凤眼莲源生物炭对土壤As、Hg、Cd溶出特性与化学形态的影响

以我国典型水生入侵植物凤眼莲为前体制备了生物炭(BCW)和负载铁生物炭(BCW-Fe),在对其理化特性进行充分表征的基础上,系统分析了这2类生物炭对金矿冶炼区酸性复合污染土壤中As、Hg、Cd的钝化修复效果.水浸与酸浸实验表明,5%(质量分数)BCW与5%(质量分数)BCW-Fe处理分别使土壤As浸出浓度降低91.4%~91.6%和64.9%~96.8%,Hg浸出浓度由0.03~0.04μg·L-1降低至0~0.02μg·L~(-1);而2种材料对Cd的钝化优势分别出现在中性和酸性浸出条件下.重金属形态分析结果显示,2种生物炭处理均使As、Hg、Cd由植物可利用性较高的可交换态和碳酸盐结合态向较为稳定的铁锰氧化物与有机物结合态转化.其中,BCW与BCW-Fe的加入分别使可交换态与碳酸盐结合态As总量减少0.3%和3.1%,使这2种非稳态Hg总量分别减少2.3%和3.4%,使这2种形态Cd总量分别减少7.7%和14.9%.综合以上研究结果,凤眼莲负载铁生物炭提供了一种能够在我国广泛分布的酸雨沉降地区内实现对复合污染土壤中As、Hg、Cd同步稳定钝化的有效材料,与此同时,该方法有利于实现对入侵植物的有效管理和应用土地系统进行长期固碳.     

洞庭湖区农业水旱灾害演变特征及影响因素——60年来的灾情诊断

以洞庭湖区1950-2009年的灾情?雨情和水情等资料为依据,运用灾害系统理论与方法,分析了湖区农业水旱灾害的演变特征及其影响因素。结果表明:在水旱灾害时间序列中,其演变特征表现为:⑴具有明显的频发性,不同等级的旱灾在1950-1999年间为间歇发生,但2000年以来为连年发生,不同等级的水灾年年发生;⑵水旱承灾体受灾率?成灾率异常指数的演变具有高位波动性,其中以水灾波动幅度最大;⑶水旱灾害损失演变的总体趋势表现为:水灾损失减少,旱灾损失稍有增加;⑷三峡水库运行以来,毁灭性的洪溃决堤灾害得到有效控制,但涝渍灾害仍然频发,夏秋连旱灾害年年发生。水旱灾害的这些演变特征即是洞庭湖流域降水量年际、年内分配不均,河?湖?库蓄水量年际年内变化大,以及湖区各个阶段对防洪?排涝?抗旱等水利设施建设投资力度的差异等因素综合作用的结果。     

张家界市旅游生态安全评价及障碍因子分析

开展旅游生态安全研究对旅游地协调生态环境保护与旅游业发展的关系具有重要意义。基于2001~2014年张家界市旅游生态安全的相关数据，从威胁、质量、调控3方面构建了张家界市旅游生态安全评价的“TQR”指标体系，并运用灰色关联投影法及障碍度模型对其旅游生态安全状况及主要障碍因子进行了分析。结果表明：总体上，2001~2014年，张家界市的旅游生态安全灰色关联投影值呈波动上升态势，但幅度有限，旅游生态安全水平未得到根本提升，除2003年外，安全状况均处于“一般”水平；就各子系统而言，2001~2014年，张家界市旅游生态安全威胁系统的安全状况由“一般”下降到“较不安全”，质量系统除2003年外均处于“较安全”水平，调控系统的安全状况由“较不安全”提升到“较安全”；2001~2014年，影响张家界市旅游生态安全的主要障碍因子有一定变化，早期的威胁主要为生态用地被占用、污水处理水平较低、从业人员素质不高等因素，近期则在游客密度控制、旅游资源利用强度调控、生态用地保护及污染减排等方面面临的压力越来越大。     

土壤pH和Cd全量对伴矿景天修复效率的影响

修复效率是影响植物修复周期和技术推广的主要因素之一.采用不同pH和不同程度Cd污染农田土壤进行盆栽试验,其中,重度Cd污染土壤（简称"SKS处理"）中w（Cd）（Cd全量）高于GB 15618-2018《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》中的风险管控值,中度Cd污染土壤（通过人为调节并稳定其pH为3.97、4.97、6.03、6.90和7.93）中w（Cd）介于GB 15618-2018风险筛选值和管控值之间,轻度Cd污染土壤（简称"YH处理"）中w（Cd）略高于GB 15618-2018风险筛选值;比较修复前后不同pH和不同程度Cd污染对土壤Cd有效性、形态分配及w（Cd）的影响,并结合PCA（主成分分析）和Pearson相关性分析等方法深入研究影响植物修复效率的主控因素.结果表明:①与修复前相比,不同pH处理修复后土壤中w（有效态Cd）、w（弱酸提取态Cd）、w（可还原态Cd）、w（可氧化态Cd）和w（Cd）的减少量均随pH的降低而增加,土壤pH ≤ 6.0时,伴矿景天修复效率显著高于土壤pH>6.0的处理（P <0.05）.②修复后,轻度Cd污染土壤中w（Cd）降至GB 15618-2018风险筛选值以下,中度Cd污染土壤pH ≤ 6.0的处理中w（Cd）降至0.60 mg/kg左右,而pH>6.0的处理中w（Cd）仍高于1.00 mg/kg.③重度Cd污染土壤中w（有效态Cd）最高,其伴矿景天生物量与轻度Cd污染土壤处理无显著差异,w（Cd）达681.5 mg/kg,但修复效率显著低于其他处理（P <0.05）.综合PCA和Pearson相关性分析发现,影响伴矿景天修复效率的主控因素除土壤pH、Cd有效性和伴矿景天生物量外,伴矿景天的BCF（富集系数）对修复效率也具有重要作用.因此,伴矿景天更适用于弱酸性、中度Cd污染和轻度Cd污染土壤;而对碱性或重度Cd污染土壤进行植物修复时,可适当延长修复周期或联合修复以提高其修复效率.      

湖南永吉高速公路建设的景观格局影响评价

利用遥感（RS）、全球定位系统（GPS）与地理信息系统技术（GIS），对湖南省永吉高速公路沿线建设前后的景观进行分类和制图，结合景观结构分析软件Fragstats33和景观生态学方法，从斑块和景观两个层次上研究高速公路建设前后景观格局的变化。结果表明：（1）斑块层次指数中，沿线除公路用地外各景观类型的面积均有所减少，257%的土地转换为公路用地，其中旱地面积减少最多，但是公路建设前后没有改变该区域的优势斑块类型；（2）景观层次指数中，斑块数目和斑块密度的增加与最大斑块指数的减少，都表明景观异质性增加；（3）不同缓冲区分析结果表明：高速公路建设对景观格局的干扰突出表现在距公路较近的500 m缓冲区内。本研究方法在未来路网规划与环境影响评价中具有一定应用前景     

日调节电站库区生态水文情势评价——以湘江干流衡阳站为例

河流生态水文情势对生态系统起着决定性作用，定量评估日调节电站库区中部生态水文情势影响，可为日调节电站的生态调度，维持河流生态健康等提供科技支撑。采用变动范围法（RVA）对湘江干流大源渡枢纽库区衡阳水文站1959~2015年逐日流量、水位及流速指标进行分析，采用生物多样性指标SI初步评估库区生物多样性的变化。结果表明:日调节电站蓄水后，库区中部生态水文变化特征及生态影响为：流速IHA指标整体改变度达到81%，流量IHA指标整体改变度为43%；4～7月月均流速降低（高度改变）不利于“四大家鱼”产卵活动；库区年极小值流量的增加利于保障自然栖息地和植物群落；年极值流速降低在改变库区河道地貌的同时加大生态环境风险；流量、流速年最小值出现时间发生100%改变，影响生物的生命活动；流量低脉冲历时和流速高脉冲历时高度改变，不利于刺激家鱼产卵繁殖活动；枢纽蓄水后SI值降低，生物多样性降低。     

洞庭湖流域旱涝异常的时空分布及其与大气环流和水汽输送的关系

利用洞庭湖流域1960～2017年103个气象站点逐月降水数据和NCEP/NCAR再分析数据,通过计算Z指数和区域旱涝指数,对流域近57年来季节性旱涝异常的时空变化和典型旱涝年份的同期大气环流、水汽输送形势进行分析,以加强对季节性旱涝异常及可能的直接影响因素的认识.结果表明:洞庭湖流域连续两年出现旱涝异常的可能性不大,春、夏季节发生旱涝异常的一致性较秋、冬季小.在春、秋季节,流域干湿变化表现出年际性并有明显的空间分布,在冬、夏季节表现出年代际转换并存在变湿的趋势.此外,各季节均表现出涝重于旱的统计特征.同期大气环流形势会对流域旱涝异常产生显著影响,当西风带经(纬)向环流偏强时,干旱易出现在冬(夏)、春(秋)季节.当副高脊线偏北时,干旱易出现在夏、秋季节;在冬季时,偏强偏西的副高易使流域出现冬涝.流域Z指数在各季节均与净经向水汽通量呈显著正相关,在春、夏、秋季节与净水汽收支呈显著正相关,而在冬季可能与降水动力条件关系更密切.     

湖北省旅游扶贫效率时空格局及其影响因素

采用Super-SBM模型、均方差分解法以及LS回归模型,探讨2006～2016年湖北省3大片区24个国家级贫困县旅游扶贫效率的时空异质性及其影响因素。研究表明:(1)2006～2016年湖北省旅游扶贫效率呈稳步提升态势,但整体水平仍相对较低,大致呈现出"秦巴山片区武陵山片区大别山片区"的空间分异格局,高效率县域位于秦巴山片区与武陵山片区。(2)湖北省旅游扶贫效率总体差异与片区内差异呈敛缩态势,但片区间差异处于离散状态;大别山、武陵山、秦巴山3片区内部差异是造成湖北省旅游扶贫效率差异的主因。(3)从省域整体来看,结构化动力与经济动力对旅游扶贫效率的正向驱动作用表现最为明显;从片区层面来看,秦巴山片区主导因素为经济动力与交通动力,武陵山片区主要受经济动力和结构化动力驱动,而影响大别山片区旅游扶贫效率的主要因素为交通动力与信息化动力。因而不同片区应采取不同的旅游扶贫政策,以扩大旅游发展的益贫与减贫效应,提高旅游扶贫效率。     

近61年来长江荆南三口水系连通性演变特征

基于1955～2016年不同时期的长江荆南三口水系相关数据，从水系水力连通性强度、水系连通度和水系连通性水平三视角分析研究区水系连通变化过程。结果表明：2016年与1955年相比,（1）区域的水文连通性呈现下降的趋势，但变化幅度不大;(2)水系连通环度α、节点连接率β、水系连通度γ分别减少了45.45%、10.8%、8.46%，节点连接率β下降得最为明显；（3）基于水系自然社会功能的水系连通性（E）和基于水流阻力与水文过程（F）这两种水系连通性评价方法，联合评价了荆南三口水系连通性,两种结果均显示，研究区水系连通性均呈下降趋势，由1955年的0.2367和0.3434依次下降到2016年的0.1588、0.2517。该研究可为该地区实施河湖水系连通工程,修复河流生态系统提供理论参考。     

不同土地利用方式下土壤养分和重金属元素垂直分布特征

为探讨不同土地利用方式下土壤养分和重金属元素垂直分布特征,对2种母质的自然土壤、耕作土壤、休耕土壤养分和重金属元素垂直分布状况进行了比较研究。结果表明:不同土地利用方式下土壤表层养分元素含量总体表现为休耕土壤耕作土壤自然土壤,土壤表层重金属含量总体表现为农田土壤(耕作土壤和休耕土壤)自然土壤,耕作土壤与休耕土壤差异较小,土壤淀积层到母质层养分和重金属元素差异逐渐减小;土壤养分元素和Cu、Zn、Pb、Cd随土层深度的增加而减小,而Cr表现出相反的趋势;农田土壤耕作层有效钾含量最高可达215.6 mg·kg~(-1);耕作层Cd含量最高可达0.74 mg·kg~(-1)。3种土地利用方式中,休耕土壤养分和重金属含量相对较高,建议在休耕期间种植伴矿景天等重金属高积累植物进行植物修复。