浅水湖泊水生植物残体降解过程中活性氧物种的产生及其作用分析

水生植物是湖泊生态系统中的重要组分,每到秋冬季水生植物大量衰亡,植物残体分解过程对水体生源要素循环有重要影响。大型水生植物残体的分解一直被认为是微生物降解的过程,而光降解在很大程度上被忽视了。主要探究单可见光、单微生物和可见光+微生物联合作用下芦苇残体降解过程中各组分去除效率的差异性及不同条件下的降解机制。结果表明,与单可见光降解或单微生物降解相比,可见光+微生物联合降解在110 d内去除植物残体生物量最多(54.9±2.1%),同时产生更多的活性氧物种(Reactive Oxygen Species, ROS),且残体的各个组分(纤维素、半纤维素和木质素)的去除率与累积生成的ROS均呈正相关性,尤其是其中的难降解组分——木质素。因此,为了更准确地预测水生生态系统的碳循环,需要考虑可见光在植物残体降解中的作用,而对浅水湖泊中水生植物残体降解机理的深入认识将有助于湖泊科学管理和治理修复。     

富营养湖泊中轮虫群落结构季节变化的环境驱动力研究(英)

通过对桥墩湖一周年的逐月采样,比较了影响轮虫群落结构季节变化的3种环境驱动力的相对重要性。桥墩湖是一个富营养湖泊,具有较高的营养盐和Chl a含量以及低的透明度。研究发现：水温和营养水平是影响轮虫数量和群落结构季节变化最重要的理化因子。由于大型枝角类数量的稀少,其对轮虫数量并没有显著的负面影响。短尾秀体溞是影响轮虫群落结构季节变化的最重要的枝角类;然而大多数优势轮虫与短尾秀体溞密度峰值的共同出现可能反映了它们对高营养水平和高水温的共同喜好。在浮游植物中,绿藻是决定轮虫密度的最重要的浮游植物门类;而其中的隐藻则是影响轮虫群落结构变化的最重要属。3组环境因子(理化因子、浮游植物、浮游甲壳动物)对轮虫群落结构的季节变化具有相似的解释大小。这些结果表明：在该富营养湖泊中,轮虫群落结构的季节变化可能主要受理化因子和食物资源的影响;浮游甲壳动物对轮虫群落结构的塑造作用有限     

百年来东海内陆架沉积物中重金属的累积过程及生态风险变化

研究了东海内陆架两个沉积岩芯DH33和KP04中重金属的含量,分析了重金属的累积过程及影响因素,并对不同重金属间的相关性进行了比较,最后利用潜在生态危害指数表征了百年来的生态风险变化。结果表明:东海内陆架沉积物中重金属主要来源于长江的入海携带,因地理位置差异,两岩芯重金属含量变化与长江径流量变化响应程度不同,DH33靠近长江口,响应较好,径流量大的年份重金属含量高;KP04远离长江口,响应较差,浙闽沿岸流和台湾暖流均会对KP04有物源供应。重金属V与Cr、Cr与Ni间相关性良好;As、Hg、Cd 3者与其它金属相关性较差,KP04重金属的含量总体大于DH33,与“粒度律”相矛盾,初步推测KP04站位重金属含量的变化受物源供应和沉积速率共同作用的影响,台湾暖流可能是重要的物源供应途径。生态风险评价结果显示,仅岩芯KP04在1990s和1930s处于“中度污染”级别,且主要是由Hg、Cd、As引起     

不同类型城市的PM_(2.5)健康风险及影响因素差异

当前,空气污染的现状与公民对干净、健康环境的诉求之间关系紧张,迫使城市在发展的过程中必须解决空气污染和相关的健康问题。基于2008—2018年中国338个城市PM_(2.5)浓度和人口密度的遥感数据,采取暴露-响应函数来估算因为长期暴露在PM_(2.5)污染下产生的早逝及相关疾病发病率。进而利用K-Means聚类分析方法将城市分为四类,并针对不同类型城市分别建立计量模型进行健康风险影响因素的分析。结果表明:虽然PM_(2.5)污染及相关的健康风险都经历了恶化、缓解到改善的过程,但全国范围内由污染导致的各类健康问题依旧严峻,早逝、呼吸系统疾病和心脑血管疾病等发病人次高达到数十万。通过K-Means聚类分析方法将全国338个城市划分为工业型城市、资源型城市、中心型城市和其他类型城市,四类城市的健康风险随时间变化趋势基本一致,2018年相比2013年表现出健康风险显著下降的状态。从影响因素来看,健康风险主要受城市化率、人口密度、产业结构、经济发展等因素的影响;针对不同类型的城市,工业型城市健康风险的主导因素为城市化率、人口密度和产业结构,资源型城市则为城市化率和人口密度,中心型为人口密度和产业结构,其他类型为城市化率和人口密度。最后根据不同类型城市的城市特性及主导因素差异,分别针对城市发展模式、产业结构优化、公共卫生服务和评价标准深化等方面给出以下四条政策建议:多中心城市模式与城市落户政策双管齐下,降低人口密度;提高行业准入标准,奖罚并行优化产业结构;发挥社区医院功效,提高公共卫生服务质量;将健康成本纳入环境及城镇化质量评估体系。     

南四湖表层沉积物中PAHs的分布、来源及变化分析

采集南四湖4个湖区及入湖支流的9个站位的表层沉积物样品,利用气相色谱-质谱方法对样品中的16种多环芳烃(PAHs)进行了分析测定,结合已有文献对南四湖的PAHs浓度变化进行了对比分析。结果表明,南四湖表层沉积物中PAHs总含量范围在20.1-929.2 ng/g.在四个湖区中,分别位于独山湖和微山湖的表层沉积物中PAHs总含量远低于其他采样点位,采于昭阳湖的样品的PAHs含量最高,说明PAHs浓度的分布为湖区中部含量最高,湖区南北部相对较低。通过PAHs的环数丰度判断,南四湖中PAHs的主要来源为化石燃料的燃烧。入湖河流引入的工业污染对PAHs的含量有着正相关影响,对PAHs贡献较大的行业包括食品、造纸、化工等重污染行业和煤炭采矿企业。对比2002年的相关研究可知,总体而言2008年PAHs的总含量较之2002年呈减少趋势。这在一定程度上可以说明,近年来山东省在南水北调沿线区域实行水质排放新标准等一系列措施后,南四湖周围工业企业的污染处理技术措施有所改进,重污染企业被关停并转,使得南四湖PAHs的污染状况得到改善。此外,对比分析也表明结构复杂的PAHs含量有所增高,具体原因还需要进一步的研究。     

我国水稻生产中不同类型技术要素投入的时空变化及门限效应分析

基于1978～2016年我国大陆30个省(市、自治区)的面板数据,分析了我国水稻生产中的农业机械技术要素投入和农业灌溉技术要素投入的时空变化,采用面板门限回归模型,实证分析了两类技术对我国水稻生产的影响.结果 表明:农业机械技术要素投入增幅大于农业灌溉技术要素投入,且二者均增加的省份主要位于北方,其中东北增幅最大,减少的省份主要位于南方,其中华南降幅最大;农业机械技术要素投入和农业灌溉技术要素投入对我国水稻生产的影响均具有相同的双门限效应,门限值为1981和1989年,但两类技术影响水稻生产的演进路径不尽相同,农业机械技术要素投入经历了从最初与水稻生产实际不匹配而导致过剩到对水稻增产作用逐渐增强的阶段,而农业灌溉技术要素投入对水稻产量的影响一直是正向且影响程度不断增强.因此,差异化实施农业生产技术要素发展政策,是提高农业技术效用水平、保障国家粮食安全的重要途径.     

基于超阈值取样的中国不同重现期降雨强度空间分异特征及强降雨变化模态(1961～2016年)

不同重现期下的降雨强度对于城市防洪减灾具有重要科学和现实意义。利用中国1961~2016年的535个日值降水站点数据,采用日降雨量的90%、95%和99%分位数阈值,对比分析不同超阈值取样下的中国不同重现期降雨强度空间分异特征和强降雨变化模态。结果表明：（1）3种分位数降雨阈值均呈东高-西低的空间分异特征。相比绝对阈值,日降雨量的95%和99%分位数阈值用于研究大雨和暴雨是相对合理的。（2）3种超阈值样本下的中国不同年遇型降雨强度受区域气候环境和地形条件影响,其空间演变特征具有相似性,均呈现出从东部沿海向西和向北扩张的趋势,但相同年遇型下的降雨强度空间格局在3种超阈值取样方法下差异较大。（3）EOF分析即经验正交函数分解表明在绝对阈值和相对阈值取样下的中国强降雨变化模态具有一致性,前三模态方差解释率可以达到54%以上,且第一、二和三模态的方差解释率均超过10%,分别达到约30%、14%和11%,均表征了中国年际强降雨量的不同变化规律特征,具有明显的气候物理意义。     

化肥零增长行动对农业污染的减量贡献分析——基于GM(1,1)模型及脱钩理论

2015年2月,农业部制定《到2020年化肥使用量零增长行动方案》。为深入分析该政策在农业面源污染减量、农业产地环境改善及农业绿色发展中发挥的作用,借助灰色GM(1,1)模型及脱钩理论,模拟若无该行动实施时我国的化肥施用情况,探讨该行动对我国农业面源污染的减量贡献。研究发现:(1)我国化肥实际施用较模拟值减量明显;氮肥、磷肥及复合肥的实际施用量较模拟值均有不同程度的减少,其中复合肥的增长幅度虽有所放缓,但仍呈增长态势。(2)化肥零增长行动对我国农业面源污染防治工作意义重大;行动实施3年(2015～2017年)内的化肥污染排放减量占2014年总排放量的五分之一以上。(3)化肥零增长行动实施后,农业生产对化肥投入的依赖大大减弱;近几年农业生产与施用化肥导致的面源污染间逐渐表现为强脱钩状态,两者呈反向变化。(4)从施肥结构看,氮肥、磷肥均由弱脱钩转变为强脱钩状态,并保持基本稳定;复合肥脱钩指数虽有所下降,但仍未改变弱脱钩状态。(5)在空间层面上,各省区的农业生产与化肥面源污染之间的脱钩状态总体向好,东北、西南以及东南部区域农业生产对化肥投入的依赖性逐渐减弱,山东、江苏等5个农业大省已实现完全脱钩。最后从提高化肥利用效率,调整施肥结构,优化农业产业统计体系等角度提出建议,为政府制定相关政策提供参考。     

盐沼枯落物碳氮和有色溶解有机物淋溶过程研究

盐沼枯落物的短期淋溶过程对东滩沿岸的水质有重要影响.采用东滩3种典型盐沼植物的茎和叶的枯落物为材料进行为期48h的室内浸泡模拟实验.利用有机碳探测分析仪测定不同时间的可溶性有机碳(DOC)和总可溶性氮(TDN)浓度然后转换为累积释放量,通过紫外可见光光谱参数表征有色溶解有机物(CDOM)浓度,结合三维荧光光谱(EEMs)和平行因子(PARAFAC)分析推断CDOM的荧光组分的变化特征.结果 表明在淋溶释放的最初48 h,DOC、TDN、CDOM、两个类腐殖质荧光组分和两个类蛋白荧光组分的释放过程呈对数曲线状,最初8h增长迅速,8～48 h则增幅减缓或出现小幅下降趋势.不同种类的植物以及同种植物的不同部位的初始基质对枯落物的DOC和TDN释放量有显著影响.TDN最大累积释放量与初始基质有机碳和氮含量呈显著的正相关.枯物体中的氮比有机碳更容易淋失.各个荧光组分的贡献率变化不大,但不同植物种类之间存在显著差异,由此可以推断枯落物的初期淋溶以物理性过程为主.我们的研究结果表明,盐沼枯落物的淋溶对潮滩水水质有着显著的影响.     

神农架大九湖泥炭地孔隙水溶解有机碳特征及其影响因素

溶解性有机碳（Dissolved Organic Carbon, DOC）是泥炭地碳循环的重要组成部分。以往的研究大多集中在北方泥炭地,而对亚热带季风区泥炭地DOC动力学的认识十分有限。利用紫外可见光光谱（UV-Vis）和三维荧光光谱结合平行因子分析法（EEM-PARAFAC）研究了神农架大九湖泥炭地孔隙水的DOC浓度与化学组成及其影响因素。EEM-PARAFAC的结果表明：大九湖泥炭地孔隙水DOC主要包含3种类腐殖质组分。紫外可见光和荧光指标表明,泥炭孔隙水DOC表观分子较小,而芳香度较高。深度剖面数据表明,泥炭孔隙水DOC浓度随深度降低,0~10 cm深度浓度最高为24.16 mg/L,150~160 cm深度浓度最低为9.72 mg/L,并且深层DOC以微生物代谢产生的新鲜有机物为主,具有较低的腐殖化度。此外,氧化还原电位（ORP）与DOC浓度及化学性质关系密切。以上结果表明,在亚热带泥炭地中,微生物来源或受微生物改造的有机物是泥炭孔隙水DOC的重要组成部分;垂向输送或选择性保存是影响该亚热带亚高山泥炭地DOC动力学的重要因素。     

丘陵区耕地土壤剖面有机质含量分布特征及其影响因素分析

为了进一步了解耕地有机质剖面信息,基于325个剖面（0~60 cm）采样数据,运用经典统计学探讨了重庆市耕地有机质剖面分布特征,并通过多因素方差分析对比了成土母质、土地类型、海拔对土壤有机质剖面分布的影响。结果表明：（1）基于成土母质、土地类型、海拔的CART树模型对0~20、20~40、40~60 cm土层有机质变异解释率分别为57%、44%、35%。（2）土壤有机质随土壤深度增加而减少,表现出较强的表聚性,0~20 cm土壤有机质均值是20~40 cm的1.5倍,是40~60 cm的2倍。（3）成土母质、土地类型、海拔均对0~20 cm土壤有机质含量变化产生显著影响,海拔对20~40 cm土壤有机质含量变化产生显著影响,成土母质对40~60 cm土壤有机质含量变化产生显著影响。（4）海拔和成土母质的交互作用对不同深度土壤有机质变化均产生显著影响,冲积母质、石灰岩母质发育的土壤在500~1 000 m的海拔区间上有机质含量最高,紫色母质发育的土壤有机质含量与海拔呈正相关关系。     

鄱阳湖水生植被30年演变及其驱动因素分析

基于1983和2013年两次鄱阳湖综合科学考察植被调查结果发现,30年来鄱阳湖水生植被呈退行性演变。主要体现在：（1）水生植被面积大幅缩减,沉水植被面积减少37.7%,菱等敏感物种面积减幅为87.6%;（2）群落结构简单化,组成物种由5～8种下降至3～5种,苦草替代竹叶眼子菜成为优势物种;（3）生物多样性降低,单位面积生物量减少。驱动此演变的主要因素包括：（1）长期持续的低枯湖水位压缩了水生植物的生存空间;（2）湖水氮磷浓度增加恶化沉水植被的生境;（3）洪水灾害干扰沉水植物正常生长发育,诱发沉水植被演替;（4）过度的人类活动直接或间接损害沉水植被。为了遏制退行性演变趋势、保护湿地植被生态系统的健康,建议采取有力的湖泊管理措施,将人类活动控制在湿地生态系统可承受范围之内。     

Decomposition Analysis of Sectoral Energy Use in Beijing （1981-2005） Using the LMDI Method

This paper aims to identify the main driving force for changes of total primary energy consumption in Beijing during the period of 1981-2005. Sectoral energy use was investigated when regional economic structure changed significantly. The changes of total primary energy consumption in Beijing are decomposed into production effects, structural effects and intensity effects using the additive version of the logarithmic mean Divisia index （LMDI） method. Aggregate decomposition analysis showed that the major contributor of total effect was made by the production effect followed by the intensity effect, and the structural effect was relatively insignificant. The total and production effects were all positive. In contrast, the structural effect and intensity effect were all negative. Sectoral decomposition investigation indicated that the most effective way to slow down the growth rate of total primary energy consumption （TPEC） was to reduce the production of the energy-intensive industrial sectors and improving industrial energy intensity. The results show that in this period, Beijing＇s economy has undergone a transformation from an industrial to a service economy. However, the structures of sectoral energy use have not been changed yet, and energy demand should be increasing until the energy-intensive industrial production to be reduced and energy intensity of the region reaches a peak. As sequence energy consumption data of sub-sectors are not available, only the fundamental three sectors are considered： agriculture, industry and service. However, further decomposition into secondary and tertiary sectors is definitely needed for detailed investigations.     

平原集水区城镇化对暴雨洪水影响研究 ——以常州市双桥浜为例

城镇化下土地利用变化影响了流域洪水过程，并可能导致设计洪水发生变化。为进一步辅助城镇化流域防洪设计研究，以常州市双桥浜集水区为例，针对城镇化地区管网资料不全、区域管网河（渠）道排水过程复杂的问题，利用城市河道、道路、集水井等的汇水路径对高度城镇化小区进行子汇水区划分，基于HEC-HMS（Hydrologic Engineering Center-Hydrologic Modeling System）模型建立了适合高度城镇化下平原集水区的降雨-径流模拟模型，以模拟分析城镇化下土地利用转变对暴雨洪水的影响。结果表明，城市绿地向城镇化转变的过程较未利用地向城镇化转变使洪水增加得更大更快，且洪峰的增加幅度小于洪量的增加幅度。同时，随着土地利用转换程度的增大，对洪水影响的差异性也在增大，且低重现期洪水所表现的差异性更为明显。研究结果可为平原河网地区防洪减灾提供一定参考依据。     

我国强制性清洁生产审核法律政策形成过程的研究与分析

在资源短缺和环境容量不足的双重约束下。清洁生产成为我国工业可持续发展的必然选择，而清洁生产制度的制定和完善一是促进我国清洁生产向纵深发展的关键。本文回顾了我国清洁生产领域相关政策法规的制定和实施情况，对存在的问题进行了总结分析。并对2005年12月13日国家环保总局出台的《重点企业清洁生产审核程序的规定》做了重点说明,提出了目前面临的主要任务。     

Structure of Aquatic Communities in Mountain Lakes of the Torgovaya River Basin (Subpolar Ural)

Russian Journal of Ecology - This paper is analyzes the faunistic composition and quantitative characteristics of aquatic communities in the mountain lakes of the Torgovaya River basin (Subpolar...