植穴微宇宙控制技术对盐渍土水盐运移的调控作用

在分析国内外有关盐渍土水盐运移规律研究的基础上,提出一种全新的植穴微宇宙控制技术对盐渍土水盐运移的调控法。文章从微宇宙控制技术的理念出发,以局部植穴微生态的调控方式,将生态结构的主导因子,即生物与其相适应的非生物环境条件为控制要素,在不同的微宇宙结构（植物、无机基质、边缘材料等）和自然因子（地下水矿化度、土壤质地、补水量等）条件下,运用混合均匀设计U12（12×4^4×3^4）,建立人为控制的植穴微宇宙结构和自然因子与水盐动态变化之间的相关数学模型．探求植穴微宇宙在盐土中对水盐运动的调控机理．意在解决局部植穴内微生态系统的平衡与稳定．以点带面推动植穴微宇宙的汇向源斑块的转移．以植穴微宇宙的规模效益实现生态逆境的可持续生态修复。     

中国森林生态系统服务功能及其价值评价

森林生态系统对维持我国自然生态系统格局、功能和过程具有特殊的生态意义。客观衡量森林生态系统的服务效能,对于森林资源保护及其科学利用具有重要意义。论文在分析森林生态系统服务功能的基础上,根据其提供服务的机制、类型和效用,把森林生态系统的服务功能划分为提供产品、调节功能、文化功能和生命支持功能四大类,建立了由林木产品、林副产品、气候调节、光合固C、涵养水源、土壤保持、净化环境、养分循环、防风固沙、文化多样性、休闲旅游、释放氧气、维持生物多样性13项功能指标构成的森林生态系统评价指标体系,并对其中的10项功能指标以2000年为评价基准年份进行了初步评价。结果表明,森林生态系统10类生态系统服务功能的总生态经济价值为14060.05×108元/a,其中直接价值和间接价值分别为2519.45×108元和11540.60×108元,间接价值是直接价值的4.6倍。研究认为,森林生态系统服务功能及其价值评价工作应进一步加强森林生态系统服务功能机制的基础研究和不同尺度下空间数据的耦合和应用方法研究。     

矿区“生态重建”效益的阶段性及其定量评价探讨

矿区生态重建效益包括经济效益，生态效益，社会效益。准确分析重建投资效果应该以价值形式为基础定量评价生态重建效益。本文阐述了生态重建目标及生态经济系列演变对重建效益配置的作用，分析重建效益的三个阶段及其在不同阶段的特点，在此基础上，运用土地利用结构为主要的评价指标，探讨定量分析和评价生态重建效益的方法。     

基于层次分析法的农业面源污染防治技术评价

针对我国农业面源污染防治技术特点,建立了包含经济效益、环境效益和技术适用性3个方面共14项评价指标的指标体系,将指标体系与层次分析法(AHP)相结合,建立基于层次分析法的农业面源污染防治技术评价体系。由指标的权重结合相关领域专家打分,对技术进行综合评价,以此判定技术的等级。用建立的技术评价方法对6项农业面源污染防治技术进行评价,结果表明:生物活性炭施用控制养分流失技术和生态拦截技术的技术评价等级分别为中和良;玉米秸秆微生物发酵床生猪养殖污染控制技术和上流式厌氧污泥床(UASB)+序批式活性污泥反应器(SBR)处理技术的技术评价等级分别为良和中;厌氧-土壤净化床处理技术和厌氧-跌水充氧接触氧化-人工湿地处理技术的技术评价等级均为中;所建立的技术评价方法适用于同类型农业面源污染防治技术中不同单项技术的对比和筛选。     

残塬沟壑区苹果园生态服务价值评估

苹果园作为一种农林耦合特殊生态系统,不仅提供农产品,还具有维持自然环境条件与效应的生态服务功能。该研究选取黄土高原残塬沟壑区永寿县苹果果园为评价区,构建评价体系。采用市场价格法、价值替代法等评价方法,评估苹果园生产农副产品、负效应等9项生态服务价值。结果表明:永寿县苹果园生态系统在2019年生态系统综合服务价值为41 495.66万元,其中正效益为45 096.33万元,负效益为-3 600.67万元。在选取的9项苹果果园生态系统服务指标中,生产的价值最大,为21 793.71万元,远大于其他生态服务价值。生物多样性保护(8 247.49万元)>保育土壤(8 066.69万元)>负效益(-3 600.67万元)>涵养水源(2 779.32万元)>文化娱乐(1 814.83万元)>固碳释氧(1 440.45万元)>净化调节(708.22万元)>林木养分固持(245.62万元)。黄土高原残塬沟壑区为中国水土流失重点治理区,苹果园为该地区林木重要组成部分,对其服务价值的研究,可以为该地区推动经济林建设、发展和可持续利用提供数据支持。     

莫莫格自然保护区湿地潜在土壤养分效益估算

利用GIS手段,运用环境经济学评价方法对莫莫格自然保护区潜在土壤养分效益进行估算,同时对潜在土壤养分效益的空间分异进行探析。结果表明,莫莫格自然保护区湿地潜在土壤养分效益为153×10⁸元,保护区单位面积潜在土壤养分效益为10.6×10⁴元·hm-2;其中,中部湿地潜在土壤养分的效益为12.7×10⁴元·hm-2,东部为12.2×10⁴元·hm-2,西部为7.6×10⁴元·hm-2,即中部>东部>西部。在湿地土壤养分中,有机质、全钾对潜在土壤效益的贡献率大,而全氮、全磷的贡献率最低。潜在土壤养分效益估算及其空间分异研究,弥补了湿地效益评估的空白;同时为湿地的恢复重建、湿地管理提供了必要的理论依据。     

生态恢复红壤区土壤微生物活性的对比研究

基于生态恢复红壤区林地和耕作农地的现场实验,以土壤微生物体系为研究对象,通过分析测试土壤微生物数量、土壤呼吸强度、土壤酶活性等参数,综合探讨生态恢复红壤区土壤微生物活性的变化特征。结果表明,生态恢复时间分别为34、26、15、10年的4个林地的土壤有机碳、全氮、全磷等不同养分含量和C/N比值明显高于2个农地,且生态恢复时间越长,土壤养分含量越高,C/N值越大;综合土壤微生物(细菌、放线菌和真菌)数量、土壤呼吸强度、土壤酶(蛋白酶、脲酶、过氧化氢酶)等多个衡量土壤微生物活性的重要指标,生态恢复林地的土壤微生物活性均明显高于农地,且生态恢复时间越长,土壤微生物活性越强。不同生态恢复时间的林地之间土壤微生物活性的差异并不显著,表明在南方红壤区较为适宜的水热条件,较短时间即可重建并恢复土壤生态系统动态平衡。     

酸沉降对森林生长固碳和土壤盐基保持功能的影响

在森林土壤酸化过程空间信息模型和森林植被生产力空间信息模型的基础上,耦合了森林水土保持、森林涵养水源、森林生长固碳、森林土壤盐基保持4个空间信息子模型,构建了森林生态效益空间信息模型.选取贵州省龙里地区作为试验点,运用遥感和地理信息系统技术获取模型参数,定量模拟了不同酸沉降条件下森林保土、保水、生长固碳、土壤盐基保持4种生态功能,并利用替代价值法对4种生态功能进行了货币化评定.本文主要介绍森林生长固碳、森林土壤盐基保持两个子模型及其生态效益评价.经研究森林生长固碳、土壤盐基保持效益远大于森林的林木价值,约为林木价值的10倍.森林不同生态功能受酸雨的破坏程度不同,若2007年酸雨pH值下降1.0,则在29km2的面积上森林生长固碳和土壤盐基保持生态效益损失达165万元,平均每km2面积上损失为5.7万元.     

生态恢复模式对若尔盖高寒沙化草地土壤微生物群落功能多样性的影响

若尔盖高原生态战略地位突出,在维持地区生物多样性、生态系统稳定等方面起到重要作用。研究不同生态恢复模式下土壤微生物群落功能多样性,有助于为在高寒草地以及全国其他类似地区实施退牧还草、退耕还林还草等生态环境重建工作提供科学依据。以若尔盖草地不同恢复模式下的土壤微生物群落为研究对象,采用Biolog微平板法对比研究了生态治理措施对沙化草地生态系统及其土壤微生物功能多样性的影响。结果表明：人工生态恢复模式提高了沙化草地土壤微生物的活性,其中灌草间作模式下的恢复样地与自然恢复样地在稳定时二者的平均颜色变化率差值达到0.761;灌草间作模式下草地土壤微生物群落的Shannon指数、Simpson指数及McIntosh指数分别为3.290、0.960和10.408,均比草地建植模式下高,该模式能为土壤微生物群落提供更多的生态位;灌草间作恢复模式下草地土壤微生物群落利用各类碳源能力较其他恢复模式高,碳水化合物和氨基酸类是若尔盖草地土壤微生物群落利用最多的碳源;采用灌草间作模式的人工治理方式,同时结合增加草地土壤中碳水化合物、氨基酸类等碳源含量的生物措施,可以高效地治理若尔盖高寒沙化草地。     

河流岸线生态服务功能评价指标体系与评价方法研究

河流岸线是构成河流自然生态空间的重要组成部分,近年来受人为活动影响,河流岸线生态服务功能受到破坏,为精准开展河流岸线修复,亟需制定有针对性的河流岸线生态服务功能评价指标体系和评价方法。对河流岸线的类型、结构进行了分析,在国内相关研究成果以及水利、生态环境、海洋等行业有关技术规范的基础上,依据科学性、全面性、独立性和可操作性原则,经过初步梳理和综合遴选筛选了河流岸线生态功能评价指标;综合相关技术规范以及研究成果,确定了各评价指标的效用赋值,并制定河流岸线生态服务功能评价方法。结果表明：1）河流岸线可分为生态保护型岸线与生态修复型岸线,前者可细分为植被良好型、沙漠型以及岩石型3类,后者可细分为堤防型、农田型、村落型、养殖塘型、城镇型、河口型以及复合型7类。河流岸线具有防洪、控制侵蚀、保护水质、生物栖息、景观功能5项生态服务功能。2）构建的河流岸线生态服务功能评价指标体系包括目标层、准则层和指标层,其中目标层为河流岸线生态服务功能,准则层为河流岸线所具备的5项生态服务功能,指标层包括防洪达标率、堤防安全、植被覆盖率、岸坡稳定性、排污口布局合理程度、生态缓冲带状况、生物多样性指数、植物群落状况、水鸟状况、景观生态价值、景观舒适度11项评价指标,对各项指标根据总体评价进行五级效能赋值。3）运用层次分析法确定各评价指标的权重,采用多属性效用理论计算河流岸线生态服务功能综合指数,将河流岸线生态服务功能划分为优、良、中、差、极差5个等级,以评价河流岸线生态服务功能状况。研究可为识别河流岸线生态问题、评估河流岸线生态修复成效、健全河流岸线管理长效机制等提供依据和参考。

     

基于模糊综合评估的污染场地可持续修复效果综合评价方法研究

污染场地修复的目的是消除土壤污染并实现再利用.为防止消极修复和过度修复带来的新的环境影响,本研究基于可持续修复理念,以系统科学地综合分析污染场地修复工程的可持续效果为研究目标,结合理论分析法和频度分析法确定污染场地可持续修复效果评价模型的候选评价指标,采用灰色关联度分析法对评价指标进行系统筛选,并应用AHP-熵权法计算推导出评价指标权重值,利用模糊综合评估(fuzzy comprehensive evaluation,FCE)结合评价标准体系和评价指标权重值构建了污染场地可持续修复综合评价方法,对我国东北地区某化工污染场地修复效果进行了综合评估.结果表明：在污染场地可持续修复综合评价中环境指标组合权重值(0.473 57)最大,其中土壤质量状况改善的权重(0.215 02)最高;健康风险削减和污染场地地价提升分别为社会和经济指标中的重要因素.实例验证中案例污染场地的最终可持续性评分为7.70分,在“良好”的评价区间内,与实际修复情况一致,结果可指导修复方案的优化.研究显示,构建的污染场地可持续修复综合评价方法具有可行性,可对污染场地修复方案的制定、比选以及修复后效果的综合评价提供技术支...     

北大港湿地自然保护区生态环境质量评价

通过2006年秋季对北大港湿地进行的土地利用/土地覆盖现状调查,并结合对湿地核心区-北大港水库进行的鸟类、鱼类、植被状况、空气、水质、土壤状况等调查,采用张峥等人提出的多样性、代表性、稀有性、自然性、稳定性和人类威胁等6项指标组成的湿地生态环境评价指标体系,对北大港湿地生态环境质量进行了评价。结果表明,北大港湿地生态环境评分值R为67.7分,生态环境质量处于一般水平,生态环境面临着一定的威胁。因此,今后要加大对北大港湿地生态环境的保护与管理。     

矿区土地复垦与生态重建效益演变与配置研究

矿区复合生态系统的重建是对未来空间系统结构和功能的超前安排,其效益的演变极大地受到自然、社会、经济的影响。论文从资源经济、生态经济角度,讨论了矿区土地复垦与生态重建效益的概念和内涵,分析了矿区生态系统演变、矿区生态重建目标、矿区生态系统类型、矿区生态重建措施及矿产资源综合利用对矿区生态系统“三大效益”配置的影响;并以平朔安太堡露天煤矿1985～2015年土地复垦与生态重建过程中的土地资源利用结构动态演变为实例,初步揭示矿区生态重建过程中“三大效益”的有序配置和高度统一问题;为优化矿区土地资源利用结构和建立矿区复合生态系统重建的效益评价指标体系提供理论基础。     

利用3S技术评价凌河口湿地生态环境质量

基于3S技术,利用中巴地球资源卫星解译数据,于2008年秋季对辽宁省锦州市凌河口湿地自然保护区的土地利用／土地覆盖现状进行野外核查,并结合对湿地进行的鸟类、鱼类、植被状况、空气、水体、土壤状况等调查,采用多样性、代表性、稀有性、自然性、稳定性和人类威胁等6项指标组成的湿地生态环境评价指标体系,对凌河口湿地生态环境质量进行了评价。结果表明,凌河口湿地生态环境处于较好水平。     

民勤绿洲退耕地土壤微生物群落结构与功能多样性特征

为明确退耕阶段对土壤微生物群落结构和功能的影响,选取3个不同退耕阶段的荒漠绿洲区土壤为研究对象,通过宏基因组测序技术来研究不同阶段退耕地中土壤微生物群落的结构和功能多样性特征.结果表明,3个阶段退耕地土壤中放线菌门（Actinobacteria）、变形菌门（Proteobacteria）和芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）的相对丰度存在显著差异,为优势菌门.与退耕前期相比,退耕修复后期增加了群体感应、卟啉与叶绿素代谢、泛酸盐和辅酶A生物合成以及苯乙烯降解的功能基因比例,且相对丰度存在显著差异（P<0.05）,表明不同退耕阶段改变了土壤微生物群落营养循环与能量代谢的功能潜力.RDA结果表明电导率（EC）、速效钾（AK）和全氮（TN）对土壤微生物功能组成具有显著影响,其中EC对微生物功能组成的影响最大.不同退耕阶段对土壤微生物群落结构和功能组成多样性具有显著影响,在民勤绿洲退耕地生态修复中,微生物群落结构和功能组成对不同阶段的土壤修复敏感性可综合相关指标进行考虑.     

污泥生物炭制备与其对土壤环境影响的研究进展

污泥生物炭由于具有优异的孔隙结构和较大的比表面积,吸附能力强,在环境污染修复、土壤改良和固碳方面得到广泛研究。从污泥生物炭的来源与性质出发,探讨了污泥生物炭施入土壤后对土壤结构改良、营养成分提升等方面的作用机制,分析了污泥生物炭的制备工艺与相应污泥生物炭的特性以及返还土壤的效用状况。通过对作为肥料的污泥生物炭的品质分析,针对性地评价了其安全性及对土壤环境的积极影响,并对存在典型问题的土壤进行归类,从土壤改良需求与污泥生物炭特性适配的角度,为污泥生物炭制备工艺的选择提供指导。污泥生物炭应用对促进污泥资源化利用、实现碳减排具有重要现实意义,优化污泥生物炭制备工艺、客观评价污泥生物炭土地利用环境风险、强化污泥生物炭改性、重视污泥生物炭综合效益评价等是未来重点研究方向。     

典型喀斯特地区国土空间生态修复分区研究——以贵州猫跳河流域为例

国土空间生态修复是实现生态系统服务可持续供给的重要保障,明确其空间分区是开展生态修复的前提条件。针对现有生态修复分区方法的层级单一、结果针对性欠佳等问题,以典型喀斯特地区贵州猫跳河流域为研究区,构建“自然立地条件—主导生态功能—生态胁迫问题”生态修复分区框架。选取海拔、坡度、地形起伏度、植被类型等自然立地条件指标分析流域内地域分异规律,进而划定生态修复一级分区;基于水源涵养、土壤保持、生物多样性维护、粮食供给等主要生态系统服务功能评价结果识别区域主导生态功能,据此划定生态修复二级分区;结合石漠化敏感性、水土流失敏感性及生态退化度等关键生态胁迫问题指标构建生态修复分区指数识别生态修复重点区域,进而开展生态修复三级分区划分。最终,将猫跳河流域划分为3个生态修复一级分区、10个生态修复二级分区及30个生态修复三级分区,并提出了相应的生态修复策略。研究可为猫跳河流域生态修复实践提供参考,并为西南喀斯特地区生态修复分区提供理论借鉴。     

Ecological lessons and applications from one century of low external-input farming in the pampas of Argentina

Ecology may benefit from long term, large scale experiments on low intensity farming to test theoretical principles and convert them into practical lessons. One century of land conversion in the Argentine pampas, and its effect on critical ecological properties, were analysed and discussed. Land transformation has resulted in significant changes of land use, land cover, energy flow, nutrient dynamics, hydrology, and the trade-offs between productivity, stability and sustainability. The analytical procedure involved the complementary utilisation of different data sources and approaches. The study was focused on large geographical scales: the entire pampas and its five ecoregions. Results were interpreted under the theoretical framework of succession in ecology. The historical conversion of natural grasslands into cultivated grasslands and croplands was not homogeneous, determining a variety of land use and land cover patterns. Due to its higher productivity, much more energy, nutrients and water were mobilised in the rolling pampas than in the other ecoregions. This study provides lessons about how the energy flow, the nutrient dynamics and the hydrological process are modified by land transformation under low external-input conditions. Technical coefficients to be applied in emerging fields of environment administration such as ecological-monitoring, environmental accounting and auditing, agro-ecological certification, land evaluation and allocation, and land management, can also be supplied by this kind of studies.     

土壤环境承载力评价体系构建与应用

为了解土壤环境对污染物的容纳能力和对人类活动的承载能力,达到有效遏制土壤污染的加重趋势和实现土壤环境风险全面管控的目的,基于土壤环境质量评价,通过区域土壤污染物输入-输出通量分析和污染风险特征分析,以土壤净化缓冲功能为核心构建全面反映土壤性质、污染演变趋势和风险特征的土壤环境承载力综合评价指标体系,并提出基于评价指标的安全系数核算方法.以北京市建设用地为研究对象开展区域尺度的土壤重金属环境承载力定量评价,验证评价指标体系与方法的科学可行性.结果表明,北京市Cu、Zn、Pb和Cd的土壤环境承载力差异明显,Cd元素土壤环境承载力较其他元素低.明确土壤环境承载力概念与内涵、完善土壤环境承载力评价框架、构建土壤环境承载力信息数据库和开展土壤环境承载力核算试点等4个方面对土壤污染的有效防治具有重要意义.