生态与农村环境学报杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

生态与农村环境学报 2018年第03期杂志 文档列表

固氮蓝藻在环境保护中的应用研究进展193-200

摘要：固氮蓝藻是具有固氮能力的蓝藻的总称,是热带亚热带地区重要的微生物资源。固氮蓝藻在污染修复、生态环境监测、环保生物材料和生物能源开发等环境保护应用领域具有广阔的应用前景。该文就国内外近5 a内(2013—2017年)包括含高浓度氮磷废水处理、重金属或砷污水处理、有机污染物处理、废气处理、生态环境监测、可降解塑料和生物催化剂开发及生物柴油、烃类和氢气等新能源开发相关的固氮蓝藻应用研究热点方向进行全面综述、讨论和展望,以期为国内相关领域的发展提供借鉴。

苏南区域农田土壤和大气颗粒中镉和铅含量及对水稻的贡献研究201-206

摘要：为探究土壤和大气颗粒中镉(Cd)和铅(Pb)含量及其对水稻的贡献,采集了苏锡常农田区自然条件下生长的水稻以及相应的土壤和大气沉降样品,并对其中的重金属含量进行测定,结果显示,Cd含量高于江苏省土壤重金属含量背景值,大气降尘中w(Pb)达382μg·g-1。水稻根系对Cd的富集系数为0.62~3.20,平均值为1.91;Pb为0.02~0.06,平均值为0.04。大气对水稻籽粒中Pb的平均贡献率为32.7%,Cd为15.4%。水稻籽粒中Cd含量主要来自于土壤,来自大气沉降的较少;而Pb在土壤中的移动性和在水稻植株中的转运能力均较弱,水稻籽粒中Pb含量主要来自于大气。除了重金属本身的性质影响水稻对重金属的吸收和积累外,不同土壤环境和大气污染程度也会影响Cd和Pb的贡献率。因此,应根据重金属在水稻中的迁移积累特性和环境污染特点对农田水稻种植进行合理的规划和管理。

岔口小流域AnnAGNPS模型参数敏感性分析207-215

摘要：以黄土丘陵沟壑区岔口小流域为例,选取可能对农业非点源污染模型AnnAGNPS产生影响的径流曲线数CN值、降雨侵蚀因子、饱和导水率、田间持水量、耕作管理因子、水土保持因子、土壤侵蚀因子、地形因子、沟道曼宁系数和化肥施用量等10个因子,采用修正的摩尔斯(Morris)分类筛选法,分析影响模型模拟结果的敏感性程度,在此基础上对模型进行模拟验证。结果表明:CN值与模型模拟结果呈明显正相关;沟道曼宁系数和田间持水量与模型输出结果均呈明显负相关;影响地表径流量输出最敏感的参数是CN值和田间持水量;影响模型泥沙、营养盐输出最敏感的参数主要是CN值、土壤可蚀性因子、耕作管理因子、地形因子和水土保持因子;氮磷污染物空间分布不具一致性,区域差异明显,土壤氮磷库是其流失主要来源;径流模拟结果显示R 2和Ens均为0.99,模型能较好地反映流域地表径流过程;泥沙和氮磷模拟误差较大,但在一定程度上能反映流域水土流失及氮磷污染的趋势,对流域水土流失及非点源污染的治理具有一定的参考价值。

帽儿山国家森林公园路域生态系统外来植物危害风险评估216-223

摘要：路域生态系统是外来植物入侵的重要场所,对该生态系统中的外来植物危害风险进行评估具有重要意义。按Webb和Presten列出的确定本地种和外来种的9条标准,通过查阅资料和实地调查,获得帽儿山国家森林公园路域生态系统的外来植物名录;依据公路性质、行车量、路面宽度和路面铺设情况等将境内公路分成高、中、低3个干扰水平;应用层次分析法(AHP)构建风险评估指标体系,对该地区所有外来植物危害风险进行评估。结果表明:帽儿山国家森林公园路域生态系统共39种外来植物,相比低纬度路域生态系统,外来植物种类少,风险低;外来植物多为草本,来源美洲,在中国广布,具有重要用途,且菊科所占比例最高;高风险外来植物有月见草(Oenothera biennis)、鬼针草(Bidens bipinnata)、一年蓬(Erigeron annuus)、反枝苋(Amaranthus retroflexus)和欧洲千里光(Senecio vulgaris)5种;所有外来植物在高、中干扰水平公路风险得分高于低干扰水平公路;反枝苋、欧洲千里光和鬼针草在中干扰水平公路的风险得分显著高于高干扰水平公路。为保障帽儿山国家森林公园的生态安全,应尽量减少公园公路建设时对原有环境的破坏并重视公路建设后的生态恢复,同时加强对外来植物检疫和清除等方面的管理工作。

水淹胁迫对桢楠幼树生长及光合生理特性的影响224-231

摘要：以2.5 a生桢楠(Phoebe zhennan)幼树为材料,采用套盆水淹法,分别对桢楠幼树(每组5株)进行不同时段(0、7、14、21、28和35 d)的水淹胁迫处理,测定各处理桢楠幼树的生长及光合生理指标,探讨桢楠幼树生长及光合生理对水淹胁迫的响应,旨在为桢楠幼树的培育及其人工林科学的水分管理提供理论依据。结果显示:(1)水淹胁迫显著抑制桢楠幼树的生长,而地径增量先升后降,且不同水淹时间下株高净生长量分别比对照下降43.4%、59.2%、59.2%和80.8%,水淹35 d的植株全部死亡;(2)水淹胁迫改变了桢楠幼树叶绿体色素的含量和比值,随着水淹胁迫时间的延长,各处理叶绿素a(Chl a)含量分别比对照下降17.4%、22.0%、38.4%和52.3%,类胡萝卜素/叶绿素比值表现为先升后降;(3)叶片净光合速率(P n)、蒸腾速率(T r)、气孔导度(G s)均随着胁迫时间的延长显著降低,胁迫28 d时其下降幅度分别为对照的89.6%、98.2%和98.7%;胞间CO 2浓度(C i)则显著增加,其增加幅度达216.2%;(4)叶片最大净光合速率(P n,max)和光饱和点(L sp)显著下降,而光补偿点(L cp)和CO 2补偿点(C cp)显著上升,叶片净光合速率受到显著抑制。综上,水淹胁迫显著影响桢楠幼树叶片气体交换和光合速率,使其对光照和CO 2的利用能力降低,光合能力受到影响,表现出不耐水淹的生理生态特性,胁迫28 d时大部分植株萎焉濒临死亡,35 d时受胁迫植株全部死亡。

草海湿地区域景观生态脆弱性时空变化特征232-239

摘要：生态脆弱性作为生态学研究的热点和重要方向,对区域环境保护、土地利用规划及可持续发展具有重要指导意义。利用3S技术,基于景观生态学理论和方法构建景观脆弱度指数,从整体上对贵州草海湿地区域的景观类型及景观脆弱度变化特征进行分析。以研究区53个行政村作为评价单元,从较小尺度和可控单元出发,研究草海区域景观生态脆弱性变化及其时空分异特征。结果表明:(1)1995—2015年间草海湿地区域林地、草地面积减少较多,建设用地和水域面积持续增加;研究区景观脆弱度指数范围逐渐变大,但各景观类型脆弱度指数排序不变,由大到小依次为草地、林地、耕地、建设用地和水域。(2)1995—2015年间处于重度脆弱区、中度脆弱区的行政村主要集中在研究区四周,且数量有所减少;处于一般脆弱区和潜在脆弱区的行政村集中在研究区中部区域,数量有所增加。(3)各行政村的景观生态脆弱性水平呈现显著自相关,但景观生态脆弱性接近的行政村在空间上表现出的聚集性有所降低。(4)研究区行政村的景观生态脆弱性空间分布由低-低聚集类型转为高-高聚集类型,大部分行政村的空间自相关属于“不显著”类型,并没有出现低-高聚集区。

耕作年限对鄱阳湖围垦区稻田土壤有机碳组分的影响240-246

稻季磷锌处理对水稻和伴矿景天吸收镉的影响247-252

摘要：超积累植物与农作物轮作或间套作是实现重金属污染土壤边生产边修复的重要方式。通过水稻和伴矿景天(Sedum plumbizincicola)轮作的盆栽试验来研究Cd污染酸性红壤上稻季增施P和Zn对水稻和后茬伴矿景天吸收Cd的影响。结果表明,稻季高P处理(400 mg·kg-1)土壤CaCl 2提取态Cd含量较对照(100 mg·kg-1)有所降低,水稻秸秆Cd含量无明显影响,但秸秆向籽粒的转运系数显著降低;稻季Zn处理降低了土壤CaCl 2提取态Cd含量,糙米Cd含量由0.21 mg·kg-1(对照)降低至0.15 mg·kg-1;稻季增施P和Zn对后茬伴矿景天生长及地上部Cd含量未产生明显影响;Zn处理促进了稻米和伴矿景天对Zn的吸收。稻季适当增施P和Zn降低了水稻Cd积累风险,而对后茬伴矿景天Cd吸收修复无影响,可作为Cd污染土壤水稻与伴矿景天轮作边生产边修复的调控手段。

2种改性生物炭对水体硝态氮的吸附特性253-259

摘要：以2种水生植物香蒲(Typha angustifolia)和芦苇(Phragmites communis)制备的FeCl 3改性生物炭为吸附剂,硝酸钾溶液为吸附质,研究生物炭对水体硝态氮的去除。研究了2种改性生物炭的吸附动力学与吸附等温线特性,结合红外光谱分析(IR)、扫描电镜分析(SEM)和元素分析对2种改性与未改性生物炭进行表征,并探究生物炭投加量、吸附时间、吸附质初始浓度、吸附质pH值等因素对2种改性生物炭吸附硝态氮的影响。结果表明,2种改性生物炭对硝态氮的吸附均符合伪二级吸附动力学方程。FeCl 3改性香蒲生物炭(XP-Fe)和FeCl 3改性芦苇生物炭(LW-Fe)的最大吸附量q m分别为15.55和10.63 mg·g-1。吸附质pH值降低,有利于XP-Fe和LW-Fe对硝态氮的去除。XP-Fe对硝态氮的吸附性能强于LW-Fe。

堆肥物以及堆肥物与铁屑联用原位修复硝酸盐污染地下水研究260-266

摘要：针对地下水硝酸盐污染问题,借助柱实验开展堆肥物以及堆肥物与铁屑联用(以下简称堆肥物+铁屑)分别用于原位生物修复的动态模拟研究,考察生物反硝化的运行效果,探讨水化学参数的变化,分析硝酸盐的转化过程,确认地下水流速和进水硝酸盐浓度的影响,力求拓展纤维素类固体有机碳源的种类和提高纤维素固体有机碳源的反硝化速率。结果表明,堆肥物与堆肥物+铁屑引起的NO 3-去除率分别为75.08%~79.57%和82.24%~86.48%。堆肥物用于原位生物反硝化可行且高效,而且堆肥物+铁屑通过氢自养反硝化更能增强NO 3-的去除。堆肥物与堆肥物+铁屑引起的反硝化速率分别为9.69和11.30 g·m-3·d-1,显著高于锯屑的反硝化速率(0.30 g·m-3·d-1)。25~100 d时,堆肥物引起的总有机碳(TOC)质量浓度增量始终≤18.34 mg·L-1。在运行期间(0~100 d),堆肥物引起出水pH值始终低于进水值。堆肥物+铁屑引起TOC和pH值的变化展现出了与堆肥物相似的规律。运行10 d后,堆肥物以及堆肥物+铁屑将绝大部分NO 3--N转化为气态氮。渗流速度和进水NO 3-浓度显著影响堆肥物以及堆肥物+铁屑的生物反硝化效果。

基于实验室培养的一株铜绿微囊藻生长动力参数率定及生长数值模拟267-275

摘要：铜绿微囊藻水华是目前湖库中主要的有害蓝藻水华,其预测预报方法研究对缓解水华危害具有重要意义。在CE-QUAL-W2模型的基础上,利用PIKAIA遗传算法模拟一种蓝藻水华典型优势种铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的室内生长过程,分析不同生长动力学参数对其生长的敏感性,并确定敏感性参数的阈值。结果表明,CE-QUAL-W2模型能较好地模拟铜绿微囊藻的室内生长过程,最大生长率(AG)、沉降速率(AS)、最适光强(ASAT)、藻细胞氮含量(ALGN)、藻细胞磷含量(ALGP)和单位藻干重叶绿素a(Chl-a)含量(ACHLA)是影响铜绿微囊藻生长的敏感性参数。其中,与Chl-a峰值呈正相关的参数有AG和ACHLA,呈负相关的参数有AS、ASAT、ALGP和ALGN。与Chl-a峰现时间呈正相关的参数有AS和ASAT,呈负相关的参数有AG、ALGP和ALGN。ACHLA的变化只会使Chl-a同倍比放大或缩小,不改变峰现时间。这6个参数的较优取值如下:AG为7.526 8 d-1,AS为0.002 2 m·d-1,ASAT为102.774 4 W·m-2,ALGP为0.000 5,ALGN为0.041 3,ACHLA为0.125 8 mg·μg-1。

平原河网区旱田表土氮素溶出量估算方法276-281

摘要：降雨径流过程是导致农田氮素流失的重要驱动力。在降水产流过程中,农田表层土壤的溶解态氮素会出现溶出现象,是农田溶解态氮素输出的重要途径。有效估算地表溶出量,有助于改进和完善非点源氮污染负荷估算方法。该研究根据大尺度模型溶解态污染负荷计算方法中冲刷渗出的概念,建立了适用于平原河网地区的旱田表土氮素溶出量估算方法;将该方法应用于江苏省大丰市典型平原河网区旱作农田,通过实时观测和模型估算,确定完整降水过程中表土氮素的冲刷渗出系数,并将估算结果与已有研究进行对比验证。该方法可为平原河网地区旱作农田表土氮素溶出量的估算模型和实验研究提供有益补充。

应用近红外光谱快速分析生物炭性质282-287

摘要：为了快速分析不同热解温度条件下制备的生物炭性质的差异,以玉米秸秆为原料,应用近红外光谱技术并结合偏最小二乘和最小二乘支持向量机回归方法对300、400、500和600℃条件下制备的生物炭性质进行预测,采用主成分分析和线性判别分析对生物炭的热解温度进行判别。结果表明,所建方法对于灰分、固定碳、C和H的预测效果较好,预测均方根误差和剩余预测偏差分别为0.024 2、0.029 9、0.016 9、0.001 7和1.32、3.50、3.44、5.66,其决定系数分别为0.974 2、0.912 6、0.912 5及0.927 4。线性判别分析对生物炭热解温度的判别准确度为100%。相对于湿化学方法,近红外光谱技术分析生物炭的性质具有快速、无损等特点,该方法的建立对于生物炭的广泛应用具有重要意义。