氮氧同位素示踪湿沉降NO3-来源及氧化途径

为探明焦作市大气湿沉降中硝态氮的污染水平,识别其来源及其形成过程,于2020年1月-2021年12月采集了焦作市大气湿沉降样品41个,测定并分析了TN、NH₄⁺-N、NO₃^--N浓度以及δ¹⁵N-NO₃^-、δ¹⁸O-NO₃^-值.结果表明：(1)TN、NH₄⁺-N、NO₃^--N浓度范围分别为2.52～13.27、0.11～1.70、1.64～8.31 mg/L,焦作市湿沉降中氮的主要存在形态为NO₃^--N,占比为52.11%～83.92%.(2)δ¹⁸O-NO₃^-、δ¹⁵N-NO₃^-值的范围分别为54.9‰～93...     

晋城市沁河流域秋季浮游植物群落结构特征及其与环境因子的关系

为了摸清晋城沁河流域浮游植物的空间分布及关键驱动因子,于2020年10~11月对山西省晋城市沁河和丹河的62个采样点的浮游植物及环境因子进行调查分析.鉴定出浮游植物7门47种,由隐藻门、绿藻门、甲藻门、金藻门、硅藻门、蓝藻门和裸藻门组成.沁河的优势种为小球藻、啮蚀隐藻、尖尾蓝隐藻、具星小环藻、绿球藻和绿色裸藻.丹河的优势种为啮蚀隐藻、史密斯胸隔藻、绿色裸藻、具星小环藻、小球藻和矩圆囊裸藻.Shannon-Wiener多样性指数（H''）的范围0.35~3.15,均值为1.40,Pielou均匀度（J）的范围是0.24~1.00,均值是0.68.丹河浮游植物多样性指数高于沁河,沁河晋城段中游和丹河晋城段中下游浮游植物均匀度指数最低.典范对应分析结果表明：河岸缓冲区林地面积比例是影响沁河绿藻门绿球藻分布的主要驱动因子,绿色裸藻的分布主要受硝态氮、总磷和河岸林地面积比例的影响,具星小环藻的分布主要受城镇建设用地的面积比例和温度的影响,小球藻、啮蚀隐藻和尖尾蓝隐藻主要分布受农村聚落用地和耕地面积比例的影响.丹河啮蚀隐藻和具星小环藻的分布主要受pH和硫酸盐影响,绿色裸藻主要受河岸城镇建设和草地面积影响,矩圆囊裸藻主要受林地面积比例和Cl^-影响最大,史密斯胸隔藻的分布主要受水温和耕地面积比例影响最大,小球藻主要受氨氮和耕地面积影响最大.     

层次分析法与模糊综合评价法在城市生态系统健康评价中的应用

文章采用层次分析法与模糊数学相结合的方法构建了相对较为完整的城市生态系统健康评价体系,以焦作城市为例,对2000～2006年间的城市生态系统健康进行了评价。结果表明,连续7a的评价结果分别为病态、病态、不健康、不健康、不健康、亚健康、亚健康,焦作城市生态系统健康状况随着时间的推移而不断改善。并且明确了焦作城市生态系统健康状况的影响因子,为焦作城市生态规划与保护提供科学依据。     

不同尺度下人类活动对浑太河流域鱼类和大型底栖动物群落特征的影响

为了确定鱼类和大型底栖动物群落结构对多重人类活动压力响应是否一致,以浑太河流域为例,采用典范对应分析和冗余分析方法,以自然环境因子(包括海拔、坡度、流域面积、经纬度)为协变量,比较流域(各土地利用类型面积所占比例)、河岸带(各土地利用面积所占比例)和河段尺度(水质、水力形态、水文、栖息地质量、底质类型等)下人类活动因子对鱼类和大型底栖动物群落特征的影响. 结果表明:在流域尺度上,林地和农村聚落用地面积所占比例解释了8.09%的鱼类群落特征空间变异,林地、旱地、城镇建设用地和农村聚落用地面积所占比例解释了18.28%的大型底栖动物群落特征空间变异;在河岸带尺度上,城镇建设用地面积所占比例解释了4.26%的鱼类群落特征空间变异,没有环境因子对大型底栖动物群落特征产生显著影响;在河段尺度上,电导率、ρ(TDS)、ρ(NH₄+-N)、ρ(COD_Mn)、河宽、QHEI(a qualitative habitat evaluation index,栖息地评估指数)、ρ(DO)、ρ(TN)、硬度和pH解释了36.60%的鱼类群落特征空间变异,电导率、ρ(TDS)、ρ(NH₄+-N)、ρ(COD_Mn)解释了14.65%的大型底栖动物群落特征空间变异.河段尺度人类活动因子对鱼类群落特征的直接影响最为显著,其次为流域尺度,河岸带尺度的影响最小;流域尺度和河段尺度人类活动因子对大型底栖动物群落特征影响大致相同. 河段尺度的水力形态和水质状况主要受流域尺度土地利用变化的影响,其次是河岸带尺度. 土地利用变化对水力形态的影响较水质更大.      

影响浑太河流域鱼类群落结构的不同尺度环境因子分析

于2012年5月对浑太河流域65个采样点的鱼类进行调查采样.共采集到鱼类40种,分属9目14个科33属.其中鳅科鱼类占13.21%,鲤科占65.83%,构成了浑太河鱼类群落的主要部分.不同河流鱼类群落也有所不同,浑太河流域鱼类可分为2种分布类型,即上游林地为主的区域及支流源头区和中下游平原区.太子河葠窝水库上游和浑河大伙房水库上游区域的优势种类为北方条鳅(Nemachilus nudus)、北方花鳅(Cobitis granoei)和洛氏鱥(Phoxinus lagowskii),浑河和太子河平原区的优势种类为鲫(Carassius ayratus)和餐条(Hemiculter leucisculus).采用典范对应分析(CCA)方法定量分析流域、河段和微生境尺度环境因子对鱼类空间分布的影响.结果表明,浑太河流域鱼类空间分布主要受到流域和河段这2种尺度上环境因子的影响.在流域尺度上,林地、城镇建设用地、海拔对鱼类空间分布表现出显著影响,在河段尺度上,溶解氧、总氮、pH和栖息地质量对鱼类空间分布表现出显著影响.而微生境尺度上的底质类型则未对鱼类空间分布产生显著影响.流域尺度环境因子对鱼类群落结构变异的解释率为7.66%,河段尺度环境因子对鱼类群落结构变异的解释率为10.57%.河段尺度环境因子对鱼类群落结构的影响更为显著.     

影响浑太河流域大型底栖动物群落结构的环境因子分析

于2012年5~6月对浑太河流域66个采样点的大型底栖动物进行调查采样.共采集到大型底栖动物72(属)种,其中水生昆虫51(属)种,占70.83%,环节动物7(属)种,占9.72%;节肢动物(属)4种,占5.56%;软体动物(属)10种,占13.89%.首先,采用相关分析从6类28个候选指标中筛选出EPT分类单元数、优势分类单元个体相对丰度、蜉蝣目相对丰度、毛翅目相对丰度、软体动物相对丰度、扁蜉科/蜉蝣目相对丰度、纹石蛾科/毛翅目相对丰度、寡毛类动物相对丰度、敏感类群相对丰度、耐污类群相对丰度、收集者相对丰度、黏附者相对丰度、香农-威纳多样性指数共13个指标用于表征浑太河流域大型底栖动物群落结构特征.然后,利用RDA方法分析了自然环境因子和反映人类活动压力的环境因子对大型底栖动物空间分异的影响.利用偏冗余分析(pRDA)比较了自然环境因子与人类活动压力因子对底栖动物群落结构影响的大小,以及流域、河岸缓冲区和河段尺度人类活动压力因子对大型底栖动物的影响.结果表明,所有环境因子可解释底栖动物群落结构空间变异的72.23%.纳入分析的人类活动压力因子解释了底栖动物群落结构空间变异的48.9%,纳入分析的自然环境因子解释了底栖动物群落结构空间变异的11.8%.河段尺度人类活动压力因子对底栖动物群落结构空间分异影响最显著.河段尺度人类活动压力因子可解释底栖动物群落结构空间分异的35.3%,其中,显著环境因子p H、栖息地质量、总氮、高锰酸盐指数、硬度、电导率、总溶解颗粒物和氨氮分别解释了4%、3.6%、1.8%、1.7%、1.7%、0.9%、0.9%和0.9%的底栖动物群落结构空间分异.河岸缓冲区和流域尺度土地利用对大型底栖动物空间分异的贡献分别为10%和7%.最后,采用相关分析比较了流域和河岸缓冲区尺度土地利用与水质、水文、栖息地质量以及底质的关系,结果表明流域尺度土地利用能更好地表征河流水质、水文、栖息地质量以及底质状况,也说明不同尺度环境因子对大型底栖动物群落结构的影响有联合效应.     

浑太河流域多尺度土地利用/景观格局与水质响应关系初步分析

选取浑太河流域为研究对象,采用GIS、相关性分析、多元线性回归分析等多种数理统计分析技术,从子流域和河岸缓冲区尺度分析了土地利用、景观格局对河流水质的影响。结果表明:农业用地面积比例在子流域和1000m河岸缓冲区尺度与NH4+-N、TN、BOD5和COND呈正相关;林地用地面积比例在子流域尺度和河岸缓冲区尺度均与CODMn呈负相关,在300m、400m、1000m河岸缓冲区尺度与TN呈负相关,在1000m河岸缓冲区尺度与COND呈负相关,在子流域与1000m河岸缓冲区尺度与NO3-呈正相关;草地在子流域尺度与NH4+-N、TN、TP、Chl、CODMn呈正相关;建设用地面积比例在子流域尺度与BOD5、COND、TN呈正相关。CONTAG在河岸带缓冲区尺度与COND、TN呈正相关,在子流域和河岸缓冲区尺度与均CODMn均呈正相关,在河岸缓冲区尺度与NO3-呈负相关;PD在子流域尺度上与TN呈正相关,ED在子流域尺度上与NO3-呈正相关,与NH4+呈负相关;SHDI在子流域与河岸缓冲区尺度与NO3-均呈负相关。相对于河岸缓冲区尺度,土地利用类型在子流域尺度上对水质的影响更为显著,表现在调整判定系数Adjusted R2更大。而景观格局指数中对水质影响最大的是CONTAG,相对于子流域尺度,CONTAG在缓冲区尺度上影响更为显著。     

辽河流域环境要素对水生态的影响

为了分析流域内气候、地形地貌和人类活动对水生态的影响,分别于2009年8月和2010年6月对辽河流域76个采样点的鱼类和底栖动物进行了调查采样。运用统计学的相关分析和典型相关分析,从流域尺度分别建立了气候、地形地貌、土地利用类型与鱼类和底栖动物生物多样性的关联。结果表明,鱼类多样性与年均日照时数、草地用地比例、耕地用地比例、城市用地呈显著负相关,与多年平均降水量、相对湿度和水域的用地比例呈显著正相关;底栖多样性与年均日照时数、林地、草地、耕地用地比例呈显著负相关,与坡度、NDVI、多年平均降水量、相对湿度和水域的用地比例呈显著正相关。典型相关分析表明对水生生生物影响最大的环境要素是多年平均温度、坡度和水域用地。     

以绿色科技推动人与自然的和谐发展

科技是把双刃剑,它在推动人类进步的同时也造成了许多生态环境问题,使人与自然关系的冲突不断升级.在倡导人与自然的和谐发展的21世纪,必须充分发挥科技的积极作用,消除或减小其负面效应.绿色科技作为一种人与自然双赢的科学技术,是通向可持续发展的必由之路.大力发展绿色技术的根本目的在于努力减少或减轻科技对环境和生态的消极影响,促进人与自然的和谐发展.本文在阐述绿色科技概念与内涵的基础上,分析了绿色科技在人与自然和谐发展中的地位和作用,并探讨了如何在中国发展绿色科技及绿色科技产业.