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生态环境学报 2018年第11期杂志 文档列表

生态环境学报杂志研究论文

不同林龄云南松凋落叶分解及养分归还特征1981-1986

摘要：为探讨不同林龄云南松的凋落叶产量及分解养分归还特征,以云南玉溪磨盘国家森林公园不同林龄(15 a、30 a和45 a)云南松为对象,采用样地法及网袋法,经过1 a的定位观测,对云南松凋落叶产量、分解及养分(N、P、K、Ca和Mg)归还特征进行了研究。结果表明:(1)磨盘山地区不同林龄云南松凋落叶产量在11月至翌年1月最大,为1.92~3.30 t·hm-2,占全年凋落叶量48.98%~56.44%,而2—4月凋落叶产量最少,仅占全年的8.81%~10.50%;不同林龄年凋落叶产量表现为30 a(5.92 t·hm-2)>45 a(5.05 t·hm-2)>15 a(3.29 t·hm-2);(2)不同林龄云南松凋落叶在分解1 a内总失质量率表现为30 a(40.82%)>15 a(40.41%)>45 a(38.06%);随林龄的增加,凋落叶分解半衰期分别为1.11 a(15 a)、1.29 a(30 a)和1.39 a(45 a),分解周期分别为4.82 a、5.23 a和5.60 a,分解系数分别为0.40 a-1、0.41 a-1和0.38 a-1;(3)凋落叶分解过程中N归还量在各时期均为30 a>45 a>15 a,并随时间推移呈现出不断增加的趋势,而其他养分元素归还量在分解过程中均呈现出不同的波动情况,N、Ca和Mg归还量均在11月至翌年1月期间达到最大值,P、K则在8—10月期间归还量达到最大;(4)经过1 a的分解,不同林龄所测定的5个养分元素归还总量为45 a(250.75 kg·hm-2)>30 a(239.64 kg·hm-2)>15 a(164.17 kg·hm-2)。

不同生物沙障对科尔沁流动沙丘植被恢复及土壤湿度的影响1987-1992

摘要：科尔沁沙地广泛存在的流动沙丘是土地退化的极点,在该沙丘区进行植被恢复和沙丘固定十分困难。生物沙障是一种普遍采用的有效固沙措施,但目前对于不同沙障材料对植被恢复的影响缺乏足够的认识。为了研究不同沙障材料固沙对植被恢复的作用,并筛选出适合科尔沁沙地流动沙丘固定的沙障组合类型,于2014年在科尔沁沙地流动沙丘的迎风坡中部设置了白柠条(Caragana korshinskii)、沙枣(Elaeaanus angustifolia)、五角枫(Acer ginnala)、山竹子(Garcinia mangostana)和白榆(Ulmus pumila)的带状生物沙障。沙障设置3年后研究不同沙障材料的植物成活率、高度,沙障内和沙障间的群落植被组成、盖度和土壤湿度。结果表明,生物沙障的植物成活率均较高,白柠条、白榆和山竹子沙障的植物成活率(>70%)和高度(>50 cm)均显著高于沙枣和五角枫沙障。沙障内植被组成和盖度以沙枣和五角枫表现较好,沙障间的植被组成和盖度以白柠条-白榆和五角枫-白榆组合表现较好。生物沙障内不同深度的土壤湿度表现出不同的规律,其中在深度10~20 cm和20~30 cm表现为沙枣、白榆和五角枫沙障内的土壤湿度显著高于白柠条和山竹子的土壤湿度,其他深度生物沙障内的土壤湿度未表现出显著差异。综合考虑生物沙障对植物群落的恢复和土壤湿度的影响,认为五角枫-白榆是该地区流动沙丘固定和植被恢复较理想的沙障组合类型。

西北典型荒漠植物红砂生物量及根系形态特征对降水格局的响应1993-1999

温带荒漠植物叶片功能性状对土壤水盐的响应2000-2010

大巴山国家地质公园珍稀濒危植物资源2011-2016

摘要：珍稀濒危植物是生物多样性和生态系统的重要组成部分,考察研究特定地区的珍稀濒危植物对于区域生物多样性保护、生态环境质量评估及区域生态恢复都具有重要的意义。采用查阅资料、走访和路线踏勘结合植物群落样方调查等方法研究了四川大巴山国家地质公园的珍稀濒危植物种类组成和分布状况,并参照《中国种子植物区系》中划分的属的分布区类型,统计了珍稀濒危植物属的分布区类型及其在同类分布区中的占比,并探讨了该公园珍稀濒危植物的区系特征。结果表明,大巴山国家地质公园有珍稀濒危维管植物67种,隶属36科56属。被《国家重点保护野生植物名录》收录48种,其中Ⅰ级重点保护野生植物5种,Ⅱ级43种;被《中国植物红皮书》(第一批)收录的种类共45种,包括渐危种15种、濒危种7种及稀有物种14种,另有《中国植物红皮书》(第二批)8种。在这67种植物中,崖柏(Thuja sutchuensis)被列为世界自然保护联盟(International Union for Conservation of Nature,IUCN)红色植物名录的极危物种,另有濒危种6种,易危种7种,还有11种为近危或无危种。珍稀濒危植物区系成分复杂多样,共有10种分布区类型,属的分布区以温带成分为主,共41属,是热带成分的3倍之多。起源古老的孑遗物种丰富,且中国特有成分占了非常大的比例,以单型属和寡型属为主,单型属11属,寡种属7属,二者占总属数的32.1%。这与该公园古老的地质构造和奇特的地形地貌密切相关,古老的地质构造为珍稀植物提供了避难所,复杂奇特的地形地貌也为特有物种提供了生存环境。

海拔梯度下元谋干热河谷植物群落特征2017-2022

摘要：大尺度环境条件下物种多样性的响应是植物生态学的热点问题,有关元谋干热河谷内的特殊环境条件如何影响物种多样性以及干热河谷植被的分布上限问题仍然存在争议。以元谋干热河谷10个海拔梯度植物群落为研究对象,采用样方调查法,探讨了植被盖度、物种丰富度、α多样性以及β多样性对不同海拔梯度的响应。结果表明:(1)干热河谷内群落的总盖度与海拔之间呈现非线性变化趋势,随着海拔升高,群落的总盖度总体呈现先减小后增加的趋势,最低值(63%)出现在海拔1 400 m处,最高值(89%)出现在海拔2 000 m处;灌木层盖度与海拔呈现显著正相关趋势,最低盖度(28%)出现在海拔1 100 m处,最高(68%)出现在海拔2 000 m处;草本层盖度与海拔呈现出显著负相关趋势,最低盖度(53%)出现在海拔2 000 m处,最高(73%)出现在海拔1 100 m处;(2)丰富度指数(S)总体上呈现出沿着海拔梯度的升高而增强的趋势,变化范围为2~15;Shannon-Wiener指数(H′)及均匀度指数(J)与丰富度指数的变化趋势一致,变化范围分别为0.53~1.06、0.12~0.23;Simpson指数(D)则与之呈现出相反的趋势,变化范围为0.08~0.02;(3)相异性指数SI在海拔1 400~1 500 m处达到最大值(0.8),Cody指数较小,为0.5,表明此处β多样性最小,物种更替速率最慢,群落处于较稳定状态。结果表明,干热河谷植被的分布并不随着水分的增加而呈线性增加,且干热河谷植被的分布上限在海拔1 400~1 500 m处。研究结果对维持和管理河谷植物多样性,实施生态建设工程,合理开发利用当地资源具有重要指导意义。

基于无人机大样方草地植被覆盖度及生物量估算方法研究2023-2032

摘要：为了探讨与分析无人机大样方估算草地植被覆盖度的可行性及植被覆盖度与生物量的相关性,利用大疆Phantom 3 Professiona无人机获取呼伦贝尔草甸草原60 m×60 m大样方数据,利用开关中值滤波及基于维纳滤波的小波变换对图像进行去噪处理,并用直方图均衡化进行图像增强,构建过绿指数与颜色指数,根据最大熵原理,建立植被覆盖度与背景的双阈值目标函数,采用遗传算法寻找最佳分割阈值,从而估算草地植被覆盖度。结合野外同步实地照相法获取1 m×1 m样方数据,利用t检验及计算均方根误差验证基于无人机大样方估算草地植被覆盖度的精度。结果表明,利用过绿植被指数基于遗传算法的最大熵法估算无人机大样方草地植被覆盖度的精度较高(t检验P值为0.272,均方根误差为6.635 6);株高及覆盖度的交叉变量构建的拟合方程效果(R2为0.853 6,RMSE为2.442 0 g·m-2,估算精度为83.41%)优于单一变量拟合方程。利用无人机数据及最大熵-遗传算法不仅可以快速、准确、高效地获取植被地面信息,同时也可以为遥感估算植被覆盖度提供地面验证,从而提高植被覆盖度估算模型的精度及模型验证的准确性。

空心莲子草叶甲释放量对空心莲子草防控效果的研究2033-2038

摘要：空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)是一种多年生的全球性恶性杂草,破坏入侵地生物多样性,给航运及水产养殖业带来巨大损失。利用生物防治可以有效控制空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)的扩散蔓延,是国内外的研究热点之一。空心莲子草叶甲(Agasicles hygrophila)是从美国引入的专食性天敌昆虫,对空心莲子草有很好的防治效果,且具有生态环保性良好、投入低、防效长等特点。天敌昆虫的释放量可显著影响防控效果,有关其最佳释放量的研究对实际应用具有重要指导意义。依托空心莲子草天敌工厂,采用环境条件控制试验,对空心莲子草的种群密度、植株形态、叶绿素含量、生物量等生物学和生理生化指标进行测定,结合对各种条件下空心莲子草叶甲种群数量的分析,研究了不同天敌释放量(0~8对·m-2)对空心莲子草的防治效果。结果表明,在初始种群密度为40 stems·m-2条件下,随着释放量的增加,空心莲子草叶甲成虫和羽化孔的数量均呈现先增加后减少的趋势,而卵、各龄幼虫、蛹的数量变化规律各不相同;空心莲子草的茎密度、生物量(湿质量、干质量)均随天敌释放量增加而逐渐降低,而节间距、茎直径等形态指标则呈现先降低后增加的趋势。研究结果显示,释放4对空心莲子草叶甲可达到最佳防治效果。在此释放量下,空心莲子草叶甲羽化孔数量和成虫数量均达到最高,空心莲子草种群密度最低,测得的节间距和茎直径最短,叶片中叶绿素含量较低,生物量最少。进一步分析表明,该释放量既能保证空心莲子草叶甲的稳定繁育和数量增加,又可获得对空心莲子草最佳的取食和控制效果,具有成本低、效率高的特点。试验结果可为进一步优化空心莲子草叶甲的繁育和释放技术提供理论依据。

入侵植物对洪泽湖湿地杨树林土壤微生物特性和酶活性的影响2039-2046

广东省热带气旋、雨涝灾害和地质灾害生态风险评价(Ⅱ)2047-2056

摘要：自然灾害生态风险评价对环境保护和防灾减灾有重要意义。选取广东省区域内热带气旋、雨涝灾害和地质灾害为风险源,以植被覆盖度、干燥度、人口密度、单位面积GDP和重要生态功能区为指标构建生态环境脆弱性评价体系,以生态系统服务功能表征风险受体并计算其生态资产,对广东省热带气旋、雨涝灾害和地质灾害生态风险进行评价,在此基础上进行风险类型组合分析,制订区域风险防范措施。结果表明,广东省生态环境高脆弱区主要分布在珠江三角洲地区,低脆弱区集中分布在粤东北山区。生态资产与生态环境脆弱性空间分布表现为生态资产高值区对应生态环境低脆弱区,生态资产低值区对应生态环境高脆弱区。不同类型自然灾害生态风险的空间分布具有差异性,沿海地区以热带气旋和雨涝灾害高等级生态风险区为主,内陆地区以地质灾害高等级生态风险区为主。广东省自然灾害综合生态风险总体上表现为沿海高于内陆,南部高于北部,西部高于东部。热带气旋、雨涝灾害和地质灾害各等级生态风险在全省均有分布,总体上以低生态风险区为主,3种自然灾害低生态风险区分别占全省面积的58.57%、66.54%和58.13%,综合生态风险低风险区占全省面积的59.94%。相应地,在热带气旋、雨涝灾害和地质灾害生态风险及其综合生态风险防范分区中,自适调控区分别占全省面积的68.09%、80.17%、70.59%和71.92%。总体上,广东省大部分地区生态环境优良,自然灾害生态风险较低。

气候变化对西南亚高山区流域碳水平衡的影响模拟2057-2064

摘要：为了揭示气候变化对西南亚高山区流域碳水平衡的影响,应用生物物理/动态植被模式SSiB4/TRIFFID与流域水文模型TOPMODEL的耦合模式SSiB4T/TRIFFID进行西南亚高山区的梭磨河流域不同气候情景下[背景条件(控制试验)、增温2℃(T+2)、增温5℃+增雨40%(T+5,(1+40%)P)]植被与碳水平衡的动态模拟。控制试验结果显示,流域蒸散在流域为苔原灌木覆盖时达到最大而径流深最小;T+5,(1+40%)P试验流域蒸散在流域为森林覆盖时达到最大而径流深最小。随着温度增加,由于森林、苔原灌木和C3草地3种植被类型中森林蒸散增加幅度最大,导致森林从控制试验的增加径流量变为减小径流量。从控制试验到T+5,(1+40%)P试验,森林蒸散从388.1 mm·a-1增加到802.9 mm·a-1,径流深从298.0 mm·a-1减小到157.9 mm·a-1,径流系数从0.43减小到0.16;森林净初级生产力NPP从1 025.5 g·m-2·a-1增加到1 199.5 g·m-2·a-1,净生态系统生产力NEP从476.8 g·m-2·a-1增加到650.8 g·m-2·a-1。NPP和NEP增加幅度低于蒸散增加的幅度,表征碳水耦合关系的水分利用效率WUE随温度增加而明显减小。WUE和森林-径流关系随海拔高度变化,西南山区气候的垂直地带性分布控制了水分利用效率和森林-径流关系的空间变化。

有机-无机氮肥施用对滨海盐土稻田CH4和N2O排放及综合温室效应的影响2065-2072

湖北省主要观测站PM2.5污染特征及气象要素的影响分析2073-2080

摘要：有关湖北省PM2.5污染的时空分布、影响因素及成因的研究较少,分析PM2.5污染特征及气象因素的影响,对科学治理湖北省PM2.5污染具有重要意义。利用2017年和2018年1—3月湖北省7个大气成分观测站逐小时PM2.5质量浓度及平均气温、降水量、相对湿度、10 min平均风速和风向等地面气象观测资料,运用多元逐步线性回归法,探讨PM2.5的变化特征及其与气象因素的关系。结果表明,(1)湖北大气成分监测站PM2.5具有明显的时间变化规律,从日变化上看,除金沙站全天变化平缓外,其他6站PM2.5日变化呈双峰双谷型分布,双峰出现在10:00—11:00和20:00—22:00,双谷出现在06:00—08:00和15:00—17:00。各站PM2.5日均质量浓度变化范围为2.7~269.1μg.m-3,其变化幅度最大值通常出现在1月份。从月份上看,1—3月PM2.5月均质量浓度呈下降趋势;各站PM2.5平均质量浓度介于42.3~90.9μg.m-3,金沙最低而荆州最高;PM2.5质量浓度日均值平均超标率42.3%,其中3月平均超标率22.2%,明显低于1月56.7%和2月50.7%。(2)平均气温、降水量、风速和相对湿度4个近地面气象因素对黄石、金沙和武汉PM2.5质量浓度的影响大而对荆州影响最小,其中平均气温和风速为主要影响因素;具体而言,荆门、宜昌和武汉颗粒物质量浓度主要受气温引起的垂直输送及风速引起的水平扩散影响,襄阳、金沙和黄石则主要受大气中水分变化导致的粒子生成及沉降清除作用影响。(3)各站PM2.5质量浓度水平和变化特征差异在于监测点地理位置和周边环境、城市经济水平和气候气象条件的不同。

佛山市大气细粒子碳质组分时空分布特征及其影响因素2081-2087

摘要：采用热/光法测定了2011年夏季和冬季佛山市城区和对照点大气细粒子碳质组分浓度水平,并讨论了城区与对照点碳质组分的污染水平和时空差异;通过分析OC与EC的相关性,研究了各站点大气中碳质组分的主要来源;最后采用ρ(OC)/ρ(EC)最小比值法估算了各站点SOC的污染水平。结果表明:佛山市大气细粒子碳质组分中有机碳(OC)和元素碳(EC)质量浓度分别为9.93μg·m-3和6.47μg·m-3。从季节上看,佛山市碳质组分季节分布明显,冬季污染程度明显高于夏季,各个区域夏季和冬季OC质量浓度分别为5.33~10.60μg·m-3和10.60~15.94μg·m-3,相应的EC质量浓度分别为3.58~6.94μg·m-3和6.03~10.12μg·m-3;夏季和冬季ρ(OC)/ρ(EC)比值分别为1.15~1.84和1.32~2.34。从空间上看,佛山市各区域OC、EC、ρ(OC)/ρ(EC)和ρ(SOC)/ρ(OC)的变化范围较大,城区与对照点二次有机碳(SOC)占OC比例分别为19%~56%和21%~76%,反映了佛山市碳质组分空间分布存在着显著差异。总体上,佛山市各采样点夏季明显受局地污染影响,冬季明显受区域污染影响。OC与EC的相关性系数r2在0.4~0.7之间,说明佛山市大气颗粒物中OC和EC有相似来源。从大气细粒子浓度来看,对照点更合镇污染程度相对较轻,明显低于其他几个城区采样点,但从大气细粒子碳质组分浓度来看,更合镇碳质组分污染水平较高,特别是冬季EC浓度明显高于城区,表明一次燃烧源对更合镇细粒子污染有重要贡献。研究结果对于对后续评估佛山市大气污染整治效果具有一定参考价值,同时可为产业结构类似佛山的其他重工业城市大气污染控制提供基础数据。

淮南市6种典型行道树叶片富集多环芳烃(PAHs)的差异研究2088-2094

太湖贡湖湾水体中微囊藻毒素的时空分布及健康风险评估2095-2101

摘要：水环境中微囊藻毒素(MCs)的污染会对人体健康造成负面影响。现阶段MCs健康风险评估多是基于慢性暴露情景,在急性事件的评估中存在局限性。为了评估太湖贡湖湾水域MCs污染及其健康风险状况,采用酶联免疫法(ELISA)对贡湖湾11个监测点表层水中的MCs赋存状况进行1年的逐月监测,分析MCs的时空分布特征,并研究MCs的赋存与不同环境因子的关系。另外,结合MCs的急性毒性阈值,采用非致癌风险指数(HI)评价模型对其风险状况进行评价。在监测时段内,贡湖湾水体中的MCs浓度整体处于较低水平,总微囊藻毒素(TMC)的全年平均浓度为0.06μg·L-1,其中靠近西北岸的水体中MCs浓度相对较高;11月贡湖湾水体中MCs的赋存水平最高,TMC和胞外微囊藻毒素(EMC)的平均浓度分别达到0.10和0.07μg·L-1。贡湖湾水体中MCs浓度与氮磷比(N/P)之间具有显著的负相关性,表明N、P的含量变化会影响贡湖湾水体中MCs的赋存,而温度对贡湖湾水体中MCs浓度的影响并不显著。贡湖湾水体中MCs的HI风险指数范围为0.024~0.070,表明贡湖湾水体的MCs污染总体上处于极低或低风险水平,其中在11月风险指数相对较高;另外,靠近西北岸的S3、S4、S5点显现出了相对较高的风险等级。总体而言,贡湖湾水体中MCs的污染水平较低,引起人体健康风险的可能较小,然而,MCs的长期暴露是否会引起慢性健康风险尚未可知,仍需对MCs的污染加强监管。

暖季型水生植物残体分解对冬季浮床氮去除效果的影响2102-2109

摘要：为了解决尾水湿地冬季氮去除率不足和暖季型水生植物冬季集中分解引起的二次污染问题,设计了向冬季水芹菜(Oenanthe javanica)浮床人工湿地(FCW)添加芦苇(Phragmites australis)秸秆的小试实验,研究暖季型水生植物芦苇在冬季集中分解过程中对冷季型水生植物水芹菜的生长,以及对水芹菜浮床人工湿地冬季氮去除率的影响,旨在为解决低温条件下人工湿地氮净化效果减弱以及冬季湿地植物残体的收割管理提供指导意义。结果表明,在80 d试验周期内,芦苇残体分解了33.4%;与对照(CK)相比,添加芦苇秸秆处理(FCW-L)可显著提高水芹菜的叶绿素含量、总根系活力以及生物量,水芹菜地上生物量增加了97.90 g·m-2,地下生物量增加了20.30 g·m-2。试验周期内,碳氮比ω(C)/ω(N)平均值由CK的3.8提升至FCW-L的13.1,而NO3--N、NH4+-N和TN累计去除率由CK的26.5%、41%和27.2%分别提升至FCW-L的90%、82%和73.4%。由此可见,冬季植物残体分解可以改善尾水湿地碳氮比失衡问题,提升冷季型水生植物浮床人工湿地冬季氮去除率。因此冷、暖季型水生植物配植可以作为一种提高尾水湿地冬季氮去除能力的新方法。

人工湿地对规模化养猪废水处理效果评价2110-2116

摘要：为了提高人工湿地对养猪废水中污染物去除效果,针对复合人工湿地存在的地下水污染问题,建立与防渗膜连为一体的复合型人工湿地畜禽养殖废水系统,湿地底层铺设PE防渗膜,选用煤渣、砾石、粗砂作为湿地填料,种植美人蕉(Canna indica)、水芹菜(Oenanthe javanica)、菖蒲(Acorus calamus)、水葱(Scirpus tabernaemontani)、水葫芦(Eichhornia crassipes)湿地植物,考察复合人工湿地运行期间对养猪废水污染物的去除效率,并对温度和系统处理污染物效率的变化进行分析。结果表明:湿地植物在启动初期,对污染物的去除效率较低(NH4+-N、TP和CODCr的去除效率分别为53.6%、61.4%和41.7%),需经过一段时间形成良好的根系结构后,NH4+-N、TP和CODCr的去除能力才会稳定提高;地表流人工湿地植物在气温较高时容易枯死,在高温情况下应设置防晒措施;本研究复合人工湿地处理养猪废水污染物效率在10月达到最高,NH4+-N、TP和CODCr的去除效率分别为98.8%、62.1%和87.1%,湿地后续单元增加曝气能有效处理养猪废水中的NH4+-N;气温变化会影响人工湿地处理NH4+-N、TP和CODCr的效率,气温对NH4+-N和TP去除效果影响明显大于对CODCr去除的影响。该处理系统对养猪废水中的污染物去除效果较好,能够将废水水质提高到理想的水平,可为中小型养猪场构建人工湿地提供理论依据和技术参考。