GIS与层次分析法相结合的生态环境综合评价研究——以渝西地区为例

将GIS与层次分析法相结合应用于渝西地区生态环境质量综合评价。首先,根据渝西地区生态环境的基本特点确定生态环境质量综合评价的指标体系和基本评价单元,通过层次分析法,确定各评价指标的权重,计算出每个评价单元的生态环境质量综合指数和分指数;然后运用GIS技术,根据每个评价单元的质量指数和分指数,自动生成渝西地区生态环境综合评价等级图;在此基础上,对渝西地区生态环境整体及各不同侧面质量状况的空间分异规律进行分析和研究。结果显示,渝西区生态环境质量基本上由南向北逐渐降低,与自然环境状况的空间格局大体吻合,但局部地区有差异。表明自然条件对渝西地区生态环境质量的空间分异起决定性作用,但社会经济和环境污染等因素同样对生态环境具有重要影响,在某些情况下,甚至可以成为决定因素,并在一定程度上改变生态环境的空间格局。     

青岛市港口船舶大气污染排放清单的建立及应用

2002~2006年青岛市环保局与瑞典国际开发合作署合作开发了青岛市空气环境质量管理系统,建立青岛市海上交通源大气污染排放清单是其中的一项子专题,范围涉及青岛沿岸分布的港口,重点考虑船舶停泊港口及航线过程的大气污染物排放,划分了20条航线。建立的青岛市海上交通源大气污染排放清单在开发的基于GIS地理信息系统EnviMan复合源大气扩散模型中得到较好应用,实现了对沿海主要大气污染物排放量的空间模拟测算,解析出大气污染排放清单建立年度青岛市港口、航运排放的大气污染物对市区环境空气中的SO₂、NO_X浓度贡献分别约占8.0%、12.9%。     

Forecasting population trend from the scaling pattern of occupancy

Forecasting the temporal trend of a focal species, its range expansion or retraction, provides crucial information regarding population viability. To this end, we require the accumulation of temporal records which is evidently time consuming. Progress in spatial data capturing has enabled rapid and accurate assessment of species distribution across large scales. Therefore, it would be appealing to infer the temporal trends of populations from the spatial structure of their distributions. Based on a combination of models from the fields of range dynamics, occupancy scaling and spatial autocorrelation, here I present a model for forecasting the population trend solely from its spatial distribution. Numerical tests using cellular automata confirm a positive correlation, as inferred from the model, between the temporal change in species range sizes and the exponent of the power-law scaling pattern of occupancy. The model is thus recommended for rapid estimation of species range dynamics from a single snapshot of its current distribution. Further applications in biodiversity conservation could provide a swift risk assessment, especially, for endangered and invasive species.     

南海北部海域底泥微生物的腐殖质还原性能研究

微生物的腐殖质还原过程自1996年发现以来,日益成为环境领域的一个研究热点。以南海北部海域的8个底泥为实验材料,利用蒽醌-2,6,-双磺酸（AQDS）为腐殖质模式物,初步探讨了南海北部8个底泥培养物对腐殖质的还原能力,并探讨了驯化后的8个底泥微生物对腐殖质的还原过程。结果发现：从南海北部深海海域到海陆交接的香港米浦红树林的8个底泥样品培养液均能很好的还原AQDS;驯化后的8个站点底泥微生物对腐殖质还原的能力有所不同,在48 h,E425站点培养液中的OD450只有0.74,其余7个站点培养液中的OD450都在2.0~3.0之间,推测其原因是8个站点中腐殖质还原微生物的数量具有明显差异,使得各站点的OD450差异很大。研究结果为认知腐殖质还原微生物的分布和探究腐殖质还原微生物在环境中的生态学意义提供重要的理论依据。     

River network structure shapes interannual feedbacks between adult sea lamprey migration and larval habitation

Adult sea lampreys (Petromyzon marinus) migrating upstream to spawn follow a pheromone released by instream larvae. The size (i.e. flow) of a tributary dilutes the concentration of this pheromone, such that the downstream propagation pattern of larval pheromone must be influenced by patterns in the relative sizes and numbers of confluent tributaries. We developed an individual-based model to explicitly test the resulting hypothesis that river network structure influences the migration decisions of adult lampreys following the larval pheromone, and in turn the distribution of larvae. First, we initialized the model using randomly generated river networks, and found a strong positive relationship between network diameter and larval aggregation. Larvae aggregated over time, and the degree and rate of this aggregation depended on network diameter. Second, we initialized the model using a river network based on the Muskegon River, Michigan, and compared model-generated larval distribution to available field survey data. We found a significant correlation between model-generated larval abundance and field-measured larval densities (r₂ = 0.54; p < 0.0001). We also found an inverse relationship between subwatershed area and the degree to which path-dependent effects influenced larval abundance in that subwatershed. Our results overall suggest that larval distribution across a watershed results from a system of context-dependent interannual feedbacks shaped by network structure and the past migratory and spawning behavior of adults.     

南海北部沿岸近江牡蛎有机氯杀虫剂含量与食用安全性分析

于2008—2010年每年春季,在南海北部沿岸23个观测站分别采集成体近江牡蛎(Crassostrea rivularis),测定了牡蛎有机氯杀虫剂含量,并探讨了有机氯杀虫剂残留对牡蛎食用安全性的影响。结果表明,牡蛎有机氯杀虫剂平均含量(μg.kg-1,以湿质量计)高低依次为:DDTs 4.68(含量范围1.53～9.77)>硫丹2.58(nd～17.6)>氯丹1.12(nd～11.2)>三氯杀螨醇0.514(nd～4.42)>甲氧氯0.300(nd～2.66)>异狄氏剂0.229(nd～4.82)>环氧七氯0.182(nd～1.65)>异狄氏剂醛0.159(nd～1.16)>艾氏剂0.138(nd～1.72)>BHCs 0.130(nd～0.727)>狄氏剂0.095(nd～0.237)>七氯0.056(nd～0.531)。除异狄氏剂醛和硫丹外,其他杀虫剂含量明显低于澳大利亚、俄罗斯、欧盟、加拿大、日本和中国的水产品、畜禽肉中有机氯杀虫剂残留限量;硫丹含量低于澳大利亚和加拿大的限量,但少数牡蛎样本中硫丹含量略高于欧盟的限量,接近或超过日本的限量。经食用牡蛎而进入人体的α-BHC、β-BHC、γ-BHCp、p...     

覆膜与降雨类型对土壤水分及NO3--N淋失的影响

在丹江口库区青塘河五龙池小流域,以黄棕壤横垄种植玉米为例,设置覆膜与无覆膜两种处理,采用田间小区实验研究覆膜与降雨类型对0~30 cm土壤水分和NO-3-N淋失的影响.结果表明:两处理土壤含水量均随土层加深而增加,与无覆膜相比覆膜可降低0~10、10~20、20~30cm土层中的含水量.不同降雨类型对覆膜土壤含水量的影响有区别,小雨时3层土壤间差异显著,含水量随土层加深急剧增加;中雨时10~20cm比0~10 cm、20~30 cm比10~20 cm分别高50.80%、6.62%,0~10 cm土壤含水量显著低于10~20 cm和20~30 cm;暴雨时含水量随土层加深增幅变小;覆膜土壤土层越深土壤含水量受降雨的影响越小.覆膜可降低0~10、10~20 cm土层中的NO-3-N淋失量,分别降低40.74%、24.48%,但会增加20~30 cm的淋失;两处理土壤NO-3-N淋失量均随土层加深而增加.不同降雨类型对覆膜土壤NO-3-N淋失的影响也有区别,小雨时随土壤深度的增加淋失量增多;中雨时,0~10、20~30 cm NO-3-N淋失量分别为10~20 cm的1.75、8.41倍;暴雨时,0~10、20~30 cm分别比10~20 cm低18.97%和60.69%.土壤中NO-3-N淋失受土壤含水量的影响,且随土层加深含水量对NO-3-N淋失的影响减弱.     

钦州湾内湾茅尾海营养状况分析与评价研究

根据2011年-2012年茅尾海水质监测调查资料分析其营养特征,结果显示:茅尾海总体处于中度富营养状态,时空差异较为明显,以夏季最为严重,从湾顶河口往南部湾口减轻.有机污染等级为轻至中度,空间分布与富营养状况相似.水体盐度以湾顶河口区域向中南部呈梯度递增,与富营养化指数(EI)、有机污染指数(AI)、化学需氧量(COD)、亚硝酸盐(NH2-N)、硝酸盐(NO3-N)、铵盐(NH4-N)、溶解态无机氮(DIN)呈显著负相关,表明湾顶钦江、茅岭江的入海污染是茅尾海富营养和有机污染的主要物质来源,其径流输入与外湾潮流运动综合作用对茅尾海营养分布特征具有控制作用.茅尾海丰、枯水期氮磷比分别为60、18,丰、平水期均以磷营养限制为主,茅岭江是该海湾溶解态无机磷(DIP)的主要贡献者.DIP与盐度、EI、AI相关性不显著,对富营养和有机污染程度的贡献相比COD、DIN较为有限.     

青岛近海及黄渤海大气气溶胶中不同形态氮磷质量浓度及组成特征

于2016年6~7月采集了青岛近岸以及黄渤海大气气溶胶样品,并于8月6~15日连续采集了青岛近岸气溶胶昼夜样品,分别测定了不同形态的氮磷(溶解无机氮、溶解无机磷、溶解态总氮、溶解态总磷、总氮和总磷)质量浓度,并分析了气溶胶中这些不同形态氮磷的组成特征.结果表明,青岛近岸大气气溶胶中不同形态氮磷的浓度明显高于同时期黄渤海气溶胶中氮磷浓度.青岛近岸气溶胶总氮中溶解态占比为56%,溶解态与不溶态差别不大;黄渤海气溶胶总氮中溶解态为主要部分,所占比例达72%.青岛以及黄渤海气溶胶中,无机氮是溶解态总氮的主要贡献者,分别占溶解总氮的67%和75%.青岛以及黄渤海气溶胶总磷中,溶解态与不溶态磷的贡献相近,溶解态分别占总磷的49%和58%;气溶胶溶解总磷中无机磷的贡献略高于有机磷,青岛以及黄渤海占比分别为56%和59%.气团来源对青岛以及黄渤海气溶胶中不同形态氮磷的浓度和组成特征有一定程度的影响,南方气团来源气溶胶中溶解无机氮(DIN)、溶解有机氮(DON)、总氮(TN)、溶解无机磷(DIP)和溶解有机磷(DOP)的浓度均高于北方和海上气团来源.青岛近岸气溶胶中溶解有机氮浓度昼夜差别不大,而溶解无机氮和总氮浓度则白天相对较高.白天和夜间气溶胶总氮中溶解态氮占主要部分,所占比例达到79%,且无昼夜变化;无机氮是溶解总氮的主要贡献者,且晚上无机氮所占比例(61%)较白天(70%)略有降低.青岛近岸气溶胶中的溶解无机磷和有机磷昼夜浓度差别不大,而总磷浓度则白天明显高于晚上.昼夜气溶胶样品中不溶态磷是总磷的主要组成部分,占比分别为83%、62%,夜间气溶胶中溶解态磷的贡献远高于白天;不论昼夜,无机磷均是溶解总磷的主要部分,所占比例在71%~77%.     

南海水域不同深度非光合微生物的固碳潜能及其对不同电子供体的响应

通过对南海水域多个区域不同深度的海水分别以H2、Na2S2O3、Na NO2为电子供体经过一定时间的驯化培养后,测定其中非光合微生物的固碳潜力,并统计南海水域不同深度非光合微生物在不同电子供体条件下固碳潜力的差异性,最后结合不同深度海水的主要固碳基因丰度差异,分析南海水域不同深度海洋非光合微生物在不同电子供体条件下固碳潜能差异的原因.结果发现以Na NO2为电子供体时,海洋非光合微生物固碳能力普遍较低,各深度之间没有显著差异;以H2为电子供体时,表层海水中的非光合微生物的固碳潜力显著高于深层海水中的;而以Na2S2O3为电子供体时,深层海水中的非光合微生物的固碳潜力显著高于表层海水中的.基因分析结果表明,固碳基因cbb L在表层海水中的丰度高于深层海水,而cbb M基因在深层海水中的丰度高于表层海水.硫细菌大多以拥有cbb M基因为主,而氢细菌大多以拥有cbb L基因为主.因此不同海洋深度非光合微生物对不同电子供体响应的差异性可能和优势菌群结构的差异有关.海洋表层和深层溶解氧、无机碳含量的差异是导致菌群结构差异,乃至固碳潜力差异的重要原因.