黄土高原纸坊沟流域不同植物叶片及枯落物的生态化学计量学特征研究

以黄土高原纸坊沟流域3种不同植物类型(乔、灌、草)下优势物种的叶片及其枯落物为研究对象,通过对其碳、氮、磷、钾含量及生态化学计量学特征的研究,探讨退化生态系统植物内稳性、NP限制率以及营养元素的回流关系,以期为黄土高原植被恢复与重建以及不同物种的合理配置提供合理建议,为完善生态化学计量学理论提供支撑.结果表明,不同植物类型叶片碳氮磷含量变化较小,钾含量变化较大,表现为草本植物叶片钾含量显著高于乔木与灌木;叶片在凋落前将大量的养分转移至其它器官,防止养分的流失,使得枯落物碳氮磷钾含量均小于叶片.碳、氮、磷、钾的回流率分别为6.16%~22.84%、24.38%~65.18%、22.38%~77.16%、60.99%~89.35%,其中碳、磷、钾的回流率以草本最大,磷的回流率以灌木最大.乔木与灌木叶片与枯落物N∶P、N∶K、C∶N比差异不显著,草本植物差异显著.植物叶片N∶P比变化范围为12.14~19.17,叶片枯落物N∶P比变化范围为12.84~30.67.通常将N∶P比为16作为评价植物生长受氮或者磷限制的临界值,不同植物类型叶片N∶P比表现为灌木(19.17)乔木(15)草本(12.14),说明该区灌木主要受磷含量的限制,草本植物主要受氮含量限制,乔木主要受氮磷含量共同限制.叶片钾含量与N∶P呈极显著的负相关,枯落物钾含量与C∶P比呈极显著的负相关.综合研究表明,该区3种植物类型碳氮磷含量无差异,钾含量差异显著,叶片碳氮磷钾回流率较大,不同植物类型受氮与磷限制作用不一致植物在生长演替阶段对氮磷等元素的累积与回归表现出一定的特异性.     

基于结构方程模型的陕北退耕区农业产业-资源系统耦合机制分析——以吴起县为例

农业产业-资源耦合机制通过改变农业资源利用方向和强度调控农业产业-资源系统耦合路径,影响系统耦合效果。利用结构方程模型,通过对典型退耕区域——陕北吴起县2016年497户农户调研资料的分析,验证了政策、信息（技术、市场）、农业资源、农业产业是系统耦合机制的基本构成和重要驱动要素,该县域已形成了相对稳定的多维链型耦合机制。在这一机制作用下,农业产业有所发展,但仅停留在资源显性利用上,农业产业-资源系统局部相悖,系统对经济效益总的标准化路径系数为0.112,且产业对经济效益的路径系数仅为-0.047;从各驱动要素间相互作用来看,农业产业与农业资源单向作用,系统部分链网缺失,说明目前的耦合机制不能有效支撑农业产业-资源系统的良性运行,具体表现为：未充分挖掘林草生态系统的经济功能,资源未达到最优配置。因而,下一步需通过对政策、信息（技术、市场）、农业资源、农业产业等要素的优化组合,构建新的良性耦合机制,进而实现吴起县农业产业-资源系统的优化耦合,促进退耕区生态文明建设。     

中国西部地区水-能源-粮食系统耦合协调度的时空特征

在2005~2018年中国西部地区水-能源-粮食系统综合发展评价的基础上,运用耦合协调度模型和地理加权回归模型对水-能源-粮食系统耦合协调度的时空特征及其影响因素进行实证研究.结果表明:(1)中国西部水-能源-粮食系统及其各子系统的综合发展指数总体呈波动上升趋势,其中,水资源和能源子系统在2011年后长期滞后于粮食子系统,成为西部地区水-能源-粮食系统耦合协调发展的短板.(2)2005~2018年,中国西部水-能源-粮食系统耦合协调度从勉强耦合协调进入初级耦合协调阶段,且耦合协调度呈现“南高北低”的时空特征.(3)居民消费水平和人口规模对甘肃、内蒙古等西北地区的系统耦合协调度具有正向影响,对重庆、云南等西南地区具有负向影响,影响程度在地理空间上均呈现出“北正南负”的空间特征;地方财政环保投入的影响程度从北到南逐渐增大,广西、贵州、四川、陕西的系统耦合协调度受该因素的影响最大;R&D投入强度对系统耦合协调的推动作用相对较小,影响程度呈现“北高南低”的空间特征.基于上述分析结果,提出了多资源系统联合发展视角下的区域资源管理方式,减少对有限资源间的依赖性,改善人口规模及环保科技投入等因素,构建具有西部区域特色、体现资源优势、富有竞争力的水-能源-粮食系统耦合协调发展策略.     

山地城镇化与资源环境承载力耦合协调发展的时空演变

中国是山地大国,在生态文明建设理念下,如何实现山地城镇化与资源环境承载力的协调发展,已经成为我国亟待解决的重大难题. 基于我国西南地区三省一市(重庆市、四川省、云南省、贵州省)的31个地级市2004—2018年面板数据,运用综合评价法和耦合协调度模型,揭示了山地城镇化与资源环境承载力耦合协调的时空演变特征. 结果表明:①西南地区综合城镇化指数和资源环境承载力均呈稳步增长趋势,二者差距逐渐缩小,但由于发展水平较低,仍处于低度耦合协调阶段. ②在空间格局上,都市圈内城市属于高承载、高发展、中度耦合协调度地区,但重庆市、昆明市以及一些工业型城市由于人口和财富在城市高度集聚,其资源环境承载力显著低于西南地区平均值;以高山大川为界的省际交界地区,由于自然地理上的“分割”,城镇化发育不足,属于高承载、低发展、低度耦合协调度地区. 研究显示,山地城镇化与资源环境承载力之间的耦合关系日趋紧密,应推进以人为本的绿色城镇化道路,使两大系统处于良好的耦合协调状态.      

呼和浩特资源-环境-经济承载和协调发展研究

为保持城市发展与城市承载间的动态平衡关系,揭示地区承载现状及演变规律,实现可持续发展,文章从自然资源、生态环境、经济社会三维度构建城市综合承载力指标集,以内蒙古和全国为参照对象,对呼和浩特市承载力水平动态演进和系统耦合协调度进行全面测评,运用PSO优化下的LSSVM模型对呼和浩特人口、承载力进行预测。结果表明:(1)2006-2017年呼和浩特承载力处于富裕状态;(2)三系统协调耦合度呈持续上升态势,2017年协调耦合度为0.86,已处于基本协调层级;(3)呼和浩特市未来人口与城市承载力将维持在相对富裕平稳的状态;(4)自然资源子系统是制约城市承载力有效提升和全面协调发展的主要原因;(5)耕地、水资源和城市绿地面积是阻碍呼和浩特承载力提升的关键因素。呼和浩特市承载力持续向好,高质量发展迈出坚实步伐,但内部支撑要素短板突出,需积极出台相关政策措施进一步提升城市承载容量。     

基于耦合协调度的黄河流域兰州段城市绿地系统优化布局研究

本研究主要关注基于耦合协调度模型的黄河流域兰州段城市绿地系统的优化布局问题。采用GIS技术和耦合协调度模型,对兰州市的城市绿地系统进行了详细的分析和评估。研究结果表明,通过优化布局,可以有效提高兰州市的环境质量和居民生活质量。     

洱海流域生态沟-库塘湿地系统对农田排水的净化效应

为探讨洱海流域生态沟-库塘湿地系统对农田排水氮、磷去除效应及其应用前景,在流域原位构建生态沟-库塘湿地系统对农田尾水进行了拦截净化,在分析流域雨季、旱季及全年3个时间段内系统进出水水质中化学需氧量(Chemical oxygen demand, COD)、总氮(Total nitrogen, TN)、总磷(Total phosphorus, TP)及铵态氮(Ammonium nitrogen, NH₄⁺-N)浓度变化特征基础上,引入改进灰色模式识别模型和综合平均污染指数对系统水质净化效果进行综合评价。结果表明,生态沟-库塘湿地系统对农田排水中TN、NH₄⁺-N、TP和COD起到有效净化作用,全年对TN和COD去除率分别为15.20%～69.59%和4.46%～61.90%,出水最低浓度均可达地表水环境质量Ⅱ类标准;系统出水NH₄⁺-N和TP全年平均分别达到地表水环境质量Ⅱ类和Ⅲ类标准。系统在雨季和旱季2个时间段平均出水分别为地表水环境质量Ⅲ类和Ⅳ类标准,全...     

生物-电化学耦合系统供氢脱硫效应及微生物学研究

为研究和评价电化学强化自养硫酸盐还原连续运行工艺,提高处理能力,设计三维复合生物阴极,构建生物-电化学耦合系统,通过促进氢气传质、增大自养微生物量及电场强化的方式,提高以H2为电子供体的硫酸盐还原速率,并评价了体系连续运行脱硫效应.结果表明,当电流为0.50 mA、系统运行较为稳定时平均硫酸盐去除负荷为1.94 g/(L.d),最大去除负荷为2.23 g/(L.d).相同水力条件下,改变进水负荷时,优化传质和电场强化的耦合反应器具有更高的系统稳定性.扫描电镜观测发现,除膜丝外,石墨纤维毡表面附着大量微生物,显著提高体系生物量.PCR-DGGE种群结构分析表明,与接种菌源相比,种群丰度略有降低,群落结构得以优化,优势菌群为脱硫弧菌属和脱硫微菌属.传质优化、生物量提高、微生物群落结构优化及电场强化是系统具有较高硫酸盐还原能力以及适应能力的关键.     

黑河流域地域系统的下游绿洲带资源-环境安全

额济纳绿洲是我国西北干旱区中心的一道生态防线。20世纪后半叶绿洲生态系统严重受损,景观结构急剧恶化,黑河的供水量逐年下降,由50年代的12.25×108m3下降到90年代的7.24×108m3。地下水位也相应降低,土地盐化也在加剧。各种禾草草甸严重退化,并多已演替成为苦豆子群落。为了维护我国西北的这一生态屏障,论文认为必须坚持以恢复与保护自然绿洲为主,恢复胡杨林、沙枣林、红柳灌丛与梭梭林的覆盖率;建立人工草地,改善土地覆盖,建设自然-人工复合绿洲。在绿洲建设与保育工程中必须保证供水,保持地下水位的临界高度,调控水盐动态,发挥生物-景观多样性的系统耦合效应,实现绿洲生态系统健康与资源-环境安全。     

资源型城市复杂因素耦合的系统动力学分析

针对煤炭型资源城市转型及其如何可持续发展问题,建立了资源型城市系统动力学模型,该模型主要由人口、经济、资源以及环境4部分耦合组成,通过调整煤炭回采率等9个控制变量,进而预测了城市的4种发展情景;最后,以抚顺市为例,验证了模型的真实性。研究表明,资源型城市是人口、经济、资源和环境等因素耦合的复杂系统;该资源型城市系统动力学模型的平均相对误差在8%以内;综合分析各种发展情景,情景Ⅳ在人口、经济、资源和环境方面均具有较好的综合表现;预计到2015年该情景下,抚顺市人口总量、工业和服务业增加值、耕地面积、原煤资源总量、废气污染量分别将达到219.536万人、1103.310亿元、788.813亿元、89 579 hm²、1926亿t以及8.321×102、1926亿t以及8.321×10⁷万Nm7万Nm³。     

九黄公路水土保持方案的探讨

通过对九黄公路沿线水土流失的原因和特点的分析，对工程沿线的水土流失进行了预测，并对具体的防治措施进行了探讨。     

立体种植与水土保持

与自然相协调的立体种植，迁用于护堤、护岸、渠道衬砌和城市绿化，具有良好的保持水土作用，将其与生态开发相结合，会带来巨大的经济和社会效益。     

界阜蚌高速公路水土保持方案的探讨

通过对界阜蚌公路沿线水土流失现状和特点的分析，对沿线的水土流失进行了预测，并提出了具体的防治措施。     

基于土壤动态蓄水的森林水源涵养能力计量及其空间差异

水源涵养是森林提供的重要生态服务之一,而森林土壤对降水的拦蓄和调节起着主要作用。采用土壤动态蓄水能力法,以太湖流域安吉县森林资源二类调查和雨量站逐日降水量数据为基础,评估了森林的水源涵养能力,并将土壤水源涵养能力参数和降水数据进行空间栅格处理和相应的栅格运算,从而揭示了水源涵养的空间差异。结果表明:安吉县森林生态系统年涵养水源能力为19.66×10⁸ t,单位面积森林年涵养水源能力为14 788 t/hm²;从空间分布上看,森林水源涵养量沿西苕溪由上游向下游呈减少的趋势;从不同森林类型来看,竹林的水源涵养贡献率最大,达52.26%。     

公路绿化与水土保持初探

公路建设必然会扰动原地貌植被造成水地流失加剧 ,为将这种人为的破坏降低到最小程度 ,要采用绿化工程对裸露坡面进行植被恢复。现有的公路绿化大多恢复了植被 ,但不能满足持续有效防止水土流失的作用。为让公路绿化与水土保持相结合 ,要注意植物群落的选择和适当的引种方式。     

马场垣至平安高速公路水土保持方案的探讨

通过对马平高速公路沿线水土流失现状和特点的分析，对沿线公路施工区和弃土弃渣场的水土流失进行了预测，预测结果表明，本项目建设可能新增的水土流失量为934.33kt，根据预测结果和水土流失防治分区提出了具体的防治措施。     

合徐高速公路淮南连接线水土保持方案的探讨

通过对合徐高速公路淮南连接线水土流失原因和特点的分析 ,对沿线的水土流失进行了预测 ,提出了防治措施。并对具体的防治措施进行了探讨     

论长输管道水土保持工程施工

长输管道点多、线长,通常是跨地区、跨省份施工作业,沿线经过的地形地貌复杂多变,所以,为了处理好开发建设项目与水土保持的关系,使水土流失得到有效遏制,做好长输管道水土保持工作尤为重要.下面以长呼原油管道水土保持工作开展情况为例,详细介绍如何做好长输管道施工水土保持工作.     

西北地区高速公路建设中的水土保持

就西北地区高速公路建设的水土流失特点进行了分析，并提出了工程防范措施。