植穴控制体对盐渍土生态重建的可持续性评价

基于盐渍土生态重建过程影响因子的复杂性,采用综合指标评价方法,选取4类母指标和相应的13项子指标对植穴控制体生态重建技术进行可持续评价。4类母指标分别为土壤养分与结构改良程度、生产力持续水平、组分间关系协调性和生态、社会效益,对应的13项子指标分别为:土壤水分、土壤含盐量、土壤养分含量、土壤容重和水质;土地利用效果、土地生产力水平与稳定度、绿地结构与环境功能;生态重建年限、生物群落变化和生态景观效果;小气候效益和游憩的功能效益。经权重分析认为,植穴控制体生态重建技术评价分值为0.772,评价等级为Ⅳ级,表明植穴控制体模式的盐渍土生态重建技术具有较好的稳定性和可持续的功能效应。     

淋洗条件下砂土和粉土水盐运移过程的监测研究

土壤水盐运移过程和运移机制研究是盐渍土研究的核心问题,淋洗条件下土壤水盐运移动态规律是研究盐渍土形成、冲洗、排水、改良的理论基础.通过室内一维垂直入渗试验,采用自主研发的电阻率监测装置研究了砂土和粉土在淋洗过程中的水盐运移的动态变化特征.结果表明,监测装置的实时数据能够监测到两种土壤淋洗过程中电阻率峰值的下移和逐渐消失的过程,在每次淋洗后,砂土经过30 min达到水盐平衡,而粉土需要70 min.砂土每次淋洗脱盐的深度基本保持一致,约为35 cm,经过3次淋洗后土柱脱盐;粉土每次淋洗脱盐深度约为10 cm,经过7次淋洗后土柱脱盐.该监测装置可以针对不同土壤水盐运移的速率而设置其时间和空间分辨率从而实现水盐运移的远程、原位、动态监测,为盐渍化的监测、评估和预警提供了一种有效的手段.     

生态调控后贵州花溪水库浮游植物群落结构的变化特征及影响因素

为了解生态调控后花溪水库浮游植物功能群变化特征与环境因子的关系,基于浮游植物功能群、NMDS（非度量多维尺度分析）、RDA（冗余分析）、Pearson相关性分析方法,于2017年3月-2018年3月逐月对浮游植物群落结构与水环境指标进行采样分析.结果表明:①生态调控前,花溪水库共鉴定浮游植物4门18种,共归类出10个功能群,且功能群H1占绝对优势,其代表藻种为水华束丝藻（Aphanizomenon flosaquae）;生态调控后,共鉴定浮游植物6门66种,共归类出20个功能群,主要优势功能群为B/Lo,其代表藻种为小环藻（Cyclotella sp.）和多甲藻（Peridinium sp.）.②生态调控后,花溪水库优势功能群结构发生了变化,其变化特征为B/Lo（春季）→D/B/Lo/X2/N/P（夏季）→D/B/Lo/N（秋季）→D/MP/B/Lo/W1/W2（冬季）.功能群B的生物量在春季达到峰值（3 056.3 μg/L）,与其对低营养环境有良好的耐受性有关;功能群Lo的生物量在秋季达到峰值（2 900.9 μg/L）,与组成功能群Lo的甲藻特性有关.③RDA结果表明,生态调控前影响浮游植物生长的环境因子为SD（透明度）、ρ（DIN）（DIN为无机氮）;生态调控后影响浮游植物生长的环境因子为WT（水温）、ρ（DO）、ρ（DIN）.研究显示,生态调控后花溪水库功能群结构发生了明显变化,影响功能群变化的主要环境因子为WT和ρ（DO）.      

聚乙烯微塑料对盐渍化土壤微生物群落的影响

地膜覆盖保墒已成为盐渍化土壤种植中重要的农艺措施,而盐渍化与微塑料双重胁迫对土壤微生物的影响越来越受到重视.为探究聚乙烯微塑料对盐渍化土壤微生物群落的影响,通过室内模拟盐渍化土壤环境中微塑料污染的方法,探究不同类型（氯盐类和硫酸盐类）和不同含量（弱、中、强）的盐渍化土壤赋存不同丰度聚乙烯（PE）微塑料（土样干重的1%和4%）条件下对土壤微生物群落的影响.结果表明,PE微塑料会降低盐渍化土壤微生物群落多样性和丰富度,且硫酸盐类盐渍土处理受到的影响更强烈.赋存PE微塑料后不同处理微生物组成基本一致,但其相对丰度会发生变化,硫酸盐类盐渍土处理中各菌群相对丰度的变化较氯盐类盐渍土处理更强;门水平上,变形菌门相对丰度与赋存PE微塑料丰度呈正相关,而拟杆菌门、放线菌门和酸杆菌门相对丰度与赋存PE微塑料丰度呈负相关;科水平上,黄杆菌科、食碱菌科、盐单胞菌科和鞘脂单胞菌科相对丰度随赋存PE微塑料丰度增大而增大.KEGG代谢通路预测显示,赋存PE微塑料会降低微生物新陈代谢和遗传信息等功能相对丰度,硫酸盐类盐渍土对新陈代谢功能的抑制作用强于氯盐类盐渍土,而对遗传信息功能的抑制效果弱于氯盐类盐渍土;新陈代谢功能二级通道中氨基酸代谢、碳水化合物代谢、能量代谢等功能受到抑制,推测新陈代谢功能的降低可能是由于上述二级代谢通路相对丰度降低引起的.试验结果可为微塑料和盐渍化双重污染条件下对土壤环境的影响研究提供理论依据.     

河北省不同盐渍化土壤类型的微生物多样性与种群结构

为了探索盐渍化土壤中微生物多样性及群落构成，有效筛选盐渍土壤中耐盐微生物菌群.采用高通量测序技术对采集的河北省滨海盐渍土（原生盐渍化）、设施盐渍土（次生盐渍化）和高产粮田（健康土壤）3个生境的耕层土壤样本细菌和真菌多样性、群落结构、网络关系及其影响因子进行测定.结果表明，与大田土壤相比，设施土壤中OM、AP、AK、TS和EC显著升高，滨海盐渍土壤的TS和EC显著升高，其他养分指标则显著降低.细菌α多样性依次为：设施盐渍土>高产粮田>滨海盐渍土，真菌α多样性则为高产粮田显著高于设施盐渍土和滨海盐渍土.在门和属水平上分析盐渍化土壤的菌群结构，细菌群落中绿弯菌门（Chloroflexi）及其菌属和真菌群落中子囊菌门（Ascomycota）及其中有益菌Trichocladium和病原菌Fusarium为盐渍化土壤中的优势微生物类群.土壤EC和TS两个盐分因子是对细菌和真菌菌群分布贡献最大的因子，与绿弯菌门中unclassified_A4b和unclassified_Chloroflexi以及变形菌门中unclassified_α-Proteobacteria等细菌菌属和子囊菌门中Trichocladium、unclassified_Chaetomiaceae、Crassicarpon、Cephaliophora和Sodiomyces等真菌菌属呈显著正相关.研究结果为盐渍化土壤修复所需的微生物资源筛选提供了理论依据.     

化学沉淀法处理有机胺废水的实验研究

用化学沉淀法对厌氧处理后有机胺废水中的氨氮进行处理研究,考察pH、n（Mg^2＋）：n（NH4^＋）、n（PO4^3-）：n（NH4^＋）、反应时间等影响因素。结果表明,在pH=10,反应时间10min,n（Mg）：n（N）：n（P）=1．2：1：1．2时氨氮由659．03mg/L降至58．52mg/L,去除效率达到91．12％。     

沉箱结构体对水体原生动物种群的影响研究

针对天津外环河富营养化现状,采用微宇宙结构控制试验技术与正交试验分析方法,研究沉箱微宇宙控制因素对原生动物数量和种类的影响,共观测到各类原生动物9种,其中鞭毛纲3种,纤毛纲4种,肉足纲2种。夏季的优势种群为纤毛纲+肉足纲+鞭毛纲,而秋季的优势种群为鞭毛纲,原生动物种群的此类变化说明了这种结构控制体对夏秋季原生动物的影响有着显著的自然调控作用。结果表明最佳沉箱微宇宙结构体的控制条件是箱体为陶粒箱,基质为页岩,植物为金钱蒲+雨久花的结构组合;同时箱体材料、基质种类和植物配置在夏秋两季对原生动物数量的影响均为极显著。     

珠江广州河段上覆水和间隙水中磷的形态分布研究

通过研究污染比较严重的珠江广州河段（雅岗至琶洲大桥）的6个断面,共10个采样点的上覆水和间隙水的磷形态分布特征,得上覆水总磷（TP）值为0．705-3．893mg／L,均为劣V类水质。总溶解性磷（TDP）与磷酸盐磷（PO4^3-）在各采样点的浓度分布不均匀,由PO4^3-浓度显示,各采样点已经有明显的富营养化趋势。通过分析各采样点间隙水磷浓度和引起其上、下层浓度差异的环境因素知间隙水TP与TDP有一定相关性。间隙水上、下层TP,TDP,PO4^3-浓度差异可能与沉积物有机质和氧化、还原环境有一定相关性,总体上认为厌氧环境有利于促进沉积物的磷释放到间隙水。     

人工湿地处理技术在集中式饮用水源工程中的应用研究

江苏省盐城市开展了利用人工湿地技术改善微污染集中式饮用水水源地水质的探索,并于2012年成功建设了盐龙湖水源生态湿地工程,同年6月正式投入运行．近一年通过对湿地工程进出水水质主要超标因子的总体去除效果进行监测分析,结果表明：工程出水水质稳定达到了《国家地表水环境质量标准》（GB3838—2002）规定的Ⅲ类水标准,基本上实现了预期的目标。盐城市区饮用水质得以明显改善,为区域安全供水提供了有效的保障,为苏北里下平原河网地区通过人工湿地处理生活饮用水水源提供了宝贵的经验。     

塔里木河下游地下水化学特征对输水响应的阶段性研究

通过对塔里木河下游英苏断面地下水化学特征在生态输水作用下变化的观测资料研究发现,地下水化学特征对间歇性输水的响应表现出阶段性的特点:在受输水影响的初期地下水中矿化度和主要离子含量呈现上升变化,随着输水的进行,矿化度和主要离子的含量逐步下降,最后又表现出上升态势.根据地下水盐变化特点可将地下水化学对输水的响应划分为3个阶段:初期阶段(盐分横向累积阶段)、中期阶段(淡化压盐阶段)和后期阶段(蒸发溶盐阶段);输水间歇地下水化学特征的变化与地下水化学对输水响应表现出的阶段性特征相一致的特点.在“盐随水来,盐随水去”规律作用下,地下水化学特征的阶段性变化受土壤盐分含量、与河道距离、输水水质、水量的影响,其中土壤盐分、输送水的水质与地下水位的抬升是主导因素,而距河道远近与水量的多寡则是导致与河道不同距离处阶段性变化时间差异的重要原因.从水盐运移规律的角度考虑,河道输水方式比面上输水方式更利于生态恢复.     

基于IGAWDU的滦河中游河道生态基流量研究

提出能计算平均年和典型年生态基流量的基于CAWDU（建设项目水资源论证导则）的代表年法（简称IGAWDU法）,建立了相应的公式,应用于滦河中游典型河段。通过天然径流量趋势分析,确定自然与人为干扰的转折点,选取用于生态基流量计算的数据。采用双因素方差分析法比较逆月最小生态径流法（M—MMER法）和IGAWDU法与Tennant法的差异度。结果表明：（1）基于IGAWDU法的多年平均生态基流量为1．412亿m^3,丰、平、枯水年的年生态基流量分别为2．977亿m^3,1．736亿m^3,0．834亿m^3,占年均天然径流量32．4％,18．9％,9．1％,丰、平水年可满足维持生态系统所需基本水量;（2）M—MMER法与Tennant法的差异性较大。基于GAWDU的平均年法与Tennant法差异性不显著;（3）基于IGAWDU法的生态基流量略高于Tennant法,更利于河道生态系统健康发展,适于滦河流域生态基流量的估算。     

某化工厂铬渣堆场及周边土壤重金属污染风险评估研究

针对某搬迁化工厂铬渣堆场及周边土壤,分层分区采集样品分析重金属含量,从生态和人体健康角度对土壤Cr,Ni,Cu,As进行风险评估。结果表明土壤Cr、Cr(Ⅵ)污染较为严重,集中在第一(0 m~1.5 m)和第二层(1.5 m~3 m);Cu、As、Ni污染较轻,集中在第一层。生态风险评估表明随深度增加,潜在生态危害指数降低。生态风险顺序为CrNiAsCu。健康风险评估表明各层土壤均存在Cr(Ⅵ)致癌风险,其余重金属在第一和第二层存在可接受非致癌风险。     

基于NDVI的风景区索道建设前后植被覆盖动态变化研究

基于归一化植被指数(NDVI)分析方法,利用黄山风景名胜区新云谷索道建设前(2004年)后(2008年)的2个时相的遥感数据对索道建设区进行植被覆盖动态变化分析。结果表明:新云谷索道建设后周边的植被覆盖和生长情况明显优于建设前,森林生态系统正向演替没有因为工程建设而受到限制,工程建设导致的人工干扰没有使植被遭受明显破坏,研究区植被生态系统的结构与功能没有因索道建设而受到影响。以遥感技术(Remote sensing,RS)为手段的风景区植被指数分析方法在生态环境研究中具有广阔的应用前景。     

免耕水稻土固定CO2自养微生物多样性

使用13CO2为标记物,采用稳定性同位素核酸探针(DNA-SIP)技术和微宇宙模拟的方法,对两种南方免耕水稻土中的固定CO2自养微生物群落结构和多样性进行了研究.实验结果表明,经80d的培养后,从13CO2标记处理的土样提取的DNA经氯化铯密度梯度离心后其浮力密度显著区分于12CO2对照组,表明土壤样品中的固定CO2自养微生物对CO2具有同化利用.RT-PCR结果表明两种标记土样DNA密度梯度离心分层的cbbLR基因的拷贝数最高分别为1.36×105拷贝/g干土和2.21×105拷贝/g干土.克隆文库分析和系统发育分析表明两种土壤中的固定CO2自养微生物群落结构具有一定差异.Bradyrhizobium和Rubrivivax是为FG土壤中的主要类群, 占全部克隆数的60.40%和13.86%.而TF土壤的主要类群是Rhodopseudomonas、Rhodospirillum、Methylibium和Variovorax,分别占全部克隆数的20.90%、11.94%、16.42%和10.45%.两种13CO2标记土样的cbbLR基因文库OTU类型、多样性指数均高于12CO2对照文库,其群落结构也有明显的变化.因此,免耕水稻土存在高度多样性的二氧化碳固定自养微生物,在农田土壤碳素循环方面具有重要作用.     

沉床微生态控制体对水体TP及COD的去除率研究

针对水体富营养化的生态逆境,以个体沉床微生态作为研究的基本单元。即通过控制其非生物和生物成分,局部构建以满足水生植物适生环境为核心的水体生态结构体,由个体到总体,以点带面,从而实现总体生态功能目标的恢复。此法融合了恢复生态学人为设计、自我设计理论,并突出人为干预的主导作用。通过沉床微生态控制体改善水质的正交试验,运用数量化理论分析方法,筛选出最佳组合为陶粒箱+页岩+金钱蒲+雨久花,在静态时TP的去除率可达到(76.6±1.17)%,COD的去除率达到(37.4±2.27)%;在动态时TP的去除率可达到(39.5±1.17)%,COD的去除率达到(16.03±1.41)%。其显著性与可靠性均达到95%以上,此结果可作为两种水体恢复应用时的参考。     

输气管道建设项目景观及生态系统影响评价—以广东省天然气管网一期工程为例

广东省天然气一期总长约466．5km,其中干线长度约369．1km,支干线长约97．4km。项目建设区域包括广州、佛山、肇庆、惠州、韶关、清远和东莞6市。天然气管道建设因其工程特性、施工方式,不可避免对土地利用类型、土壤、植被、动物、农业等方面带来影响,其表征为景观生态的直接影响,由此带来生态系统结构和功能的改变。以广东省天然气一期为例,采用遥感解译和GIS分析技术进行生态影响评价。通过地貌、植被、土地利用现状和现代地理过程等要素的组合,结合景观破碎度、多样性、优势度等指标,定量评价管道建设造成的景观生态影响。选取植被、土壤亮度、湿度、热度等指数,确立各指数权重分后,建立生态评价模型,对生态系统质量进行综合评价,分析管道建设可能造成的生态系统影响。评价区内景观生态类型可分为水域、旱地、水田、林地、草地、建设用地6种,各占6．5％、9．9％、51．2％、25．2％、2．8％和4．3％,破碎度为0．298,均匀度0．743,优势度0．594;生态环境质量可分为良好、中等、较差3类,各占39．8％、26．0％和34．2％。     

稀土尾矿场土地复垦技术研究

根据稀土矿场延寿 特点，研究了土地复垦适宜性植物物种 选择，植物群落结构的配置，种植和施肥方法，并闻先锋植物种群的结构配置模式。３年跟踪观测结果表明，植物生长良好，生态环境明显改善，水土流失得到控制     

土壤环境中重金属污染危害的研究

环境保护与建设是当今的热点话题,实现人与自然和谐相处,保护和建设生态环境是关键.自然生态环境是人类赖以生存的物质基础,土壤环境是自然环境的重要组成部分,如何创建良好的生态环境是人类共同面临的课题.土壤环境破坏的主要因素之一来源于重金属污染,研究土壤环境中重金属的来源、危害以及修复,深入了解其来源渠道、认清其危害后果、掌握其生态植物修复技术,有利于开展土壤环境治理,并推动中国土壤环境中重金属污染的研究工作.