青藏高原东部高寒草甸植物δ13C年间变化及其环境分析

植物有机体稳定碳同位素组成受植物生长期间气候环境因子的影响,包含了大量的环境信息。要真正理解植物体同位素组成所包含的环境信息首先要研究植物体同位素组成与环境之间的关系。文章通过分析2002年和2003年青藏高原东部青海省门源县境内隶属于19科41属51种植物叶片的δ13C值,研究高寒草甸植物稳定碳同位素组成的年间变化及其与环境因子的关系,分析影响δ13C值变化的关键因子。结果表明,所测植物的δ13C值分布在一个很小的范围-29.2‰～-24.9‰之间,平均值为-26.9‰,说明所测植物的光合作用均通过C3途径实现,这可能与该研究区较低温度有关。研究发现一年生植物δ13C值明显低于多年生植物,而且一年生和多年生植物δ13C值之间的差异在2002年(t=-3.031,P<0.01)和2003年(t=-3.567,P<0.001)均能达到显著性水平,表明多年生植物水分利用效率显著高于一年生植物,能更好的适应该地区寒冷干燥的低温环境。两年间植物δ13C值有明显不同,2003年显著低于2002年(t=6.786,P<0.001)。通过分析两年间环境因子的变化认为植物叶片δ13C值的年间变化主要是由于降水的变化引起的,随降雨量的增加而降低。不同植物种δ13C值年间变化差别很大,反应了植物对环境变化的不同响应。在植被恢复中应选用植物δ13C值随环境变化存在较大差异的物种,因为此类物种能够采取不同的对策适应该地区环境的变化。     

鹰潭地区大气降水中氢氧稳定同位素特征研究

降水中氢氧稳定同位素组成与降水地区各种气象因素变化密切相关。同时,降水中氢氧稳定同位素关系是水同位素应用的主要基础,对深入研究降水中水汽来源,地下水补给等水循环过程具有重要意义。根据江西鹰潭地区2012年4月至2013年3月大气降水中氢氧稳定同位素组成和气象资料,研究了该地区大气降水中氢氧稳定同位素关系及降水量,温度等气象因素对氢氧稳定同位素组成的影响。研究表明,该地区大气降水线方程为δD=8.61δ18O＋18.34（n=72,R2=0.98）,与全球大气降水线方程（δD=8δ18O＋10）相比,鹰潭地区大气降水线的斜率和截距均偏大,这与凝结物在未饱和大气中降落时重同位素的蒸发富集作用有关,同时反映了该地区湿润多雨,降水过程中受二次蒸发影响较小的气候特点。该地区降水中δD （-113.3‰～7.5‰）、δ18O（-14.9‰～-0.9‰）和氘盈余（3.8‰~23.2‰）变化幅度很大并呈现出明显的季节性变化,夏半年（4-9月）δD、δ18O与氘盈余均显著低于冬半年（10-3月）（P＜0.01）,反映出不同季节降水的水汽来源及蒸发条件的差异。对该地区降水同位素与降水量和温度相关性的分析表明,降水中δ18O 与降水量和温度存在显著负相关关系,方程式分别为：y=-0.056x-4.7（R2=0.39,P＜0.01）和y=-0.203x-2.99（R2=0.23,P＜0.01）,说明该地区降水中氢氧稳定同位素存在显著的降水量效应和反温度效应。     

武汉市城区大气PM2．5的碳组分与源解析

大气细颗粒物（PM2．5）和碳组分（OC,EC）是影响大气能见度、气候变化以及人体健康的重要污染物,研究大气颗粒物及其中碳组分的污染特征及各类典型污染源对大气细颗粒物及碳组分的贡献,对于认识区域和城市大气污染状况,控制细颗粒物的污染,具有重要意义。2011年7月至2012年2月,利用大流量PM2．5采样器采集武汉市大气细颗粒物样品并对其碳组分进行测定。武汉市城区大气中PM215、OC和EC的质量浓度平均值分别为（127±48．7）、（19．4±10．5）和（2．9±1．48）μg·m-3。其PM2．5的浓度处于我国主要城市的中等偏高水平,而OC、EC的浓度则属中等偏下水平,但均高于国外城市。武汉市大气PM2,质量浓度的季节性变化呈现出秋季〉冬季〉夏季的趋势,是气象因素和污染源排放综合影响的结果。OC浓度和EC浓度具有较好的相关性（r2=0．69）,表明二者存在来源联系。OC／EC的比值为6．7,指示武汉市大气中OC和EC的来源受汽车尾气排放和生物质燃烧的共同影响。SOA的平均质量浓度值为12．5μg·m-3约占PM2．5平均质量浓度的9．8％,表明SOA对武汉市城区大气PM2．5具有重要贡献。结合PM2．5所含的水溶性离子、微量元素组成,利用正矩阵因子分析（PMF）模型对武汉市城区大气PM2．5来源进行解析,结果表明,其主要来源及贡献率分别为机动车源（27．1％）、二次硫酸盐和硝酸盐（26．8％）、工厂排放（26．4％）和生物质燃烧（19．6％）。     

珠三角某垃圾焚烧厂周边植物叶片汞含量空间格局影响因素影响因素

为研究珠三角某城市生活垃圾焚烧厂周边汞污染空间格局及影响因素,于2014年1月,采集了马占相思、荔枝和芒萁等优势种的叶片样品192份,并同步采集相应表层土壤样品64份,采用冷原子吸收法测定样品总汞含量,并运用ADMS模型对2013年大气汞年均浓度进行模拟,分析了植物叶片汞含量与土壤和大气汞浓度之间的关系。结果表明,植物叶片的汞含量范围为0.0029~0.1741 mg·kg-1,荔枝叶片汞含量最高,为(0.0766±0.0395)mg·kg-1,其次为芒萁((0.0599±0.0370)mg·kg-1)和马占相思((0.0556±0.0396)mg·kg-1)。植物叶片汞含量与土壤汞含量无显著相关性,而受风向和距污染源的距离影响显著,与ADMS模拟的大气年均汞浓度存在显著相关性。研究表明,植物叶片汞含量变化与烟气扩散浓度的空间分异格局基本吻合,叶片对大气中汞的吸收在植物与环境的汞交换中占据主导地位,对叶片的生物监测可以反映城市生活垃圾焚烧厂汞排放对生态环境的实际影响。     

水分和氮磷水平对小麦碳同位素分辨率和水分利用效率 …

依据盆栽试验数据,利用植物稳定碳同位素分辨率的理论模型,研究了水分和氮磷营养对小麦叶片碳同位素分辨率△的影响,探讨了节水灌溉下碳同但素分辨率的变化规律。结果表明,水分差异引起△有较大变异。△值随土壤相对含水量（ＳＲＷＣ）水平的提高而提高,在ＳＲＷＣ的６０％－７０％条件下△值最高,土壤磷水平对△的影响较大,严重缺水时磷水平提高,△值提高;水分状况改善,磷引起△值提高时有一适宜用量范围。ＳＲＷＣ为４０     

基于静态箱法研究城市草坪空气负离子来源及其影响因素

空气负离子(NAI)是评价空气清洁程度的重要指标,但城市绿地NAI的不同来源及相对贡献国内外尚未见报道.为更好地理解NAI在城市区域的生成机制,运用静态箱隔离法对典型城市草坪(Zoysia matrella)不同来源(植物、土壤、大气本底、外源)的NAI进行动态观测,并采集气象站同步数据,分析各来源NAI的浓度值、贡献率及影响因素.结果显示:不同来源NAI日变化特征不同.保留植物的静态箱内NAI浓度日均值为1 478个/cm~3,峰值可达2 522个/cm~3;植物来源、土壤来源、大气本底来源的NAI日均值分别为1 389个/cm~3、101个/cm~3和98个/cm~3,对静态箱内NAI平均贡献率分别为83.5%、8.3%和8.2%;静态箱外开放环境的NAI浓度平均只能达到静态箱中水平的26.2%.植物和大气本底来源NAI均与温度显著正相关,与相对湿度、气溶胶及主要大气污染物无显著相关性;而土壤来源NAI与气温显著负相关,与湿度无明显相关性,与各大气主要污染物均呈显著正相关.外源NAI与各上述因子均无明显相关性.本研究表明植物是城市草坪NAI的主要贡献者,土壤和大气本底的贡献相对较低;环境因子对不同来源NAI的影响机制不同,温度和湿度是主要影响因素,主要大气污染物仅对土壤来源的NAI影响较显著.(图5表1参41)     

稳定氢氧同位素在定量区分植物水分利用来源中的应用

全球气候变化下陆地生态系统的适应性是当前科学研究关注的主题之一,了解生态系统如何响应及影响全球气候变化有利于人类对未来生存环境的预测和适应。生态系统中不同来源水分对植物生长相对贡献决的大小一定程度上决定了生态系统对气候变化的响应方式、程度和响应结果,因此跟踪和分析植物利用水分的来源是制定全球气候变化对策的一个重要研究内容。本文介绍了稳定氢氧同位素技术研究历史及其在定量区分植物利用水分的来源研究中的应用原理与具体方法。由于土壤水分在被植物根系吸收及随后沿导管向上传输的过程中,与外界环境不发生水分交换,因此不存在同位素的分馏过程,所以植物茎木质部水分同位素组成能反映出植物利用的来源水分同位素信息。通过比较植物茎木质部水分与植物利用的不同来源水分同位素值,利用二项或三项分隔线性混合模型(two-orthree-compartment linear mixing model),可以估算出植物对不同来源水分的相对使用量。而由于植物叶片水分同位素组成受到周围环境的温度、湿度、降雨和土壤水分的异质性等许多因素的影响,通过比较分析植物茎木质部水分和叶片水分同位素组成的差异可以得到植物周围环境的气候信息。植物利用水分的来源存在显著的季节性差异,并且,不同生活型植物在利用水分来源上存在明显不同。植物根系的分布及根深是决定植物利用水分来源的一个重要的因素,表层和深层根系的相对分布及其活性影响着植物吸收水分的范围。当然,利用线型分隔混合模型定量区分植物利用水分的不同来源,还有许多值得改进的地方,而且,尽管稳定同位素技术在植物科学中的应用正迅速发展起来,但利用稳定氢氧同位素来分析环境因素对植物影响的研究还只是刚刚展开,还有许多方面值得去进一步探索。     

不同放牧强度上内蒙古短花针茅草原植物功能群水分和氮素利用效率相关分析

以内蒙古短花针茅(Stipa breviflora)草原为研究对象,设置4个不同的放牧梯度:无牧区、轻度放牧、中度放牧、重度放牧,载畜率依次为0、0.91、1.82和2.71 sheep·hm~(-2)·0.5 a~(-1);根据生活型划分植物功能群(多年生杂类草,多年生禾草,一年生草本,小半灌木),利用稳定性碳同位素测定植物叶片的碳同位素值,结合植物叶片C/N,探讨放牧对植物功能群水分及氮素利用效率的影响,分析不同植物功能群面对干扰时的生理生态应对策略,为放牧条件下荒漠草原植物资源利用对策的选择提供参考。结果表明:(1)随着放牧强度的增大,一年生草本植物的水分利用效率增大(P=0.000 7),而多年生杂草和多年生禾草水分利用效率降低(P=0.000 9,P=0.000 02),小半灌木的水分利用效率没有显著差异(P0.05);(2)随放牧强度的增大,植物功能群的N素含量普遍增大,而C/N普遍降低,植物的资源利用效率降低;(3)在一年生草本植物中,δ~(13)C与C/N呈极显著负相关(r=-0.865,P0.01),而在多年生禾草、杂类草和半灌木中,二者呈显著正相关(r=0.699,r=0.593,r=0.642,P0.05);δ~(13)C与C/N之间的关系因植物体内N的分配而异,不同植物具有不同的资源利用策略。     

宁夏不同草地类型土壤有机碳组分特征

宁夏草地生态系统对宁夏生态环境、生物多样性保护和区域经济发展具有重要作用。沿宁夏降雨梯度带,从北到南选择荒漠草原、典型草原和草甸草原3个草地类型的地上植物和土壤进行取样,对3个草地类型土壤有机碳组分(易氧化有机碳、颗粒有机碳、微生物碳和惰性碳)分布特征及其与环境变量的相关关系进行研究。结果表明,土壤总有机碳与惰性碳含量表现为山地草甸典型草原荒漠草原;土壤颗粒有机碳和微生物量碳含量表现为荒漠草原山地草甸典型草原;土壤易氧化有机碳表现为典型草原荒漠草原山地草甸。3种草地类型活性有机碳占总有机碳比例均较低,而惰性碳占总有机碳比例在23.03%~86.63%之间。RDA分析表明环境变量对土壤有机碳组分总解释量为99.6%。Pearson相关性分析表明土壤活性有机碳与土壤总有机碳之间相关性均不显著,而土壤惰性碳和总有机碳之间高度正相关(r=0.99,P0.01)。土壤总有机碳与环境变量的相关性分析表明土壤总有机碳与海拔(r=0.81,P0.01)、土壤含水率(r=0.90,P0.01)、土壤全氮(r=0.97,P0.01)、年降雨量(r=0.87,P0.01)、物种丰富度(r=0.88,P0.01)和地上生物量(r=0.86,P0.01)正相关,而与土壤容重(r=-0.90,P0.01)、年均温(r=-0.78,P0.01)负相关。研究区3种草地类型的活性有机碳比例较低,这表明土壤有机碳循环速率不高,有机碳库较为稳定,其中草甸草原的总有机碳和惰性碳含量均高于其他类型,稳定性最高。气候温、湿度特征,地上植被群落结构和生物量以及土壤水分和氮素特征是影响影响宁夏草地土壤有机碳含量重要因素。     

城市近地面大气颗粒物空间分布的监测与分析

城市近地面环境与人呼吸带高度范围相当,近地面大气颗粒物对行人健康有直接影响.当常规环境监测点位置和数量不足以全面反映近地表大气颗粒物空间分布状况时,选择合适的颗粒物载体显得十分必要.植物叶片的滞尘效应使之成为大气颗粒物的良好指标,尤其是常绿灌木叶片更能直接反映近地表环境悬浮颗粒物状况.以大气颗粒物污染严重的代表性城市石家庄市为研究区域,选择道路绿篱灌木大叶黄杨,于连续晴朗干燥天气条件下采集了3个5 d周期内、63处样点的滞尘叶片样品,测试叶片滞尘量和滞尘颗粒物粒度,利用ArcGIS讨论叶片滞尘量和滞尘颗粒粒度的空间分布及空间变异特征.结果显示,石家庄市大叶黄杨叶片平均滞尘量为0.3843 g·m-2·d-1 (变化于0.09310.9155 g·m-2·d-1),滞尘颗粒物粒度均值为1.9185μm(变化于1.30672.2500 μm),98.27%的颗粒小于10 μm,表明大叶黄杨叶片在城市近地表环境中对可吸入颗粒物有较好滞留性能,对行人呼吸健康有益.空间变异性分析表明,大叶黄杨叶片滞尘量和滞尘颗粒物粒度均具有空间自相关性,其中滞尘颗粒物粒度的块金值/基台值更小,即空间自相关性更强,表明滞尘颗粒物尺度除受局地污染源影响外,叶片表面属性因素起更重要作用;而滞尘量相对较大的块金值说明局地小尺度过程的影响不容忽视,即更易受到局地起尘源的影响.通过PM1、PM2.5、PM5、PM10等不同粒级颗粒物的分析表明,颗粒物越细其空间分布差异越大,这种细颗粒物的空间变化为进一步探讨城市不同地区人对大气颗粒物的暴露风险研究提供了基础.     

广州市道路绿化模式环境效益分析

在广州市各主要交通道路上选择7个有代表性的道路绿化模式，分别监测它们对NOx、CO和TSP等大气污染物质的净化效果，分析其环境效益，结果表明，绿化模式对大气污染整体净化效果与绿化模式的植物配置方式密切相关，苦植物种类多、乔-灌-草立体结构明显、绿化带宽，则对大气污染的净化效果越显著。     

Strategies to design modified activated carbon fibers for the decontamination of water and air

The rapid industrialization has induced the entry of organic and inorganic contaminants into the environment at a rate greater than environmental cleaning. As a consequence, pollutants have accumulated in environmental media, thus posing health risk for living organisms. Here, we present surface treatment strategies that modify physicochemical properties of activated carbon fibers for environmental remediation. In particular, we review metals, metal oxides and various advanced materials used for modifying activated carbon fibers. We discuss the utilization of modified activated carbon fibers for adsorption of organic pollutants and inorganic pollutants, and for the degradation of organic pollutants by photocatalysis, electrocatalysis, Fenton process and dielectric barrier discharge. We also discuss air pollutant removal, capacitive deionization, removal of inorganic ions and microbial decontamination by modified activated carbon fibers.     

新型溴系阻燃剂环境污染现状研究进展

新型溴系阻燃剂(NBFRs, novel brominated flame retardants)作为传统溴系阻燃剂的替代品已广泛应用于电子产品、纺织品、家具等商品中,随着这些商品的生产、使用和处置,NBFRs不可避免地释放到环境中,给环境和人体带来潜在的危害.部分NBFRs可通过摄食和呼吸作用进入人体对人体产生一定危害,已被证明具有潜在的生物毒性.而NBFRs的环境污染现状研究对控制NBFRs的污染具有重要意义.近年来有不少研究者对不同环境基质中的NBFRs进行了定量测定.基于这些研究成果,本文综述了近年来环境中NBFRs的研究现状、进展,重点介绍了水体、沉积物和大气中NBFRs的含量分布.多种类型水体中NBFRs的浓度水平在ng·L^-1至μg·L^-1之间,浓度受地区工业生产和季节等因素影响,且不同污水处理系统对水体中NBFRs的去除效率具有一定差异;NBFRs倾向于分布在富含有机碳的介质中,沉积物中NBFRs的含量在ng·g^-1至μg·g^-1级别,浓度与地区工业生产、化合物性质以及总有机碳含量等因素有关;大气中的NBFRs倾向吸附于颗粒相中,在两相中的含量分别为pg·m^-3和ng·g^-1级别,其含量受环境因素影响较为复杂.     

不同生境下报春苣苔的光合作用日变化特性

国家一级濒危植物报春苣苔Primulina tabacum Hance是苦苣苔科多年生草本植物。研究不同生境下报春苣苔在干湿季的光合作用日变化动态及其对环境因子响应,结果表明：旷地午间时段,光合有效辐射（PAR）增加伴随着空气湿度（RH）的显著下降,此时报春苣苔的净光合速率（Pn）因受光抑制和气孔限制的影响而下降。岩洞生境下报春苣苔的Pn没有受到抑制,但其Pn和光合碳水化合物（CH2O）生成速率较低,洞内光照缺乏是限制其光合碳同化的原因之一。3个样地检测的Pn、CH2O产生速率、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）以及Rubisco的Vo/Vc比率等在湿季均优于干季。主成分分析表明叶片Narea与Chl含量、比叶重（LMA）以及气孔密度对光合作用具有显著影响。Pearson相关分析表明不同生境下影响报春苣苔Pn的关键生态因子有所不同,旷地强光环境下过高的叶片水蒸气压亏缺（VPD）和气温（ta）直接限制净光合速率的水平,而在岩洞弱光高湿环境中,PAR则成为Pn的限制因子。同一环境因子在不同生境下对报春苣苔Pn的影响也有所不同：在旷地强光生境下,空气湿度（RH）的适度增加有利于降低过高的VPD,促进气孔开放而提高Pn。而在岩洞低光条件下,过高RH则会使降低VPD而不利于叶片的气体交换,使光合作用受影响。这个结果启示,在进行报春苣苔野外回归栽培时,应该注意PAR和RH等环境因子的控制。     

微塑料与有机污染物的相互作用研究进展

微塑料(粒径小于5 mm的塑料)作为海洋中一种新型的污染物正受到越来越多的关注。微塑料在全球多个海域均有检出,根据其来源分为原生微塑料和次生微塑料。原生微塑料由人工直接制造所得,常见于日常生活用品中;次生微塑料由大块塑料制品长期风化、磨损和光解形成。塑料自身含有多种有机添加剂,不断向环境中释放,污染海洋环境;微塑料表面还可吸附有机污染物,此吸附作用受两者的物理化学性质和环境条件影响,吸附污染物后的微塑料生物毒性增强。另外,聚合物复合光催化材料可加快有机污染物如染料的光降解反应速率,因而微塑料可能会促进有机污染物的光解。针对目前微塑料对有机物光降解的贡献、机理鲜见研究的问题,未来应加强以下3方面的研究:(1)微塑料对不同有机污染物光降解是否存在影响?(2)微塑料类型、尺寸以及反应条件对有机污染物光降解如何影响?(3)微塑料对有机污染物光降解影响的内在机制是什么?     

基于PLS1的哈尔滨市PM2.5与空气污染物相关性分析

以往对PM2.5的研究多集中在气象因子或单一空气污染物对PM2.5质量浓度变化的影响,未考虑多种空气污染物对PM2.5质量浓度的协同作用。通过哈尔滨市环保局发布的2014年1月份（共31 d）市区内主要空气污染物SO2、NO2、PM10、CO、O3、PM2.5的质量浓度数据,运用相关性分析、PLS1和通径分析方法,研究哈尔滨市区内主要空气污染物对PM2.5质量浓度变化的直接影响、通过其他空气污染物的间接影响及污染物之间的协同作用。结果表明,SO2、NO2、PM10、CO 与 PM2.5质量浓度显著性相关,O3与 PM2.5质量浓度相关性不显著,SO2、NO2、PM10、CO 之间存在严重的复相关性。依据相关性分析结果,建立了SO2、NO2、PM10、CO对PM2.5质量浓度的PSL1模型,模型的拟合优度r2为0.852,模型拟合良好。对所建立的模型进行通径分析,结果显示,SO2、NO2、PM10、CO对PM2.5质量浓度变化的直接作用分别为0.005、-0.142、-0.140、1.191,CO对PM2.5质量浓度变化的直接影响作用最大。SO2、NO2、PM10通过CO对PM2.5质量浓度变化的间接作用分别为0.706、1.011、1.118均大于它们对PM2.5质量浓度变化的直接作用。SO2、NO2、PM10、CO对PM2.5质量浓度变化的总决定系数为85.9%。CO是主要空气污染物中影响PM2.5质量浓度变化的主要因素,降低冬季煤炭供暖期CO的排放量,有利于提高空气环境质量,降低对人体的健康危害。     

稳定气象条件对天津市环境空气质量的影响

环境空气中污染物浓度不仅与污染源的排放有关,更与气象条件的变化密不可分。在不利气象条件下,空气中污染物浓度可能在极短时间内就出现峰值,造成城市空气质量迅速恶化。通过对天津市2005年11月上旬连续出现的空气污染实证,分析了主要气象因子(温度、相对湿度、能见度)与空气污染物(PM10、SO2、NO2)之间的关系,探讨了稳定天气条件对空气环境质量的影响。     

Synergistic effects of temperature,salinity and light on the hermatypic coral Montipora verrucosa

Temperature tolerance in the reef coral Montipora verrucosa (Lamarck) is affected by salinity and light. Low salinity reduces ability of the coral to survive shortterm exposure to elevated temperature. High natural light intensity aggravates damage sustained by corals at high temperature. In long-term growth experiments, high light intensity caused substantial loss of zooxanthellar pigment, higher mortality rates, reduced carbon fixation and lowered growth rate at both upper and lower sublethal temperatures Effects of light at optimal temperature were less dramatic. Interactions between physical environmental factors appear to be most important near the limits of tolerance for a given factor. Acclimation capability was indicated, and was influenced by both thermal history and pigmentation state of stressed corals.Contribution No. 543 of the Hawaii Institute of Marine Biology.     

Biogeographical distribution of acidophiles and their effects around the Zijinshan heap bioleaching plant

The Zijin heap bioleaching plant started operation by the end of 2005; due to the proximity of the Ting River, concerns rose about the migration of acidophiles outside of the heap. In this study, 53 soil samples and 51 liquid samples were collected, and the biogeographical distribution of acidophiles was investigated using clone libraries and real-time polymerase chain reaction (PCR), the physicochemical characteristics were analysed by Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry (ICP). The results indicated the bioleaching system had some influence on the surrounding environment. Both microbial community and physiochemical index emerged correlation with distance of sampling sites from bioleaching system, mainly limited in the zone 30?m outside bioleaching system. Correlation analysis indicated the migration of different acidophiles was influenced by different factors. Leptospirillum had higher migration capability than the other acidophiles, and such migration capability was one of the important influence factors for its distribution. Environment factors and survival ability were the key influence factors for Acidithiobacillus, Sulfobacillus and Ferroplasma to survive in the surrounding environment.