气候变化下大兴安岭地区紫貂优先保护区分析

为了解气候变化对大兴安岭地区紫貂(Martes zibellina)潜在分布的影响,选取年均温、平均气温日较差、最热月最高温和最冷月最低温4个气候变量,坡度、坡向和高程3个地形变量以及植被类型共8个关键环境因子,采用MaxEnt模型模拟当前和未来2种气候变化情景(RCP 4.5和RCP 8.5)条件下2041—2060和2061—2080年紫貂潜在分布区域,并确定其优先保护区。结果表明:(1)当前气候条件下,紫貂潜在适宜生境主要分布在大兴安岭中部和西北部,分布面积占大兴安岭地区总面积的13.74%;(2)未来气候情景下,紫貂潜在适宜生境面积占比比当前适宜生境减少7.21～13.72个百分点;(3)当前气候条件下紫貂优先保护区主要分布于额尔古纳市东北部、漠河县西南部、呼玛县西部和根河市东部,目标优先保护区保护率达46.19%,保护空缺主要分布在根河市中东部、额尔古纳市与漠河县交界地带。建议在保护空缺处建设生态廊道,适当增加保护地面积,以有效保护紫貂。     

气候变化情景下黑果枸杞的潜在地理分布

黑果枸杞(Lycium ruthenicum Murr)是一种多年生、多棘刺灌木,具有丰富的药用、经济和生态价值.基于中国172个黑果枸杞样点和29个环境因子数据,运用MaxEnt模型,模拟预测黑果枸杞在当前、未来(2050s、2070s)RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5气候情景下的潜在地理分布,以刀切法(Jacknife)分析影响其分布的主要环境因子,并采用受试者工作特征曲线(ROC)对预测结果进行检验.结果表明:(1)MaxEnt模型能够较好地模拟预测黑果枸杞在我国的潜在分布范围.最湿月降水量、最冷季均温、最冷季降水量、表层土壤砾石含量、年均温、月平均日温差等因子是影响黑果枸杞分布的主要因素.(2)黑果枸杞潜在适宜分布区总面积约为111.942×104 km~2,主要分布在西北干旱地区沙漠—绿洲过渡地带.(3)不同气候情境下,各等级适宜区面积存在明显差异性.RCP2.6情景下2050s、2070s总适宜区增加,RCP4.5情景下2050s增加、2070s减少,RCP8.5情景下2050s、2070s总适宜区减少.(4)空间叠加分析表明,未来黑果枸杞适宜区呈先增长后减少的变化趋势. 2050s黑果枸杞潜在适宜区向东部和东南部扩张,2070s潜在适宜区总体减少,并向北移动.综上所述,气候变化对黑果枸杞不同等级适宜区产生的影响不同,高适宜区分布范围相对较为稳定,可以适应未来气候变化;未来适宜区潜在分布范围及其空间迁移存在一定规律性,结果可为沙漠化治理和生态环境保护提供参考信息.(图7表3参61)     

基于情景分析的长三角城市群机动车污染排放控制研究

机动车污染已成为大气污染的重要来源,对机动车污染排放控制策略的研究已经成为中国空气污染防治最重要的工作之一。选取长三角城市群为研究区域,研究未来长三角城市群机动车污染排放控制措施的减排效果。应用COPERT Ⅳ模型构建1999—2015年长三角城市群机动车污染物CO、NMVOC、NO_x、PM_(2.5)、PM_(10)、CO_2、CH_4、N_2O、NH_3和SO_2排放清单,以2015年为基准年,设置8种减排情景评估2025年各情景下的机动车污染物减排效果,并对新能源车推广情景采用GREET模型从生命周期的角度进行研究。结果表明,长三角城市群1999—2015年间不同机动车污染物排放趋势存在差异,除污染物CO_2和NH_3排放增长趋势显著外,其余污染物排放近年来均呈现下降趋势;与基准情景相比,不同情景设置下的机动车污染物减排效果不同,淘汰高排放车辆情景对污染物NO_x、PM_(2.5)和CH_4削减效果较为显著,削减率分别为14.41%、16.65%和12.49%;实施激进新能源车推广情景对污染物CO、NMVOC、PM_(10)、CO_2、N_2O和NH_3减排效果较为明显,削减率分别为13.66%、20.03%、15.48%、20.56%、18.31%和21.46%;提升燃油品质情景对污染物SO_2减排效果最为明显,削减率为93.64%;激进综合情景综合所有削减控制措施并对污染物CO、NMVOC、NO_x、PM_(2.5)、PM_(10)、CO_2、N_2O和NH_3达到最大的削减效果,表明长三角城市群未来控制机动车污染物排放需结合多种污染减排措施,以达到最佳减排效果。     

成渝城市群机动车污染特征及减排分析

近年来随着机动车保有量的快速增长,其排放的污染物已成为区域大气污染的重要来源之一,关系到人类身体健康和社会经济发展。基于COPERT模型构建成渝城市群多年尺度的机动车污染物CO、NMVOC、NO_x、PM_(2.5)、PM_(10)、CO_2、CH_4、N_2O、NH_3和SO_2排放清单,分析其时空排放特征及主要贡献车型,在此基础上设置9种污染物减排情景,评估不同减排措施下各污染物未来年的减排效果。结果表明,成渝城市群不同机动车污染物时间变化趋势存在差异,污染物CO、NMVOC、CH_4和SO_2排放量近几年下降趋势明显,而污染物NO_x、PM_(2.5)、PM_(10)和N_2O排放却呈相反趋势,特别是CO_2和NH_3排放量在整个研究期间增长趋势明显;轻型客车为污染物CO、NMVOC、CO_2、CH_4、N_2O和NH_3的主要贡献车型,而污染物NO_x、PM_(2.5)、PM_(10)和SO_2则主要来源于重型货车与重型客车的排放;污染物空间分布主要集中在成都与重庆市城市中心区域,随着路网逐渐向外延伸,排放量逐渐变小;研究期间污染物(CO、NO_x、CO_2和NH_3)排放量与GDP表现出较好的相关性;与基准情景相比,各减排情景控制下的减排效果差异明显,实施淘汰高排放车情景对污染物NO_x、PM_(2.5)、PM_(10)和CH_4的减排效果较好,实施激进新能源车推广情景对污染物NMVOC、CO_2、N_2O和NH_3的减排效果较好,而综合所有减排措施的激进综合情景的整体减排效果则最为显著。     

常温下CO氧化催化剂的研究

为使CO在常温下氧化为CO_2,本工作选择了活性碳纤维作为催化剂载体,以PdCl_2-CuC_2-Cu(NO_3)2为活性组份,比较了三种活化方法制备的活性碳纤维其比表面积及羧基含量的变化。用FT-IR及XPS方法测试了载体表面含氧官能团与活性组份之间的相互作用。考察了载体比表面不同时,对CO氧化性能的影响。研究了钯含量、温度、预饱和水温对催化活性的影响。对反应动力学进行了初步考察,测定的表观活化能约为15.8千卡/克分子。催化剂在20—40℃、空速为10000小时~(-1)的条件下,可使浓度为4×10~3ppm的CO有效的氧化为CO_2。     

Predicting future invasion risk of three widespread malignant weeds on Qinghai-Tibet Plateau,using multi-algorithm ensemble models北大核心CSCD

农田恶性杂草相比普通杂草的传播更为迅速且难以有效防治,对农业生产危害严重.明确典型恶性杂草当前潜在分布面积及未来气候变化下对耕地的潜在入侵风险对农业生产管理具有重要意义.以广泛分布于青藏高原农田中的3种常见恶性杂草,即野燕麦(Avena fatua L.)、一年生早熟禾(Poa annua L.)和狗尾草[Setaria viridis(L.)P.Beauv.]为研究对象,利用广义增强模型(GBM)、广义线性模型(GLM)、人工神经网络(ANN)、最大熵(MaxEnt)、随机森林(RF)及多元自适应回归样条(MARS)算法集合预测上述3种杂草在青藏高原的潜在地理分布以及驱动其变化的关键因子,以评估其对耕地的入侵风险.未来气候场景采用最新的第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)框架下2050年的4种共享经济路线(SSP1-2.6、2-4.5、3-7.0、5-8.5).结果显示:野燕麦适宜分布区面积约为3.5912×10^(5) km^(2),主要分布于四川西南部及青海东部,零星分布于甘肃、西藏和新疆;一年生早熟禾和狗尾草的适宜分布区面积约为4.3046×10^(5) km^(2)和2.0036×10^(5) km^(2),均主要分布于四川西南部和西藏东南部,零星分布于青海东部和甘肃南部.年均温是3种杂草分布的最主要驱动因子.此外,人类足迹和土壤有效氮是影响野燕麦分布的相对重要因子;土壤酸碱度、最暖季降水量是影响一年生早熟禾分布的重要因子;温度季节性、最暖季降水量是影响狗尾草分布的重要因子.预计至2050年,3种杂草在4种情境下均会出现不同程度的扩张,狗尾草的扩张面积表现出随辐射强迫的增强呈先升高后趋于稳定的趋势,而另两种杂草则呈先升后降的趋势.预计3种杂草的潜在分布面积在耕地中的占比与扩张面积的变化趋势一致,且在主产区的占比高于非主产区.模拟结果表明,未来气候变化下,随着3种恶性杂草的适宜分布区面积的扩张,其对青藏高原耕地的入侵风险将增加,尤其是粮食主产区所面临威胁更为严峻,建议应重点关注青藏高原粮食主产区恶性杂草的生理生态、迁移扩散和防治技术研究.(图6表2参61)     

ERF3促根突变体缓解高浓度CO_2对粳稻植株氮吸收的负效应

大气CO_2浓度升高会显著降低粳稻植株和叶片氮浓度,从而减缓叶片净光合速率和降低产量的响应幅度。植物氮浓度在高CO_2浓度下的降低与植株氮素吸收能力密切相关,而后者受到根系大小及其活力的调控。为探索通过提高粳稻根系生长及其活力来缓解大气CO_2浓度升高对氮吸收负效应的可行性,利用CO_2生长箱和农田开放式空气CO_2浓度增高FACE(free air CO_2 enrichment)研究平台,以促根突变体ERF3及其野生型作为研究对象,评价二者根系形态指标(总根长、冠根数和扎根深度)、根系活力、氮素吸收和利用效率、各器官氮浓度、叶片净光合速率和地上部生物量对CO_2浓度升高(+200μmol?mol-1)的响应。结果表明,(1)促根突变体ERF3和野生型总根长、冠根数、扎根深度及根系生物量在高CO_2浓度下均表现为显著增加(P0.05)。突变体ERF3根系形态指标和生物量对高CO_2浓度的响应幅度为42.3%~288.9%,较野生型高出6.4%~191.0%。(2)突变体ERF3单茎根系活力在高CO_2浓度下表现为显著(P0.05)增加,增幅为212.1%;而野生型在高CO_2浓度下无显著变化。(3)无论是生长箱还是田间盆栽试验,突变体ERF3在高浓度CO_2下均可以更好地协调氮素的吸收和利用过程。突变体ERF3各器官的氮浓度在高浓度CO_2下并未表现出明显降低趋势;而野生型在高浓度CO_2下表现为显著降低。(4)叶片氮浓度和Rubisco含量的稳定显著提高(P0.05)了突变体ERF3叶片的净光合速率对浓度CO_2升高的响应能力,增幅为42.8%。以上结果表明,未来育种可考虑通过提高粳稻根系生长和活力来减缓CO_2浓度升高对粳稻植株氮素吸收的负效应,从而促进水稻生长和生产。     

钱江源国家公园黑麂(Muntiacus crinifrons)生境适宜性评价及廊道设计

黑麂(Muntiacus crinifrons)是国家Ⅰ级重点保护野生动物,由于人类活动干扰致使其栖息地破碎化,进而威胁黑麂种群生存。因此,识别黑麂适宜生境关键区,构建破碎栖息地之间的生境廊道显得尤为重要。以钱江源国家公园为研究区域,基于黑麂分布点位数据和环境数据,通过MaxEnt模型评价黑麂的生境适宜性,利用Linkage Mapper廊道设计模型和最小累积阻力模型(minimum cumulative resistance model, MCR)设计黑麂生境廊道。结果表明,训练集和验证集受试者工作特征曲线(ROC)与横坐标围成的面积(AUC值)分别为0.959和0.943,MaxEnt模型结果达到优秀水平;黑麂适宜生境面积为44.78 km~2,仅占国家公园总面积的17.8%;影响黑麂生境分布的主要环境因子为距阔叶林距离(29.4%)、海拔(19.2%)和距水源距离(15.2%);在选取的黑麂适宜生境关键区设计了3条黑麂潜在生境廊道,主要位于里秧田村、田畈村、库坑村及霞川村,廊道最小宽度设置为766 m,廊道总长度为12.70 km。该研究结果可为黑麂保护提供科学依据。     

大气CO_2浓度和气温升高对谷子生长及产量的影响

研究大气CO_2浓度和气温升高对谷子的影响,有助于人们了解未来气候变化背景下谷子(Setaria italica)生产的变化,以提前采取必要的应对措施。采用控制系统来模拟气温升高2℃和CO_2浓度增加200μmol·mol-1的未来气候情景,研究气候变化对谷子光合及产量的影响。试验设对照(与室外气温、CO_2浓度一致,CK)、增温2℃(C0T1)、CO_2浓度增加200μmol·mol-1(C1T0)和增温2℃+CO_2浓度增加200μmol·mol-1(C1T1)4个处理,对谷子灌浆期的光合作用及成熟期形态指标、生物量和产量进行测定。结果表明,与对照相比,气温升高(C0T1)后,谷子叶片净光合速率无明显变化,气孔导度和蒸腾速率上升,水分利用率下降;大气CO_2浓度升高(C1T0)谷子叶片净光合速率升高,气孔导度和蒸腾速率下降,水分利用率提高;大气CO_2浓度和气温同时升高(C1T1)后,谷子净光合速率提高,气孔导度和蒸腾速率升高,水分利用率下降。与对照相比,气温升高(C0T1)显著增加谷子的株高、穗长、茎直径、叶质量、茎质量、穗质量、地上部分生物量和产量,分别增加了62.29%、63.51%、59.87%、73%、77%、70%、72.3%和76.6%;大气CO_2浓度升高(C1T0)显著增加谷子的株高、穗长、茎直径、节数、叶质量、茎质量、穗质量和地上部分生物量,比对照分别增加35.18%、32.75%、25.80%、21.54%、21.5%、70.8%、19.4%和32.3%;升温和升CO_2复合处理(C1T1)条件下,谷子株高、穗长、茎直径、叶质量、茎质量、穗质量、地上部分生物量和产量升高,与对照相比分别增加58.24%、42.69%、131.89%、34.8%、80%、77.6%和92.6%。未来气候变化对谷子生长发育将以正效应为主。     

气候变化背景下未来中国草地生态系统服务价值时空动态格局

气候变化已经并将继续对中国自然生态系统和人类社会产生广泛而深远的影响,成为人类经济社会发展的风险。为了解未来中国草地生态系统服务价值的时空动态格局以及揭示气候变化的可能影响,以采用CEVS模型计算得出的NPP为基础,根据Costanza等提出的生态系统服务价值计算方法,分析了基准期(1971—2000年)及未来(2021—2050年)RCP 4.5(中低排放)和RCP 8.5(高排放)情景下中国草地生态系统服务价值时空动态变化特征。结果表明,基准期及未来RCP 4.5和RCP 8.5情景下中国草地生态系统服务总价值均呈增加趋势,年平均值分别为1.93万亿、2.26万亿、2.27万亿元。其空间分布状况与水热条件的分布趋势一致,均表现出从西北向东南逐渐递增的分布格局。未来总价值除了在西藏西北部及新疆中部小范围内表现为减少外,在其他地区均呈增加趋势。增幅分布模式与中国人口分布以胡焕庸线划定的基本格局相似,表现为西北增幅小,东南增幅大;大部分地区增幅比例在30%以内,少数为30%~60%,60%以上非常稀少。中国草地生态系统服务各功能构成项对总价值的贡献率依次为:土壤形成与保护(26.9%)废物处理(18.1%)生物多样性保护(15.1%)气候调节(12.4%)气体调节=水源涵养(11.0%)食物生产(4.1%)原材料生产(0.7%)娱乐文化(0.6%),即物质产品产出价值仅占4.8%,非物质价值占95.2%。该研究揭示了未来30年中国草地生态系统服务价值的时空格局动态演化及其对气候变化的可能响应,在一定程度上填补中国在生态系统服务价值动态、定量预估方面的空白现状,这对于未来科学应对气候变化、合理利用草地资源、加强生态环境建设具有一定的指导意义。     

大气CO2、CH4、CO高精度观测混合标气配制方法

高精度、高准确度的大气CO2、CH4、CO浓度观测需使用以干洁大气为底气的标气.标气中水汽含量及CO2的δ13C对基于光学原理的观测系统有不可忽视的影响.本研究利用自组装的混合标气配制系统,以环境大气为底气,并通过添加高浓度气体或利用吸附剂吸附,调节目标物种浓度.CO2和CO吸附效率分别达99.7%和99.8%,标气水汽含量小于3.7×10-6(物质的量分数,下同),可配制不同浓度范围的CO2、CH4、CO混合标气.在青海瓦里关全球大气本底站配制环境大气浓度范围的标气,CO2、CH4、CO实际配制浓度同目标浓度的偏差小于10×10-6、30×10-9、30×10-9,CO2中δ13C同实际大气接近.本方法配制的标气已应用于我国本底站大气CO2、CH4、CO高精度观测,符合世界气象组织/全球大气观测(WMO/GAW)质量要求.     

叶菌唑对斑马鱼的急性毒性及生物富集效应

为评价杀菌剂叶菌唑对水生生态系统的影响,以斑马鱼(Brachydanio rerio)为试验生物,采用半静态法研究了叶菌唑原药对斑马鱼的急性毒性以及生物富集效应。结果表明,95%叶菌唑原药对斑马鱼96 h的半数致死浓度(96 h-LC_(50))为3.89 mg·L~(-1),选用在3.90×10~(-1)和3. 90×10~(-2)mg·L~(-1)这2个处理浓度下连续暴露8 d,在3. 90×10~(-1)mg·L~(-1)浓度下生物富集系数(BCF)为53.3;在3.90×10~(-2)mg·L~(-1)浓度暴露下生物富集系数(BCF8d)为26.2。根据《化学农药环境安全评价试验准则》毒性划分标准,叶菌唑原药属于中等富集性农药。研究结果为叶菌唑田间安全使用提供理论依据。     

基于Markov-CLUES耦合模型的杭州湾湿地多情景模拟研究

杭州湾湿地是中国南北湿地的分界线,也是环杭州湾地区重要的区域生态安全屏障。由于全球气候变化和当地经济发展,杭州湾湿地资源锐减,湿地生态功能退化。因此,对杭州湾湿地未来发展趋势的模拟预测,可为资源合理开发、政府政策规划等提供科学依据。以杭州湾湿地为研究对象,利用2006年、2011年、2016年3期遥感影像提取湿地空间分布信息,对杭州湾湿地现状进行分析;构建Markov-CLUES耦合模型,运用耦合模型模拟了多情景下的杭州湾湿地未来演变趋势。研究结果表明,(1)杭州湾滨海湿地主要历史演变特征为:海岸带区域不断向浅海水域方向延伸;淤泥质海滩受到来自内陆方向的围垦;处于极不稳定状态;稻田类型极易转变为建筑等非湿地类型;非湿地面积呈不断上升趋势。(2)以2011年的湿地空间分布格局图为模拟年份初始图,运用Markov-CLUES耦合模型模拟了2016年的湿地空间分布格局模拟图,并以2016年的实际湿地分布现状图进行验证,结果表明,Markov-CLUES耦合模型的总体精度为86%,Kappa系数为0.81,说明Markov-CLUES耦合模型可用于模拟杭州湾湿地演变趋势。(3)通过对杭州湾湿地未来多情景模拟结果分析发现:淤泥质海滩在经济增长情境下围垦速率加快,与自然情景相比,面积下降速率增加3.46%;在滩涂资源保护情境下,面积几乎不变,得到了有效保护。稻田是除浅海水域外的主要湿地类型,在经济建设情景下,稻田向非湿地的转变速率增加5.31%,稻田面积下降;在粮食安全情景下,面积增加了3 470.76 hm~2,在数量上和空间分布上都得到了良好的保护。非湿地在稻田保护的情景下,由于来源的减少,面积增长受到抑制;在其他3个情景下均呈上升趋势;在经济建设的情景下,非湿地增加速度最快。     

基于CLUE-S和InVEST模型的五马河流域生态系统服务多情景评估

开展生态系统服务量化评估是科学进行生态系统管理的前提,对保障区域可持续发展和人类福祉意义重大。基于生态系统服务和交易的综合评估模型(In VEST),耦合小区域土地利用转换及其效应模型(CLUE-S),对五马河流域当前土地覆盖条件下及2030年2种土地覆盖情景[经济发展情景(SED)和生态保护情景(SEP)]下的产水、营养物质输移和沉积物持留3项生态系统服务进行量化评估。结果表明,当前流域的总产水量、总氮输出量、总磷输出量、沉积物持留量分别约为2.7×108m3、630 t、142 t和2×108t。经济发展情景下2030年流域上述3项生态系统服务的物质量相对于当前变化均不明显。生态保护情景下2030年流域总产水量相对于当前将减少约600×104m3,总氮和总磷输出量分别减少约34.8%和35.4%,沉积物持留量增加约0.7×106t。总体而言,五马河流域上述3项生态系统服务与土地覆盖状况密切相关,生态保护情景下2030年上述3项生态系统服务功能较当前将有明显提高。     

玉米根际土壤中大环内酯类抗性基因的分布特征

环境中的抗生素残留将胁迫农作物根际土壤微生物产生耐药性,使得这些农作物的根际土壤成为抗性基因转移的"热区"。采用陆生微宇宙系统,模拟玉米生长过程中大环内酯类抗生素进入植物根际土壤后相应抗性基因的分布情况。利用实时荧光定量PCR(qPCR)技术分析了63 d内玉米根际土壤中大环内酯类抗生素抗性基因(erms)的相对丰度(erms∶16S rDNA,即erms绝对浓度与16S rDNA绝对浓度的比值)。结果显示:土壤中不同抗性基因相对丰度存在较明显的差异,整体表现为ermFermXermBermC。7 d时,非根际(BK)土壤中ermB、ermC、ermF和ermX相对丰度分别为4.72×10~(-2)、1.98×10~(-3)、7.13×10~(-1)和1.75×10~(-2),而63 d时则分别为1.74×10~(-3)、3.24×10~(-4)、3.53×10~(-3)和2.28×10~(-3),基因相对丰度增幅分别为-96.3%、-83.6%、-99.5%和-87.0%;根际(RH)土壤中ermB、ermC、ermF和ermX相对丰度增幅分别为-88.3%、103.0%、-88.6%和71.5%,暗示玉米根际可能具有促进土壤中抗性基因ermC和ermX增殖或转移的作用。不同深度土层中erms相对丰度由大到小依次为0～0.2、0.2～0.4和0.4～0.6 m,表明erms在土壤中具有向下迁移的特性,且随着土壤深度的增加,相对丰度呈递减趋势;与未种植玉米(CK)土壤相比,种植玉米(MA)土壤中erms检出率和相对丰度较高,表明玉米的根际环境有利于不同类型erms的富集以及在剖面土壤中的纵向迁移。     

不同土地利用类型下岩溶泉域土壤CO_2时空变化特征及来源分析

土壤CO_2与土下岩溶作用密切相关。了解不同土地利用类型下土壤CO_2的时空变化特征及来源,将有助于准确揭示岩溶碳循环规律。2018年1—5月,在柏树湾和后沟2个岩溶泉域不同深度土壤中插入PVC管,并通过注射器抽取土壤CO_2样品,通过对比土壤CO_2浓度及其δ~(13)C的变化特征分析岩溶作用与土壤CO_2之间的关系,并对土壤CO_2的来源进行示踪。结果表明,(1)柏树湾土壤CO_2浓度(1 812—18 654μmol·mol~(-1))大于后沟(507—9 975μmol·mol~(-1))。2个泉域上覆土壤的δ~(13)C相近,但柏树湾和后沟土壤CO_2的δ~(13)C分别为-22.4‰—-17.03‰和-16.33‰—-11.45‰。土壤CO_2的δ~(13)C接近其上覆植被,说明上覆植被差异是造成柏树湾土壤CO_2浓度大于后沟的主要原因。(2)柏树湾土壤CO_2浓度最大值出现在4月,并在5月降低;后沟除20 cm处土壤CO_2浓度最大值出现在5月外,其他深度土壤CO_2浓度最大值也出现在4月,并且在3月和5月分别出现了降低的趋势。土壤CO_2浓度的时间变化受温度和降水共同影响,过多的降水量可能对土壤CO_2产生抑制作用。(3)在垂向变化上,1—3月柏树湾和后沟土壤CO_2浓度均未出现双向梯度,而是同非岩溶区一样,表现为随土壤深度的增加而增加。这可能是由于1—3月降水减少导致土壤含水量降低,从而限制了岩溶作用对底部土壤CO_2的消耗造成的。而随着降水增加,土下岩溶作用增强,促进了底部土壤CO_2的消耗,土壤CO_2浓度的垂向变化由单向梯度转为双向梯度。另外,各泉域不同深度土壤CO_2的δ~(13)C差异较小,并且具有相似的季节变化规律,证实H_2SO_4和HNO_3溶蚀碳酸盐岩产生的CO_2对土壤CO_2的影响较小。     

CO2去除垃圾焚烧飞灰水洗液中Cu、Cr的工艺条件

以垃圾焚烧飞灰水洗液中的Cu和Cr为研究对象,采用通入CO_2沉淀处理的方法,通过改变CO_2的浓度、流速、通入时间、反应温度以及重金属离子初始浓度,对水洗液中的Cu和Cr的沉淀效果进行实验研究.结果表明,CO_2能够很好地沉淀水洗液中的Ca~(~(2+)),以及降低p H值; CO_2的浓度越高,Cu和Cr的沉淀效果越好; CO_2沉淀处理Cu和Cr的最佳工艺条件为:CO_2浓度10%、通入时间80 s、流速2 m L·min-1和反应温度40℃,在此工艺条件下,水洗液中Cu和Cr的沉淀率分别达到95%和50%左右.     

不同CO_2浓度升高水平对水稻光合特性的影响

CO_2浓度升高是全球气候变化的主要原因之一,同时CO_2是植物光合作用的原料,对植物的生长发育具有重要影响。研究水稻对不同CO_2浓度升高水平的响应,对于指导农业生产以及确保粮食安全具有重要意义。通过田间开顶箱试验,运用CO_2浓度自动调控系统研究不同CO_2浓度升高对水稻光合特性的影响。CO_2浓度设置3个水平:以背景大气CO_2浓度为对照(CK),在CK基础上分别增加40μmol·mol~(-1)(T_1)和200μmol·mol~(-1)(T_2)CO_2。利用Li-6400便携式光合作用测量系统,在关键生育时期测定净光合速率(Pn)、胞间CO_2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)等光合参数,并根据指数方程模型拟合最大净光合速率(Pn_(sat))、羧化效率(CE)、呼吸速率(R_p)和CO_2饱和点(CCP);使用元素分析仪测定叶片全氮含量。结果表明:在较低水平的CO_2浓度水平下,CK、T_1和T_2处理的Pn呈近似直线上升,随着CO_2浓度的升高Pn缓慢升高,当达到CO_2饱和点后趋于稳定。光合仪设定CO_2浓度为600μmol·mol~(-1)时,T_2在3个生育时期(拔节期、抽穗期和乳熟期)的Pn均较CK显著降低,降幅分别为44.0%(P0.01)、43.4%(P0.01)和49.1%(P0.01);设定CO_2浓度为800μmol·mol~(-1)时,T2在3个生育时期的Pn较CK分别降低了4.9%(P=0.506)、12.7%(P=0.167)和16.6%(P=0.220);设定CO_2浓度为1 000μmol·mol~(-1)时,乳熟期T_2处理的Pn较T1显著降低,降幅为21.5%(P0.05),表明水稻经过长时间的高CO_2浓度处理产生了光合下调。乳熟期T_2的Pn_(sat)和CE较T_1显著降低,降幅分别为21.3%(P0.05)和29.1%(P0.05)。此外,总光合速率和叶片氮含量存在极显著正比例函数关系(P0.01),总光合速率随叶片氮含量的升高而升高。对照、T_1和T_2处理的WUE均随着光合仪设定CO_2浓度梯度的升高而增大;在同一设定CO_2浓度水平下,3种处理的WUE均无显著性差异。     

短期CO_2浓度升高对黄土高原刺槐光合日变化的影响

以黄土高原19年生刺槐(Robinia pseudoacacia)人工林为对象,比较研究刺槐在环境CO_2浓度(350μmol/mol)和倍增CO_2浓度(700μmol/mol)下的净光合速率(Pn)、气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)、水汽压亏缺(VPD)和水分利用效率(WUE)的日变化动态及日均值差异.结果显示:刺槐P_n、G_s、C_i、WUE的日变化在短期CO_2浓度升高条件下并未发生明显改变,但T_r、VPD的日进程在环境CO_2浓度下呈"双峰"曲线,而在倍增CO_2浓度下呈"单峰"曲线.短期CO_2浓度升高使刺槐G_s和T_r平均降低10.01%和8.71%,但其P_n和WUE显著提高107.47%和135.40%.本研究表明刺槐人工林在黄土高原具有较强的光合潜力与水分利用能力.(图1表2参38)     

广东省大气环境质量的时空分布特征

随着社会经济的迅速发展、城市化进程的不断加快以及能源消费需求的增加,广东省大气污染问题日益成为人们关注的重要环境污染问题之一。为了进一步了解广东省主要大气污染物质量浓度的时空变化情况,以广东省21个地级市为研究对象,选用广东省生态环境厅历年发布的环境状况公报以及《环境空气质量标准》(GB3095-2012)中的SO_2、NO_2、PM_(10)、PM_(2.5)、O_3~(-8) h,以及CO 24h平均第95%位数的质量浓度作为评价因子,基于ArcGIS 10.2软件分析平台,分析了广东省主要大气污染物的年际变化特征、空间分布特征及其变化原因。结果表明,1998—2017年间,广东省降水pH年均值由1998年的4.71提高到2017年的5.14,且大多年份维持在5.0-5.6之间,酸雨发生频率均属轻酸雨。除少数年份外,全省SO_2、NO_2、PM_(10)、PM_(2.5)、O_3~(-8)h和CO平均质量浓度均达到国家二级标准。空间分布上,全省大气主要污染物除NO_2上升,O_3~(-8)h波动变化外,SO2、PM10、PM2.5和CO的质量浓度均呈现下降趋势。近年来,珠三角地区的大气环境首要污染物主要为O_3~(-8)h,其次为PM_(2.5)和NO_2,粤东西北地区除O_3~(-8)h和PM2.5污染较重外,PM_(10)的污染也较为严重。总的来看,研究期间,广东大气环境质量逐年得到改善,主要原因在于全省在社会经济快速发展的同时,也加大了大气环境污染防治工作力度,取得了显著成效。