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摘要:采集FACE(Free Air CO2 Enrichment)平台下运行3年的水稻(Oryza sativa L.)/小麦(Triticum aestivum L.)轮作土壤(0~15 cm耕作层土壤),利用超声波分散-湿筛分法对烘干土样进行颗粒分级,分析土壤各粒级及其碳、氮的分布特征,研究大气CO2浓度升高对土壤碳周转的影响.结果表明:高浓度大气CO2条件下稻/麦轮作3年后,土壤颗粒组成较对照发生了改变,>53 μm粒级的质量分数减小27%(p<0.05),约占土壤总质量20%;53~25 μm粒级的质量分数增大35%(p<0.05),约占土壤总质量25%;<25 μm无明显变化,约占土壤总质量55%,三种粒级之间质量分数呈显著差异(p<0.05).FACE条件下,不同粒级土壤颗粒碳质量分数在两个氮水平下平均为:>53 μm(30.60 g·kg^-1),<25 μm(13.08 g·kg^-1),25~53 μm(12.85 g·kg^-1,氮质量分数分别为2.42 g·kg^-1,1.33 g·kg^-1,1.12 g·kg^-1.>53 μm粒级的土壤颗粒碳、氮质量分数均极显著高于其它两个粒级(p<0.001).FACE条件下土壤总碳、氮质量分数高于对照,增幅分别为6.2%和6.7%.从各粒级土壤颗粒碳、氮质量分数变化分析,新增碳、氮主要进入>53 μm粒级中,表明该粒级土壤颗粒对土壤碳氮循环(转化和保存)起着重要作用.该研究结果表明高浓度大气CO2条件下,稻/麦轮作农田土壤将成为大气CO2的汇,这将为预测我国未来农田土壤碳的变化趋势提供科学依据.
摘要:利用中国气象中心160站点的气温观测资料,对中国20世纪后半期的气温变化进行方差分析,结果发现气温变化幅度有显著的纬度效应:纬度越高,方差值越大,说明气温变化的幅度也越大.在季节上,气温变化幅度差异显著,普遍是冬季大,夏季小.气温变化幅度的纬度效应在区域分布上,冬季的纬度效应出现在35°N以北,35°N以南不存在纬度效应;夏季的纬度效应表现在34°N以南,34°N以北没有明显的纬度效应.30°N~35°N之间的地带是冬夏季节差异最小的地带,从这一地带开始,不管往南还是往北,气温变化的季节差异都趋于增大.这种格局与我国升温的区域分布是一致的,说明我国最近半个世纪以来的气温变化是持续升高的.最后对气温变化的区域差别进行了机制上的探讨.
摘要:城市热岛效应对城市生态环境影响极大,城市热岛及其环境效应的研究有利于城市合理规划和可持续发展.本文利用天津市1964-2003年城郊气温,1993年6月15日和2001年5月12日不同时间陆地卫星遥感资料分析了天津市热岛演变特征,结果显示天津城市发展对热岛效应影响明显,随年代以0.11 ℃/10a速率加强;2002年最强为1.2℃,是60年代末的2倍.7月份的热岛强度增强趋势明显;用平均气温分析热岛强度变化趋势表明:热岛强度在秋季最强春季最小,分别为0.16 ℃/10a和0.06 ℃/10a.平均最高气温差在四季中均有微弱上升趋势,平均为0.06 ℃/10a;平均最低气温差在秋季和冬季上升幅度最大,分别为0.16 ℃/10a和0.12 ℃/10a.不同年代遥感亮温场也表明天津城市化对热岛空间分布的影响.热岛分布基本与建成区一致,热岛中还包括许多大小不同、形状各异、强度有别的小热岛群;而且随着城市的发展,热场范围呈扩大趋势.最后对热岛变化规律的成因进行了初步分析.
摘要:采集了薪柴燃烧源、燃煤源产生的PM10颗粒物样品,采用超声萃取、硅胶-氧化铝柱层析分离、气相色谱/质谱联用技术,对美国环保总局推荐的优控多环芳烃进行了定量分析.薪柴源、燃煤源产生的多环芳烃单体质量浓度分别在0.81~199.52、9.86~591.95 ng/m^3之间;对结果进行归一化处理,从而确定了薪柴源、燃煤源产生的多环芳烃成分谱.对比两种污染源发现,薪柴源产生的多环芳烃以荧蒽和芘为主,燃煤源以荧蒽、苯并苝的含量最高.薪柴源产生的多环芳烃中,4环芳烃含量非常高,归一化含量达到60%,其他环数芳烃的含量很低;燃煤源中,3、4环芳烃含量较高,5、6环芳烃次之,它们之间的差别不如薪柴源各环芳烃之间的差别大.
摘要:煤矿区域粉尘较多,大气环境状况较差.应用GC-MS技术鉴定平顶山市石龙区降尘样品中饱和烃组分,分析其样品中正构烷烃的分布特征,并结合生物标志物参数解析其来源.结果表明,降尘样品中共鉴定出nC11~nC35正构烷烃、34 种萜类化合物和18 种甾烷化合物,还有二环倍半萜烷、烷基环己烷系列和丰富的姥鲛烷和植烷.正构烷烃碳数主要呈三峰态和双峰态分布,其碳优势指数CPI值分布在1.45~3.78之间.生物标志物参数C29甾烷20S/(20S+20R)值范围是0.34~0.40,C31霍烷22S/(22S+22R)值范围是0.54~0.59.由正构烷烃碳数分布特征和植物蜡碳数Cn(wax)分布特征、以及CPI值、甾烷和萜烷标志物参数值等分析认为,石龙区降尘饱和烃具有自然源与人为源双重来源.煤的普遍存在与其开采、加工活动密集是其最大的人为来源,而较明显的生物来源则可能为生物质碎屑或磨脱颗粒,或者是由于粗大的大气颗粒物易富集生物源正构烷烃所致.
摘要:为揭示天津地区不同环境功能区表层土壤中饱和烃污染特征及其来源,分析了该地区几个具代表性的环境功能区表层土(0~25 cm)中饱和烃化合物的组成和分布特征,重点讨论了正构烷烃和甾、萜烷烃类化合物的组成、分布及环境意义,比较了不同层次(亚层)(0~5 cm,5~10 cm,10~15 cm,15~20 cm,20~25 cm)中这些化合物及相关的地球化学参数的变化规律.结果表明,不同采样点以及同一采样点的不同亚层之间正构烷烃的组成特征存在不同程度的差别,而甾、萜烷烃类化合物组成与分布特征均较为接近.正构烷烃以及甾、萜类地球化学参数综合分析揭示,不同采样点之间正构烷烃的来源多样,中低分子量的正构烷烃主要来源于石油等化石燃料,高分子量正构烷烃主要来源于高等植物蜡的分解产物,但甾、萜烷烃类化合物的来源是一致的,且主要来源于石油烃污染.不同采样点表层土中饱和烃的来源及污染程度均存在一定的差别,市区、油田附近、经济开发区以及近郊区受石油源影响较重,北部山区污染较轻,且主要来源于高等植物的降解.除个别采样点外,同一采样点不同亚层之间饱和烃的组成特征基本一致,表明污染源是一致的,主要来源由表层污染物往下迁移所致.
摘要:以2000-2004年广州市国控测点的空气环境质量自动监测结果为基础数据,以我国《大气环境质量标准》的日平均质量浓度二级标准为依据计算广州市2000-2004年的各大气污染物的指数及污染负荷率,阐明广州市区主要大气污染物SO2、NO2、PM10、CO的地域分布特征、季节变化特征、年际变化特征以及由于大气中的酸性物质而形成的酸雨的变化特征并提出研究对策.结果表明:各污染物质量浓度存在明显的季节变化规律,除SO2春夏秋季污染最严重,其余几项污染程度由高到低的顺序均为冬季,春季,秋季,夏季.近5年来空气中的一氧化碳呈显著下降趋势,但二氧化硫、二氧化氮和可吸入颗粒物则呈显著上升趋势,综合污染指数也呈明显上升趋势;酸雨频率呈不显著上升且夏秋季污染大于春冬两季.广州市大气污染分布规律与风向频率以北和东北偏北方向较大,东和东南方向次之的分布基本一致.
摘要:利用模拟酸雨实验对珍稀濒危植物曼地亚红豆杉和南方红豆杉生长及生理生化指标进行研究.结果表明,pH 4.5的模拟酸雨促进了曼地亚红豆杉(Taxus media)和南方红豆杉(T. mairei)的株高生长(与对照相比分别促进了19%和72%),pH 3.5的模拟酸雨对其有一定的影响,但不显著.pH 4.5和pH 3.5的酸雨处理下,曼地亚红豆杉基径比对照分别下降了46%和42%;南方红豆杉的相应值分别是34% 和43%.总的来说,模拟酸雨促进了这两种红豆杉叶绿素的质量分数,类胡萝卜素的质量分数变化因种而异.酸雨处理提高了曼地亚红豆杉抗氧化系统酶活性,与对照相比约提高了5%~142%;南方红豆杉的相应值为 -16%~35%.曼地亚红豆杉游离脯铵酸和丙二醛(MDA)的质量分数比对照提高了13%~73%;而南方红豆杉的相应质量分数基本等于或低于对照.与南方红豆杉相比,曼地亚红豆杉对酸雨更加敏感.
摘要:溶液培养条件下,研究了酸雨胁迫条件下萝卜(Raphanus sativus L., 一点红)保护酶系统的响应及稀土元素镧、铈的防护作用,并就镧、铈的防护作用进行了比较.结果显示:酸雨导致萝卜保护酶系统的SOD、CAT、POD酶活性总体水平发生变化,SOD、POD活性增强,CAT活性减弱.w(La)=30 mg·kg^-1、w(Ce)=40 mg·kg^-1的施用降低了SOD、POD活性水平,增强了CAT活性,减弱了由于酸雨胁迫对萝卜幼苗保护酶系统所造成的影响,且镧的总体防护效应优于铈.这表明,适宜种类、适当剂量的稀土可以诱导植物抗逆性,促进其生长,降低酸雨胁迫损伤.
摘要:采用常规采样及碱片挂片法同步监测广东省惠州市大气SO2体积分数,用ICP-AES测定了惠州市不同功能区的2种主要绿化树种大叶榕(Ficus virens Ait var. sublanceolata (Miq.) Corner)、紫荆(Bauhinia blakeana )叶片及其叶面降尘的硫质量分数.结果表明,不同功能区植物叶片和降尘的硫质量分数差异显著,其综合污染指数(PI)以商业交通区、工业区、居住区、清洁区的趋势递减.叶片中硫的质量分数随春、夏、秋季而增长,季节差异显著.植物叶片、降尘中硫质量分数随交通流量的减少而降低.叶片和叶面降尘中硫的质量分数与大气硫酸盐化速率三者显著相关,大叶榕和紫荆与降尘协同生物监测大气SO2的二元数学模型的相关系数分别为R = 0.995和R = 0.990,明显优于植物与硫酸盐化速率监测SO2的常规一元数学模型.表明大叶榕、紫荆叶片及其叶面降尘均可作为城市区域大气SO2污染的有效指示剂,叶片的长期效益和季节效益显著,降尘则短期效益显著;两者协同监测,可靠性和灵敏度更高,应用前景广阔,可为地方和区域环境监测和评价提供参考.
摘要:在大田试验条件下,运用t检验和紫外线反应指数,分析研究了UV-B辐射增加对玉米(Zea mays L.)地上部分和地下部分生长的影响,结果表明:UV-B辐射增加对玉米成苗期的地上部分和根系都有显著的影响,其中对根系的影响程度显著大于地上部;UV-B辐射增加对玉米苗期(三叶期前)的地上部分有显著的影响,而对根系的生长影响未达到显著水平.对于更全面地了解UV-B辐射增强对农作物的影响及其机理具有一定的参考价值.
摘要:进行了4种不同石油制品在不同温度时的挥发试验,并对其挥发量与挥发时间的关系进行了模拟,试验结果表明,柴油和煤油的挥发量与挥发时间呈二次多项式关系,而90#汽油的挥发量与挥发时间呈对数关系,混合芳烃的挥发量与挥发时间呈线性关系.柴油经过不同程度的挥发后,其物理性质如粘度和比重发生了改变,其中柴油粘度随着挥发而增加,并且柴油的粘度与挥发质量分数有很好的正相关性,相关系数为0.988.
摘要:采用观赏性植物马拉巴栗 (也称发财树,Pachira aquatica)进行甲醛去除试验,在模拟箱内通过甲醛分析仪研究甲醛质量浓度随时间的变化规律.结果表明,当模拟箱(1.25 m×1.25 m×1.25 m)内甲醛初始质量浓度分别为0.24 mg·m^-3、0.40 mg·m^-3 和0.53 mg·m^-3时,分别经过10 h、14 h和11 h后甲醛的去除效率可以达到100%.在空白箱子及放植物的箱子内壁及植物叶片上喷洒1%的二氧化钛(TiO2)溶胶后,二者分别经过12 h和10 h后降低为零.试验证明,马拉巴栗对甲醛具有良好的吸收降解效果.
摘要:氮素是主要的湖泊营养盐,而沉水植物作为湖泊生态系统主要的组成部分,对系统中氮素的跨界面迁移有着重要的影响.在实验室模拟条件下,通过沉积物氨氮释放动力学、吸附热力学和吸附动力学实验,研究了沉水植物黑藻(Hydrilla verticilla)对沉积物氨氮吸附/释放特征的影响,得到如下结论:(1)一级动力学反应模型能较好地拟合沉积物氨氮释放的动力学过程,种植沉水植物没有影响氨氮释放的趋势,但增强了沉积物释放氨氮的能力;(2)分别用多个模型对沉积物氨氮吸附热力学和动力学过程进行拟合,结果均表明种植沉水植物以后,沉积物对氨氮吸附的趋势没有影响,但吸附强度有所下降.
摘要:在实验室水族箱内建立微型生态系统,研究氮磷比[m(N)/m(P)]对微型生态系统中叶绿素-a、总有机碳、溶解氧、pH的影响,并用多重比较检验法分析试验所得数据.试验发现,Chl-a、TOC、DO、pH在不同氮磷比的处理间均有一定的差异,其中DO、pH在不同处理间的变化比Chl-a、TOC更为显著.但它们随氮磷比的变化均没有表现出明显的规律性.还发现在各处理中,Chl-a与DO、pH间存在明显的正线性相关性;与TOC的相关性不显著.结果认为,氮磷比对这些环境因子的影响主要还受制于它对处理中浮游植物生长的影响,氮磷比对这些环境因子的影响并不显著.
摘要:HCO^-3为湖泊水体中藻类重要的无机碳源,其含量多少的变化对藻类优势种的形成起到重要作用.文章采用含HCO^-3培养基HAC与无HCO^-3培养基HA对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、四尾栅藻(Scenedesmus Quadricauda)和小环藻(Cyclotella sp.)进行纯培养和共培养竞争实验,考察HCO^-3对藻类优势种形成的影响.利用logistic种群增长模型拟合纯培养三藻的生长曲线,并求出最大增长速率r以及Lotka-Volterra竞争模型求出各自竞争参数.铜绿微囊藻与四尾栅藻在HAC中纯培养和共培养的生物量K和最大增长速率r均远大于在HA中,表明这两种藻的增殖需要HCO^-3作为碳源平衡胞内营养平衡;小环藻不能在有HCO^-3的培养基中生存.在HAC中,铜绿微囊藻与四尾栅藻的平均抑制作用相当,实现共存.铜绿微囊藻在无HCO^-3环境中对营养资源更具竞争力,其对四尾栅藻的平均抑制作用是相反抑制的1.6倍,对小环藻的抑制是相反抑制的61倍;四尾栅藻在无HCO^-3环境中竞争力弱于铜绿微囊藻强于小环藻,其对小环藻的抑制是相反抑制的10倍;小环藻在HA竞争试验中被淘汰.
摘要:1,2,4-三氯苯(1,2种,4-TCB)是环境中普遍存在的持久性有机污染物之一,而1,2,4-TCB对藻类的毒性作用报道很少.以1,2,4-TCB处理后,3种海洋微藻(金藻Isochrysis Zhanjiangensis、角毛藻Platymonas Subcordiformis和扁藻Chaetoceros miielleri)的生长状况、蛋白质质量分数和叶绿素质量分数的改变来检测1,2,4-TCB对海洋微藻的毒性效应.结果表明:1,2,4-TCB对3种海洋微藻的生长均有一定的抑制作用,该效应表现出一定的浓度和时间依赖性;1,2,4-TCB处理4 d后,3种海洋微藻细胞蛋白质质量分数和叶绿素质量分数下降,呈现一定的浓度-效应关系,这表明1,2,4-TCB对3种海洋微藻产生毒害效应,其作用机制可能与藻类光合作用功能降低和蛋白质功能受损有关.1,2,4-TCB在一定程度上降低了藻类饵料的利用价值,而且对食物链下游生物具有潜在的危害性.
摘要:已知3株溶藻细菌L7、L8和L18的活性代谢产物具有明显的溶藻效果.为获得较高活性和浓度的目标产物,研究了培养基、碳源、氮源对溶藻效果的影响;为考察溶藻活性代谢产物保存和应用的环境条件,研究了其热、酸稳定性.在牛肉膏蛋白胨、淀粉、查氏和高氏1号4种培养基里,淀粉培养基最适宜用于获得溶藻活性代谢产物.以淀粉培养基为基础,碳、氮源组合依次为淀粉+ (NH4)2SO4、淀粉+(NH4)2SO4,葡萄糖+ KNO3时,3株溶藻细菌的溶藻活性代谢产物溶藻活性最高.这一结果为目标产物的分离奠定了物质背景.3株溶藻细菌溶藻活性代谢产物均具有良好的热稳定性,经热处理后,对叶绿素a的去除率仍高于73%.L7的无菌滤液调至pH值4.0或2.5,2 h后丧失溶藻活性;L8和L18的无菌滤液调至pH值4.0,2 h后未丧失溶藻活性,调至pH值2.5,2 h后丧失溶藻活性.上述结果为溶藻活性代谢产物的分离奠定了基础.