降水改变下撂荒草地的化学计量失衡改变调节土壤呼吸

降水作为全球气候变化的关键因子,其变化会影响土壤呼吸.微生物是土壤呼吸的关键驱动因素,但是在不同降雨梯度下,针对脆弱生境地区,微生物化学计量与呼吸的关系还不明确.以黄土丘陵区典型撂荒草地为研究对象开展了原位模拟降雨变化的实验(5个降水梯度),测定了土壤呼吸、养分、微生物生物量和胞外酶,并计算微生物计量特征.结果表明：(1)土壤呼吸(SR)在增雨处理下土壤呼吸显著升高,而在减雨处理下显著降低.(2)降水变化影响了化学计量不平衡,其中活性资源库氮(N)与磷(P)之间的不平衡(N∶P不平衡)整体呈现出近“U”型趋势,活性资源库碳(C)与P之间的不平衡(C∶P不平衡)仅在2019年变化显著,变化趋势为：P50>P25>CK>D25>D50,表明C∶P不平衡对降雨变化更敏感.(3)随降雨量的增加土壤β-1,4-葡糖苷酶(BG)降低,氮降解酶活性β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)和亮氨酸胺肽酶(LAG)之和(NAG+LAP)在两年减雨处理期间显著下降;碱性磷酸酶(ALP)在增雨条件下活性显著增强,而在减雨条件下活性显著减弱;BG∶(NAG+LAP)和BG∶ALP均...     

南疆环境违法行为的时空分布特征分析

以南疆2011年以来的环境违法行为作为研究对象,借助ArcGIS、AutoCAD等软件,运用GIS分析法处理空间数据、Ripley’s K函数分析违法行为时空分布模式。结果表明,南疆环境违法行为总体上呈现多中心分布格局,在城市化发展水平较高、工业相对发达地带存在明显的高发区;各种环境违法类型的空间格局大体相同,略有差异;环境违法行为的分布存在季节差异特点,但同一地州的违法行为趋势具有一定的稳定性;环境违法主要行业有化工、污水处理厂、造纸、建材、煤矿业、火电行业、石油行业、钢铁。     

熵权法在城市经济与环境耦合协调发展评价中的应用

运用熵权法和耦合协调度模型对城市经济与环境的协调发展情况进行评价。在建立经济和环境指标体系基础上,算出阿图什市经济与生态环境系统耦合协调度,并判别阿图什市的经济与环境的协调发展状态。研究结果表明:2010—2015年,阿图什市经济与环境的耦合度均高于0.75,平均值为0.892,高度耦合,协调度分别为0.573,0.611,0.668,0.755,0.630和0.735;2010年的系统协调状态为勉强协调型,其余年分均为中度协调型。研究期间经济与生态环境的耦合度类型,从经济滞后型转变为环境滞后型。熵权法与耦合协调度模型法混合应用判别城市协调发展情况计算步骤简单,结果合理,有一定的参考价值。     

葡萄树基活性炭的制备及其CO2吸附特性

为探讨葡萄树基活性炭在碳捕集与封存领域中的潜力,分别以葡萄树枝和树皮为原料采用CO₂活化法在800℃下制备了葡萄树枝基活性炭和葡萄树皮基活性炭,根据N₂物理吸附法计算了比表面积,用二维非定域密度函数理论（2D-NLDFT）分析了孔径分布特性,并使用热重分析法表征了两种活性炭的热解特性以及30℃的CO₂吸附特性.结果表明:①葡萄树枝基活性炭具有微孔结构,微孔孔径在0.36~1.6 nm之间,孔径为0.66 nm的微孔最多;葡萄树皮基活性炭具有大量微孔和少量中孔,孔径主要集中在0.36~1.9 nm之间.②葡萄树枝基和葡萄树皮基活性炭的CO₂吸附容量分别为1.096和0.247 mmol/g.③两种活性炭的CO₂吸附以物理吸附为主,其CO₂饱和产物在45℃前释放全部CO₂,葡萄树枝基活性炭的CO₂饱和产物较葡萄树皮基活性炭的CO₂饱和产物难于释放CO₂.④两种活性炭吸附CO₂后,在热重特性上出现的微量变化表明活性炭物质结构上的变化.研究显示,葡萄树枝基活性炭是一种良好的CO₂捕集材料,但其CO₂吸附容量比其他同类活性炭低,CO₂吸附量较高的葡萄树基活性炭的制备条件和改性方法需要进一步研究.      

乌鲁木齐市地表灰尘微量元素污染及生态风险

文章从乌鲁木齐市交通区、公园、文教区和居民区采集了83个地表灰尘样品,测定其中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni、Pb和Zn等9种微量元素的含量。采用负荷污染指数法和潜在生态风险指数法,评价了乌鲁木齐市地表灰尘中微量元素污染及潜在生态风险。结果表明:(1)研究区地表灰尘中Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn等元素富集明显,其含量分别为新疆土壤背景值的2.0、1.35、1.38、8.24、1.28、2.09和3.26倍;(2)乌鲁木齐市地表灰尘中Hg和Zn呈现重度污染,Pb呈现中度污染,Cd、Cr、Cu和Ni呈现轻度污染,As呈现轻微污染,Mn呈现无污染;各功能区地表灰尘中微量元素负荷污染指数平均值均呈现轻度污染;(3)地表灰尘中各微量元素单项生态风险指数从大到小依次为Hg、Cd、Pb、As、Cu、Ni、Zn、Cr、Mn,地表灰尘中微量元素综合生态风险指数平均值呈现较强生态风险。各功能区地表灰尘中微量元素生态风险指数从大到小依次为文教区、公园、交通区、居民区。Cd和Hg是研究区地表灰尘中主要的生态风险因子。     

极干旱区大气PM_(2.5)对质粒DNA的氧化性损伤研究

近年来和田经济迅速发展及城市人口快速增长,汽车尾气、工业废气等各类污染物的城区排放量也在不断增加,加重了和田市大气污染。为评估和田市城区风速、沙尘天气对大气PM_(2.5)毒性的影响,于2014年1月、4月、7月、10—11月采集大气PM_(2.5)样品,应用质粒DNA评价法研究其PM_(2.5)的氧化性损伤能力。结果表明,采样期间,和田市城区大气PM_(2.5)质量浓度的变化范围为70~2489μg·m~(-3),PM_(2.5)质量浓度有随风速增大而增大的趋势。应用TD30(造成30%DNA损伤率所需的颗粒物剂量,μg·mL~(-1))值指示颗粒物氧化性损伤能力,结果表明,TD30越高,颗粒物氧化性损伤能力越弱,全样和水溶部分TD30值的变化范围分别为444~27480μg·mL~(-1)和481~20434μg·m L~(-1);不论是全样还是水溶部分,其对质粒DNA的氧化性损伤均表现出随风速减小而增大的变化趋势;沙尘和非沙尘期间全样TD30的平均值分别为9464μg·mL~(-1)和8008μg·mL~(-1),而水溶部分分别为5494μg·mL~(-1)和7822μg·mL~(-1),即沙尘期间采集的颗粒物对体外DNA的氧化性损伤小于非沙尘期间采集的样品,且非沙尘期间采集的样品的全样损伤大于相应的水溶部分样,而沙尘状况下体外DNA的氧化性损伤可能主要来源于水溶成分。全样和水溶部分的TD30平均值与PM_(2.5)平均质量浓度之间存在明显的正相关趋势,说明颗粒物的质量浓度对DNA氧化损伤起着一定的作用。     

铜胁迫对两种地衣植物生理生化特征的影响

以中国树花（Ramalina sinensis Jatta.）和亚花松萝（Usnea subfloridana Stint.）为材料,研究了铜胁迫对这两种地衣植物生理生化特性的影响。结果表明：在Cu2＋的作用下,中国树花和亚花松萝体内叶绿素质量分数和过氧化物酶（POD）活性发生一系列的变化,且表现出明显的剂量效应关系和时间效应关系。随着处理浓度的加大和处理时间的延长,中国树花体内叶绿素质量分数呈现先降后升再降。在处理的48 h,当Cu2＋质量浓度为0.1 mg.mL-1时中国树花体内叶绿素a质量分数下降为0 mg.mL-1时的16.34%,叶绿素总质量分数下降为42.54%,而当Cu2＋质量浓度为0.5 mg.mL-1时叶绿素a质量分数下降为22.95%,叶绿素总质量分数下降为60.39%,亚花松萝体内叶绿素质量分数呈现先升后降的趋势,当Cu2＋质量浓度为0.1 mg.mL-1时,处理48 h后的亚花松萝体内叶绿素质量分数比36 h下降18.82%;当Cu2＋质量浓度为0.5 mg.mL-1时,处理48 h后的亚花松萝体内叶绿素质量分数比36 h下降23.52%。随着处理浓度的加大和处理时间的延长,中国树花过氧化物酶活性呈现上升的趋势,当Cu2＋质量浓度为0.1 mg.mL-1时,处理24、36、48 h后过氧化物酶的活性分别增加为88.1%、64.83%和65.49%;当Cu2＋质量浓度为0.5 mg.mL-1时,分别增加为69.83%、82.05%和82.57%。而亚花松萝过氧化物酶活性呈现先下降后上升等波动性变化,Cu2＋质量浓度为0.1 mg.mL-1时,处理24、36、48 h后过氧化物酶的活性先下降62.56%,后增加7.93%,又下降42.28%;当Cu2＋质量浓度为0.5 mg.mL-1时,比对照组分别下降72.92%、33.49%和62.56%。对比两种地衣植物发现,中国树花体内生理指标的变化较亚花松萝的明显,说明中国树花对铜胁迫反应较敏感,有利于监测重金属铜污染。     

矿化度对淡水浮游植物生长及群落结构的影响

以博斯腾湖原水为培养液,通过添加SO₄2-和Cl-调节培养液的矿化度分别为0.5、1.5、3.5、10.0g/L,考察不同矿化度对浮游植物生长及群落结构的影响. 结果表明:在对数生长期内,浮游植物生物量、比增长率及ρ(Chla)均随矿化度的增加而升高;生长后期高矿化度(10.0g/L)对浮游植物有抑制作用. 在各矿化度下的浮游植物优势门类均为硅藻门,其生物量占藻类总生物量的95%以上. 随着矿化度升高,蓝藻门有较好的适应性,能够生长,但绿藻门受到明显抑制. 试验显示,优势属为脆杆藻(Fragilaria)、针杆藻(Synedra)、舟形藻(Navicula)和羽纹藻(Pinnularia). 矿化度为0.5g/L时很少出现舟形藻,但随着矿化度的升高,舟形藻逐渐成为优势种,其生物量占18.51%~26.18%;羽纹藻生物量在矿化度为0.5和1.5g/L时所占比例分别达3.40%和4.94%,在高矿化度(3.5~10.0g/L)下则极少出现,不再具有优势. 研究表明,舟形藻和羽纹藻可作为博斯腾湖咸化过程的参考藻种.      

基于MODIS数据的云降水估计方法

利用卫星遥感资料定量估计降水及其区域分布对强降水等灾害性天气监测具有十分重要的意义,还可弥补常规气象观测的不足,提供更为丰富的降水信息。(1)利用MODIS卫星的可见光、近红外、短红外、中红外和热红外波段数据,采用云指数法和多光谱综合法对云类型进行了判识,有效地分类出云和冰雪、卷云、水云和高、中、低云。(2)在云分类的基础上定量反演了各类云参数,包括云顶亮温梯度、云顶亮温最小值面积变化、不同量级的云顶亮温面积及变化趋势、对流云的核心位置判别、亮温方差和大气中的水汽含量等因子参数,结合地面实测降水数据和地表高程数据,建立了降雨的强度的定量估计模式。(3)通过对2007年7月16-18日、26-29日的新疆大降水过程进行降水估计,并对估计值与区域站地面实时观测降水值作了比较,结果显示相对误差为31.97%,均方根误差为2.31 mm。降水量级的定量误差在±3 mm以内的占66%,±5 mm以内的占86%。因此,该模式具有较好的降水估计效果。     

近20 a克里雅绿洲人居环境适宜性时空演变分析

通过构建人居环境适宜性综合评价指标体系,利用综合评价模型计算克里雅绿洲1995、2005和2015年的人居环境指数,从时空角度分析人居环境适宜性演变情况,定量揭示克里雅绿洲人居环境适宜性的空间格局和地域特征。结果显示,1995—2015年克里雅绿洲人居环境指数总体呈上升趋势,人居环境质量有所改善,比较适宜人类聚居生活的区域面积逐年增加,而临界适宜区和低度适宜区的面积总体上减少,说明沙漠化对绿洲外围交错带的侵蚀现象依然严重。1995—2015年,克里雅绿洲不同人居环境适宜类型之间,尤其是地域上相邻类型之间相互转换的现象十分明显。绿洲内部各类型相对稳定,而绿洲外围各类型之间转换幅度较大。各单项指标与人居环境指数相关性的排序为:距集市距离距水源地距离地被指数GDP产值气温降水地形起伏度。人居环境中、高度适宜区主要分布在绿洲中部,靠近集市和交通线的区域,这些区域各指标的适宜程度较高,是人类比较理想的聚居地;不适宜区和临界适宜区主要分布在绿洲外围沙漠及交错带区域,这些区域受各指标条件的严格限制,不适宜人类居住生活;而低度适宜区主要分布在中度适宜区外围的草地区域,人居环境条件较差,人类居住和生活受到一定限制。