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摘要:在全球性城市扩张背景下,形态格局优化是城市可持续性研究的重要内容。植被生物量作为综合表征多环境目标的参量,在城市扩张的土地覆被变化过程中,与城市形态格局产生了内在联系,可作为城市形态环境性能的评判依据。基于长江三角洲50个城市样本的城市扩张和植被生物量损失数据,研究城市扩张下植被生物量损失(TBLI)与城市形态指数的定量关系,旨在为城市空间布局提供具体的优化手段。研究结果表明:50个城市的各类形态指标各具差异,其中Richardson紧凑度(0.452-0.402)、密度梯度(0.034-0.326)和Gini系数(0.527-0.995)的估算结果显示,总体上长三角城市用地呈极化分布,大城市的中心形态紧凑性普遍低于中小城市;研究期内由城市扩张造成的长三角生物量损失高达2.97 Tg,上海的损失量(0.529 Tg)最大,中小城市的生物量损失较小;TBLI与各类形态指标显著相关,由OLS分析构建的模型:TBLI=0.000 51[城市用地增量]-0.091 27[Richardson紧凑度]-0.113 52[密度梯度]-0.053 13[Gini系数]+0.118,可估算长三角生物量损失的平均概况;通过地理加权法分析地形条件及土地覆被类型等所造成的结果的空间非平稳性,表明可着重增强宁镇扬城市群的外部轮廓形态的趋圆紧凑性,提高台州城市群内部要素密度分布的紧凑性,以及增加宁波、慈溪等浙东南沿海区域内建设用地的集聚性,来显著减少生物量损失。在城市形态与植被生物量的动态响应机制方面值得作进一步研究。
摘要:利用1995年、1999年、2005年、2010年4期遥感影像,从景观优势度、景观形状异质性、景观破碎度3个角度选取常用景观指数,定量分析研究区景观格局变化过程和驱动力,进而分析辉腾锡勒风电场建设对辉腾锡勒草原生态系统的影响。结果表明,(1)从1995年开始,研究区风电场大规模建设,1999年风机所占地表面积比1995年增长了100%,2005年比1999年增长了170.17%,2010年比2005年增长了537.19%。为建设和维修风机,汽车碾压和人为踩踏形成的风机检修路逐年增加。1999年风机检修路面积比1995年增加了100%,2005年比1999年增加了70.60%,2010年比1999年增加了298.13%。风机面积和风机检修路面积增加,侵占了大量草地,导致草地面积减少,1999年草地面积比1995年减少了1.18 hm-2,2005年比1999年减少了54.52 hm2,2010年比2005年减少了285.14 hm-2。研究区的主要景观类型为草地,在1995—2010年间,草地面积均占研究区总面积的87%以上。草地面积减少使研究区景观优势度下降,草地对研究区的控制作用减弱,研究区生态系统脆弱性增大。(2)增加的风机检修路将大面积草原分割成许多小的斑块(草地斑块数量1995年为8个,1999年为16个,2005年为22个,2010年为93个),导致研究区斑块密度明显增大,研究区草原破碎化加剧,生态系统稳定性下降;同时由于风机检修路是汽车随意碾压和人为踩踏形成的,形状不规则,其分割的草地斑块不规则,导致研究区景观形状指数上升,研究区形状复杂程度增大,生态系统稳定性下降。
摘要:气候变化与植被之间的相关关系研究多集中在全球和区域尺度上,而对小尺度区域的长时间序列研究则较少。将研究区限定在苏尼特右旗朱日和镇,在大量搜集气象和植被相关数据资料的基础上,采用线性回归与趋势分析方法,针对该地区荒漠草原分布较广的短花针茅(Stipa breviflora)、冷蒿(Artemisia frigida)、无芒隐子草(Cleistogenes songorica)草地型和小针茅(Stipa klemenzii)、无芒隐子草草地型近60年来的植物生态类群变迁及其局地性气候变化特征进行了深入研究,旨在为了解和深入研究该地区生态环境变迁驱动机制提供参考依据。结果显示:近60年来,朱日和镇年均气温呈波动上升趋势,其上升速率为0.045 5℃·a-(-1),每个年代平均递增了0.438℃,80年代中后期以来增温十分明显;夏季各年代平均气温增幅最大,平均递增了0.4℃;年降水量呈波动减少趋势,其减少速率为0.698 mm·a-(-1),每个年代平均减少了12.43 mm;夏季各年代平均降水量减少幅度最大,每个年代平均减少了10.39 mm;牧草生长季(4—10月)每个年代平均降水量减少了10.38 mm;两种草地型草原种减少、荒漠草原种增加。朱日和镇气候逐年旱化、温暖化,旱灾增多、周期缩短,尤其在牧草生长季节干旱越来越严重,其草地植被逐年趋于旱生化和荒漠化。
摘要:准确掌握草畜平衡状况,对于维护草地生态平衡,指导生态工程建设具有重要意义。基于气候因子驱动的TEM模型评估了自然保护区建立前后的三江源草地产草量,同时结合载畜量和载畜率分析了草地载畜压力指数的变化。结果表明:三江源自然保护区建立之前(1982—1999年)的草地平均产草量为730.5 kg·hm-(-2),自然保护区建立之后(2000—2011年)平均产草量为815.9 kg·hm-(-2),增加了11.7%;三江源自然保护区建立之前(1982—1999年)的平均载畜压力指数为1.71,自然保护区建立之后(2000—2011年)平均载畜压力指数为1.21,下降了29.3%;三江源自然保护区建立之后的各项生态工程和气候暖湿化是造成该地区载畜压力降低和产草量增加的主要原因;目前,三江源地区天然草地整体上仍处于超载状态,草畜平衡管理政策应继续实施,巩固生态建设成果。
摘要:种群结构是植物种群生态学研究的内容之一,对阐明草地生态系统种群特征、更新和稳定性具有重要意义。以内蒙古锡林郭勒盟苏尼特右旗荒漠草原的长期放牧控制实验为平台,通过研究荒漠草原建群种短花针茅(Stipa breviflora)种群年龄结构,试图揭示荒漠草地放牧调控下植物响应机制。结果表明:(1)重度放牧处理使各年龄段短花针茅密度与生物量降低,放牧对A4-A9阶段(21 mm〈基径≤111 mm)短花针茅影响较明显,密度与生物量基本呈不放牧处理最高、适度放牧处理次之、重度放牧最低的规律;A1阶段(基径≤4mm)短花针茅密度与生物量较低,A3阶段(11 mm〈基径≤21 mm)、A4阶段(21 mm〈基径≤31 mm)、A5阶段(31 mm〈基径≤41 mm)阶段数值较高;(2)短花针茅种群密度与生物量表现出不同的回归关系模式,重度放牧处理短花针茅密度与生物量呈正相关关系,不放牧处理为线性关系,适度放牧则为单峰曲线;仅重度放牧各年龄阶段密度与生物量表现为单峰曲线;(3)短花针茅种子第3天开始发芽,第10天各处理种子发芽率达到50%以上,分别于第3-6、9-11天出现发芽高峰,之后发芽趋于平缓;(4)重度放牧处理下短花针茅稳定性最高,适度放牧处理次之,不放牧处理最低。研究认为,短花针茅种群采取提高产种数及缓慢萌发的方式弥补放牧草地幼苗的高损失,并通过调控各年龄段短花针茅数量维持种群稳定性以来完成其生活史。
摘要:氮(N)和磷(P)是植物生长所必需的大量元素,其供应是否充足对植物生长发育具有重要影响。菌根真菌侵染有助于植物对N、P等营养元素的吸收利用,而以往研究大多集中于草地、农田生态系统中,并多以控制实验或者室内盆栽实验为主。选择南亚热带森林演替前期与演替中期的共有优势树种马尾松(Pinus massoniana)以及演替中期与演替顶级阶段的共有优势树种木荷(Schima superba)与锥栗(Castanopsis chinensis)为研究对象,测定其菌根侵染率、根际土酸性磷酸酶活性(acid phosphatase activity,APA)、根际土以及叶片元素含量,探讨不同演替阶段森林共有优势树种N、P可利用性与菌根真菌侵染率之间的关系。结果表明:(1)马尾松菌根侵染率由演替前期的48.18%显著增加到演替中期的65.7%;木荷以及锥栗菌根侵染率分别由演替中期的57.7%、50.79%增加到演替顶级的64.03%、53.18%;(2)共有优势树种菌根侵染率与叶片磷含量呈显著负相关关系,马尾松菌根侵染率与根际土铵态氮含量呈显著正相关关系;(3)共有优势树种根际土APA、叶片N:P均随着演替的进行而升高,木荷和锥栗根际土APA分别由演替中期的8.8、9.38μmol·g-(-1)·h-(-1)显著增加到演替顶级的16.96、15.55μmol·g-(-1).h-(-1);共有优势树种根际土APA与有效磷含量存在显著负相关关系,而与根际土C:P、N:P以及叶片N:P间存在极显著正相关关系。可见,随着南亚热带森林演替的进行,磷限制的增强将使得不同演替阶段森林共有优势树种菌根侵染率升高,菌根真菌的侵染能够缓解不同演替阶段森林共有优势树种所受的磷限制。
摘要:土壤理化性质、土壤微生物及土壤酶活性是土壤生态系统的重要组成部分,研究林分改造对土壤因子的影响,可为人工林改造与林地土壤质量恢复提供科学依据。文章对香港地区20年生尾叶桉(Eucalyptus urophylla)和马占相思(Acacia mangiumin)人工林进行间伐套种处理(套种密度为1 665 plants·hm-(-2),以不间伐林分为对照),采用野外调查与室内试验相结合的方法分析间伐套种3 a后2种林分的土壤理化性质、土壤微生物生物量和土壤酶活性的季节变化。结果表明,(1)间伐套种3 a后,各林分土壤均呈酸性,间伐对林分土壤容重和孔隙度影响不显著,但提高了冬夏季林分土壤电导率。(2)间伐套种对冬季和夏季2种林分土壤理化性质的影响存在差异。与未间伐林分相比,间伐套种减少了冬季尾叶桉林分土壤养分的消耗,但提高了夏季林分土壤养分的含量。间伐套种降低了冬季马占相思林分土壤氮素含量及夏季土壤交换性Ca含量,提高了冬季林分土壤交换性元素和夏季土壤氮素含量。(3)无论是间伐套种林分还是未间伐林分,夏季2种林分的土壤微生物生物量C(226.35-619.44 mg·kg-(-1))和微生物生物量N(21.18-52.44 mg·kg-(-1))均高于冬季。间伐套种处理促进了尾叶桉林分土壤微生物生物量的增加,而马占相思林分则相反。(4)间伐套种处理对2种林分过氧化氢酶活性的季节影响不显著,对尾叶桉的土壤磷酸酶和脲酶的季节影响不一致,但降低了马占相思林分的土壤酶活性。(5)综合分析,间伐套种处理改善了尾叶桉林分的土壤理化性质,提高了土壤微生物生物量和土壤酶活性;但对马占相思林分的土壤肥力改善作用并不明显。
摘要:在温室中连续5次种植两个Bt玉米(5422 Bt1和5422 CBCL)及其同源常规玉米5422,种植后采集耕作层土壤,检测根外土和根围土中Bt蛋白含量和微生物数量的变化,探讨连续5次种植Bt玉米是否会导致Bt蛋白在土壤中积累以及是否对土壤微生物数量产生影响,以期为Bt玉米的安全评价提供科学依据。结果表明,连续5次种植,Bt玉米及其同源常规玉米的根外土中均可检测到少量的Bt蛋白;种植Bt玉米的土壤与常规玉米相比,第5次种植时根围土中的Bt蛋白含量明显增加。连续5次种植Bt玉米5422 Bt1,与常规玉米5422相比,根外土和根围土中的细菌、真菌、放线菌、反硝化细菌和磷细菌数量均未发生显著变化,仅在第5次种植后根围土的钾细菌数量显著低于常规玉米;连续5次种植Bt玉米5422 CBCL,与常规玉米5422相比,根外土和根围土中的细菌、真菌、放线菌和反硝化细菌数量均未发生显著变化,但第3次和第4次种植后其根外土的磷细菌数量显著高于常规玉米,而第4次种植后其根外土的钾细菌数量则显著低于常规玉米。
摘要:将城区露水与郊区露水进行比较研究,对研究城市化进程具有重要意义。以广州市区和从化郊区为研究对象,采用布片法收集露水,于2005年8—10月和2006年1月、4月和7月进行观测调查。结果显示,市区各季节露水发生频率的规律与郊区一致,即秋季〉冬季〉夏季〉春季,尤其体现了秋季是露水多发季节这一特点(市区73.3%、郊区80.6%);除市区春季混凝土上凝结的平均露水量比从化郊区(0.016 mm)略高外,市区各下垫面上凝结的平均露水量都比郊区低;在春季草坪和混凝土上,市区和郊区夜间凝结的平均露水量无显著差异,其他季节各下垫面凝结的平均露水量在市区与郊区间的差异均达显著或极显著水平,如秋季郊区草坪、矮灌和混凝土上凝结的平均露水量分别是市区的6.4、10.4、4.5倍,分别达0.070、0.099、0.039 mm;夏季、秋季和冬季,从化郊区各下垫面上凝结的最大露水量都比市区高,如秋季郊区草坪、矮灌和混凝土上凝结的最大露水量分别是市区的4.6、4.1、5.0倍,分别达0.224、0.178、0.139 mm;城市化改变了各下垫面上露水凝结的季节变化规律,市区各下垫面露水的季节变化规律都与郊区相应下垫面露水的季节变化规律不同;市区露水样品酸化率达100%,比郊区露水样品酸化(43%)严重,城区露水样品最小和平均pH值均比郊区低约1个单位,城区最大露水pH值均比郊区低约1.5个单位。结果表明,城市化没有明显影响城郊露水的发生频率,但影响了其露水凝结量、下垫面上露水凝结的季节变化规律及酸度,城市露水酸化明显。
摘要:土地利用方式直接和间接地影响着城市的颗粒物污染程度,了解土地利用与颗粒物污染的关联规律,对改善环境空气质量具有重要的意义。选择颗粒物污染问题突出的北京市为研究对象,以空气质量地面监测站的PM_(2.5)质量浓度数据和卫星遥感解译数据为基础,借助地理信息系统和数理统计方法,对不同土地利用方式特别是林地覆被与细颗粒物分布的关联性进行分析。研究结果表明,(1)北京市的PM_(2.5)质量浓度分布在空间上呈由西北至东南逐级递增的趋势,东南部(107.0μg·m-(-3))〉西南部(96.2μg·m-(-3))〉城六区(95.3μg·m-(-3))〉东北部(79.6μg·m-(-3))〉西北部(79.0μg·m-(-3)),季节分布表现为冬季(122.0μg·m-(-3))〉春季(81.2μg·m-(-3))〉秋季(76.8μg·m-(-3))〉夏季(72.9μg·m-(-3)),不同土地利用方式PM_(2.5)质量浓度表现为耕地(96.9μg·m-(-3))〉建成区(95.7μg·m-(-3))〉未利用土地(91.5μg·m-(-3))〉水域(82.8μg·m-(-3))〉草地(80.9μg·m-(-3))〉林地(79.1μg·m-(-3))。(2)以各监测站点为中心建立不同半径缓冲区,随着缓冲区半径的不断增加林地覆被率与PM_(2.5)质量浓度的负相关性不断增强。当缓冲区半径达到1 000 m时,各个月份林地覆被率与PM_(2.5)质量浓度均在α=0.05水平上呈显著负相关。(3)以各监测站点为中心的3 000 m半径缓冲区内落叶阔叶林、常绿针叶林、落叶阔叶灌木林、常绿阔叶灌木林、乔木园地面积与PM_(2.5)质量浓度均呈负相关关系。研究结果表明,实行未利用土地、耕地以及部分建成区的土地利用方式向林地、草地转化是北京市防控颗粒物污染的可行方略。
摘要:湿地植物的附着作用是削减大气细颗粒物浓度的有效方式。为了定量研究不同湿地植物附着大气细颗粒物(PM)的能力,选择北京市常见的7种湿地植物芦苇Phragmites australis、香蒲Typha orientalis、水葱Scirpus validus、黄花鸢尾Iris tectorum、茭白Zizania latifolia、凤眼莲Eichhornia crassipes、慈姑Sagittaria sagittifolia,采用水洗测量法测定植物表面颗粒物滞留量及其粒径组成,利用扫描电子显微镜在高真空模式下观察植物表面的结构特征,比较7种湿地植物表面结构特征与单位面积的滞尘量及粒径组成的关系。研究结果表明,(1)不同湿地植物附着颗粒物组分的能力存在差异,凤眼莲和慈姑附着PM、PM_(10)和PM_(2.5)的能力最强。(2)湿地植物表面滞留的PM组分以10-100μm的颗粒物为主,占PM组分的比例为64.2%-87.1%;其次是PM_(2.5-10),占8.6%-29.5%;PM_(2.5)颗粒物最少,占1.06%-3.92%。(3)湿地植物气孔宽度对植物附着颗粒物的能力起主导作用,气孔宽与PM、PM_(10)和PM_(2.5)附着量分别呈显著的正相关关系(P〈0.05);植物表面粗糙程度越大、表面结构越复杂,越有利于PM_(2.5)的滞留。该研究精确量化了7种湿地植物附着PM的能力,可为北京市未来的湿地规划建设和合理的湿地植物配置,以及PM_(2.5)调控政策的制定提供依据。
摘要:目前,有关多沙河流中浮游植物群落特征与环境因子关系的研究报道极少。以黄河内蒙古河段为研究对象,研究多沙河流中浮游植物特征及其与环境因子之间的关系。从该河段上游至下游共设置了12个采样点进行浮游植物调查,并同步开展水温、溶解氧、总磷等水质因子的监测。在采用多样性指数、相似性指数等方法分析浮游植物群落特征的同时,也采用了非度量多维尺度法(Non-metric multidimensional scaling,NMDS)研究了浮游植物群落结构变化及其与环境因子的关系。研究结果表明:内蒙古河段从上游至下游,浮游植物种类组成以硅藻门和绿藻门为主;浮游植物生物量以硅藻门占优,而密度以蓝藻门占优;浮游植物物种数、密度与生物量沿程空间变化明显,呈现出两端低中间高的变化趋势。NMDS分析则进一步显示上下游两端的采样点与河段中间采样点浮游植物群落结构存在显著差异,结合水环境因子分析可知浊度(NTU)、悬浮物(SS)、COD对浮游植物群落结构存在显著影响,而总磷(TP)等营养盐因素影响较弱,这可能与黄河内蒙古河段河道地势及"水少沙多"的特征密切相关。
摘要:与传统脱氮菌相比,异养硝化-好氧反硝化菌在脱氮方面具有较大优势并受到广泛关注。以乙酰胺为唯一氮源从活性污泥中分离得到1株脱氮性能较高的异养硝化-好氧反硝化细菌,命名为Y1。经形态观察、生理生化特征和16S rRNA分析后鉴定为Acinetobaterjohnsonii(约氏不动杆菌),革兰氏染色结果为阴性。对Y1菌株进行生理生化鉴定试验,结果显示Y1对吲哚、柠檬酸盐、硫化氢和接触酶的反应呈阳性,表明该菌株能良好的利用以上物质;而甲基红、葡萄糖发酵、蔗糖发酵、明胶液化、淀粉水解、氧化酶、尿素酶试验结果呈阴性,表明该菌株不能很好的利用以上物质。为了检测Y1菌株的脱氮性能,将其分别置于异养硝化培养基和好氧反硝化培养基进行培养,在108 h内,接种Y1菌株的异养硝化培养基中的氨氮去除率约为66.9%,去除速率达0.53 mg.L-(-1)·h-(-1),硝氮去除率约为100%,去除速率达0.10 mg·L-(-1)·h-(-1);在84 h内,接种Y1菌株的好氧反硝化培养基中的硝氮去除率约为69.7%,去除速率达0.74 mg·L-(-1)·h-(-1),上述结果表明Y1菌株的脱氮性能较高。为了进一步研究该菌株的生长需求,保持其它条件不变的情况下,将其分别置于不同碳源和氮源下进行培养,结果表明,菌株Y1在琥珀酸钠为唯一碳源时的生长速率、异养硝化和好氧反硝化性能最好,并且利用无机氮源的能力比有机氮源能力强。
摘要:为缓解河口水域氮污染,对珠江河口不同湿地类型沉积物中的硝化细菌进行分离和盐度驯化,筛选出耐盐且硝化效率较高的菌株,通过菌株形态、生理生化和16Sr DNA基因分析对其进行鉴定,分别测定菌株在不同温度、pH、接种量和不同沉积物质量下的硝化效率。将硝化细菌与湿地耐盐植物芦苇(Phragmites australis)组合,研究硝化细菌、芦苇及两者组合系统在河口不同盐分和水动力条件下的硝化特性,以期为河口水域咸潮入侵时和入侵后氮污染的修复奠定基础。结果表明,3种典型湿地芦苇、互花米草(Spartina alterniflora)和光滩沉积物中硝化细菌的数量分别为2.1×10-5、1.8×10-5和0.5×10-5cells·g-(-1),净硝化速率分别为(0.41±0.02)、(0.35±0.03)、(0.12±0.02)mg·m-(-2)·d-(-1),硝化作用强度:芦苇区〉互花米草区〉光滩区。从芦苇湿地沉积物中筛选出1株高效硝化细菌L4,经鉴定,为亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas communi)。菌株L4在盐度从5‰上升至20‰寸,硝化效率从80.5%下降至7.7%。经盐度驯化,菌株L4在20‰内的盐度环境下硝化效率可达到75.6%,其最适pH和温度分别为7.2和30℃,最适接种量为1 g·L-(-1)湿菌,沉积物对菌株L4硝化作用影响不大。模拟不同盐分和水动力条件的河口环境,菌株L4-芦苇组合系统在0‰-20‰的盐度环境下均表现出稳定的硝化效率,7 d硝化效率达到80.9%-88.91%;在盐度分别为30‰和40‰时,硝化效率分别为52.13%和3 1.89%,均大于芦苇和菌株L4单独系统的硝化效率之和,表现出一定的协同性。菌株L4-芦苇组合系统在未曝气时硝化效率可达到67.5%,在1.5 L.h-(-1)的曝气量时硝化效率最高达到81.5%,可见水动力的富氧作用可促进硝化作用的进行。菌株L4和芦苇的协同作用在河口氮污染修复中具有良好的应用潜力。
摘要:地下渗滤系统(subsurface wastewater infiltration system,SWIS)是一种生态化的污水处理技术模式,在处理小水量、分散污水方面具有较为明显的技术优势,例如管理简单、运行费用低、兼具生态服务功能等。SWIS对污水中氮的去除主要依靠微生物硝化-反硝化作用,脱氮效果受内外部条件因子制约。当基质层内部溶解氧含量不足、NO_2--积累、氧化亚氮还原酶活性受到抑制时,硝化和反硝化过程均可释放N_2O气体。进水水质、操作条件、温度等因素影响N_2O释放量和转化率。利用原位实验平台,采用静态箱-气相色谱分析方法,以实际生活污水为研究对象,分析了进水氮负荷波动条件下SWIS中N_2O产率、转化率和释放周期的变化规律。研究表明,进水氮负荷显著影响SWIS除污效率、N_2O产率和转化率。随着进水氮负荷由1.6 g·m-(-2)·d-(-1)增至7.2 g·m-(-2)·d-(-1),出水COD、NH_4-+-N、TN质量浓度分别由(9±3)、(0.4±0.1)、(1.5±0.11)mg·L-(-1)升高到(70±7)、(11.0±1.0)、(15.4±0.4)mg·L-(-1);N_2O产率与转化率表现出先升高后降低的趋势,其中,N_2O产率可高达(60.6±2.0)mg·m-(-2)·d-(-1),同时,进水总氮(转化率1.33%±0.03%)转化成N_2O逸出系统;随着系统落干时间的延长,N_2O产率呈下降趋势。综合考虑处理能力、出水水质和N_2O释放量,建议在工程应用中,选用具有一定脱氮能力的前处理工艺,控制SWIS进水氮负荷在4.0-5.6g·m-(-2)·d-(-1)之间,且适当延长SWIS干化周期。此时,出水水质满足城市景观地表水水质标准(GB/T18921—2002),N_2O产率和转化率均维持在较低水平。
摘要:在山西省临汾市南部燃煤污染代表性区域(1034 km-2)采集了128个表层土壤样品,采用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)分析了土壤中16种优控多环芳烃(PAHs)的含量,并对样品中PAHs的生态风险和人体健康风险进行了评价。结果显示,16种PAHs的质量分数为(723.2±1 230)μg·kg-(-1),组成成分以4-6环为主。根据Maliszewska-Kordybach分级评价标准,研究区域土壤中78.12%的样品受到PAHs不同程度的污染。基于内梅罗综合污染指数法评价结果,研究区域83.59%的样点存在PAHs污染,其中古城镇和新城镇60%以上的采样点达到了重度污染级别。基于毒性当量因子(Toxic Equivalency Factor,TEF)风险评价法的生态风险评价结果显示,荷兰土壤质量标准所涉及到的10种PAHs的苯并(a)芘(Bap)毒性当量浓度(Bap toxic equivalent quantity,TEQ_(Bap))为(67.50±137.7)μg·kg-(-1),其中42.19%的样点超过荷兰土壤TEQ_(Bap10)的标准限值,古城镇和新城镇土壤中PAHs平均超标3倍以上。对研究区域的暴露人群分别进行非致癌风险及致癌风险评价,结果显示研究区域土壤中的PAHs不会对成人和儿童产生明显的非致癌风险。而在古城镇、新城镇、陶寺乡、景毛乡和永固乡,土壤中PAHs引起的综合致癌风险已超过可接受致癌风险(10-(-6)),对人群健康构成了潜在威胁,需引起重视;其他研究区域的致癌风险仍在可接受范围(10-(-6))之内。
摘要:采用土培试验,以越冬稻、R1088(籽粒Cd低积累)和IR34582、太粳558(籽粒Cd高积累)4个水稻品种为试验材料,研究不同水稻品种在Cd0(不加Cd)、Cd5(5 mg·kg-(-1))和Cd25(25 mg·kg-(-1))胁迫下对Cd的吸收、转运及其分配特征,以期为培育镉低积累水稻品种提供科学依据。结果表明,(1)Cd胁迫下,Cd低积累水稻品种根Cd含量显著高于Cd高积累水稻品种,而地上部Cd含量却显著低于Cd高积累水稻品种;同时,其TF_(根-茎)和TF_(茎-叶鞆)也显著低于Cd高积累水稻品种。(2)Cd在各组织亚细胞中的含量表现为细胞壁〉可溶部分〉细胞膜〉细胞器。Cd胁迫下,Cd低积累水稻品种根系细胞壁(F1)、细胞器(F2)、细胞膜(F3)和可溶部分(F4)Cd含量均显著高于Cd高积累水稻品种,而茎、叶鞘和叶中F1、F2、F3和F4Cd含量却显著低于Cd高积累水稻品种。(3)不同水稻品种各组织间转移系数与根系Cd亚细胞分布比例相关性分析表明,Cd5处理中,TF_(根-茎)分别与F1和F4分配比例呈极显著负相关和显著正相关,相关系数分别为-0.93 1(P〈0.01)和0.702(P〈0.05);Cd25处理中,TF_(根-茎)与F1和F4分配比例呈极显著负相关和极显著正相关,相关系数分别为-0.908和0.786(P〈0.01)。综上所述,Cd胁迫下水稻各组织Cd含量显著增加,且Cd含量和TF_(根-茎)在Cd高低积累水稻品种间存在显著差异,根系细胞壁和可溶部分在Cd从根部向上转运的过程中起着重要作用。
摘要:滨海湿地是缓解全球变暖的有效蓝色碳汇,互花米草Spartina alterniflora作为一种外来物种在中国沿海地区广泛分布,国内学者对其入侵下的滨海湿地土壤有机碳变化进行了众多研究。研究区主要集中在盐城自然保护区、长江口、杭州湾、闽江口湿地和漳江口红树林自然保护区等互花米草大面积分布区域,研究内容主要是比较其入侵前后地下一定深度土壤有机碳含量分布以及它们随入侵年限延长和不同季节的变化规律。文章通过相关数据与资料集成分析,阐述了互花米草入侵对湿地土壤有机碳的影响机制,比较中国互花米草湿地土壤有机碳时空变化特征,并分析其主要影响因素,如纬度、入侵前本底植物类型、入侵年限、水文状况、采样时间、采样深度以及土壤理化性质等。在此基础上,指出现有研究中存在的主要问题,并提出今后研究展望,如更加广泛地开展中国滨海地区互花米草湿地土壤碳汇效应的长期观测、使用高分辨遥感影像辨识植物类型和互花米草时空分布、综合考虑众多影响因素进行野外样点布设、统一湿地土壤采样方法和有机碳室内实验分析方法、重视与加强互花米草湿地碳封存和碳释放的比较研究等,以期对滨海湿地碳的增汇减排评估和合理调控提供重要依据,加深理解全球碳循环及全球变化。