三北防护林工程区植被覆盖变化与影响因子分析

利用1982~2006年间GIMMS AVHRR NDVI植被覆盖数据和气象站点气候数据,分析了三北防护林工程区25a来植被覆盖的时空变化特征及其与气温、降水变化的相关性,并在此基础上通过采用残差分析法探讨了人类活动对研究区植被覆盖变化影响的空间格局.结果表明:研究区25a的年植被变化量增加幅度略大于减少幅度,植被覆盖整体呈缓慢上升趋势,其中Ⅰ区和Ⅳ区NDVI值上升最明显(P<0.001),Ⅱ区则呈微弱下降趋势,而四大建设区植被覆盖度有不同程度提高;研究区植被和气温、降水整体呈正相关关系,17.74%的地区植被与气温呈负相关,而6.84%的地区呈正相关,10.60%的地区植被与降水呈负相关,19.53%的地区则呈正相关,植被与降水正相关面积明显大于植被与气温正相关面积,说明降水是研究区植被生长的关键因子;研究区植被残差年际变化显著正相关面积大于显著负相关面积,人类活动对植被建设作用要强于破坏作用,三北防护林建设工程带来的生态效益正在呈现.     

川西亚高山3个优势树种细根形态特征

林木细根(直径2 mm)拥有庞大而复杂的分枝系统,在森林生态系统养分循环过程中发挥重要作用,因此研究不同树种细根构型形态对树种地下生态位分离、共存和森林生态系统功能过程具有重要意义.选取川西亚高山3个优势树种——岷江冷杉(Abies faxoniana)、粗枝云杉(Picea asperate)和红桦(Butula albosinensis),采用挖掘法采集完整的细根根系,依据根序分级方法,测定细根形态参数(直径、根长、比根长和比表面积).结果表明:细根形态在不同根序间差异显著,3个树种细根直径、根长随根序的升高而升高,比根长和比表面积随序级的升高而降低.不同树种间细根形态也表现出极显著差异,岷江冷杉、粗枝云杉和红桦细直径变化范围分别为0.31-0.85 mm、0.29-0.65 mm和0.23-0.55 mm,两个针叶树种(岷江冷杉和粗枝云杉)直径与根长均大于红桦.红桦的比根长和比表面积则高于两个针叶树种.综上所述,低级别根吸收能力更强而构建消耗更低;红桦比岷江冷杉和粗枝云杉根系吸收能力更强.     

热改性凹土钝化底泥对水体磷的吸附特征研究

基于前期选择的廉价热处理富钙凹土为依据,通过向底泥中添加不同比例的热处理富钙凹土,研究材料添加后底泥对磷的吸附及对底泥磷的转化特征.结果表明,添加材料后会显著增强底泥对磷的固持能力和吸附速率,其中5%~20%的材料添加会增加底泥的磷最大吸附量1.5~2.0倍,吸附速率增加1.7~3.7倍.材料添加后的底泥具有较强的抗干扰能力,其中pH值、NO₃^-以及HCO₃^-对磷吸附的干扰作用明显减弱,而SO₄^2-和SiO₃^2-依然会对添加材料底泥产生较大的影响.磷形态分析表明,材料添加可以将可移动磷转化为Al-P和Ca-P,增加了底泥中惰性磷的比例,由此会显著降低底泥磷向上覆水体的释放.以上研究结果表明,热处理富钙凹土是湖泊富营养化控制的一种有效材料,可以用于底泥磷释放的控制.     

太阳光下水中2,4,6-三氯酚的光解机制研究

对比研究了太阳光下2,4,6-三氯酚（2,4,6-TCP）在纯水,可溶性有机质（DOM）溶液和实际地表水中的光解情况.结果表明,2,4,6-TCP在纯水中主要为直接光解和自敏化光解,涉及的活性物种为单线态氧;在DOM水溶液中主要为直接光解和敏化光解,涉及的活性物种为单线态氧和羟基自由基;2,4,6-TCP在纯水,DOM溶液和实际地表水中的光解速率均随溶液含氧量的提高而增加.太阳光可见区对2,4,6-TCP直接光解没有贡献,UVA贡献为72.60%,而当有DOM存在时,可见光区对2,4,6-TCP的光解贡献为12.39%,UVA的贡献为52.73%.2,4,6-TCP在实际地表水中的光解与在DOM水溶液中的光解类似,都表现为通氮抑制光解,通氧促进光解,并且光谱贡献率也十分接近,表明溶解氧和DOM是2,4,6-TCP在地表水中间接光解的主要影响因素.     

空间裂缝病害下铁路隧道衬砌结构安全性研究

基于现场检测结果,针对隧道衬砌裂缝病害,借助ANSYS有限元分析软件,采用荷载－结构法建立含纵向裂缝的隧道计算模型,考虑拱顶和拱腰部位裂缝,分析不同长度、深度裂缝对衬砌结构安全性影响大小,并总结不同规模裂缝下衬砌结构安全性的变化规律。结果表明:裂缝对裂缝附近区域结构的安全性危害最大,拱顶裂缝对衬砌结构的危害程度要远大于拱腰裂缝,且裂缝深度对衬砌结构安全性影响较裂缝长度更为显著,最后在此基础上提出了空间裂缝下衬砌结构安全性评判标准,对不同规模裂缝危害进行等级划分,为隧道相应的病害整治提供了依据。     

水土流失风险扰动下区域人地系统适应性研究——以榆林市为例

适应性概念为可持续性科学领域提供了新的研究思维。论文在总结、梳理适应性内涵,整合相关适应性理论与方法的基础上,提出了基于风险扰动的适应性分析框架,采用风险-适应能力指数评估区域人地系统适应性,将系统适应性分解为风险干扰和适应能力（包括生态、经济、社会能力3个参数）两个维度,从研究区水土流失风险出发,构建系统适应性评价指标体系。通过美国通用土壤流失方程（USLE）与适应性函数模型,分析榆林市水土流失风险以及人地系统适应能力时空演化特征,在系统适应性水平评估基础上,揭示榆林市不同时期人地系统适应性演化的驱动因素。研究结果表明：1）2000—2011年榆林市水土流失风险显著下降,但时空演化明显,到2011年高流失区转移分布于西南部、长城沿线等县域;2）12 a间榆林市系统适应性水平整体呈增高趋势,但空间上出现两极分化,呈现“西北高、东南低”的格局,其中北部县区（根据榆林市当地分区,北部县区包括府谷、神木、榆阳、横山、靖边、定边6县区;南部县域包括佳县、米脂、吴堡、子洲、绥德、清涧6县。）在生态、经济和社会子系统能力上明显高于南部,但南部县域适应性水平提升较北部更为明显;3）人地系统适应性演化驱动力由社会经济发展转化为生态环境修复、经济能力增强和社会保障提升的共同作用。     

Pseudomonas putida细胞对微囊藻毒素-LR的胁迫响应

将1.0g/L的微囊藻毒素-LR(MC-LR)降解菌恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)置于含不同浓度MC-LR的体系中,研究了体系中菌体细胞完整性和生物量的变化,考察了MC-LR对细胞的氧化胁迫以及抗氧化酶的响应.结果表明,MC-LR能够增大P. putida细胞质膜通透性,造成膜损伤,导致胞内物质外流,使细胞完整性遭到破坏;同时,MC-LR能够引起P. putida细胞的氧化胁迫,随着毒素暴露时间的延长,活性氧自由基(ROS)和膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量显著升高,具有明显的剂量效应.超氧化物歧化酶(SOD)活性在MC-LR的诱导下有一个先升后降的过程,表现为对低浓度污染物的主动响应,而高浓度(2.5 mg/L)MC-LR作用5d后,ROS积累到相当高水平,对细胞代谢功能造成破坏,使SOD活性下降,并加速细胞的死亡,P. putida生物量与对照相比,下降了将近50%.     

气温与湿度的交互作用对呼吸系统疾病的影响

为评价平均气温、相对湿度及其交互作用对呼吸系统疾病急诊就诊人数的影响,采用广义相加模型(GAM),在控制了时间长期趋势、"星期几效应"、节假日效应、空气污染等因素的影响后,分析2009~2011年北京市平均气温、相对湿度及其交互作用对呼吸系统疾病急诊就诊人数影响的暴露反应关系.结果显示,平均气温与呼吸系统疾病急诊就诊人数呈现近似U型的非线性关系,其作用临界点为12℃,当平均气温低于12℃时,气温每升高1℃,呼吸系统疾病急诊就诊人数减少2.26%(95%CI-2.43,-2.09);当气温高于12℃时,气温每升高1℃,呼吸系统疾病急诊就诊人数增加0.92%(95%CI 0.72, 1.11).相对湿度与呼吸系统疾病的效应也呈现U型的分布特征,作用阈值为51%,当相对湿度≤51%时,相对湿度每增加10%,呼吸系统疾病急诊就诊人数减少3.43%(95%CI -3.47%,-3.38%);当相对湿度>51%时,其每增加10%呼吸系统疾病急诊就诊人数增加1.80%(95%CI 1.76%,1.85%).平均气温对呼吸系统疾病的影响受相对湿度水平的调节.在低温环境下,相对湿度越小,气温对呼吸系统疾病的影响越显著,气温每升高1℃,呼吸系统疾病急诊就诊人数减少2.71%(95%CI -2.88,-2.53);;而高温环境下,当相对湿度较大时气温健康效应较强,即气温每升高1℃,呼吸系统疾病急诊就诊人数增加1.37%(95%CI 1.13, 1.61).     

淮河干流岸边带生态健康遥感评估

结合高分辨率遥感影像在岸边带范围提取、生态系统高精度分类、生态结构特征提取方面的优势,将景观结构指数纳入岸边带生态健康评估指标体系,从生态功能、生态结构和生态胁迫三个方面对淮河干流岸边带生态健康状况进行全面调查评估.评价结果显示,淮河干流岸边带生态健康指数低于0.3,生态健康状况总体处于较差水平,并具有明显的空间走向特征,从上游到中游呈现出生态环境状况逐渐变差、再略有改善的趋势.通过对淮河干流岸边带生态环境问题的分析,认为人类开发强度大、植被覆盖率低、自然岸线保有率低、人为干扰强度大是造成淮河干流岸边带生态健康状况较差的主要原因.     

蚯蚓在处理活性污泥过程中的生长繁殖

利用蚯蚓处理污泥、畜禽粪便、植物残体、工业废弃物等已经成为当前有机废弃物资源化利用的有效实例,而处理过程中蚯蚓的生长繁殖变化对有效利用蚯蚓具有重要意义.研究了污水厂活性污泥及污泥与牛粪不同比例条件对蚯蚓平均增重、生长率、日增重倍数、产茧量和蚓茧孵化率等生长繁殖指标的影响.污泥和牛粪分别以1:1、2:1、3:1、4:1、5:1和1:0的比例混合喂养赤子爱胜蚓(Eisenia foetida),每个配比4个重复,共计24个样品(盆).每盆基质干物质量为500 g.实验期为60 d.结果表明:在污泥所占比例较大的处理中蚯蚓生长较好,增重较多;污泥所占比例较小的处理则较利于蚯蚓繁殖;其中4:1配比条件下蚯蚓的体重[(17.55±0.30)g]是处理中的最大值,而且平均增重[(354.70±35.30)mg/条]最多,生长率也较高,因此最适合蚯蚓生长.Duncan多重比较结果表明1:1与其他配比条件下蚯蚓总产茧量之间存在显著差异,蚯蚓周产茧量、总产茧量[(538.5±28.3)个]最多,蚓茧孵化率(89.2%)较高,最适合蚯蚓繁殖.