基于SEBAL模型的赤峰市植被修复下林草蒸散耗水特征

水是制约干旱半干旱地区实现可持续发展的关键因素,维持降水与蒸散发的平衡是开展植被修复工程时需要着重考量的因素.利用陆面地表平衡算法（Surface Energy Balance Algorithm for Land,SEBAL）模型反演了2000年、2008年、2016年赤峰市全域及森林与草地生态系统的实际蒸散发,通过参考蒸散比不变法与日气象数据将反演结果扩展至日尺度,累加得到月际与生长季尺度的实际蒸散发;结合降水变化,分析植被修复工程开展后赤峰市实际蒸散发的时空变化特征与水分盈亏状况.结果表明:①2000年、2008年、2016年赤峰市生长季的实际蒸散量分别为440.86、452.76、474.34 mm,呈增加趋势,蒸散发高值区（>400 mm）由北向南扩增.②2016年生长季森林分布区的耗水量比2000年增加了27.69×108 t,水分亏缺量增加了8.03×108 t,表明过度造林会使森林生态系统遭受严重的干旱胁迫.③一个生长季内,草地生态系统蒸散量的增幅远低于森林生态系统,1 m2草地生态系统的耗水量比森林生态系统少0.18 t.研究显示,在降水量低于300 mm的区域,草地生态系统面临较轻的干旱,且部分区域可以实现水分平衡.为了维持区域水资源存量,建议赤峰市在今后的植被修复工作中,对于降水量低于300 mm的区域以草本修复为主.      

贵州省河谷型村镇建设中外来植物的入侵风险评估

在村镇建设和国土空间生态修复中,植物配置对区域生态安全和人居环境健康会产生一定的潜在影响,特别是外来植物容易产生的入侵风险和危害.为掌握贵州省赤水河流域村镇建设中外来植物组成、分布和生态风险,选择某河谷型村镇,在其建成区和非建成区布设了49个样点,调查与分析了外来植物的种类组成、分布特征及地形因素影响,并应用层次分析法(AHP)评估了37种外来植物的入侵风险.结果表明:①该河谷型村镇共发现植物276种,隶属于99科230属.其中,外来植物37种,隶属于18科32属,草本植物种数最多,占外来植物总数的64.9%,外来植物中有22种来源于美洲.②外来植物主要分布在海拔400~650 m之间.外来植物种数与入侵强度呈极显著正相关(P < 0.01),与海拔、乡土植物种数均呈极显著负相关(P < 0.01),海拔对外来植物种数影响最大,贡献率为68.7%,入侵强度和乡土植物种数的贡献率分别为12.4%和9.6%.③37种外来植物中入侵风险等级为高级的有13种(占35.1%),包括小蓬草(Conyza canadensis L.Cronq.)、反枝苋(Amaranthus retroflexus L.)、三叶鬼针草(Bidens pilosa L)和土荆芥(Ysphania ambrosioides L.)等,入侵风险等级为中级和低级的分别为13种和10种.研究显示,该河谷型村镇外来植物分布受海拔和乡土植物影响,低海拔地区外来植物较多;入侵风险等级为高级的外来植物有13种,建成区和非建成区分布相差不大.研究结果可为该河谷型小镇对入侵风险等级为高级的外来植物进行生态风险防控和乡土植物的合理开发利用提供支撑.      

呼伦湖流域生态安全评价及时空分布格局变化趋势研究

呼伦湖是我国北方第一大湖,具有涵养水源、生物多样性维护、气候调节等重要生态功能,对于维系我国北方生态安全屏障具有重要作用.近年来,随着气候暖干化加剧,呼伦湖面临着湖体面积萎缩、芦苇湿地大面积消失、局部草原区退化严重、土地沙化面积扩大、关键种群缺失等生态安全问题.该研究围绕“水资源-水环境-水生态”三水共生目标,以“山水林田湖草沙”系统观为指导,基于遥感和GIS技术对呼伦湖流域1990—2018年的生态安全时空分布格局进行评价.结果表明:①2018年呼伦湖及其流域的生态安全指数分别为0.495和0.774,分别处于预警和良好状态.②呼伦湖流域生态安全自1990年以来分别经历了骤降期、稳定期和恢复期等3个时期,呈现“一林一草一湖”的生态安全分布格局.③2010年呼伦湖生态安全水平最低,主要分布在新开河入湖口、湖西岸大部分区域、湖中心以及湖东南方向的湾口区域;流域则在2015年的生态安全状况最差,主要位于新左旗中部、海拉尔河流域以及呼伦沟等地,尤其是沿乌尔逊河上游东侧地带表现最为突出.④影响呼伦湖流域生态安全水平的主要因素为入湖径流量、蓝藻水华面积占比和水源涵养量,而长期超载过牧、水体污染物浓缩效应以及湿地面积萎缩是限制生态安全水平进一步提升的重要因素.研究显示,呼伦湖流域生态安全与水资源状况密切相关,湖面面积维持在2 036 km2以上能保障流域较高的生态安全水平.此外,蓝藻水华面积、放牧强度与湿地面积均关系着区域生态安全,建议通过建立蓝藻水华风险防控体系、合理核定载畜量、保护与修复芦苇湿地以改善局部区域生态安全状况.      

尾矿库湿地重金属污染的生物富集特征及风险评价

为了评估和量化尾矿库湿地中重金属的污染水平,了解重金属的生物富集特征。以包头市昆都仑水库桃儿湾湿地为对照样地,分别采集水体、底泥和花背蟾蜍(Strauchbufo raddei)样品,采用电感耦合等离子发射光谱法测定重金属含量,对花背蟾蜍肌肉、皮、骨和肝脏中重金属含量进行对比分析,并采用目标危险系数对其组织中重金属风险进行评价。结果显示,尾矿库水体和底泥中重金属含量均有不同程度超标。尾矿库南侧湿地和昆都仑水库桃儿湾湿地花背蟾蜍肝脏中Cd、Cu和Pb含量明显高于其他组织,尾矿库湿地花背蟾蜍肌肉中Cd和Pb含量超出GB 2762—2017《食品安全国家标准食品中污染物限量》和NY 5053—2005《无公害食品普通淡水鱼》标准限值,肝脏与骨的目标危险系数分别达4. 22和1. 15。研究表明,尾矿库湿地水体属轻度污染,主要为Cd污染;尾矿库湿地底泥污染属重污染,其中,以Zn、Pb污染为较严重。花背蟾蜍组织器官中Cu和Zn含量较高,且肝脏极易富集Cd、Cu、Zn和Pb,肝脏中Cu含量可以作为生物安全和生态保护领域的重金属污染警示指标。研究地区两栖类花背蟾蜍的肝脏和骨存在一定的食用风险,应引起相关部门重视。     

基于最小累积阻力模型的内蒙古胜利煤田景观生态安全格局构建

胜利煤田是我国重要煤炭基地,大规模的煤炭资源开发,导致当地生态环境严重退化。对2016年胜利煤田高分一号影像进行解译判读并划分景观类型的基础上,采用最小累积阻力模型对胜利煤田进行景观生态安全格局构建,包括生态源地、生态廊道和生态节点的识别。通过景观斑块质量评价进行源地识别,选取质量最高的斑块作为生态源地;基于景观自身因子和邻近景观干扰因子,构建了阻力面,利用最小累积阻力模型提取生态廊道;根据水文分析模型在最小累积耗费距离表面上提取最大累积阻力"山脊线",与生态廊道结合,得到生态节点。构建的胜利煤田景观生态安全格局包括10片生态源地、24条生态廊道和29个生态节点。建议对生态源地、生态廊道和生态节点加强生态保护和恢复,提高区域生态稳定性。     

环境污染犯罪视角的污染物性质鉴定司法审判实证研究——以1479份裁判文书为样本

在污染环境犯罪刑事案件中,确定涉案污染物的性质是法院认清案件事实并实施公正判决的前提。本文总结了2012—2018年一共1479起涉及污染物性质鉴定的污染环境刑事案件裁判文书,通过对案件的基础信息、污染物性质、鉴定的主客体、鉴定意见形成与使用以及刑法适用情况等进行统计分析,发现此类案件呈现案发地域不均衡、涉案污染物种类繁多、鉴定主体杂乱、属性判断依据争议大等特征。为此,结合我国当前相关法律法规及鉴定评估技术文件,探求环境损害司法鉴定实务中污染物性质鉴定存在的问题,在此基础上探索鉴定程序、判定依据、法律适用等难题,以推动我国环境损害司法鉴定技术体系和污染物性质鉴定技术标准体系建设。     

应用物种敏感分布法建立铅的生态安全土壤环境基准研究

由于日益严重的人类活动干扰,土壤重金属铅(Pb)污染严重.开展Pb生态安全的土壤环境基准研究,合理制定铅的生态基准值,对更好地预防与控制土壤Pb生态风险,加强土壤Pb污染的环境管理具有重要意义.本研究通过调研国内外Pb的陆生生态毒性研究,筛选并构建重金属Pb的有效毒性数据库(10%效应浓度(EC10 )或无观察效应浓度(NOEC)).将土壤pH作为毒性数据划分依据,采用5种物种敏感性分布模型(Burr TypeⅢ、Log-Normal、Log-Logistic、Gamma和Weibull)成功拟合毒性数据,建立不同土壤pH范围内的重金属Pb物种敏感分布曲线,推导不同土地利用方式下(自然保护地/农业用地、公园用地、住宅用地、工/商业用地)土壤Pb的生态基准值.结果表明,自然保护地和农业用地土壤Pb的生态基准范围为51.1～153 mg·kg-1 ,公园用地Pb的生态基准范围为172～342 mg·kg-1 ,住宅用地与工/商业用地的Pb基准值相对较大,分别为342～537 mg·kg-1和440～634 mg·kg-1 .本研究可为我国污染土壤的生态风险评估框架及土壤风险管控标准的制定提供科学依据.