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生态环境学报 2018年第02期杂志 文档列表

生态环境学报杂志研究论文

科尔沁沙地恢复过程中地上定植群落与土壤种子库特征及其关系研究199-208

摘要：选择科尔沁沙地固定沙地、半流动沙地和流动沙地样地，研究沙地恢复过程中土壤种子库密度、组成及其与地上植被的关系。结果表明，（1）退化沙地恢复过程中，流动沙地、半流动沙地、固定沙地的土壤种子库平均密度（以单位面积有效种子数量表示，ind·m-2）分别为814、3125和16294ind·m-2。土壤种子库物种组成以一年生草本为主，多年生植物和灌木类所占的比例小。（2）地上定植群落与土壤种子库的变化趋势一致，地上定植群落的平均密度分别为68、242和673plant·ｍ-2。地上定植群落物种组成也以一年生植物为主，但所占比例较土壤种子库有所下降。（3）不管是土壤种子库还是地上定植群落，Shannon-Wiener指数、Simpson指数、均匀度指数和丰富度指数大小顺序均为：固定沙地>半固定沙地>流动沙地，土壤种子库物种多样性指数均大于地上植被。（4）地上植被与土壤种子库组成上的相似性系数在0.333~0.739之间，相似性系数较高。地上定植群落与土壤种子库密度存在显著的正相关关系。流动沙地、半流动沙地、固定沙地地上植被密度分别有36%、52%、60%的变异可归结为土壤种子库密度的变异。科尔沁沙地土壤种子库是地上植被自然恢复的重要物质基础，土壤种子库中的大量种子，在植被自然恢复中将发挥积极的作用。

磷添加对三江平原湿地小叶章立枯质量和分解的影响209-215

杨-桤短期混交的林地土壤养分异质性216-223

摘要：以江苏省泗洪县陈圩林场5年生的具有不同混交比例的南林95杨（Populus×euramericana‘Nanlin-95’）和江南桤木（Alnustrabeculosa）混交林为对象，对混交5年后所产生的林地局部土壤养分异质性以及碳、氮、磷生态化学计量特征进行研究，从养分供应和平衡角度探讨引入固氮树种进行混交后在短期内所产生的混交效应，为杨树人工林养分管理及杨树混交林营造提供理论依据。研究结果表明，杨-桤混交5年整体上提高了林地土壤pH值，但其提高程度随桤木比例的增加而下降。杨-桤2∶1混交林分中由杨树与桤木围成的行间0~10cm土层的土壤pH值为6.98，显著低于由2行杨树所围成的区域（7.29），表现出明显的异质性。土壤有机碳和全氮含量在各种混交比例林分的不同区域变化不大，而全磷含量则表现为混交林分略高于杨树纯林。4种混交比例林分土壤中硝态氮占无机氮总量的98%以上，同一混交林分中靠近桤木行区域的0~10cm土层土壤的铵态氮含量整体上高于靠近杨树行的区域，其中杨-桤1∶2混交林分中由2行桤木所围成的区域的0~10cm土层土壤铵态氮含量（0.60mg·kg-1）是杨树纯林的2.14倍。杨-桤2∶1混交林分中由杨树与桤木围成的区域0~10cm土层土壤C∶N比（9.48）和C∶P比（29.13）均显著低于杨树纯林（分别为12.46和39.64），反映了混交引起的林地养分提高效应以及生态化学计量学特征的改变。整体而言，固氮树种桤木的引入在混交5年后即导致混交林地土壤出现一定程度的养分异质性，提高了林地局部区域的土壤养分含量、供应能力，并改变了其生态化学计量学特征。

亚热带地区不同人工林配置下土壤微生物量碳及微生物墒的年际动态224-231

青海超净区高寒草甸土壤有机碳及养分分布特征232-238

摘要：青海省河南蒙古族自治县被联合国科教文组织誉为亚洲四大超净区之一，该区域土壤中的氮磷钾等养分除了来自大气沉降外，只有输出没有人为输入，这一生产管理方式是否会影响该地区草原生产的可持续性，目前鲜见报道。文章分析了青海省河南县高寒草甸土壤有机碳、全氮、全磷和全钾及速效养分含量的变化特征，以确定该区域土壤供肥能力。研究结果表明，河南县高寒草甸土壤中灌丛型草甸土壤有机碳含量最高，为79.07g·kg-1，禾草型草甸最低，为57.89g·kg-1；灌丛型草甸、杂类草型草甸和沼泽型草甸之间土壤有机碳差异不显著，与矮嵩草型草甸和禾草型草甸差异显著。土壤全氮含量同样为灌丛型草甸最高，为7.14g·kg-1，禾草型草甸最低，为5.52g·kg-1，但5种类型草甸土壤全氮含量均差异不显著。土壤全磷含量以杂类草型草甸最大，为2.0g·kg-1；全钾含量以矮嵩草型草甸最大，为25.21g·kg-1；而土壤全磷和全钾含量均以沼泽型草甸最小，分别为1.93g·kg-1和21.10g·kg-1，但5种类型草甸土壤的全磷和全钾含量均不显著。灌丛型草甸土壤碱解氮含量最高，为438.72mg·kg-1；禾草型草甸最小，为391.10mg·kg-1。灌丛型草甸和杂类草型草甸土壤碱解氮含量差异不显著，与沼泽型草甸、矮嵩草型草甸和禾草型草甸差异显著。沼泽型草甸土壤速效磷含量最大，为13.79mg·kg-1，矮嵩草型草甸最小，为10.32mg·kg-1；5种类型草甸土壤速效磷含量差异不显著。杂类草型草甸中土壤速效钾含量最高，为350.94mg·kg-1，沼泽型草甸最小，为246.25mg·kg-1；矮嵩草型草甸、禾草型草甸和杂类草型草甸土壤速效钾含量差异不显著，与灌丛型草甸和沼泽型草甸差异显著。土壤有机碳与全氮和碱解氮均呈极显著正相关。5种类型草甸土壤供氮、供钾潜力均极高，且速效钾含量已达到�

西藏沙棘叶片黄酮含量与生态因子的相关性239-245

摘要：西藏沙棘（HippophaetibetanaSchlecht.）是分布于青藏高原的一种人工造林先锋树种和重要资源植物，其叶片富含生物活性物质黄酮，阐明西藏沙棘叶片黄酮含量及其与生态因子之间的关系对西藏沙棘资源开发具有指导意义。以甘肃、青海和四川分布的26个西藏沙棘（HippophaetibetanaSchlecht.）自然种群为研究对象，通过野外调查取样及室内分析，测定了西藏沙棘叶片4种黄酮含量，采用冗余分析（RedundancyAnalysis，RDA）方法分析了西藏沙棘叶片黄酮与11个生态因子（包括海拔、纬度、经度、年均降雨量、年均温度、年最高气温、年最低气温、1月气温、7月气温、风速和水蒸汽压）的关系。结果表明：西藏沙棘叶片中杨梅素、槲皮素、山奈酚、异鼠李素和总黄酮平均含量分别为0.13、2.00、1.08、3.51和6.73mg·g-1，各类黄酮平均含量排序为：异鼠李素>槲皮素>山奈酚>杨梅素。RDA分析表明，环境变量对沙棘黄酮总解释量为59.9%，西藏沙棘叶片总黄酮含量随纬度（F=8.632，P=0.004）的增加而降低，随海拔（F=9.723，P=0.006）、1月气温（F=5.525，P=0.014）、年均降雨量（F=5.425，P=0.022）和水蒸汽压（F=3.682，P=0.048）的增加而增加，说明高海拔地区生态环境条件有利于叶片黄酮的富集；杨梅素、槲皮素、异鼠李素随空间和生态因子显示出一致的变化规律，但山奈酚含量无显著变化规律。

不同CO2浓度升高水平对水稻光合特性的影响246-254

银丝竹3种颜色叶片光合特性研究255-261

黑肩绿盲蝽对水稻挥发物单一组分的嗅觉行为反应262-267

摘要：研究水稻挥发物单一组分对稻飞虱（Nilaparvatalugens）天敌黑肩绿盲蝽（Cyrtorhinuslividipennis）嗅觉行为反应的影响，为进一步开发基于水稻挥发物的害虫天敌引诱剂提供一定的理论依据。利用T型嗅觉仪室内测试了黑肩绿盲蝽对10种水稻挥发物单一组分（苯乙醛、2-庚酮、α-蒎烯、芳樟醇、反-2-己烯醛、叶醇、罗勒烯、水杨酸甲酯、橙花叔醇、石竹烯）不同浓度（100、10、1、0.1mg·L-1）的嗅觉行为反应。试验结果表明，α-蒎烯（100mg·L-1）、水杨酸甲酯（10mg·L-1）、芳樟醇（1mg·L-1）、罗勒烯（1mg·L-1）、反-2-己烯醛（0.1、1、10、100mg·L-1）、叶醇（0.1mg·L-1）等6种化合物对黑肩绿盲蝽雌成虫具有引诱效果，而芳樟醇（10、100mg·L-1）、叶醇（100mg·L-1）、橙花叔醇（1、10、100mg·L-1）、β-石竹烯（0.1、1、10、100mg·L-1）对其产生了驱避效果。同种化合物在不同浓度下的作用效果不同。黑肩绿盲蝽会对水稻挥发性化合物单一组分产生一定的嗅觉行为反应，且在不同水稻挥发物不同浓度下的选择行为存在一定的差异。水稻挥发物单一组分的浓度对黑肩绿盲蝽的嗅觉选择行为具有一定的影响，如芳樟醇和叶醇在低浓度下表现出引诱而高浓度下表现出趋避；反-2-己烯醛随浓度的增加引诱效果减弱，而橙花叔醇随浓度的增加驱趋避效果增强。

基于AQI的深圳大气污染特征及其典型环流形势分析268-275

摘要：随着中国城市化加速以及机动车保有量的大幅增加，城市环境问题日益突出。深圳地处珠江三角洲城市群，空气质量恶化引起社会各界广泛关注。利用深圳市11个国控站空气质量时平均、日平均监测资料、欧洲中心中期天气预报（ECMWF）再分析资料以及温度、湿度等自动气象监测数据，采用数理统计和典型环流分型等方法，在分析2013—2015年深圳市大气污染时空分布特征的基础上，探讨了深圳污染日典型环流形势特征，以期为深圳大气污染的预警预报、防治及其影响评估提供科学依据。基于空气污染指数（AQI）的污染分析表明：2013—2015年深圳市空气质量呈转好趋势，污染以轻度污染为主（92.4%）；引起污染天气的主要污染因子是PM2.5（75%）、O3（19%）和NO2（4.8%），PM2.5和NO2引起的污染天气呈下降趋势，而O3引起的污染天气呈上升趋势，这表明光化学污染已成为深圳大气污染的重要形式。深圳的大气污染过程持续时间短，以1~2d为主，污染天气集中出现在冬季，且易出现长时间持续（≥5d）的污染过程。主要污染物季节特征明显，冬季为PM2.5，夏季O3，春秋季PM2.5、O3和NO2均会出现。深圳污染天气空间差异性较大，总体呈现西多东少的分布，东部沿海地区是深圳空气质量最好的区域。深圳污染日典型天气形势可分为大陆高压型、热带气旋型两类，其中秋冬季为大陆高压型，夏季为热带气旋型，在空气质量预报预警服务中，不同季节应关注不同污染物浓度变化和天气形势演变。

西安市临潼区地表颗粒物重金属分布特征及生态风险评价276-281

摘要：为了研究地表颗粒物中重金属含量在城市不同功能区的分布特征及其潜在生态风险，以西安市临潼区为研究区，选择工业区、居民区、商业区、交通区和旅游休闲区5个不同功能区，共采集75组地表颗粒物样品，采用火焰原子吸收光谱（A3）测定了样品中重金属Pb、Cd、Cu、Cr的含量，分析了不同功能区地表颗粒物重金属的分布特征及其污染来源，并采用潜在生态指数评价法对不同功能区重金属潜在生态危害进行评价。结果表明：西安市临潼区地表颗粒物重金属Pb、Cd、Cu、Cr均存在一定程度超标，平均质量分数分别为258.52、1.85、92.30、83.39mg.kg-1，分别是西安市表层土壤背景值的12.08、20.56、4.31、1.33倍，中国土壤背景值的9.94、19.07、4.08、1.37倍。4种重金属中Pb、Cd、Cr受人类活动影响导致空间变异性较大，而Cu的变异系数为0.3，表明其受人类活动干扰较小。不同功能区地表颗粒物重金属污染差异较大，Cu、Pb表现为工业区>商业区>交通区>居民区>休闲区；Cr、Cd表现为交通区>工业区>商业区>居民区>休闲区。重金属潜在生态危害系数大小顺序为Cd>Cu>Pb>Cr。5个功能区的生态危害水平均为强生态危害等级（Ⅲ级），其中，交通区与工业区潜在生态危害水平最高。优化工业生产和减少交通污染是改善临潼区地表颗粒物重金属污染的有效措施。

城市不同级别道路尘土的粒径特性分析282-289

摘要：城市道路尘土粒径与城市径流污染物关系密切，是地表污染物的重要物理指标之一，直接影响着城市地表径流水质和排水管网以及下游纳污河道的水环境。选取天津市西青区4个级别道路（快速路、主干路、次干路、支路），共12个断面43个采样点，对道路尘土的采样方法进行规范化后，采集了5种下垫面，即非机动车道、人行道、隔离带（机动车道）、隔离带内草地以及道路侧边绿化带等处的尘土或表土样品共129个。粒径分析表明，除支路之外，快速路、主干路和次干路各处尘土的平均粒径差异明显。各级道路不同下垫面上的尘土粒径主要分布在0~50μm范围内。在不同下垫面上，道路级别越高，尘土粒级分布越小且越集中，道路级别越低，尘土粒级分布范围越广。各断面的尘土粒径都呈非正态分布，主要呈双峰变化，少有单峰，峰值粒径主要出现在50μm和400μm左右，粒径最大值、最小值也与道路级别有关。一般地，同一断面的非机动车道、人行道、隔离带的尘土粒径范围有一定的相似性，但各粒径所占比例不同。不同级别道路粒径特征的差异主要受道路功能、周边环境和道路清扫方式的影响。快速路和主干路交通功能显著，汽车扬尘对尘土粒径的影响较大；次干路和支路以服务功能为主，周边环境复杂，尘土累积量较多，粒径较大；机械水洗清扫可大大降低尘土总量和尘土粒级，而人工清扫对尘土总量和粒级影响有限。道路尘土粒径的分析为进一步研究其与污染状况的关系奠定基础，同时可为城市道路清洁管理提供参考。

冰川分布格局对地理因子响应机制290-296

摘要：为探究高寒区冰川分布格局及其对地理位置、地形和气候因子的响应机理，以新疆玛纳斯河流域为研究样区，以TM影像、DEM和气象站点资料为数据源，借助RS和GIS技术提取冰川边界信息，采用线性回归模型估算研究区气温和降水数据并进行栅格计算，基于DEM数据提取山区坡度和坡向等地形信息，与所提取的研究区冰川分布格局信息叠加后得到了布局均匀的213个冰川样点，并获取各样点的地理位置（经纬度）、地形特征（高程、坡度和坡向）、NDSI、气温和降水等属性信息，最后运用偏最小二乘法（PLS）构建了冰川-地形-气候遥感反演模型，并进行模型有效性和适用性检验。分析结果表明：该模型能够解释78.2%以上的因变量变异，对研究区冰川分布格局的总预测能力达到76.9%，有效性检验结果表明模型效果较为显著，有效克服了自变量间多重相关性的干扰；同时发现PLS方法对冰川分布格局及其影响因子的相关性分析具有较好的分析能力。气候变化是影响研究区冰川分布格局动态变化的最重要因子，地形因子对冰川的发育和积累具有决定性作用，而地理位置的贡献相对较小。另外，为了能更好地模拟冰川分布格局，在以后研究中应将影响冰川分布格局变化的其他因子也纳入模型中，如山区风向、风力、水汽压、相对湿度及下垫面性质等对冰川分布和变化都有一定影响。该研究可为区域气候和水文研究提供理论参考，对干旱区水资源的合理利用亦具有重要指导意义。

基于AHP-CVI技术的黄河三角洲海岸带环境脆弱性评价297-303

摘要：黄河三角洲海岸带位于黄河三角洲高效生态经济区和山东半岛蓝色经济区，受自然和人类活动的共同影响，其生态环境脆弱。对黄河三角洲海岸带进行环境脆弱性评价，可为该地区减灾防灾和生态环境可持续发展提供一定的科学依据。该研究构建了包括自然固有脆弱性因素和人类特殊脆弱性因素的黄河三角洲海岸带环境脆弱性评价指标体系，建立了包含国家标准、专家评定、观测计算数据评定的脆弱性评价指标量化方法，采用层次分析法确定评价指标权重，以海岸带脆弱性指数法作为评价模型，基于GIS软件平台对黄河三角洲海岸带区域进行环境脆弱性评价与空间分布格局分析。结果表明：黄河三角洲海岸带环境脆弱性等级主要表现为重度脆弱和极度脆弱（41.2%）、中度（19.7%）、微度脆弱和轻度脆弱（39.1%）；由于受人类活动的影响，其脆弱性空间分布格局表现为陆地部分脆弱性高，海洋部分脆弱性低；受植被、围垦面积等因素的制约，陆地部分的脆弱性表现为由陆地向岸线加强，陆地部分为重度脆弱，海岸线一带呈极度脆弱；海洋大部分为微度脆弱和轻度脆弱，但黄河入海口处由于受海水入侵、海岸侵蚀等因素制约呈现中度脆弱。为保持黄河三角洲海岸带环境可持续发展，应在充分保护已有自然固有因素的基础上，减少人类活动对环境的破坏。

珠江三角洲城市群生态安全评价及态势分析304-312

摘要：着眼于珠三角地区生态环境问题，进行城市群生态安全评价及预测研究，以掌握珠三角城市群生态安全时空分异，为地区生态安全维护与管理决策提供参考。基于PSR模型，从资源、环境、人口和社会经济等方面选取15个指标，构建珠三角城市群生态安全评价指标体系；利用加权平均法对珠三角各市及城市群1978—2015年的生态安全状况进行综合评价；采用回归分析方法构建预测模型，对珠三角城市群未来7年生态安全水平进行预测。结果表明，（1）区域内生态安全呈现出东、西和中部的分异，中部明显低于东、西部。（2）珠三角城市群生态安全呈现逐渐下滑态势，较严重的是广州、深圳和珠海市，评价值基本在0.39~0.72之间，处于较安全向不安全等级变化，广州以2008年和2012年为临界点；其余城市（区域）则由较安全下滑至临界安全；未来7年内生态安全趋势不容乐观。（3）惠州和江门市的生态安全曲线波动频繁，在0.43~0.76之间，但变化幅度居中。（4）各城市生态系统子系统承受的压力、做出的响应以及呈现的状态各具特色。未来珠三角各市需因地制宜地采取环境整治措施，以促进城市群朝着可持续方向发展。

基于GWR的中国居民生活能源消费驱动因素时空演变研究313-321

摘要：借助地理加权回归模型（GWR）揭示中国30个省份、直辖市、自治区2011—2014年人均生活能源消费量受人均可自由支配收入、产业结构、能源消费结构、城镇化率、老龄化率、受教育程度各驱动因素作用的空间差异性。通过研究各省市生活能源消费的驱动因素的空间分布状态，为国家制定差异化的区域生活节能目标和寻找多元化的节能途径提供有益参考。结果表明：人均可自由支配收入、城镇化及受教育程度对人均生活能源消费量产生正向作用，产业结构、能源消费结构及老龄化率对人均生活能源消费产生抑制作用，且生活能源消费各影响因素的回归系数表现为：受教育程度>城镇化率>人均可自由支配收入>产业结构>能源消费结构>老龄化率。因此，政府在进行政策制定时，需根据各影响因素的驱动作用及其空间差异，针对不同区域采取差别化的能源政策，不断调整和优化产业结构和能源消费结构，减少城镇化中能源回弹效应的消极影响，引导和激励居民绿色能源消费，缓解人口规模增加、消费水平提升和城镇化对生活节能的压力。

一株铬还原菌的分离鉴定及铬还原特性研究322-329

摘要：铬污染是目前最为普遍的重金属污染物之一，一定浓度的Cr(Ⅵ)会威胁动植物健康。用微生物修复技术降解高毒性的Cr(Ⅵ)可为环保高效的铬污染治理开辟新途径。针对从湖南某铬盐厂污染区土壤中分离筛选出的铬还原菌G12进行菌种鉴定及铬还原特性研究，明确该菌株的最适生长条件，考察其在不同环境条件下的铬还原效果，为原位微生物修复技术实际工程应用提供理论依据。通过菌株形态特征和16SrRNA基因序列分析，确定该菌株为革兰氏阳性芽孢杆菌，鉴定为短小芽孢杆菌（Bacilluspumilus）。研究发现B.pumilusG12的最佳生长温度和pH分别为30℃和9.0；且菌株铬还原能力随着初始Cr(Ⅵ)浓度的升高而下降；在50、100、200、400和600mg·L-1初始Cr(Ⅵ)浓度条件下其铬还原率分别为66.2%，35.7%，26.1%，16.0%和6.0%。在改变环境过程中，该菌株以甘油为外加碳源电子供体时对Cr(Ⅵ)的还原率可达100%，在60h可将50mg·L-1Cr(Ⅵ)还原为零；菌株G12培养可耐受较高盐浓度，在10g·L-1NaCl盐浓度下菌株的还原能力最佳，Cr(Ⅵ)的去除率为70%；将菌株分别培养在含不同重金属离子的培养液中，菌株G12还原能力均受到抑制。对菌株G12的铬还原能力的初步研究结果表明，菌株G12在铬污染修复中具有良好的应用潜力。

不同原料生物炭对水体硝态氮的吸附性能研究330-340

摘要：探讨不同原料生物炭对水体硝态氮（NO3--N）吸附量的影响及吸附机制，为生物炭的科学应用提供基本理论依据。以花生壳、玉米秸秆、杨木屑和竹屑4种不同物质为原料，在500℃无氧条件下热解制备生物炭，通过吸附平衡试验，结合吸附前后的电镜扫描图（SEM）、傅立叶红外光谱图（FTIR）以及X-射线光电子能谱（XPS）等技术研究不同原料生物炭对NO3--N的吸附特性。结果表明，生物炭吸附NO3--N受pH的影响，随着pH值增大，吸附量显著降低。在溶液pH=2.00条件下，随溶液NO3--N质量浓度的升高，4种生物炭对NO3--N的吸附量显著增加，且在初始质量浓度为800mg·L-1的体系中达到平衡，花生壳生物炭（PBC）的最大吸附量为30mg·g-1，玉米秸秆生物炭（MBC）为44mg·g-1，杨木屑生物炭（ABC）为18mg·g-1，竹屑生物炭（BBC）为22mg·g-1，吸附能力大小为MBC>PBC>BBC>ABC。PBC、MBC和BBC3种生物炭的吸附等温线符合Langmuir模型，ABC符合Freundlich方程，吸附均可在60min内达到平衡；伪一级动力学方程可以较好地描述生物炭对NO3--N的动力学吸附过程。对比吸附前后的FTIR和XPS图谱发现，生物炭表面分布的-OH、-C=O、-C-O-、-O-等官能团参与了其对NO3--N的吸附，且与之相连的C原子结合能发生改变。4种生物炭吸附能力差异显著，其吸附机制均与表面官能团和金属化合物的作用有关，尤其以含氧官能团作用吸附NO3--N，且吸附过程由快速反应所控制。