这可能是人为干扰使塞威氏苹果消亡面积比例降低所致。塞威氏苹果面积从1964年到2017年减少了3870.81 hm2, 年均动态度为-1.20%。
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184 基于景观格局的云南省富源县生态脆弱性空间特征分析
杨靖1, 吴学灿1, 周瑞伍2, 段禾祥1,*
分析生态脆弱性的空间分布特征、形成原因以及对其进行定量研究对于合理利用土地资源、保护生态环境以及可持续发展都具有一定的指导意义。以云南省富源县为例, 在生态脆弱性评价指标体系研究的基础上, 结合研究区域实际情况, 运用熵权法构建生态脆弱性评价模型。以“压力-状态-响应”为评估框架, 从生态压力度、生态敏感性、生态恢复力三个方面选取评价指标(景观分维数、矿区扰动指数、居民点临近指数、景观破碎度、地形指数、植被覆盖度、景观适应度指数、优势度)。在格网尺度对生态脆弱性展开评估并使用点格局方法对不同空间尺度下各生态脆弱等级动态特征和变化规律进行分析。结果表明: (1)水域的生态脆弱性最高, 草地和灌木林地次之, 乔木林地最低; (2)全县生态脆弱性空间分布差异较大, 呈现 “中部高两端低”的分布特征; (3)中安镇生态脆弱性最高, 墨红镇最低; (4)不同脆弱度等级空间分布格局表现出一定相似性, 在中小尺度下高度集群分布, 随着空间尺度的增大, 聚集性逐渐减弱, 且尺度范围有所变化。
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193 贵州喀斯特地区辣椒镉的累积特性及土壤风险阈值研究
胡立志1, 刘鸿雁1,3,*, 刘青栋1, 罗凯3, 余志2,3, 王雪雯1, 冉晓追1
辣椒(Capsicum annuum L.)是我国西南喀斯特重金属地质高背景区的特色农作物, 属茄科, 具有一定镉(Cadmium)富集能力。为明确贵州主产区辣椒Cd的富集状况, 探究辣椒质量安全的土壤风险阈值, 保障农产品安全生产。采集贵州省9个县区辣椒及土壤样品105组, 利用ICP-MS检测Cd含量, 研究土壤Cd分布, 辣椒富集系数, 并根据土壤pH建立回归模型推导基于辣椒质量安全的土壤Cd风险阈值。结果表明, 有4个研究区土壤均值超过贵州省土壤Cd背景值(0.659 mg·kg-1), 超出率分别是: WS(25.8%)、HZ(42.2%)、LD(146%)、WN(439%); 18.1%的辣椒超过国家食品安全Cd限值标准(GB2762—2017, 0.05 mg·kg-1), 点位超标率为LD(20.8%)、TZ(7.69%)和WN(100%); 辣椒Cd的生物富集系数(BCF)范围是0.019至0.108, 均值0.046。由回归模型推算出酸性土(pH<6.5)、中性土(6.5≤pH≤7.5)、石灰性土(pH>7.5)中Cd风险阈值分别为1.00、1.26和2.50 mg·kg-1, 分别为国家农用地土壤污染风险筛选值(GB15618—2018)的3.33、4.21、4.17倍, 阈值准确率达91.1%; 有效态Cd风险阈值为0.071、0.017和0.005 mg·kg-1, 阈值准确率达86.1%。地质高背景区农田土壤Cd超标严重, 但辣椒的生物富集系数相对较低, 基于辣椒质量安全的土壤Cd风险阈值远高于国家标准。
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201 太原市土地利用/覆被变化及驱动因素研究
马小红1,*, 苏永红2, 林菲1, 代晨阳3
目前人类面临的诸多资源环境问题都与土地利用有关, 土地利用/覆被变化是人类-资源-环境耦合系统研究的理想切入点。基于Landsat TM遥感影像数据、自然环境和社会经济数据, 运用GIS空间分析和统计学方法, 定量研究了改革开放以来太原市土地利用/覆被变化的空间格局、转移特征、变化规律及驱动机制。结果表明: (1)目前太原市的土地利用类型以植被(670 km2)、建筑用地(385 km2)和耕地(296 km2)为主, 分别占总面积的47%、27%和21%。1981—2018年, 建筑用地和未利用地的变化速度和强度最大, 其次是植被和耕地, 水域的变化不大。(2)改革开放以来, 建筑用地持续向主城区西部和南部扩张, 大量的耕地(128.45 km2)、植被(77.21 km2)和未利用地(67.63 km2)转化为建筑用地; 土地利用变化动态度和强度分别为5.77和0.50。(3)未利用地主要分布在城区北部, 改革开放以来, 呈持续减少的趋势, 主要被转化为植被(256.54 km2)、建筑用地(83.12 km2)和耕地(57.18 km2)。土地利用变化动态度和强度分别为-2.36和-0.59。(4)植被主要分布在地势较高的东部和西部地区, 自1981年以来呈先轻微、缓慢下降, 后明显、较快增加的趋势, 2000前后的土地利用动态度分别为-0.25和1.39, 土地利用强度分别为-0.10和0.53。(5)耕地主要分布在河谷地带, 改革开放以来呈先向河流西面扩张而增加, 后随着建设用地的增加在城区南面和北面开始萎缩而降低的趋势。1981—2018年, 耕地的土地利用变化动态度和强度分别为-0.40和-0.10。(6)地形、地貌、水文等自然条件决定了太原市土地利用/覆被的整体格局, 并限制了土地利用/覆被变化的方向; 人口数量和结构、经济发展水平、退耕还林还草政策等影响了太原市各土地利用类型的面积及分布。
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211 基于不同发展情景的黔中经济区国土空间开发建设适宜性评价
罗雪1, 周旭1,*, 杨江州2, 蒋啸1, 张继1, 李洪广1
国土空间开发建设适宜性是提升国土空间开发质量与效益的基础保障, 对区域协调发展战略具有重要意义。以发展潜力为导向, 生态敏感性为约束, 运用多要素空间叠置分析法, 构建黔中经济区国土空间开发建设适宜性评价指标体系, 通过潜力-约束判别矩阵, 得到三种发展情景下的适宜性评价方案。结果表明: (1)区域发展潜力总体呈中间高外围低的态势, 发展潜力对国土空间开发建设适宜性有着正向拉动作用。(2)区域生态敏感性在空间上集聚与分散分布并存, 以水源地、水域和生态保护区为主的高敏区集聚分布于研究区中部。(3)三种情景国土空间开发建设适宜性空间差异明显。生态优先-兼顾发展情景能基本保障未来发展的用地需求, 利于生态文明建设与区域可持续发展; 发展为主-生态约束情景适宜于以快速城镇化和经济发展为主的发展目标, 不利于生态保护; 生态-经济发展并重情景在满足区域国土空间用地开发需求同时对生态环境进行保护, 经济发展与生态保护有效融合。识别不同发展情景下的开发建设适应性, 统筹谋划未来用地的发展趋势和优化空间布局, 助推国土集聚开发建设与分类保护相适应, 为黔中经济区及其他区域国土空间开发建设提供科学依据。
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222 黔中喀斯特山地侵蚀性降雨特征及其侵蚀响应
谢波1,2, 杨广斌1,2,*, 李亦秋1,2, 李蔓1,2, 方启彬3
 分析黔中喀斯特山地黄壤区侵蚀性降雨特征及其径流、泥沙的响应过程, 揭示不同雨型下坡面土壤侵蚀特征和坡面土壤侵蚀的季节分布规律。通过数理统计, 运用偏相关与Ｋ均值聚类对径流小区长序列的产流数据进行特征对比分析及变化规律研究。结果表明: (1)黔中地区降雨频繁、雨量大、历时长, 且主要发生在夏半年。(2)降雨量、降雨历时和I30min是降雨因子中影响径流量和侵蚀量的关键要素。(3)黔中地区以雨量小、历时短、强度小、频率高的B雨型为主导, 共占总次数的48.21%; 但由于D雨型径流量小、侵蚀量大的特性对土壤侵蚀产生的影响更大。(4)各月份土壤侵蚀对不同雨型的响应差异巨大, 变化规律均呈先上升后下降的趋势, 径流量和侵蚀量最大值都在6—8月。土壤侵蚀隐患较大的月份更需要注重区域的水土保持工作。
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231 乌梁素海浮游植物污染指示种及水质评价
陈晓江1,李兴2,*,李佳佳1
为了研究内蒙古乌梁素海湖泊水体污染程度, 在乌梁素海水域设置12个采样点, 于2016年4月至11月期间, 每月的第一周对乌梁素海湖浮游植物进行采样调查, 在实验室鉴定浮游植物种类, 然后通过计算浮游植物污染生物指数方法, 分析湖泊水体污染状况。结果显示, 实验室内通过镜检共鉴定测出浮游植物种类161种(包含6种变种), 属于6 门57 属, 其中以绿藻门种类数最多(60种), 其次为硅藻门(48种)、蓝藻门(37种)和裸藻门(13种)。乌梁素海常见污染指示种为58种, 其中在群落中呈优势的物种有梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)、四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda)、弯曲栅藻(Scenedesmus arcuatus)、微小平裂藻(Merismopedia tenuissima)、点型平裂藻(Merismopedia punctata)、小空星藻(Coelastrum microporum)、细小隐球藻(Aphanocapsa elachista)、居氏腔球藻(Coelosphaerium kuetzingianum)、铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)。乌梁素海湖泊浮游植物污染生物指数(SI)平均值为2.55(当2.5<SI≤3.5 时, 为重度污染), 说明乌梁素海水体处于重度污染状态。
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238 基于SRP模型的西南喀斯特山区生态脆弱性时空变化特征
李洪广, 周旭*, 肖杨, 罗雪, 梁任刚, 杨大方
生态脆弱性评价作为可持续发展的核心要素之一, 对区域生态管理和决策具有重要意义。基于SRP模型, 选择人类活动、经济发展、地形、气象、土壤、植被状况、植被生产力等指标构建西南喀斯特山区生态脆弱性评价框架, 通过熵权法确定指标权重, 分析该区2000—2018年不同地貌区、海拔梯度的生态脆弱性时空变化特征。结果表明: (1)研究区生态系统由中度-重度脆弱性转变为轻度-中度脆弱性, 生态脆弱性在空间上呈北高南低、中部高四周低的分布特征, 其变化呈显著下降趋势。(2)不同地貌区生态脆弱性指数(EVI)均呈下降趋势, 且差异较大, 岩溶高原区的生态环境最为脆弱, 而其他喀斯特地貌区的生态环境较为脆弱, 非喀斯特地貌区生态环境最好。(3)不同海拔梯度EVI均呈下降趋势, 而低山丘陵、低中山、中高山的EVI差异较小, 高山区的EVI远高于前三个海拔梯度, 高山区生态环境最为脆弱, 低山丘陵区域的生态环境最好。
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       综述
247 中国生物多样性保护的进展及展望
任海1, 郭兆晖2,*
生物多样性是衡量生态文明程度的重要标志, 是人与自然和谐共生的集中体现, 是践行绿色发展理念的有效载体。中国生物多样性丰富, 位居世界前列。自1992年批准联合国《生物多样性公约》以来, 中国在就地保护、迁地保护、重大生态工程、政策法规、国际合作和科研监测等方面取得重要进展。但由于各种人为和自然干扰, 中国的各类生态系统存在不同程度的退化, 约15%—20%的动植物物种受到威胁。全球生物多样性保护“遏制生物多样性丧失”的2020年目标未实现, 中国虽有进展也未完全实现目标。面向建设社会主义现代化强国的生态文明建设目标和2050年全球保护目标, 中国可在履行《生物多样性公约》过程中与其他相关国际公约履约一起实施, 参与并引领全球生物多样性保护行动。同时在主流化、实现路径、保护和开发模式、保护行动全民化等方面形成变革性的生物多样性保护国家行动计划, 以实现“人与自然和谐相处”的生物多样性保护理想状态。
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253 国家公园的内涵与基本特征
黄国勤
国家公园建设已成为当前我国推进生态文明、建设“美丽中国”的重要内容和有力抓手。国家公园的理论研究和实践探索是近年全国上下主抓的重点工作之一。在调查分析和研读文献的基础上, 对国家公园的内涵与基本特征进行了探讨, 认为: (1)国内学术界最早提出“国家公园”一词, 是在1980年; 国外(美国)提出“国家公园”概念是在1832年。(2)国家公园是指由国家批准设立并主导管理, 边界清晰, 以保护具有国家代表性的大面积自然生态系统为主要目的, 实现自然资源科学保护和合理利用的特定陆地或海洋区域。(3)国家公园具有原真性、国家性、公益性、区域性、多样性、脆弱性、调控性、国际性、古老性和科学性等10个基本特征。该文对国家公园理论与实践研究具有积极推动作用。
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259 粤港澳大湾区水文地质条件对地下水环境影响及其污染防治对策综述
陈永光1,*, 欧浩1,2
随着工业化和城市化的快速发展, 粤港澳大湾区地下水环境问题日益突出, 加之地下水污染具有隐蔽性强、机理复杂等特点, 一旦污染很难治理, 即使花费很大的代价, 耗时较长, 也难奏效, 因而需要加强重视。地下水污染的复杂性主要受水文地质条件的复杂性控制, 大湾区位于珠江流域下游河口三角洲区, 水文地质复杂, 具有典型的区域性。通过总结大湾区地下水环境状况和水文地质特征, 分析水文地质条件对地下水环境的控制作用, 从建立管理和技术标准体系、建设监测网络、加强协同防治、探索修复治理技术等方面提出大湾区地下水污染防治措施建议。
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