乡村生活空间网络结构特征与优化——以江汉平原典型乡建片区为例

乡村生活空间网络是一定地域乡村居民依托社区节点，通过日常生活实践彼此联系而形成的社会空间系统，探究其空间结构与优化策略对认识乡村生活空间内涵、重塑乡村日常生活秩序具有重要意义。以江汉平原典型乡建片区培育的9个节点社区为研究对象，基于乡村生活空间网络三元系统，构建社区生活质量指标体系，运用改进引力模型与社会网络分析法描述网络结构总体与节点特征，提出乡村生活空间网络优化策略。研究表明：区域乡村生活空间网络结构处于发育阶段，网络兼具整体松散与局部集聚特征，社区间联系正在加强；乡村生活空间网络节点质量有待提升，网络呈现层次清晰的3级节点体系，核心节点虽具有无法替代的网络地位但本身质量不高，次级节点的结构具有相似性需要择优培育，边缘节点需要丰富网络内外联系；基于此，必须构建“1心、8点、1轴、3区”的乡村生活空间网络结构。为评估并识别区域网络节点特征，预测并构建区域网络化发展体系提供了新思路，为平原农区的乡建片区提供了网络化发展的新模式。     

强化混凝和改性活性炭对二级出水DON的作用机制

探讨强化混凝和改性活性炭对城市污水厂二级出水中溶解性有机氮（DON）作用机制,分析相对分子量以及亲疏水组分变化,并考察氯化消毒副产物生成势变化特征,结合三维荧光（3DEEM）光谱分析手段,对强化混凝和活性炭吸附前后DON组成,化学结构特征进行研究.结果表明：强化混凝可以明显提高DON的去除效果,DON去除率通过pH值强化混凝提高到1.45倍,臭氧强化混凝提高到2.06倍,PAC强化混凝提高到2.09倍,PAM强化混凝提高到1.96倍.活性炭对DON吸附过程更符合准二级动力学模型.DON吸附过程中,酸改性活性炭表面主要是π-π色散力作用机理,而碱改性活性炭表面主要是给电子-受电子复合物形成机制.在强化混凝和活性炭吸附作用下,DON的相对分子量和组分发生较大变化,而消毒副产物的生成势大幅下降.经3DEEM和光谱区域体积积分法（FRI）分析,在强化混凝和活性炭吸附过程中DON及消毒副产物生成潜势与荧光区域Ⅱ和区域Ⅳ所代表物质有关.     

基于推拉理论的“农二代”耕作意愿研究——以河南省为例

"农二代"耕作意愿关系到农业经营主体的发展、新型职业农民的培养和国家粮食安全。基于河南省597份问卷调查数据,运用推拉理论并采用二元Logistic回归分析模型,探索了"农二代"分别在近期和远期的耕作意愿及其影响因素。结果表明:与近期相比,"农二代"的耕作意愿在远期将会下降。"农二代"耕作意愿在近期和远期的影响因素有同有异。种地经历、家庭类型和农村生活压力等对"农二代"近期、远期的耕作意愿均影响显著且方向相同;种地技能要求、日常家庭开支对近期、远期的耕作意愿均有影响,但前后方向相反。而有些因素仅对"农二代"近期耕作意愿或远期耕作意愿单方面有影响。农户特征和农村推力等方面的因素在"农二代"近远期耕作意愿中均发挥重要作用。农村拉力在近期耕作意愿中作用明显,而城镇拉力在远期耕作意愿中影响显著。最后,根据"农二代"的耕作意愿影响因素,提出了具体的政策建议以期为地方政府制定相关政策提供支撑。     

华中地区供水水库抗生素抗性基因的季节变化及影响因素

为明确华中地区饮用水水源地抗生素抗性基因（antibiotic resistance genes,ARGs）的赋存特征,本研究选取了11个大型饮用水水源地,分别于2019年秋季和2020年夏季对整合子基因intI1和19个ARGs进行了定量.结果表明,水库环境中ARGs的丰度并不随时间产生明显变化.四环素类、磺胺类及β-内酰胺类耐药基因是华中地区供水水库的优势基因.选取的2种磺胺类ARGs sul1及sul2丰度和检出率均处于较高水平,表明这两种基因是水库环境的优势基因.耐多粘菌素基因mcr-1并未检出,表明我国抗生素限用政策已取得一定效果.与其他环境介质相比,水库环境中ARGs丰度处于较低水平.相关性分析结果显示水质指标与ARGs有一定相关性,表明水质指标可以成为水库环境中ARGs污染的指示指标.由于碳青霉烯类抗生素用量受到严格限制及其易降解的特性,其相应ARGs丰度及检出率均较低;四环素类耐药基因与其他类耐药基因关系密切,基因的水平转移可能是导致该现象的重要因素;intI1虽然整体上与ARGs相关性不强,但仍可能是导致水库环境中个别基因传播扩散的重要因素.     

基于随机森林回归的茶园扩张驱动机制分析

茶园开发与扩张是土地利用/覆被变化(LUCC)的典型过程之一,与区域农业发展和土地可持续利用密切相关。以我国优质绿茶主产区——信阳市浉河区为例,结合遥感影像、土地利用等多源数据,探索1990—2015年浉河区茶园分布时空演变格局。以像元和乡镇尺度的自然和社会经济等26个因子为自变量,以茶园变动情况为因变量,采用随机森林回归方法,探讨1990—2000和2000—2015年茶园扩张的驱动机制。结果表明:(1)浉河区茶园主要分布于丘陵区和浅山区,1990—2000年茶园面积快速扩张,面积增加65.2%,2000—2015年茶园扩张速度放缓。茶园主要向西北和东南的水源和公路方向扩张。(2)1990—2000和2000—2015年2阶段,像元尺度的茶园距城区中心距离、距农村居民点距离和土壤特性以及乡镇尺度的坡度和平均高程等驱动因子重要性均较高。随着经济发展和技术进步,邻域土地利用情况、土壤条件等自然驱动因子对茶园扩张的限制性降低,空间社会经济条件对茶园开发与扩张越发重要。(3)茶园扩张对各主要驱动因子的边际依赖性强,在驱动因子不同梯度间差异明显,茶园扩张倾向于发生在距农村居民点距离2 km内,乡镇尺度平均坡度为16～18°的区域。(4)随机森林回归方法结合多源信息,能够较好地挖掘研究区茶园扩张驱动机制,为改善区域土地利用提供一定决策支持。     

豫境黄淮海平原土壤重金属背景值研究

长期缺少豫境黄淮海平原土壤重金属背景值数据,很多学者不得不用河南省土壤或中国潮土元素背景值作为标准评价重金属污染.那么,豫境黄淮海平原土壤重金属背景值与河南省土壤、中国潮土是否存在差异？平原内部是否存在重金属背景值的空间差异？这是影响评价结果可靠性的关键,需要开展研究.采用10 km×10 km网格法,在研究区沙河干流以南（南区）和以北（北区）分别采集土壤表层样品336份和561份.用电感耦合等离子体发射质谱法（ICP-MS）测定样品Cd、Cr、Pb、Cu、Zn和Ni含量,用原子荧光光度法（AFS）法测定样品Hg、As含量.在重金属含量异常值剔除和数据分布检验基础上,分别确定南区和北区重金属背景值.结果表明,南区土壤Hg、As、Cd、Cr、Pb、Cu、Zn和Ni背景值分别为0.066、4.11、0.130、56.72、20.97、23.31、59.21和24.03 mg·kg^–1,北区上述重金属的背景值分别为0.061、7.45、0.129、51.92、18.96、22.72、66.96和27.16 mg·kg^–1.北区土壤As、Zn和Ni背景值显著大于南区,南区Pb、Cr和Cu背景值显著大于北区,两区间Hg和Cd背景值无显著差别.南区和北区土壤Hg、Cd背景值高于其河南省土壤、河南省潮土和中国潮土背景值,绝对差异度达到强烈或极强烈水平;As背景值低于上述参比背景值,差异度达到中等、强烈和极强烈水平;土壤Cr、Pb、Cu、Zn和Ni背景值与参比背景值的差异较小,差异度均属微弱或中等差异.     

长三角地区城乡融合发展水平、演化及影响因素

在城乡发展差距日益扩大的背景下,以长三角地区作为研究案例,运用熵值法计算长三角地区2008—2018年城乡融合发展指数,并利用地理探测器模型分析城乡融合水平的主要影响因素及其演变特征。结果表明：长三角地区城乡融合发展水平呈现出“高低高”结构向“Σ”转变的空间演变特征,空间融合发展水平和社会融合发展水平的高值区大致呈现出“Σ”的空间分布特征,经济融合发展水平呈现出“高低高”的圈层结构特征,生活融合发展水平大致呈现出西高东低的空间分布格局;从地理探测器模型结果来看,经济发展水平、产业高级化、财政支农支出比例、财政分权有助于城乡融合的发展,经济发展的速度、产业结构偏离、城乡基本建设支出比例不利于城乡融合的发展;从时间变化上看,政府力量在逐步减弱,市场力量在逐渐增强。     

华中地区水库沉积物重金属抗性基因的赋存特征及影响因素分析

环境中重金属抗性基因（Metal resistance genes,MRGs）的迁移转化作为环境及生态领域的重要研究内容近年来备受关注,但目前环境中重金属是否是MRGs的重要驱动因素则尚不明确.本研究采用宏基因组技术对华中地区水库沉积物MRGs进行了定量,并分析了不同形态重金属在MRGs迁移转化过程中起到的作用.结果表明,trcop （抗Cu基因）及arsM （抗砷基因）是水库环境中的主要MRGs,供水水库之间MRGs分布并无地域性差异.czrA （多抗基因）的潜在宿主菌较为广泛,trcop及arsM很可能位于同一种可移动遗传元件上进行水平转移.重金属总量与MRGs之间并无明显联系,而可交换态及碳酸盐结合态（B1）则是环境中MRGs的重要驱动因素.     

土壤改良对麻疯树多重金属胁迫的缓解效应影响

采用盆栽试验,研究了石灰石、粉煤灰和白云石改良酸性多金属污染土壤对麻疯树重金属胁迫的缓解效应。研究表明:石灰石、粉煤灰和白云石均显著提高多金属污染酸性土壤的pH值,降低了土壤中多金属有效态含量,提高叶绿素含量、相应地降低麻疯树叶抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT)、MDA、脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖、酸性SH和谷胱甘肽含量,促进麻疯树的生长和增加其生物量,显著降低了其根、茎、叶的重金属浓度,这可在一定程度上缓解多金属对麻疯树的毒害;建议使用石灰石为适宜改良剂和麻疯树联合复垦污染的酸性土壤。     

复合人工湿地中反硝化除磷作用的发生及其稳定性

将2套潮汐流人工湿地(T-A和T-B)构建为复合人工湿地(HCW),研究了HCW中反硝化除磷作用的发生及其稳定性.结果表明,当HCW按照两段进水潮汐流方式连续运行时,T-A的反硝化除磷性能和T-B的硝化性能均可得以强化,HCW随之具有理想的同步脱氮除磷效果;周期性补充碳源的磷移除操作可缓解T-A中磷素的过量积累,同时可提高反硝化聚磷菌(DPAOs)胞内聚β-羟基丁酸(PHB)的合成量,有助于HCW反硝化除磷效果的高效与稳定;当磷移除周期为30 d时,T-A在反硝化除磷过程中对TP与NOx--N的去除率分别为(97. 86±0. 70)%和(98. 29±2. 62)%,在磷移除过程中的磷素释放量、PHB合成量(以C/填料计)及补充碳源利用率分别为(1 486. 29±123. 25) mg、(4. 43±0. 57) mmol·g~(-1)和(94. 65±2. 66)%,HCW的磷素回收效率则为63. 97%.本研究为人工湿地同步脱氮除磷提供了新的思路,又进一步拓展了磷回收技术的研发和应用范围.