基于多元数据的景观格局演变及其影响因素——以流沙河流域宜东段为例

利用1985年和1994年两期土地利用现状图及2003年遥感资料，在ArcGIS 9．0平台上，选取多样性、均匀度、破碎度、分离度和分维数等指数，分析了流沙河上游汉源县宜东乡的景观格局演变特征及其影响因素。结果表明，景观整体多样性指数和均匀度指数增大，优势组分有林地对景观的控制作用不断减弱；景观整体破碎度增大，斑块间离散度增大，景观形状变得较为复杂。影响因素分析表明，集镇和主要公路的影响使得其周围景观的分布以人为景观旱地为主。地形因素中，居民点、水田在坡度15^o以下区域和平地、阴坡上广泛分布；有林地、灌木林和荒草地等景观在15^o以上坡度级分布较广，其中有林地阴坡分布稍高于其余坡向，灌木林分布阳坡多于阴坡，旱地在半阳坡出现分布峰值。     

中国东部区域土壤活性有机碳分布特征及其影响因素

土壤活性有机碳是反映土壤有机碳响应环境条件变化的敏感指标。为了解大尺度区域土壤活性有机碳分布特征,选取中国东部区域72个土壤样本,分析其溶解性有机碳(DOC)和土壤水溶性有机碳(WSOC)的分布特征并探讨了自然因素以及土地利用方式对二者的影响,为土壤碳循环、改进土地利用管理和解释温室气体排放提供基础数据和科学依据。结果表明,不同土壤类型中,暗棕壤[(94.56±12.17)mg·kg~(-1)]和黄棕壤[(90.81±19.49)mg·kg~(-1)]的DOC质量分数显著高于红壤[(73.76±13.620)mg·kg~(-1),P0.05],棕壤WSOC质量分数[(63.83±20.49)mg·kg~(-1)]显著高于红壤[(50.54±4.50)mg·kg~(-1),P0.05];不同温度带下,中温带、暖温带和北亚热带土壤DOC含量分别为中亚热带的1.25、1.13和1.24倍(P0.05),中温带、暖温带和北亚热带WSOC含量分别比中亚热带高出20.18%、16.33%和24.12%(P0.05);不同湿度带中,半湿润区土壤DOC和WSOC含量分别是湿润区的1.12倍和1.21倍(P0.05)。不同地貌类型下,平坝区土壤DOC质量分数[(87.13±14.31)mg·kg~(-1)]显著高于丘陵区[(78.61±14.90)mg·kg~(-1),P0.05],且其最低值[(75.78±14.47)mg·kg~(-1)]位于海拔高度150~200 m区域内;土壤WSOC含量在不同地貌类型下无显著差异(P0.05)。不同成土母质中,黄土母质发育的土壤DOC质量分数[(95.70±21.07)mg·kg~(-1)]显著高于花岗岩发育的土壤[(76.99±13.67)mg·kg~(-1),P0.05]。不同土地利用方式中,林地土壤DOC含量为水田土壤的1.21倍(P0.05)。逐步回归分析结果表明,年平均气温和年平均降水量是土壤DOC空间变异的主控因子;而土壤WSOC的变异仅受年平均气温的影响。综上,在该尺度下,气候会显著影响土壤DOC和WSOC的含量分布。     

对新一轮土地利用规划的几点思考--以四川省为例

在简单介绍四川省基本情况的基础上,分析得出上一轮土地利用规划的特点和存在的问题,并由此提出如何在新一轮土地利用规划中实现耕地总量动态平衡,生态保护与规划相结合,以及开展"数字国土"等几点思考.研究表明,作者提出的新思路可较好地促进地方社会、经济、生态的全面发展.     

川西盆周山地土地利用/覆被变化与生态发展模式--以雅安市天全县为例

采用GIS和数理统计方法,以及景观生态学中的空间格局指数对天全县1992～2002年土地利用/覆被变化特征进行研究.结果表明:林地在各种土地利用类型中占的比例最大,且呈逐年递增趋势,2002年达79．14％,但年变化率则很小,只有0.29%;耕地占的比例很小,仅有5.50%,而且10年间面积减少了4813.3hm2,但年变化率比林地大,高达2.68%.受人类活动的影响,10年间多样性指数和均匀度指数呈上升趋势,而优势度指数不断下降.由此得出产生土地利用/覆被变化的机制是受地形条件和自然灾害等自然因素的影响,同时更受人口增长、城市化进程以及政府政策等社会经济因素的驱动.从而有针对性地提出生态发展模式的建议,以期为土地资源的可持续利用提供借鉴.     

“中心城-郊区-卫星城”梯度带绿地土壤重金属的空间分布特征

城市化导致城市面积扩张和土地利用方式改变,从而影响了土壤重金属空间分布.本文以成都-温江这一典型"中心城-郊区-卫星城"梯度带为研究区,探讨绿地表层土壤重金属Cu、Pb和Zn的空间分布特征及其影响因素,以期为城市土壤重金属污染治理提供帮助.结果表明,研究区内土壤Cu、Pb和Zn含量均值分别为47.77、39.98和89.65 mg·kg~(-1),其中土壤Cu和Pb含量均值超过土壤背景值.3种重金属含量在"中心城-郊区-卫星城"梯度带呈现先降低后增加的趋势.方差分析表明,区内不同绿地类型土壤Cu和Zn含量差异显著(p0.05),Pb含量在各个绿地类型下无显著性差异(p0.05);回归分析显示3种重金属含量随距城市中心距离增加而极显著降低(p0.01);缓冲区分析表明,土壤Cu、Pb和Zn含量受局部范围内的建筑密度和道路密度影响,且随局部范围内建筑密度和道路密度的增加而显著增加(p0.05).逐步回归分析显示,土壤Cu含量主要受建筑密度影响,Pb含量主要受道路密度和绿地类型影响,Zn含量则受绿地类型、道路密度和建筑密度的共同影响.研究结果显示城市化造成土壤重金属在一定程度上累积,距城市中心距离、绿地类型、建筑密度和道路密度均会影响土壤重金属的空间分布.     

成都市部分区域淡水混养池塘水体与沉积物中重金属风险评价及分配特征

为探讨成都市部分区域淡水混养池塘环境中重金属的生态风险和分配特征,对成都市10个淡水混养池塘水体和沉积物中Cu、Zn、Cd、Pb、Cr、Ni这6种重金属进行检测,采用BCR连续提取法分析沉积物中6种重金属的赋存形态,并评价其潜在生态风险。结果表明,除S8和S10样点Zn年均浓度超出GB 11607—1989《渔业水质标准》外,其余元素均未超标,重金属浓度总体呈现出春、夏季高于秋、冬季的特征。沉积物除S3、S4和S8样点Cu年均含量超出生物低影响阈值(ERL)外,其余元素均未超标,Cd为研究区域沉积物中主要生态风险因子,沉积物中重金属无明显季节变化规律。沉积物中Cd的弱酸提取态比例高于其余元素,为22. 91%～64. 51%,Pb和Cu可还原态比例较大,Zn以残渣态为主,同时存在较大比例的弱酸提取态和还原态,Cr和Ni主要以残渣态和可氧化态存在。水体-沉积物中重金属分配系数由高到低依次为Ni、Pb、Cr、Cu、Cd和Zn。因此,应加强成都市淡水混养池塘Cd元素的污染防控。     

马缨丹对镉的生长响应及其富集、转运和亚细胞分布特点研究

镉是植物非必需且生物毒性最强的重金属元素之一,然而镉富集植物能通过一定的响应机制来减少镉对自身产生的毒害,且不同植物之间镉的解毒机制存在差异。马缨丹（Lantana camara L.）是四川汉源铅锌矿区镉污染土壤的修复植物,但是关于其镉的分布特征和解毒机制并不明确。因此本文采用盆栽模拟试验,分别设置0（对照,不添加镉）、30、90、150、210 mg·kg-1镉5个处理,研究马缨丹对镉的富集、转运及其亚细胞分布特点,探讨马缨丹对镉的耐性和解毒机制,以期为植物耐镉的生理和分子生物学机制提供一定的理论依据。结果表明：镉质量分数低于90 mg·kg-1时对马缨丹生长没有影响,而镉质量分数高于150 mg·kg-1时对马缨丹生长有显著的抑制作用;随着镉质量分数的增加,马缨丹各器官中镉的质量分数逐渐增加,表现为根＞茎＞叶,且其转运系数小于1,表明马缨丹对镉有较强的根部滞留能力,可限制过量的镉向地上部器官的转运,减少镉对地上部的毒害,这可能是马缨丹耐受镉胁迫的机制之一;随着镉质量分数的增加,马缨丹地下部和地上部的镉富集量总体上均呈增加趋势,在210 mg·kg-1镉处理时,均达到最大值,分别为142.8和1031.6μg·plant-1,不同质量分数镉处理下,马缨丹地上部的镉富集量较大,占全株镉富集量的94.0%~88.3%;镉在马缨丹根和叶细胞可溶性组分中的分配比例最高,分别占62.1%~54.2%和59.8%~52.6%,其次在细胞壁中,分别占23.8%~34.4%和28.7%~39.5%,在细胞器和细胞膜中的较低,表明可溶性组分和细胞壁是镉在马缨丹根和叶细胞中的主要分布位点,液泡区隔化和细胞壁固持可能是马缨丹对镉的重要解毒和耐性机制之一。     

4种镧改性海藻粉末对养殖废水中磷的去除

为了解决使用矿物材料除磷产生大量沉积物的问题和实现磷的资源化利用,研究了镧改性的海带(LaLJ)、石莼(La-UL)、红藻(La-RP)和浒苔(La-EP)干化粉末材料对模拟废水和养猪废水中磷的吸附特征。在模拟废水中,随吸附剂用量的增加,4种镧改性的海藻对模拟废水中磷的吸附量均呈指数下降;随初始pH的升高,La-EP和La-UL对磷的吸附量增加,而La-LJ和La-RP对磷的吸附量减少。动力学吸附过程和等温吸附过程分别用准二级动力学模型和Freundlich模型拟合更适合。4种镧改性海藻对磷的最大吸附量为8.94～11.25 mg·g~(-1),相比于改性前,La-LJ、La-UL、La-RP和La-EP对磷的吸附量分别增加了24、38、66和25倍。在养猪废水中,经4种镧改性海藻吸附处理后,废水含磷浓度降低到2.5 mg·L~(-1)以下,能实现达标排放。因此,镧改性的4种海藻是养猪废水吸附除磷的可行材料。     

四种生物质材料水浸提液对锌污染土壤的淋洗效果研究

为了在去除土壤中过量锌的同时达到保障土壤质量安全的目的,通过振荡淋洗实验研究了洋铁酸模、淡竹叶、油菜花和枫杨等4种生物质材料的水浸提液在不同浓度、p H、时间条件下对锌污染土壤的淋洗效果.结果表明,在25℃、200 r·min-1恒温振荡条件下,4种淋洗剂对锌的淋洗率随着淋洗液浓度的升高呈上升趋势;淋洗率受p H值的影响且随着p H的增加而逐渐降低;而淋洗时间对淋洗率影响较小.当4种淋洗液的浓度为4%、p H为5.0,振荡2 h条件下时达到最佳淋洗率,分别为48.33%、33.69%、49.82%和49.32%.     

亚氨基二琥珀酸修复重金属污染土壤及环境风险削减评估

以亚氨基二琥珀酸（ISA）为洗脱剂,考察ISA投加量、洗脱液pH值、反应时间和土液比对Cd、Pb和Zn去除率影响,通过Box-Behnken多因素设计法优化最佳洗脱条件,并采用涵盖土壤重金属残留量、浸出浓度和毒性的综合环境风险法评估修复效果.结果表明,ISA对Cd、Pb和Zn去除率随其浓度增加而增加;ISA浓度为50mmol/L时,对矿山污染土壤中Cd、Pb和Zn去除率达到11.83%、34.26%和20.96%;对污染农田土壤中Cd、Pb和Zn去除率达到48.89%、57.08%和81.80%.增加反应时间和洗脱液酸性有助于提高ISA对Cd、Pb和Zn去除率.随土液比减低,Cd、Pb和Zn去除率呈上升趋势.ISA去除Cd、Pb和Zn最佳条件为：ISA浓度70mmol/L、洗脱液pH4.0和反应时间120min,预测矿山土壤和污染农田土壤中Cd、Pb和Zn总去除率最大分别为32.58%和93.16%.ISA大幅度降低水溶态、可交换态和碳酸盐结合态Cd、Pb和Zn残留量,从而削减矿山土壤和污染农田土壤中Cd、Pb和Zn总环境风险达50.81%和87.13%.亚氨基二琥珀酸可有效去除污染土壤中重金属并降低残留重金属的环境风险,是一种潜在材料可用于土壤重金属污染修复.