海洋牧场多水层溶解氧在线监测系统的构建及应用

为满足海洋牧场养殖区域多水层溶解氧（dissolved oxygen,DO）含量实时、在线、连续监测的需求,本文设计了一种剖面DO在线监测系统,系统集成自主研发的光学DO传感器,设计了链式DO剖面测量结构,开发了基于STM32单片机的数据采集与控制系统,通过无线传输模块与远程监控中心通信对接,实现了海洋牧场多水层DO监测数据的实时传输与可视化显示,方便用户查看当前海水DO及温度变化状况、历史数据及变化趋势。性能测试表明,本系统DO探头漂移可控制在3%范围内,整套系统的稳定性好、可靠性高。2016年至2018年,本系统在山东烟台的东方海洋云溪牧场进行了应用示范。观测数据显示:DO与温度表现出相似的变化规律,即表层>中层>底层;表层水DO浓度较高且变化幅度较小,中层海水DO变化幅度明显高于表层和底层,底层海水在未有明显的垂直混合作用下,DO呈持续走低趋势。观测期间,2016年和2017年海洋牧场底层海水均出现了长达18 d以上的低氧现象,且测试数据的时间序列变化趋势与天气变化相吻合,为海洋牧场的养殖企业提供了预警预报,减少了低氧灾害所带来的经济损失。     

海州湾海洋牧场的长期环境效应研究

为探讨海州湾海洋牧场的长期环境效应,调查了2010~2015年牧场区和对照区沉积物总氮（TP）、总磷（TN）、水体活性磷酸盐（PO₄^3--P）、总溶解无机氮（DIN）含量,浮游植物和底栖动物的生物量.结果表明：人工鱼礁和贻贝、藻类的养殖造成了牧场区沉积物TN的累积,由2010年的266.62mg/kg增加至2015年的596.21mg/kg.浮游植物的高丰度加快了牧场区和对照区沉积物生物有效性磷的释放,造成TP含量呈减小趋势.牧场区由2010年的547.26mg/kg下降至2015年的317.25mg/kg,对照区由2010年的438.21mg/kg下降至2015年的342.97mg/kg.TP含量的空间分布由牧场区（547.26mg/kg） > 对照区（438.21mg/kg）转变为牧场区（317.25mg/kg） < 对照区（342.97mg/kg）.底栖动物对沉积物-水界面的营养盐交换通量的贡献较低,不是TP、TN变化的主导因素.牧场区DIN含量更易受到沉积物TN的影响,对照区PO₄^3--P的含量变化与TP保持了一致性.高溶解氧环境和高TN含量为牧场区提供了内源性的NH₄⁺-N.牧场区的N/P更接近最适值,海州湾海洋牧场建设取得了一定的生态修复效果.     

2020年夏季威海瑜泰海洋牧场底层海水溶解氧的日变化研究

利用2020年8月威海瑜泰海洋牧场获取的定点在线观测数据和大面航次观测数据,研究了夏季海洋牧场底层海水溶解氧的日变化特征,并探讨了其影响机制。结果表明,底层海水溶解氧浓度日变化的平均范围为4.02～4.45mg/L,呈现单峰结构,溶解氧浓度逐时的月标准差则存在多个峰值,溶解氧浓度每日峰值出现的时刻随日期推移向后延迟,其...     

海州湾海洋牧场人工鱼礁投放对营养盐的影响

为了解海州湾海洋牧场人工鱼礁投放对营养盐的影响,基于2008—2015年间共24个航次水质调查资料,分析了海州湾海洋牧场鱼礁区和对照区活性磷酸盐(PO_4~(3-)-P)、活性硅酸盐(SiO_3~(2-)-Si)和溶解无机氮(DIN)的浓度、组成及营养盐结构的变化.同时,比较了鱼礁区和对照区营养盐的变化,初步分析了人工鱼礁投放量与营养盐的相关性,尝试探索人工鱼礁投放对营养盐浓度与结构的影响.结果表明,鱼礁区和对照区PO_4~(3-)-P、SiO_3~(2-)-Si浓度均呈现出秋季夏季春季的特点,且鱼礁区高于对照区.DIN在鱼礁区和对照区也呈现出同样的季节变化特点,但鱼礁区的变化幅度显著大于对照区.海洋牧场人工鱼礁的投放使鱼礁区PO_4~(3-)-P和DIN浓度增加.受热力学平衡的影响,对照区DIN浓度也出现了增加,而PO_4~(3-)-P受人工鱼礁投放的影响小.鱼礁区和对照区SiO_3~(2-)-Si受人工鱼礁投放影响均不明显.另外,海洋牧场DIN组成也发生了改变,2012年前NO_3~--N为DIN主要组成,之后为NH_4~+-N.营养盐结构分析显示,海州湾海洋牧场营养盐对浮游植物主要表现为磷限制.     

景观生态学视角下海洋牧场景观构成要素分析

近年来，中国海洋牧场研究与建设发展迅速，但对于海洋牧场深层次旅游与可观赏性景观开发方面研究较少。文章基于景观生态学理论分析了海洋牧场景观构成要素，并结合海洋牧场建设内容及其功能，将海洋牧场景观构成要素划分为:自然景观要素、生境景观要素、人工景观要素、人文景观要素。并在此基础上，对海洋牧场各景观构成要素所形成的具体条件与内容进行详细探讨，并提出海洋牧场景观规划方向，可为下一步海洋牧场景观格局规划研究提供前期分析和理论依据。以此，提高海洋牧场生态经济和社会效益，促进海洋牧场可持续发展。     

环境信息

集水区中高山硬叶灌水群落被焚烧后产水量的变化 在南非好望角西南地区的三个集水区中,定期地焚烧其中的高山硬叶灌木群落,并对当地水流速度的纪录进行分析。规定以6年和12年为一周期,于11月(在南非相当于晚春时节)将灌木植被焚烧一次。结果表明,生长6年的植被焚烧后,使水流速度大为提高。在同一集水区,紧接在连续     

海洋牧场选址适宜性评估——以烟台北部海域为例

我国的海洋牧场事业迅速发展,选址问题对于海洋牧场的建设与发展至关重要。本文以全国海洋牧场建设示范之城 —烟台市为例,基于海洋功能区划及其他社会因素,在其北部海域选定A～F 六个海洋牧场拟建区域,选取水深、水动力、底质类型、水质及沉积物质量、叶绿素a、富营养化状况等指标对各拟选区域进行海洋牧场选址适宜性评价。通过计算各拟选区域的海洋物理化学环境综合适宜性指数发现:A区域综合适宜性指数最高、C区域最低,对于整个拟选区域海洋牧场建设的适宜程度来说,有36.88 km2的海域为适宜、625.63 km2的海域为较适宜、318.88 km2的海域为不适宜。在海洋生物环境方面,各拟选海域叶绿素a含量差距较小,但夏季叶绿素a含量均较低;F海域在夏秋季节易发生海水富营养化污染,对海洋牧场的健康运营有一定危害。该研究为烟台市海洋牧场的选址及建设问题提供了依据,也为国内外其他地区海洋牧场的建设问题提供了参考。     

植被重建下煤矿排土场土壤熟化过程中碳储量变化

植被重建是治理因露天煤矿的开采而形成的大面积排土场行之有效的措施,了解植被重建模式对排土场土壤有机碳(SOC)储量的影响是筛选植被治理措施的重要因子.在内蒙古准格尔旗黑岱沟露天煤矿,选取15 a治理排土场中5种植被重建模式(自然恢复地、草地、灌木林、乔灌混交林、乔木林),16种植被配置类型,采集土壤剖面(0~100 cm)样品408个,研究不同重建模式下SOC储量的变化.结果表明:1治理排土场植被重建模式显著影响剖面SOC含量与分布(P<0.05),表层0~10 cm SOC呈草地>灌木>乔木>乔灌混交林>自然恢复地;全氮(TN)也呈相似的变化特征.2植被配置类型中,苜蓿地0~10 cm的SOC含量(5.71 g·kg-1)和TN含量(0.49 g·kg-1)均最高,比自然恢复地分别高166.7%和171.3%,且是沙棘、紫穗槐+油松、香花槐的两倍左右.3植被重建对SOC影响深度主要集中在0~20 cm,而对TN的影响可达40 cm.4与新建排土场相比,植被重建后,草地、灌木地和乔木地0~100 cm碳储量分别增加了15.47、6.93和6.95 t·hm-2,但仅相当于原地貌水平的2/3、1/2和1/2.植被重建表现出碳汇效应和巨大的固碳能力.从土壤固碳的角度考虑,建议植被重建模式以草地为主,植被类型优先考虑苜蓿.     

上海世纪森林率先启动

在上海市郊东枕五四农场、南临杭州湾、北接洪庙镇、西为燎原农场的方圆1067hm~2上,一个以植物群落模拟自然、生态目标接近自然、林分稳定优于自然、功能设置回归自然为特征的人造森林正在形成。这个名为“上海世纪森林”的市重大工程项目经过不到1年的建设,目前已开挖环林河6200m,挖湖7.8万m~2,种植林木和草本植物116万株,有10种乔木、灌木首次在上海地区大规模引种。类似上     

基于多年遥感数据分析长江河口海岸带湿地变化及其驱动因子

研究河口海岸带湿地长时间演变对湿地保护管理和海岸带资源评估具有重要意义.本文获取长江口1979—2015年10景Landsat-MSS/TM/OLI影像和2015年13景GF1-PMS高空间分辨率数据,对比两个典型实验区分类算法,选用最优的决策树算法应用到长江口Landsat影像中,得到沿岸湿地要素近40年的面积变化情况.研究表明,2015年长江河口海岸带湿地总面积为4725 km2,自然湿地占63.5%,人工湿地占21.2%,湿地总面积相比1979年增加了662 km2,自然湿地面积减少了163 km2,而人工湿地面积增加了766 km2.长江口自然湿地面积在1979—2000年减少幅度较大,2000年后由于保护管理加强而减少幅度变小;人工湿地和建筑面积增加较为明显,主要是由于大型水库的修建和人工鱼塘开发及港口建设.湿地总的变化趋势为河口区不断淤积,自然湿地转变为人工湿地,人工湿地转变为建筑用地等非湿地;其中,滩涂面积减少283 km2,水库、养殖鱼塘和水稻田面积分别增加了92、355和319 km2,主要发生在崇明东滩和启东沿岸;非湿地中建筑用地面积增加154 km2,灌木草场面积减少147 km2,主要发生在上海和启东沿岸.同时比较分析长江口3个区域湿地驱动因子发现,北岸启东沿岸和南岸南汇东滩湿地因经济快速发展和港口水利工程修建,以及过度开垦滩涂等自然湿地使人工湿地增加明显;而长江上游径流量、区域降水和海平面上涨等自然因素控制着中支河道区(如崇明东滩)自然湿地的变化.     

海洋牧场与海上风电融合发展项目对海洋环境的若干影响分析

海洋牧场和海上风电产业融合发展已经成为现代化海洋产业发展的重点方向,现有研究鲜有在海洋牧场与海上风电融合发展模式下针对海洋环境影响评价的实践案例和相关分析。文章通过实例,采用数值模拟、数据对比和定性描述相结合方式,从水文动力、地形地貌和冲淤及悬浮泥沙3方面详细分析和探讨该类项目建设对海洋环境可能产生的影响及影响程度。结果表明,工程建设对周边海域流速和流向影响较小,在大潮期间流速变化的幅度最大变化在1 cm/s,流向最大为2°,对平均流速的影响在工程区附近局部范围内,其他水域流速基本不会受到工程的影响。工程区域历年等深线整体呈离岸移动的趋势,周边海床处于淤积状态,工程周边海域整体冲淤趋势与工程建设前变化不大。电缆敷设将对工程周边海域水质产生一定影响,考虑到电缆施工完毕后所在海域很快会恢复到背景环境,悬沙实际影响范围远小于预测范围,对水质影响较小。     

2种常见园林灌木对Zn的富集及耐性机制研究

大叶黄杨和黄杨是城市绿地2种常见园林灌木,对锌(Zn)污染土壤有一定修复潜力。为探究这2种灌木对Zn的富集特征和耐性机制,文章通过盆栽污染模拟实验,研究不同浓度Zn处理(0、500、1 000、1 500、2 000 mg/kg)对2种灌木叶、枝、根生物量与Zn富集含量和转移特征的影响,分析Zn在2种灌木根系中的化学形态和亚细胞分布特征,对根系细胞超微结构变化及根细胞壁的Zn吸附固定特性进行研究。结果表明,Zn处理下,大叶黄杨和黄杨的叶、枝生物量无明显变化,但根系生物量明显下降。各器官中Zn含量随着Zn处理浓度升高呈增长趋势,整株Zn含量的最大值为1 046.9 mg/kg（大叶黄杨）、2 632.78 mg/kg（黄杨）,黄杨对Zn的富集能力大于大叶黄杨。Zn含量均为根系最高,根系中Zn主要以NaCl提取态和HAc提取态存在,占比分别为19%～54%、13%～27%,主要分布于根系的细胞碎屑组分,占比41%～70%,其次是金属富集颗粒和热稳定蛋白组分,占比分别为11%～29%、4%～28%。高浓度Zn处理下,2种灌木根系细胞中均出现黑色颗粒物质,大叶黄杨根系细胞受损程度相对较小,说明...     

濒于消失的撒哈拉牧场

由于非州撒哈拉大沙漠的向南扩展,撒哈拉牧场的北部边缘正被侵吞和消失。与此同时,在南部,不很干燥的牧场也面临日益增长的压力,迅速增长的农业人口正向牧场的边缘扩大耕种。十年前,撒哈拉地区的干旱和饥荒使撒哈拉的10万多人和埃塞俄比亚20万人死亡。这个问题引起了国际上对这个地区的注意和关切,促使1977年联合国大会讨论控制沙漠化问题,并提出了与沙漠化作斗争的世界行动计划。     

皇甫川流域主要人工灌木水分生态的研究

通过在丰水年(1998年)和欠水年(1999年)连续两个生长季对皇甫川流域主要灌木沙棘、沙柳和柠条的生物学特性、蒸腾特征及土壤水分含量的测定及分析,得出结果为:三种灌木蒸腾强度在晴天和阴天表现的日变化规律不同。在丰水年和欠水年的生长季内,三种灌木蒸腾强度均随土壤含水量和降雨量的增减而增减,环境因子综合作用于灌木蒸腾的过程。无论丰水年还是欠水年,三种灌木地上生物量的增长与蒸腾耗水量均呈同步增长,生长季内皇甫川流域主要灌木蒸腾系数均较高,灌木的生长是以消耗大量水分为代价,水分是其生长的主要限制因子之一;柠条蒸腾系数较小,这反映了柠条能较有效利用水分,积累干物质,适合于在皇甫川流域生长;通过测定与计算,皇甫川流域沙棘适宜盖度为61%～79%、柠条为43%～55%、沙柳为46%～59%。     

控制沙漠化讨论会

1982年12月21日在美国华盛顿举行一次牧区资源枯竭和重新植被问题的讨论会。出席会议的有美国森林部、国际开发署和犹他州盐湖城土生植物研究所的人员。会议制订出一份研究计划提交给国际开发署。会议认为过多地放牧、牲畜管理不当、砍伐灌木和将树木用作燃料、对燃烧不加控制、加之自然气     

中草药与生态环境

“人法地,地法天,天法道,道法自然”,中华民族的五千年文明史,顺应了“天行有常,不为尧存,不为桀亡。应之以治则吉,应之以乱则凶”的自然规律,古人将自然奉为至高无上,可见当时的人类就已经知道了自然之伟大及其重要性。总结了我国古人经验和智慧的百科全书《周易》中提到了“天人合一”的观点。阐述了人与环境的和谐关系。人与自然、人与环境本来就是统一的整体。然而,近代以来,人类战天斗地,向大自然进军,向荒山要粮,几乎开发了所有能被利用的土地,也把天然牧场逐步改变成为现代化的人工牧场。随着工农业经济的飞速发展,特别是畜牧业的发展,给我们的生存环境带来许多负面效应,环境污染、水土流失现象日趋严重。这是由于人类违背了自然规律,自然界对人类实施报复的结果。严峻的现实给我们提出了一个严肃的问题,难道随着历史的变迁,人类的进步,美好的环境就必定消逝？难道人与自然就是一个递减函数,你增就必定我减？     

皆伐油松林不同恢复措施下团聚体与球囊霉素分布特征

以未扰动油松林为对照,研究了油松林皆伐后在不同措施下恢复为幼林地、灌木地和撂荒地0~20cm土层团聚体稳定性、团聚体中球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP)和有机碳(SOC)含量变化特征.结果表明:与对照相比,幼林地团聚体稳定性显著降低(P0.05),而灌木地及撂荒地团聚体稳定性显著增加.不同恢复措施团聚体中易提取球囊霉素相关土壤蛋白(EE-GRSP)分布的变化趋势与团聚体稳定性一致,灌木地团聚体中EE-GRSP含量相比对照显著增加且最大.灌木地和撂荒地大团聚体(250μm)中总量球囊霉素相关土壤蛋白(T-GRSP)含量相比对照显著增加而撂荒地粉黏粒团聚体(53μm)中T-GRSP含量显著减小.粉黏粒团聚体中EE-GRSP含量普遍大于其他粒径团聚体;微团聚体(53~250μm)中T-GRSP含量普遍大于其他粒径团聚体.相比于其他粒径团聚体,大团聚体中T-GRSP可以更准确的反映土壤碳库的变化,团聚体稳定性更依赖于大团聚GRSP.     

巴丹吉林沙漠与库布齐沙漠植被现状调查

本文通过对巴丹吉林和库布齐两大沙漠的共计12个点位的植被调查显示,两大沙漠植被均以灌木建群,都伴生大量一年生沙生先锋植物;库布齐沙漠植物群落中,多年生草本物种数增加,是群落趋于稳定的表现;库布齐沙漠人工治理力度较大,使得群落生境趋优速度加快。巴丹吉林沙漠植物群落基本处于自然状态。     

草原生态价值观——保护呼伦贝尔草原生态环境的必由之路

呼伦贝尔草原是我国优质的天然牧场和重要的畜牧业生产基地,因自然植被保存较好,生物多样性丰富,区位优势显著,被誉为＂绿色净土＂和＂北国碧玉＂。然而近些年来,由于人为因素的影响,已使该草原大面积发生退化、沙化,湿地面积急剧缩减,水土流失现象不断加剧,草原的生态环境遭到严重的破坏。本文在分析呼伦贝尔草原生态环境现状的基础上,提出草原生态价值观的理念,并结合可持续发展的思想,对呼伦贝尔草原的生态环境的维护提出几点对策。     

童话世界——九寨沟

老早就对享有“童话世界”、“风光宝石”盛誉的国家级自然保护区九寨沟神往不已,听说最近又被列为世界自然遗产名录、人与生物圈保护区网络,于是呼朋唤友欣然前往。 藏疆风情 从成都出发,顺页着岷江,溯流而上四百余公里,到达阿坝羌族自治州。岷江落差大,水流湍急,一个个浪头,前呼后拥,小有气势,不利行船,但对于发电则是极好的选择,一路大小发电站十余个。岷江源头是一片草原牧场,浅溪漫流、水草丰茂,名为弓杠岭,距离当年红军过的草地——松潘大草原只有几十公里。在弓杠岭生活的藏民,靠放牧马、牛、羊为生。夕阳下,一群群牦牛、骏马散在金色地毯似的草原牧场上,偶见一两个穿