外源碳和氮输入对降水变化下土壤呼吸的短期影响

利用野外原位小区控制试验,模拟研究了降水变化下草地生态系统土壤呼吸对外源碳和氮输入的响应.在2014年,以内蒙古锡林河流域温带典型草原为研究对象,测定了增加降水处理（CK）、增加降水配施氮肥处理[CN,2.5 g·（m²·a）^-1]、增加降水配施碳源处理[CG,24 g·（m²·a）^-1]和增加降水配施氮肥和碳源处理[CNG,2.5 g·（m²·a）^-1+24 g·（m²·a）^-1]下土壤呼吸的变化,并分析了土壤呼吸与土壤温度、土壤水分、土壤可溶性有机碳（DOC）、土壤微生物量碳（MBC）之间的关系.结果表明,在自然降水较多的第一次增加降水（FWE）阶段,CG处理和CNG处理168 h土壤CO₂累积通量显著增加,而CN处理168 h土壤CO₂累积通量无显著变化,并且CG处理和CNG处理土壤MBC含量显著高于CK处理和CN处理,同时,该阶段平均CO₂释放速率与土壤MBC含量正相关（P<0.05）.与FWE阶段相比,无自然降水的第二次增加降水（SWE）阶段各处理168 h土壤CO₂累积释放量显著降低,并且各处理MBC含量也显著降低（P<0.05）,仅有土壤DOC含量显著增加（P<0.05）,CG处理和CN处理168 h土壤CO₂累积通量显著降低（P<0.05）.两个降水阶段土壤呼吸速率与土壤温度或土壤体积含水量均有显著的正相关性（P<0.05）.因此,自然降水的分布对土壤水分的影响调控着外源氮和碳对半干旱草地生态系统土壤呼吸的作用效应.     

降水与氮沉降变化对草地关键氮过程的影响研究进展

研究降水格局变化和氮沉降增加对草地氮循环关键过程的影响,探索不同氮循环过程对未来全球气候变化的叠加效应和适应特征,为最终调节氮素转化过程,提高草地氮素利用效率并降低其生态环境负效应提供科学依据.本文综述了不同水分、氮素以及水氮耦合作用分别对植物氮库、土壤氮库的影响,同时分析了在这些条件变化下可能存在的微生物和酶活性变化的驱动机制.在此基础上探讨了水、氮变化对草地氮循环关键过程影响的不确定性以及目前研究中存在的主要问题.     

内蒙古某地区饮用水砷含量与人体暴露及致癌风险分析

砷的季节变化对暴露评估及健康风险评价的准确性具有重要影响。选择内蒙古某饮水型砷中毒病区为研究区,评估不同季节砷的直接摄入量、间接摄入量和皮肤接触吸收量,并评价砷的致癌健康风险。结果表明:(1)研究区男性和女性居民砷的摄入量分别为1.80和1.89μg·kg~(-1)·d~(-1),明显高于对照区的0.08和0.08μg·kg~(-1)·d~(-1);研究区男性和女性居民砷的皮肤接触吸收量分别为8.89×10~(-4)和1.10×10~(-3)μg·kg~(-1)·d~(-1),明显高于对照区的4.18×10~(-5)和4.93×10~(-5)μg·kg~(-1)·d~(-1)。(2)研究区居民的砷摄入量占摄入及皮肤接触途径暴露量之和的99.93%以上,夏季及冬季砷暴露量占全年砷暴露量的89.04%以上。(3)研究区男性和女性居民砷的致癌健康风险分别为3.75×10~(-5)和3.67×10~(-5)a~(-1)。由研究结果可知,摄入是饮水型砷暴露的主要途径;夏季砷的暴露量最高,冬季次之;研究区居民摄入及皮肤接触途径的砷致癌健康风险均超过可接受风险水平(10~(-6)a~(-1))。     

中国农地经营规模对农业劳动生产率的影响及其区域差异

农业劳动生产率偏低依旧是中国农业发展的瓶颈,它关系着农民增收和农业发展,提高劳动生产率迫在眉睫。在土地规模不断集中已成为顶层设计基本共识的前提下,理清农地经营规模与劳动生产率之间的关系尤为重要。基于此,论文利用2000-2013年中国大陆31个省份的面板数据,通过理论推断与实证检验,对劳动生产率与农地经营规模的关系进行了定量分析。结果表明：从全国、不同地貌及三大经济带来看,劳动生产率与农地经营规模之间均存在鲜明的“倒L型”关系,即初始阶段,扩大农地经营规模能显著提高劳动生产率,但区域间差异明显,后期劳动生产率会稳定在某一状态。当前,农地规模远小于人均农地的最优经营规模,农地规模的集中是提高劳动生产率的重要举措,推进发展适度规模经营的政策仍有较大的操作空间。政府需要做的是,降低土地流转的交易成本,推动实现多种形式的农地适度规模经营,并兼顾不同区域的差异。     

多环芳烃（PAHs）在不同腐殖酸组分中的赋存特征和氧化降解效果研究

选取腐殖酸重要组分胡敏酸、富里酸、胡敏素为研究对象,研究了不同老化时间下多环芳烃(PAHs)在腐殖酸各组分中的赋存特征.同时,探究了过硫酸钠、高锰酸钾、芬顿试剂、过氧化氢4种氧化剂氧化PAHs过程中污染物在腐殖酸和上清液中的分布情况,确定胡敏酸、富里酸、胡敏素中PAHs的降解效率.实验结果表明,PAHs在胡敏素中存在吸附滞后现象,老化前期胡敏素对PAHs的吸附速率慢、吸附量少,但老化后期出现吸附量的反超,因此,胡敏素、胡敏酸和富里酸中PAHs的最终吸附量并没有明显差异.高环PAHs在3种腐殖酸组分中的吸附速率和最终吸附量远小于低、中环PAHs.过硫酸钠和高锰酸钾能够较好地去除胡敏酸、富里酸、胡敏素中的大部分PAHs,去除率均在95%左右,芬顿试剂对胡敏酸、富里酸和胡敏素中总PAHs的去除效果差别不大,去除率均在79.36%~88.05%之间;过氧化氢对胡敏酸和胡敏素中PAHs的去除率分别为82.82%和61.77%,而对富里酸中PAHs的去除效果最差,去除率仅为43.96%.过硫酸钠和高锰酸钾是氧化PAHs类有机污染土壤的最佳氧化剂,能够有效提高不同组分腐殖酸中PAHs的去除率.     

办公楼聚集区空气中PBDEs谱分布与污染特征

为评估办公楼密集区大气中PBDEs污染程度、同类物分布特征及其健康风险,采集了典型科研园区室外空气样品(颗粒物+气态),利用GC-MS对PBDEs质量浓度进行测定.结果表明,PBDEs在气态、PM_(2. 5)和PM_(10)中质量浓度分别为2. 3～78. 6、14. 4～335. 3和11. 6～431. 7 pg·m~(-3),平均值为21. 7、96. 9和149. 3 pg·m~(-3),BDE-209是颗粒态PBDEs中质量浓度最高的同系物,占PBDEs总量的50%.颗粒物中PBDEs质量浓度均表现为秋季冬季夏季春季,冬季变化显著,夏季相对稳定.三溴联苯醚主要存在于气态中,随溴原子的增加,颗粒态PBDEs单体的含量比重增大.来源分析说明BDE-209的降解是空气中其他PBDEs组分的重要来源.暴露风险分析显示儿童和成人对PBDEs的呼吸摄入量分别为18. 6 pg·(kg·d)~(-1)和7. 1 pg·(kg·d)~(-1),远小于相关研究中推荐的最低观察不良反应水平1 mg·(kg·d)~(-1); BDE-209对成人和儿童的致癌风险值分别为3. 7×10-9和2. 3×10-9,远小于致癌风险限值10-6,表明该区域大气中PBDEs无健康危害.     

焦化厂建构筑物和生产设施表面PAHs的赋存特征及健康风险

本研究以某典型焦化厂建构筑物及生产设施为对象,从不同功能区、不同材质等角度分析建构筑物及生产设施表面多环芳烃(PAHs)的赋存特征,并评价其健康风险.结果表明,焦化厂建构筑物及生产设施表面的PAHs含量范围为8. 00×10~(-2)～1. 98×102μg·dm~(-2).其中,22. 0%的擦拭样品PAHs含量超出了世界贸易中心工作组(WTCTG)的规定限值(1. 45μg·dm~(-2)),PAHs最大超标可达135倍.PAHs含量高值主要分布在炼焦区和精制区,其中,炼焦区样品PAHs含量均值最高,达12. 1μg·dm~(-2).研究区中防锈漆材质表面PAHs含量均值和超标率最高,砖和水泥次之,玻璃对PAHs的吸附和富集能力最小.采用美国超级基金方法对各功能区开展健康风险评估研究,其中,炼焦区及精制区内PAHs存在致癌风险,其致癌单体对暴露人群的总致癌风险值可达3. 78×10~(-6)～1. 32×10~(-5),均高于US EPA标准下限10~(-6).场地建构筑物及生产设施表面的有机污染物分布规律及健康风险结果可为污染场地环境管理和治理对策提供科学依据.     

太行山油松人工林土壤水稳性团聚体稳定性及其演变机制

土壤水稳性团聚体是反映土壤质量好坏与土壤抗侵蚀能力的重要指标.通过野外调查与室内分析,研究太行山南麓不同恢复年限（33、45和49 a）油松人工林土壤水稳性团聚体的稳定性状况及其影响因素.结果表明:不同恢复年限油松人工林土壤水稳性团聚体均以大团聚体（>0.25 mm）为主,大团聚体含量在80%以上,但恢复49 a油松人工林土壤水稳性大团聚体含量在0~50 cm各土层中均低于恢复33 a油松人工林,且在10~40 cm土层差异显著.随着油松人工林的逐步恢复,>2 mm粒级的土壤水稳性团聚体含量下降,土壤水稳性团聚体分形维数（D）、破坏率（PAD）波动增加,平均质量直径（MWD）和几何平均直径（GMD）在0~40 cm深度范围内明显减小,2 mm粒级的土壤水稳性团聚体可以作为油松人工林土壤水稳性团聚体稳定性的重要度量阈值.土壤黏粒会促使小粒级土壤水稳性团聚体的形成,而有机质、速效磷、速效钾、砂粒等能够促进小粒级土壤水稳性团聚体向大粒级转化,从而提高土壤水稳性团聚体稳定性.研究显示,油松人工林恢复过程中土壤团聚状态良好、稳定性强、分散性弱,但恢复到一定阶段会引起土壤水稳性团聚体稳定性降低,这与土壤有机质、速效磷、速效钾以及机械组成变化等有直接关系.      

2000年来中国生态状况时空变化格局

21世纪以来,我国在经济快速发展的同时高度重视生态环境保护,一系列生态修复工程和空间管控措施使生态状况发生了巨大变化;然而目前对于全国生态状况宏观格局的认识仍十分有限。借助 Google Earth Engine（GEE）遥感云计算平台,采用主成分分析方法和MODIS数据构建的绿度NDVI、热度LST、湿度WET和干度NDSI四个指标,生成长时间序列的遥感生态指数RSEI数据集,完整刻画了中国2000年来生态状况的时空连续变化格局。研究发现:在空间格局上,东南沿海地区生态状况优于西北地区;变化趋势上,全国生态状况除上海、西藏和澳门之外均显著改善,RSEI增长最多的三个省份为山西、陕西和河北。进一步采用遥感云计算定量评价了2000年来生态状况变化的宏观格局,以期为国土空间管控和生态保护提供科学支持。     

中国农地流转与农民收入的时空耦合关系及空间效应

基于中国省域2003—2018年面板数据,通过构建耦合协调发展模型,分析农地流转与农民收入耦合协调发展时空演变特征,并运用空间杜宾模型剖析农地流转对不同类型农民收入的空间效应。结果表明：（1）在时间维度上,农地流转与农民收入的耦合协调发展程度趋于优化,但农地流转一直以滞后于农业收入为主,农地流转由同步于非农收入转为超前于非农收入。（2）在空间维度上,农地流转与不同类型农民收入的耦合协调发展程度在不同省区之间差异明显。（3）农地流转显著促进了本地区农业收入与非农收入的提高,且农地流转对农民人均收入产生直接效应与溢出效应;虽然户均农地规模增加并没有显著提高非农收入,但农地的规模经济使得户均农地规模增加,显著促进了农业收入提高。