物质循环与农村环境 第四讲:碳循环与农村环境

至今,在地球表面已经发现有107种元素,在生物界出现之前,这些元素就存在着地质学循环。据研究,大约只有30—40种元素为生物的生命活动过程所利用,参加生物地球化学循环。所以,不论在规模上,还是在参加循环元素的数量上,前者堪称大循环,而后者则称小循环。大小循环之间关系如何?正如R·史密斯在讨论水循环时认为:“大气、海洋和     

广州新河浦小区庭院树木特征及其与环境空间的关系

对广州老城区东山新河浦小区庭院树木的组成，结构，树木与生境的关系，以及庭院树木与公共绿地不同特点，新旧住宅区院树木的不同特点等进行了研究。结果表明：新河浦小区庭院树木的种类多样性很高，树种的分布较分散，药用树和果树占绝大多数，而树荫植物的比例则相对较小。     

麻疯树酰基载体蛋白的基因克隆、表达分析及原核表达

从麻疯树胚乳cDNA文库中筛选分离了一个编码酰基载体蛋白的cDNA序列,全长为806 bp,其开放读码框(ORF)长度为393 bp.编码130个氨基酸,该序列在GenBanl澄录号为EF179617,命名为JcACP.该基因编码的蛋白质相对分子质量(M)约为14.4×103,等电点为5.2,具有酰基载体蛋白的典型特征--含有4'-磷酸泛酰巯基乙胺辅基的结合位点.RT-PCR试验结果表明,该基因在麻疯树的叶、茎和种子中表达,以种子中的表达量最高,在根中不表达,种子萌发后其表达量随萌发进程递增,在96 h时表达量达到最高.结果表明,JcAcP在种子中的高度表达可能与种子萌发时的代谢活动有关.同时,将其在大肠杆菌中成功进行了原核表达.     

雨林冠层中无脊椎动物生物量的估计

地球的生物质中90%通过林冠与大气发生相互作用。林冠是地球上最丰富和最濒危的环境,但我们对其中生物量的分布却几乎一无所知。在一项独特的实验中(之所以独特,是因为在该实验中,研究人员从婆罗洲的森林中的树顶上取了200 kg的植物样本),研究人员获得了对雨林树冠中无脊椎动物生物量的新的估计值,这个数字是以前的数字的两倍。在东南亚的雨林中,鸟类筑巢的蕨类植物是作为附生植物生长的(即用森林中的树木作为支撑,但不将其作为营养来源)。在这些蕨类植物更大的样本中,发现含有昆虫和其他无脊椎动物的生物量,与蕨类植物在其中生长的树冠中其…     

荷木(Schima superba)水力导度的干湿季变化及个体差异

通过对不同个体水力导度(KL)的研究,揭示水力导度在树木水分利用中的关键作用,可为深入研究森林水分循环提供理论依据.采用热消散探针液流测定系统连续监测广州地区6棵不同大小荷木(Schima superba)样树的液流密度(JS),结合树木的叶片水势(ΨL)、土壤湿度、树高、边材面积(AS)、冠幅等参数,分析整树水力导度的日变化和干湿季变化,揭示不同大小样树水力导度的变化规律.结果显示:不同胸径大小的6棵样树液流密度差别明显,液流密度最大值未出现在胸径最大的样树中,而是在胸径略小的树木中.通过测定6棵样树的液流密度值可以进一步求算出样树的整树水力导度,总体上讲,6棵树的日均水力导度表现出明显的起伏波动;其中干季水力导度(0.017 g m-2s-1 M Pa-1)略低于湿季(0.019 g m-2 s-1 M Pa-1),但差异并不明显.样树土壤/叶片水势差与平均液流密度显著相关(P<0.0 01),而样树树形特征和水力导度之间关系表现为水力导度与树高呈现明显相关性(P=0.016),与胸径、冠幅相关性均不显著.上述结果表明,荷木水力导度表现出明显的日变化,其大小在一定程度上受到树形指标的影响.     

甘蒙柽柳与沙棘抗旱性研究

在野外条件下，应用ＰＶ技术研究了中龄的甘蒙柽柳和沙棘的水分参数［ｐｓ（ｓａｔ）、ｐｓ（ｔｌｐ）］及其生理生态学意义、季节变化规律．探讨了水分胁迫条件下树木的适应性．结果表明，水分参数具有一定的的季节变化规律．干旱胁迫条件下树木具有一定的渗透调节能力，其幅度大小随季节而发生变化；嫩枝生长时期，树木的抗旱性和渗透调节能力都很弱，随着枝条的木质化和叶子的革质化程度的增强，树木的抗旱性逐渐增强．     

西大别山百战坪黄山松径向生长对气候因子的响应

研究基于标准的树轮年代学研究方法（样芯经固定、晾干、打磨、交叉定年、测量和标准化等处理）,首次建立了大别山西部的黄柏山百战坪的黄山松树轮宽度标准年表。研究发现,黄山松宽度年表有较高的信噪比SNR和样本解释总量EPS,表明树轮宽度年表中含有较多的气候信息,适合做树轮气候学研究。树轮宽度年表与气象因子关系的研究结果显示,黄山松树轮宽度与上一年10月、12月及当年的5月至9月的气温（包括月均最高气温、月均温和月均最低气温）呈较高的负相关,且在上一年的12月和当年7月月均最高气温和月均温的限制作用较强,而上一年10月月均温限制作用最大,这表明上一年生长季末和当年生长季中的高温通过对水分的影响限制黄山松的生长。树轮指数与当年2月、4月至7月的月降水及月相对湿度（6月份除外）均呈较高正相关,说明在进入生长期前后充足水分对黄山松生长有促进作用,但当降水或相对湿度过大时（如上年8月与当年6月）对黄山松生长就起到一定的限制作用。本研究结果填补了大别山西段树木年轮研究的空白,为该区域树木年轮气候重建研究提供参考和基础数据,也为黄柏山自然保护区今后的森林培育和森林管理提供了一定的理论依据。     

海拔梯度上的植物生长与生理生态特性

环境是植物生存和发展的条件,在各种不同的生境中聚生着特定的植物种类.全球气候变化迅速而显著地改变着高海拔地区的生态环境,这必将导致山地植物生理生态适应性、分布界限等发生变化,这些变化反过来又会对气候变化造成深远影响.因此,研究山地植物的生理生态特性,揭示其对全球气候变化的响应和适应性,具有重要的现实与科学意义.海拔梯度由于包含了温度、湿度、光照等诸多环境因子的剧烈变化而成为了研究植物对全球气候变化响应的理想区域.随着海拔升高,气温下降、大气压及CO2分压降低、光强增加等,植物的生态和生理特征将产生巨大的变化,可能影响到植物种类在海拔梯度上的分布、植物群落的结构组成.一些亟待回答的问题包括:全球气候变化将如何影响高山植物的生长环境?环境变化如何影响植物生理生态适应性?植物群落的分布、结构和组成将发生哪些变化?这些变化又将怎么样影响气候进一步变化?众多的研究报导了树木的生理生态特征、生长速率和生产力等对海拔的响应.本文在总结前人研究的基础上,系统地综述了海拔梯度上温度、水分、光照、土壤等环境因子的差异对高山植物的生长及生理生态特性的影响,以及植被分布的变化,旨在阐明植物对全球气候变化的行为与生理生态响应,以期为该领域的深入研究提供参考.     

环境署焦点

全球环境展望?3:处在十字路口的地球根据联合国环境署新出版的《全球环境展望?3》(GEO?3)报告,如果不采取紧急行动,在未来30年里70%以上的地球陆地表面会受到道路、采矿、城市和其他基础设施发展的影响.报告说拉丁美洲和加勒比地区遭受的影响可能最大,其次是亚洲和太平洋地区.GEO?3回顾了过去30年中的政策和环境影响,概括了未来30年要采取的4个政策手段,并对它们可能对人类和自然界产生的影响进行了比较.结果发现:◆如果由市场力量推动全球政治、经济和社会发展,那么到2032年全球将有一半以上的人口生活在严重缺水地区.包括阿拉伯半岛在…     

特大降雪灾害对淮南市园林绿化树木损害的特征

2018年1月初发生特大降雪后,对淮南市4种类型的城市绿地中树木雪灾受损情况进行了调查。将受损树木分为6个受损类型,确定所有胸径(地径)高于6 cm受损树木的受损等级;分析不同生长型(常绿/落叶)树种的受损特征,利用Pearson相关分析,分析胸径(地径)、树高以及树冠重叠度与树木受损之间的关系;计算不同树种受损指数,并利用单因素方差分析判断不同树种受损指数之间的差异。结果表明,调查范围内树木受损较严重,有23种5 181株树木存在不同程度的受损,轻度受损、中度受损和重度受损个体占总受损个体比例分别为36.15%、44.53%和19.32%;生长型(常绿/落叶)是影响树木受损的重要因素,常绿树种在各个受损等级均高于落叶树种;随着胸径的增加,树木受损的比例先减小后增大,胸径(地径)与断枝少个体的比例呈极显著正相关(P0.01),与严重断枝或断梢和折断个体的比例呈极显著负相关(P0.01);树木的损伤比例随树高增大而降低,但断枝多、断梢等损伤程度高的比例有增加的趋势。矮树主要为压弯和折断,中、高树主要为断枝;树冠重叠度与树木中度受损呈显著正相关(r=0.824,P0.01),重叠度低的树木易发生压弯、折断和倒伏,重叠度高的易发生断枝。受损比例高于40%的6个树种间的受损指数差异显著(P0.05),香樟(Cinnamomum camphora)的受损指数最高(ID=0.42),与其他5个树种之间均存在显著差异。该研究对绿化树种的选择及突发暴雪灾害中树种的管理和保护具有一定参考意义。     

大吃一惊水竞猜

1.海水占世界总水量的百分率是多少? 2.地球上淡水量最大的地方在哪儿? 3.水一旦蒸发,水分子平均在空气中停留多少天? 4.亚马孙河径流占世界淡水径流量的比例是多少? 5.很多人困扰于与水有关的疾病,如伤寒和霍乱,估计每天有多少人死于这些疾病? 6.l升汽油会污染多少升水? 7.世界淡水的多大百分率可供人类消费? 8.美国居民平均比加纳居民消费更多的水,大多少倍?     

嘉兴市化工区土壤-植物-大气连续体硫氟含量水平变异特征

采用典型设点调查法对嘉兴市北部化工区污染源正西方向上3条样带(分别距污染源100、600和1 200 m)和无污染区(距污染源8 000 m)的土壤、28种绿化树种叶片和空气进行取样分析,以明确该区域土壤-植物-大气连续体(SPAC)硫、氟含量在水平方向上的变异特征。结果表明:土壤硫质量分数随水平距离增加而减少,而土壤氟质量分数先增加后减少;表层土壤硫质量分数最高(0.036%),而20 cm深处土壤氟质量分数最高(35.7 mg?kg~(-1))。乔木、小乔木和灌木叶片硫浓度均随水平距离增加而降低,但叶片氟浓度先增加后降低;各样带上乔木叶片硫浓度均高于小乔木和灌木,而氟浓度则比较接近,灌木叶片硫、氟浓度在水平方向上的变异均大于乔木和小乔木。空气中SO_2质量浓度峰值(0.176 mg?m~(-3))出现在100 m样带上,随水平距离增加而持续减小,但HF质量浓度的峰值(1.487μg?m~(-3))出现在600 m样带上,二者浓度呈现不同的水平变异特征。对土壤、树木叶片和空气硫、氟含量的相关性分析表明:空气中的SO2和HF可能是土壤中的硫和氟的主要来源,凋落物的贡献次之。总体上,研究区SPAC系统硫、氟含量水平变异特征是统一的,3种介质通过相互作用共同调节SPAC系统硫、氟的动态平衡。对于SPAC系统硫、氟含量水平变异特征的认识有利于更好地控制城市工业区硫、氟污染,采取相应的土壤和植物修复措施,营造更加美好的城市生态人居环境。     

南京市主要绿化树种对大气固体悬浮物净化能力及规律研究

对南京市不同功能绿地类型的26种主要绿化树种净化大气固体悬浮物的能力进行监测分析,研究不同功能区主要树种叶片滞尘量的季节变化,应用SAS软件,综合考虑单位面积滞尘量、单叶滞尘量、干重滞尘量3种指标对绿化树种滞尘能力进行聚类评估.结果表明,大部分绿化树种叶片滞尘量的季节变化为春季高、夏季降低、秋季增高、冬季达最高,这与空气中悬浮颗粒物含量季节变化的规律相一致;同一树种在不同地点的叶片滞尘量可以反映树木所在环境空气质量,灵谷寺公园和栖霞山空气质量优于梅山钢铁厂和宁镇公路;不同树木类型间滞尘能力差异较大,灌木滞尘量最大,常绿乔木其次,落叶乔木最小.     

海洋浮游植物的营养需求

地球上约一半的光合作用是由浮游植物进行的。要了解它们的生长和丰度,我们需要知道它们的营养需求,特别是对有潜在限制作用的营养物质氮和磷的需求。海洋学家早就将浮游植物所要求的氮和磷的组成比例当成常数来对待,该常数即所谓的Redfield比,其数值为16∶1。但是什么决定浮游植物的氮∶磷质量分数的比例要求的呢?现在,将浮游植物生理和资源竞争考虑进去的数学模型表明,Redfield比从内在讲并没有什么最优化可言。相反,它是一个与具体物种有关的氮∶[(\301\327)(\326\312)]量分数比例的平均值,这些比例的值在8.2和]取决于生态条件。鉴于海…     

一个第四纪红色粘土母质发育的红壤剖面微形态特征的研究

发育在我国南方亚热带季风气候地区的第四纪红色粘土母质上的红壤早已为人们所注意。这是一类粘粒主要由结晶度不甚高的高岭石以及铝蛭石、伊利石，针铁矿所组成，具有一定脱硅富铝化程度且粘重的土壤．本文以微形态学方法对一个这类土壤剖面（江西余江）进行了详细研究．结果表明：该剖面微形态的演变主要表现在细粒物质及微结构特征的变化两方面。这些变化似乎与土体内的水分状况变化及因而引起的粘粒物质移动有关．令人感兴趣的是：在红色心土层的中上部（Ｂ１层）可观察到典型的微团聚化现象，说明这一过程不仅仅为热带湿润地区高度发育的铁铝土所特有，而且在北亚热带季风气候条件下发育的红壤中同样也有发生。     

浙江三门湾沉积记录:U k37表层海水温度和浮游植物群落变化与El Ni?o/La Ni?a的关联

应用三门湾沉积柱样中长链烯酮不饱和指数(U k37)与表层海水温度SST的关系重建历史上的El Ni?o/La Ni?a事件;利用3种浮游植物标志物菜子甾醇(brassicasterol)、甲藻甾醇(dinosterol)和长链烯酮C37(alkenones)来恢复单一种硅藻Diatom、甲藻Dinoflagellates和颗石藻Emiliania huxleyi变化.研究结果表明:(1)U k37估算温度在15.19~17.61℃波动,与当地秋季海水实测温度接近.U k37估算的温度清晰地再现了全球变暖的趋势,且其波动可能与El Ni?o/La Ni?a震荡有关.(2)浮游植物标志物总含量变化范围为710.7~6998.5 ng·g-1,180年以来呈总体上升趋势.沉积记录中硅藻相对比例最高、甲藻次之,硅藻/甲藻比值在2.1~7.2波动,表现出近岸浮游植物对海洋环境变化的敏感性.(3)El Ni?o/La Ni?a事件可影响到浮游植物细胞丰度以及群落结构变化,在El Ni?o盛期,浮游植物细胞丰度剧增,而浮游植物种类数及群集多样性程度明显减少.另外,浮游植物细胞丰度的季节性规律不明显,El Ni?o事件可能是影响三门湾海域浮游植物生产力的主要因素.     

环境地球化学、环境化学、环境生物无机化学的联系与区别

环境地球化学、环境化学和环境生物无机化学是环境科学的重要分支学科,然而,由于它们在研究对象上的一致性,导致在某些方面存在重叠,亦经常引起一些人们对它们关系的误解.为了更好地把握这三门学科的实质、联系和区别,对这些分支学科各自的特点、联系及区别进行分析探讨,希望人们能够更好地运用它们为人类服务.     

多溴联苯醚在不同粒径大气颗粒物上的分布及总有机碳的影响

利用Gc-Ms技术研究了大气不同粒径颗粒物上多溴联苯醚(PBDEs)的含量和分布,通过总有机碳(TOC)和PBDE单体含量的相关性探讨了它们在大气中的转移机制.研究结果表明,总颗粒物上∑15PBDEs含量为3745.5 pg·m-3,BDE47,99,209是三种主要单体.在<0.49μm粒径上∑15PBDEs含量最高(36.4%),<1.5μm的颗粒物上∑15PBDEs占61.9%.四溴和五溴的BDE47、66、100和99单体在不同粒径上的含量分布相似,约40%-50%分布在<0.49μm粒径的颗粒物上,约19%-23%分布在0.49-0.95μm粒径的颗粒物上;九溴的BDE208、207的分布和BDE47、99等明显不同,呈马鞍型分布;而十溴的BDE209主要分布在较粗颗粒上.结果表明大气中低溴PBDE对人体健康有重要影响,同时具有强的长距离迁移能力,BDE28、47、100和99与TOC间有良好的线性关系,可能表明这些低溴PBDE在大气中转移的主要机制是从气相分配进入颗粒相;而高溴的BDE207、208和209与TOC间相关性较差,可能表明高溴PBDE进人大气中的主要机制是依附在较大颗粒上直接进入大气.     

观点

1.目前环境问题在国际事务中正成为 优先考虑的问题。你如何看待WFEO 在解决环境问题方面所起的作用? 我同意目前环境问题在国际事务中已成为优先考虑的问题这种看法。这些问题局部地渗透到每个国家,转而再影响到我们所处的整个地球。事实上,现在有些问题正影响着太空。 WFEO是一个由85个国家中主要的全国性工程组织所组成的多国机构。正因为如此,本机构的工程师介入了他们各自国家的环境问题研究。我们可以作为一股强大的力量发挥作用,在我们的会员之间就如下问题开展工作:     

土壤理化性质与褐根病感染的相互关系

以澳门松山公园为取样点,研究了受褐根病感染的不同受害等级树木根部土壤的理化性质,探讨了褐根病菌感染和土壤理化性质之间的相互关系.结果表明:褐根病菌和土壤理化性质之间的相互作用可能为褐根病菌的感染和生长创造了有利的条件.一方面,树木根部土壤中磷元素和速效钾的缺乏降低了树木的防御抵抗能力,为褐根病菌的感染创造了有利条件;另一方面,树木受到褐根病菌感染的初期.由于担子或担孢子萌发和菌丝体的快速生长大量消耗土壤中的水分和营养元素,使土壤营养元素更加匮乏,从而使树木自身防御能力进一步下降;此外土壤pH的降低为病菌的生长创造了更为优越的条件.树木死亡后由于褐根病菌生长的减缓,土壤理化性质有复原的趋势.