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08期杂志 文档列表

生态保护红线区废弃矿山生态修复监管673-677

摘要：国家重点生态功能区是生态保护红线划定的重要组成部分之一。矿山生态环境损害被认为是影响区域生态安全的第一大诱因。多年来,由于＂有矿快挖,有水快流＂经济发展政策的惯性作用,矿产资源开发有力促进了区域经济社会发展,但另一方面也造成了严重的流域/区域生态功能破坏。以长江经济带重点生态功能区为例,结合划定并严守生态保护红线的要求,在分析矿山分布及其生态环境问题的基础上,深入剖析了矿山生态修复存在的主要问题,提出了废弃矿山生态修复监管对策,以期科学制定不同矿山生态修复阶段的目标：矿山地质环境治理—植被恢复/土地复垦—生物多样性重建—区域生态功能修复,为区域生态安全提供技术支撑。具体建议包括建立涵盖生态环境全要素的矿山生态修复监管机制,制定生态保护红线区废弃矿山生态修复专项规划,开展矿山生态环境损害与功能修复技术研发,研究制定矿山生态修复国家标准。

融合主被动遥感的乌海矿区土地损伤测度678-685

摘要：煤炭资源开发战略加速西移,迫使西北矿区土地损伤迅速加剧。传统的矿区土地监测手段难以实现全空间覆盖的土地损伤诊断,该研究以乌海矿区为研究对象,采用Landsat TM/OLI影像和Sentinel-1A影像,利用3S、合成孔径雷达干涉测量（InSAR）技术,通过提取植被损伤指数、地表形变指数和土地覆被类型等关键参数,以土地结构损伤函数与土地功能损伤函数为主体构建矿区土地损伤测度模型。结果表明：矿区土地损伤在空间分布上呈现以开采工作面为中心向四周辐射衰减特征,土地损伤值为4.5～8.0的高损伤区面积为42.36 km2,占总面积的2.68%;中损伤区面积为544.21 km2,占比为34.43%;非损伤区面积为994.02 km2,占比为62.89%。损伤测度结果有助于矿区环境修复精细化设计,为乌海矿区土地整治与修复提供决策参考。

基于地基激光雷达的采矿废弃地生态修复的植被参数提取686-691

摘要：植被恢复是矿山生态修复的重要阶段,而水平方向的植被覆盖和垂直方向的结构参数是评估植被恢复成效的重要指标。利用地基激光雷达（T-LiDAR）点云数据在植被垂直结构参数提取方面的优势,选取叶面积指数、间隙率和郁闭度3种植被参数,以漳州采矿废弃地为例,分析与探讨了数字高程模型（DEM）分辨率和三维点云像元对于不同生态修复阶段的植被结构参数提取的影响。结果表明：随着DEM分辨率的增大（精度降低）,植被覆盖较好、半裸露的采矿废弃地提取的叶面积指数下降,间隙率提高,郁闭度下降,DEM的适宜分辨率分别为10和20 cm;裸露采矿废弃地的3种植被结构参数则没有发生变化,DEM的适宜分辨率为50 cm。随着三维点云像元的增大,不同生态修复阶段的采矿废弃地的叶面积指数和郁闭度均增大,间隙率均减小。植被覆盖较好、半裸露的采矿废弃地3种植被参数变化曲线基本一致,且明显高于裸露采矿废弃地。

大柳塔煤矿区植被恢复适度人工干预与调控研究692-699

摘要：干旱半干旱煤矿区生态环境脆弱,植被恢复周期长、难度高,故适度人工干预对植被恢复意义重大。研究通过解译大柳塔煤矿区1988—2016年7期植被生长状况良好的遥感影像数据,基于人工沙柳种植数量与成排种植程度,划分人工干预Ⅰ～Ⅵ等级并确定各样点位置。通过比较不同人工干预等级下植被覆盖变化趋势及恢复状况,构建煤矿区植被恢复适度人工干预等级与植被恢复的关系模型,并计算误差系数（EC）检验模型合理性。结果表明,该模型平均EC为-0.12%,平均EC绝对值低于5.80%,能较客观反映各人工干预等级植被覆盖度加权平均值（T）随时间的推移变化;Ⅳ级（33.54%）与Ⅲ级（33.45%）能够较快接近T值阈值（35%）,即人工栽植沙柳面积约15%～25%且基本成排栽植时,植被恢复能较快达到最佳状态;1988—2016年间,中等干预（Ⅲ、Ⅳ级）的T值散点分布最密集,植被恢复稳定性更高;人工干预植被恢复多靠近人类活动区,且植被恢复效果较好,远离村庄区基本无人工干预。基于该研究结果,建议参考Ⅲ级干预模式开展植被恢复,为低耗高效地完成煤矿区植被恢复提供理论依据。

基于地理加权回归模型的能源“金三角”地区植被时空演变及主导因素分析700-708

摘要：宁陕蒙接壤地区的能源＂金三角＂为我国提供了丰富的能源,其地表植被状况与我国的生态恢复与重建密切相关。应用RS和GIS技术,以归一化植被指数产品（MODIS NDVI）为数据源,借助逐像元趋势分析法研究了2005—2015年间的植被动态变化;基于规则网格构建地理加权回归模型（GWR）,探索了高程、坡度、土壤黏粒含量、多年平均气温、多年平均降水、距煤矿区距离及距道路距离7个因子对植被变化的影响及其空间非平稳性。结果表明：（1）时间上,2005—2015年研究区平均NDVI整体呈现波动上升趋势,增长率为0.083·（10 a）-1（P〈0.05）;空间上,NDVI呈现由东南向西北递减的分布格局;趋势上,NDVI变化呈增加趋势的区域（27.11%）远大于减少区域（0.64%）,显著增加区域主要分布在榆林市东部。（2）与2005—2012年相比,2013—2015年归一化植被指数（NDVI）在全区显著减少,且具有更强的空间聚集性（Moran＇s I值为0.851）,但变化程度具有空间异质性。（3）2个时段全区植被变化受气候等自然因素的影响较大,影响植被变化的主要因素在时间与空间上具有差异性,人类活动对植被变化具有双重作用。

西部典型矿业城市土地利用效益耦合协调度研究709-716

摘要：基于社会、经济及生态层面实现城市土地利用效益的高度耦合协调,对于促进区域经济的可持续发展意义重大。以西部典型矿业地区36个地级市为例,从土地利用经济效益、社会效益、生态效益3个方面对中国西部典型矿业城市土地利用效益的耦合协调度进行分析。在前人研究的基础上,选取2000、2005、2010和2015年作为研究时点,通过构建土地利用效益指标体系,运用改进熵值法对中国西部典型矿业城市土地利用综合效益水平进行测度,弥补传统熵值法易出现极端值和负值的不足,借助耦合协调模型对其耦合协调度进行测算。结果表明,通过对西部典型矿业城市土地利用效益综合指数的测算得知,城市土地利用效益呈阶梯状分布特征且其土地利用效益综合水平呈逐渐上升趋势;耦合度分析可知,2000—2015年处于低水平耦合阶段的城市数是处于拮抗阶段城市数的3倍,西部典型矿业城市土地利用效益耦合程度总体不高,且以低水平耦合为主;协调度分析得知,2000—2015年协调度处于0～0.69之间,以濒临失调、轻度失调、中度失调和严重失调为主;土地利用效益的耦合协调均呈现出明显的由中心至空间递减的分布趋势。

四川省主要农业投入品时空变化特征及影响因素717-725

摘要：当前资源环境约束日益严峻,农业投入品合理利用事关绿色发展与农业供给侧改革的推进。对四川省5个不同农业区主要农业投入品（化肥、农药、农膜）使用现状进行调查,结合往年统计数据并建立主成分回归模型,分析3大投入品施用强度的影响因素。结果表明：（1）研究区化肥使用总量近60 a间呈递增趋势,其中4个区化肥施用量现状超过发达国家上限标准（225 kg·hm-2）,有机肥投入量大小趋势与化肥相反。化肥投入结构失衡,各区总体表现为偏氮少钾。各农业区肥料利用效率有分异,川西北高原区最高（25.72 kg·kg-1）,攀西山地区最低（13.14 kg·kg-1）;（2）1993—2013年间农药施用总量增加了56.96%。成都平原区农药投入量（6.17 kg·hm-2）是攀西山地区（2.10 kg·hm-2）的3倍。农药投入结构不合理,偏重杀虫剂;（3）1993—2013年间农膜总投入量增长了290%,地膜所占比例较大,可降解地膜只占10%;（4）种植便利度、城镇化率与3大农业投入品强度均呈正相关关系,种植结构与投入品强度均呈负相关关系。市场经济导向下种植结构快速调整,生产周期短、复种指数高的经济类作物大面积播种,化学投入品强度增加,并造成环境风险。针对四川省投入品用量不断上升、区域失衡和结构不合理等问题,提出应继续推广投入品高效环保施用技术;因地制宜优化种植结构,发展循环农业;普及适度经营管理模式,依托农业机械化对农户统一指导管理;实施以新型产品和服务为重点的减量增效补偿试点的措施。

化肥经济过量施用行为的影响因素研究726-732

摘要：基于浙江省4个县（市）的山区农户调查数据,通过运用CD生产函数方法对化肥经济投入是否过量进行分析。研究发现：被调查的浙江省4个县（市）化肥施用量均超过了经济意义上的最优施肥量,农户对粮食作物、经济作物种植中的化肥投入均过量,其中粮食作物化肥过量施用程度较严重。运用计量经济模型对化肥经济过量施用量的影响因素进行分析,结果表明农户参与非农就业的比例以及地块的质量、灌溉条件等因素是导致化肥经济过量施用行为的重要影响因素。

马拉硫磷水生生物基准推导研究733-738

摘要：通过开展毒性试验和查阅国内外相关文献,获取马拉硫磷对长江三角洲流域22个代表性物种毒性数据,采用物种敏感度分布法和毒性百分数排序法推导长江三角洲流域马拉硫磷水生生物基准值。结果显示,采用物种敏感度分布法得出的急性基准值和慢性基准值分别为0.865 5和0.036 2μg·L~（-1）,采用毒性百分数排序法得出的急性基准值和慢性基准值分别为0.400 0和0.033 4μg·L~（-1）。为充分保护水生生物,建议以毒性百分数排序法推导出的基准值作为长江三角洲流域马拉硫磷水生生物基准推荐值。研究结果可为我国地表水环境质量标准修订及水生生态风险评估提供科学依据。

三门峡黄河湿地不同年份越冬期大天鹅初级飞羽中的重金属含量分析739-744

摘要：为评价三门峡黄河湿地中大天鹅成鸟和亚成鸟的重金属暴露水平,用湿法消解处理了自湿地采集的2001年到2017年间不同年份越冬期大天鹅的初级飞羽样品,并用原子吸收分光光度计测定了铜（Cu）、锌（Zn）、铅（Pb）、镉（Cd）、铬（Cr）和镍（Ni）等重金属的含量。结果表明,亚成鸟和成鸟初级飞羽中重金属含量最高的是Zn,最低的是Ni。大天鹅亚成鸟和成鸟初级飞羽中的重金属含量在不同年份差异较大。与2001年相比,2013年大天鹅亚成鸟初级飞羽中Cu、Pb和Cd含量有下降趋势,Zn含量有上升趋势,Cr和Ni含量与2001年的水平相当。近几年大天鹅成鸟初级飞羽中Cu和Cr含量与之前的水平相当,Zn、Pb、Cd和Ni含量则有下降趋势。此外,成鸟初级飞羽中Zn含量与亚成鸟的相当,其他重金属含量则高于亚成鸟。总之,近几年亚成鸟和成鸟初级飞羽中非必需元素Pb和Cd含量呈下降趋势,说明近几年大天鹅Pb和Cd暴露水平有所降低。最后,与其他鸟类羽毛中重金属含量相比,研究区大天鹅初级飞羽中的重金属含量处于安全水平。

羧基化多壁碳纳米管与铅镉对蚕豆幼苗叶片的氧化损伤745-754

摘要：蚕豆幼苗悬浮培养于含有羧基化多壁碳纳米管MWCNTs-COOH（0、2.5、5.0和10.0 mg·L-1）、20.0μmol·L-1Pb＋5.0μmol·L-1Cd（简称Pb＋Cd）,以及MWCNTs-COOH与Pb＋Cd的复合溶液中,15 d后检测叶片生理生化指标的变化,以期为MWCNTs与Pb、Cd复合污染的植物毒性和生态风险性评价提供科学依据。结果表明,随着MWCNTs-COOH浓度的增加,与对照组比较,MWCNTs-COOH单一或与Pb＋Cd的复合溶液均诱导了叶片O2~（·-）和H2O2产物的明显积累,并伴随着超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）及愈创木酚过氧化物酶（POD）同工酶及其酶活性的升高。2.5 mg·L-1MWCNTs-COOH单一或与Pb＋Cd的复合显著诱导CAT酶活性,10.0 mg·L-1MWCNTs-COOH与Pb＋Cd的复合导致CAT酶活性降低至对照组以下,CAT酶可作为早期诊断MWCNTs-COOH或MWCNTs-COOH复合重金属环境污染的敏感的生物标志物。MWCNTsCOOH还诱导了蛋白羰基化、热休克蛋白70（HSP70）、非蛋白巯基（NPT）产物和内肽酶（EP）同工酶活性的增加,与Pb＋Cd复合后HSP70产物趋于降低,而蛋白羰基化和NPT产物以及EP酶活性显著升高。叶片抗氧化酶和EP酶活性的升高、HSP70和NPT产物的增加缓解了上述氧化胁迫与损伤,是蚕豆幼苗重要的防御机制。综上,MWCNTs-COOH诱导了蚕豆叶片的氧化胁迫和应激响应,与Pb＋Cd复合后则加剧了叶片的氧化损伤与蛋白降解。

水热及裂解生物炭对水稻产量及氮素利用率的影响755-761

摘要：将生物质（锯末）分别在高温裂解（500℃）和水热炭化（260℃）条件下制备得到裂解生物炭（PSBC）和水热生物炭（HSBC）,采用土柱试验方法对比PSBC和HSBC在不同施加量（w=0.5%,w=3%）条件下对水稻生长、产量及氮素利用效率的影响。结果表明,PSBC-0.5%和HSBC-0.5%处理对水稻产量无显著影响（P〉0.05）,PSBC-3%处理对水稻产量和生长的影响较小;而HSBC-3%处理则导致水稻产量下降64.73%,且主要对产量因子中的每穗总粒数和结实率产生负面影响。水稻氮素利用效率分析表明,与施氮对照（CKU）相比,PSBC-0.5%处理水稻籽粒吸氮量、氮肥吸收利用率和农学效率分别提高23.68%、57.46%和1.86%;而HSBC-3%处理显著抑制水稻生长,籽粒吸氮量比CKU降低67.46%,氮肥吸收利用率和农学效率则呈负值。研究表明,高施加量HSBC对水稻生长有显著负面影响,而低施加量HSBC对水稻生长影响不显著。因此,在将水热炭应用于农田时,需严格控制其施用量或对水热炭进行改良,提高其生物兼容性,防止对农业生产造成不利影响。

负载镍和酸改性活性炭脱硫影响因素762-768

摘要：钢铁企业烧结烟气温度低且具有多污染物排放特点。活性炭（AC）是一种具有丰富孔隙结构和巨大比表面积的碳质吸附材料,且负载镍活性炭有较好的低温脱硫性能。为深入探究酸改性后负载镍活性炭用于钢铁企业烧结烟气低温脱硫的可行性,采用硝酸对椰壳活性炭进行改性并负载镍,模拟烧结烟气开展了反应温度和改性条件对活性炭脱硫影响研究,通过扫描电子显微镜（SEM）、比表面积测定（BET）、X射线衍射（XRD）和傅里叶转换红外光谱（FT-IR）对炭基和载镍活性炭进行表征。分析表明：Ni负载量为1%时,活性炭具有最佳脱硫能力;负载1%镍的硝酸改性活性炭（1Ni/NAC）最佳脱硫反应温度为60℃;AC载体经硝酸处理后脱硫性能得以提高。活性炭经硝酸处理后仍然保留丰富的多孔结构,比表面积、微孔容积和总孔容积均有所增加,酸改性可去除部分杂质以改善Ni的分散度,活性炭表面的酸性含氧官能团也有所增加。研究成果可为活性炭治理钢铁企业烧结烟气多污染物提供借鉴。