整治塔里木河上、中游用水结构,恢复和重建下游绿色走廊

塔里木河下游的卡拉到罗布庄(台特马湖口)，河道长度491kin，塔河中、上游大规模水土开发，使其下游的水量不断减少。从20世纪70年代开始，大西海子水库就成了塔里木河最终归宿地，两大沙漠在绿色走廊的多处合拢。绿色走廊生态危机已越来越显露出来，遏制塔河下游生态恶化趋势刻不容缓，重新构筑绿色长城不能在延误了。笔者于2002-10月和2004—05月先后两次对塔河中、下游地区进行实地考察，在实地考察和前人研究资料的基础上，对整治塔河上、中游，恢复和重建下游绿色走廊问题进行探讨。     

和田市土地利用结构变化研究

我国正处在城市化急速发展的时期。城市从数量、规模等各方面都在膨胀，这给城市土地利用带来了一系列问题。本文在综合分析和田市城市土地利用现状和未来发展要求的基础上，为解决人类在高强度经济活动中，特别是在农村经济建设和城乡建设快速发展的条件下。针对如何解决土地资源的合理利用、环境恶化及持续发展之间的矛盾。提出了和田市未来合理开发利用土地资源、产业结构的调整、城市功能区的布局和进行城市建设等方面可行性方案。     

乌鲁木齐市大气中二氧化硫的灰色预测

根据灰色系统理论,联系乌鲁木齐市大气环境的实际状况,建立了精度检验为一级的灰色预测模型,经模型检验其精度完全满足要求。对乌鲁木齐大气中的SO2值进行预测分析的结果表明,乌鲁木齐市大气中SO2值呈上升的趋势,在未来几年中,乌鲁木齐市大气中SO2的预测值超过国家三级标准值(即大气中SO2的质量浓度年均值≤0.10mg/m3),这种发展趋势应引起有关部门的关注。     

和田市城市发展与大气污染耦合关系

探索环境承载力低的和田市城市发展与大气污染之间的耦合关系,对于促进城市与生态环境和谐发展具有重要意义。基于和田市2001～2016年城市发展和大气环境污染时间序列统计数据,利用专家咨询法选取10项城市化水平指标和4项大气环境污染指标,分别计算城市化水平综合指数与大气环境污染综合指数,并基于环境库兹涅茨曲线(EKC)理论探讨其拟合模型。结果表明:和田市2001～2016年人口城市化指数由0.004 8升至0.931 1、土地城市化指数由0.000 1升至0.879 1、经济城市化指数由0.000 2升至0.714 2、社会城市化指数由0.003 2升至0.898 0,城市化综合指数由0.251 0升至0.883 7,其城市综合发展能力由一般达到较好或优良水平;和田市2001～2016年大气环境污染综合指数由15.088 3下降至10.290 2,降尘和PM_(10)为大气污染主要贡献因子。各单项污染指数变化情况为:SO_2由0.483 3升至0.766 7,NO_2由0.400 0升至0.650 0,PM_(10)由5.910 0降至2.750 0,降尘由8.295 0降至6.102 5;城市化综合指数与大气污染综合指数拟合曲线呈环境库兹涅茨曲线(EKC)特殊形式倒"N"型曲线。     

快速监测评估废弃采石场生态恢复的研究

以北京门头沟区典型废弃石灰石矿山为例,通过野外调查、采样和实验室分析,计算得到废弃采石场植被与土壤自然演替之间关系.研究发现,TM影像中废弃采石矿场b3/b4波段比均值与废弃采石场综合恢复指数Irq之间具有较强的相关性,据其回归方程利用遥感手段快速评估计算得到研究区其他废弃采石矿场的综合恢复指数.可见,实地植被 - 土壤调查分析与空间遥感监测技术能够相互验证对采石场生态恢复状态的评估.     

乌鲁木齐市大气中SO2的灰色预测

根据灰色系统理论,联系乌鲁木齐市大气环境的实际状况,建立了精度检验为一级的灰色预测模型,并对大气中的SO2值进行了预测分析,结果表明,该预测模型具有较高的准确性、合理性和可信度.     

基于高通量测序的SBR反应器丝状膨胀污泥菌群分析

为探究丝状污泥膨胀及控制过程中细菌菌群和真菌菌群的变化规律,采用一套11 L的SBR反应器,接种某城市污水处理厂膨胀污泥,以乙酸钠为碳源进行人工配水,对膨胀污泥进行399 d的培养实验,采用高通量测序技术对污泥样本进行菌群多样性分析.结果表明,接种污泥菌群多样性比较丰富,经培养至污泥高度膨胀后,菌群多样性降低,污泥沉降性能恢复正常后,菌群多样性又逐渐增加.细菌中的腐螺旋菌属(Saprospiraceae_norank)、丛毛单胞菌属(Comamonadaceae_unclassified)和四球菌属(Tetrasphaera)相对丰度分别为13.37%、10.54%和8.59%,是接种污泥的主要细菌属.经过培养,膨胀污泥菌群发生变化,接种污泥中细菌相对丰度仅为0.01%的丝硫菌属(Thiothrix)增加至56.95%~60.14%,真菌中相对丰度为19.60%的丝孢菌属(Trichosporon)增加至94.82%.污泥膨胀得到控制后,污泥中丝硫菌属(Thiothrix)相对丰度减少至0.01%,丝孢菌属(Trichosporon)相对丰度减少至2.32%.丝硫菌属(Thiothrix)和丝孢菌属(Trichosporon)过多不利于污泥沉降.     

塔里木盆地北缘绿洲不同连作年限棉田土壤有机碳、无机碳含量与环境因子的相关性

农田土壤碳库是土壤碳库的重要组成部分,易受人类活动调节且固碳减排潜力巨大,研究土壤有机碳、无机碳含量特征及其与环境因子的关系有助于深入理解土壤生态过程,为全球碳收支平衡研究提供理论支持.本文以塔里木盆地北缘绿洲为靶区,分析土壤碳库特征,结合冗余分析、通径分析,探究土壤有机碳、无机碳含量及其与环境因子的相关关系.结果表明:(1)同一土层不同连作年限棉田土壤有机碳、无机碳含量存在显著差异(P0.05),随连作年限增加,有机碳含量呈先增加后减少趋势,而无机碳含量呈先减少后增加趋势;同一连作年限棉田不同土层土壤有机碳、无机碳含量存在显著差异(P0.05),有机碳含量均在0~20 cm层达到最大值,而无机碳含量均在20~50 cm层达到最大值.(2)通过冗余分析得出环境因子对土壤碳库特征影响的重要性排序为:磷酸酶活性p H值蔗糖酶活性过氧化氢酶活性全氮速效磷速效钾土壤含水量脲酶活性电导率;磷酸酶活性、p H值、蔗糖酶活性、过氧化氢酶活性、全氮、速效磷、速效钾与土壤有机碳、无机碳含量呈极显著相关关系(P0.01);土壤含水量、脲酶活性与土壤有机碳、无机碳含量表现为显著相关(P0.05).(3)通径分析表明,速效钾对有机碳含量直接作用显著,是影响有机碳含量的主要因素,而脲酶活性对无机碳含量直接作用显著,是影响无机碳含量的主要因素.干旱半干旱区土壤有机碳、无机碳含量研究是评价农田生态系统土壤碳的"源/汇"效应的基础数据,对研究全球碳收支平衡和陆地碳循环机制具有重要意义.     

基于稳定碳同位素技术的干旱区绿洲土壤有机碳向无机碳的转移

应用稳定碳同位素技术测定土壤无机碳稳定碳同位素组成(soil inorganic carbonδ13C,SICδ13C),并对干旱区绿洲土壤无机碳进行区分,结合土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)与SIC含量关系进一步探讨SOC向SIC转移的碳量.结果表明,4种类型土壤SICδ13C值差异性极显著(P0.01),风沙土SICδ13C值最高且为正,均值为(0.32±0.04)‰,随土层深度增加而增加,说明风沙土原生性碳酸盐占绝对优势;灌漠土、棕漠土和盐碱土SIC的δ13C均值分别(-0.30±0.24)‰、(-1.96±0.66)‰和(-1.24±0.49)‰,随土层变化均呈先降低后逐渐增大的趋势,说明灌漠土原生性碳酸盐占优势,棕漠土和盐碱土发生性碳酸盐相对前者占优势.风沙土、灌漠土、棕漠土和盐碱土的发生性碳酸盐占SIC比例均值分别为1.33%、4.72%、15.01%、35.71%,均小于50%,说明干旱区绿洲土壤发生性碳酸盐比例总体水平较低.风沙土、灌漠土、棕漠土和盐碱土在土壤发生性碳酸盐形成或重结晶过程中固定土壤CO2的量分别为0.30、2.44、4.96、12.40 g·kg~(-1),其中固定来自大气CO2量平均为0.18、0.79、1.45、8.67 g·kg~(-1),来自SOC氧化分解转化为CO2的量分别为0.06、0.83、1.62、1.86g·kg~(-1),说明盐碱土、棕漠土SOC的贡献相对较高,灌漠土、风沙土较低;对土壤固定CO2量的来源比较发现,风沙土、盐碱土固定土壤CO2的量来自大气CO2量较高,SOC的贡献较低,而灌漠土、棕漠土固定来自SOC氧化分解CO2的量较高,大气贡献较低.研究区整体SOC向SIC的碳转移量介于0.03~2.38 g·kg~(-1)之间,平均每千克土壤固定1.09 g的CO2,说明干旱区绿洲土壤发生性碳酸盐所占比例较低,SOC的贡献较少.     

典型绿洲不同土壤类型有机碳含量及其稳定碳同位素分布特征

土壤有机碳及其稳定同位素组成反映了生态系统碳循环的关键信息,对研究全球变化下陆地生态系统碳动态及碳资源的可持续发展具有重要意义.本研究以阿拉尔绿洲4种土壤类型为研究对象,测定不同深度土壤有机碳(SOC)含量和δ~(13)C值,探讨不同土壤类型有机碳分布、δ~(13)C_(SOC)丰度差异及其与土壤环境因子的关系.结果表明:(1)土壤整体有机碳含量由高到低依次为灌漠土、棕漠土、盐土、风沙土,且在表层(0~20 cm层)具有较大值;δ~(13)C_(SOC)变化范围在-26‰~-23‰,表层(0~20 cm)由正趋负为盐土风沙土灌漠土棕漠土.(2)土壤有机碳含量受土壤类型、深度及其交互作用极显著影响,δ~(13)C_(SOC)受土壤类型、交互作用显著影响;进一步交互效应检验中土壤有机碳受因素水平影响极强,同位素相对较弱.(3)冗余分析发现土壤有机碳与土壤无机碳、全氮、土壤含水量、容重均存在显著或极显著正相关关系,与C/N具有显著负相关关系;δ13CSOC与电导率存在显著正相关关系,与土壤无机碳、土壤含水量均存在极显著负相关关系.土壤环境因子的重要性排序为土壤含水量土壤无机碳容重全氮C/N电导率pH.分析得出土壤有机碳及其同位素在不同土壤类型中呈现出不同变化规律,其土壤类型的效应强于土壤深度,受土壤含水量影响最甚.