不同土地利用模式下洪泽湖流域非点源颗粒态磷负荷时空演变研究

综合星地协同技术手段,定量化表征1990年以来洪泽湖流域非点源颗粒态磷负荷的时空变化特征,并差别化地探讨其与流域土地利用变化的响应关系,厘清二者的作用机制,为实现非点源磷污染的有效管控提供科技支撑。主要结论包括:(1)近20年,颗粒态磷负荷呈现"下降-上升-下降"的波动状态,1990~1996年呈下降趋势,1998~2006年保持平稳增长状态,2008年后快速下降;(2)颗粒态磷单位负荷空间差异明显,高值区集中分布在淮河支流流域(3.88 t/km~2/a),低值区则主要分布在汴河流域(0.57 t/km~2/a);(3)不同土地利用模式下平均颗粒态磷负荷由高到低依次为:多种地类混合的淮河支流流域(681.84 t/a)、城镇化快速增长的高松河流域(317.65 t/a)、农用地主导的维桥河流域(185.73 t/a)、湿地保护区的汴河流域(121.09 t/a)。林地、湿地等用地类型能显著减少颗粒态磷污染物的流失量,农用地和建设用地则会加剧颗粒态面源磷污染。     

Application of Wavelet Coherence Method to Investigate Karst Spring Discharge Response to Climate Teleconnection Patterns

The impact of climate teleconnections on the regional hydrometeorology has been well studied, but very little effort has been made to relate climate teleconnections with groundwater flow variation. In this study, we used a wavelet coherence method to analyze monthly climate indices, precipitation, and spring discharge data, and investigated the relation between major teleconnection patterns (the Arctic Oscillation, North Atlantic Oscillation, Pacific Decadal Oscillation, El Niño‐Southern Oscillation, and Indian Ocean Dipole) and karst hydrological process in Niangziguan Springs Basin, China. The results indicate precipitation and spring discharges correlate well with climate indices at intra‐ and inter‐annual time scales. Further, the climate indices are mainly correlated with precipitation at shorter periodicities, but correlated with spring discharge at longer scales. The difference reflects the modulation of karst aquifers on precipitation‐spring discharge during the processes of precipitation infiltration into the ground, and subsequent transformation into spring discharge. When teleconnection signals are transmitted into spring discharge via precipitation infiltration and groundwater propagation, some high‐frequency climatic signals are likely to be filtered, attenuated, and delayed, thus only low‐frequency climatic signals are preserved in spring discharge.     

黄河中下游典型抗性细菌及抗性基因污染分布

以黄河中下游某城市段的黄河水体作为研究对象,对其中可培养总细菌、典型抗性细菌［阿莫西林（AMX）抗性细菌、磺胺甲唑（SMZ）抗性细菌］及其对应的典型抗性基因［β-内酰胺类抗性基因（bla_CTX-M）、磺胺类抗性基因（sulI、sulⅡ）］、1种整合酶基因intⅠ1的季节及沿程分布进行调研分析.结果表明,该市黄河流域可培养总细菌、AMX抗性细菌和SMZ抗性细菌受温度与人类活动影响显著,其菌属组成与数量具有明显的时空分布特征,主要以芽孢杆菌属（Bacillus）和假单胞菌属（Pseudomonas）为主.抗性基因丰度随温度降低呈下降趋势,β-内酰胺类抗性基因在总基因中占比高于磺胺类基因,磺胺类基因中以sulI为优势基因.相关性分析表明,Ⅰ型整合子是加速抗性基因传播的重要因素.研究有助于了解该地黄河水体抗性污染现状,可为黄河中下游流域抗性基因风险评估提供理论支撑.     

休耕对抚仙湖周边农田土壤剖面和浅层地下水中氮累积的影响

减少外源氮投入能有效降低农田土壤氮累积和地下水氮污染,休耕是减少外源氮投入的重要措施之一.为探讨农田休耕对土壤剖面和浅层地下水中氮累积的影响,以抚仙湖周边农田土壤剖面和浅层地下水为研究对象,分析了休耕前（2017年12月）和休耕后（2020年8月和2021年4月）农田0~100 cm土壤剖面氮累积和浅层地下水中氮浓度的变化及其两者的关系.结果表明:休耕显著降低了土壤剖面氮含量和储量,休耕后0~30、30~60和60~100 cm土壤剖面TN、ON、DTN、NO₃ ^--N和NH₄ ⁺-N含量分别降低18.4 %~36.5 %、16.1 %~26.8 %、54.0 %~130.2 %、59.5 %~90.8 %和60.1 %~110.6 %.休耕前0~100 cm土壤TN、ON、DTN、 NO₃ ^--N和NH₄ ⁺-N储量分别为（17.20 ±0.97）t·hm^-2、（15.50 ±1.23）t·hm^-2、（0.68 ±0.06）t·hm^-2、（266.8 ±31.17）kg·hm^-2和（18.7 ±3.04）kg·hm^-2,休耕后各形态氮储量分别下降了25.5 %、23.3 %、44.7 %、80.1 %和59.9 %.休耕也改变了浅层地下水中氮浓度和形态构成,休耕后地下水中TN、ON、NO₃ ^--N和NH₄ ⁺-N浓度分别下降了88.4 %、82.7 %、92.1 %、65.8 %,ON/TN和NH₄ ⁺-N/TN从休耕前的26 %和6 %升高至休耕后的39 %和17 %,而NO₃ ^--N/TN从休耕前的61 %降至休耕后的41 %.地下水氮浓度和形态变化与休耕前后土壤中DTN、NH₄ ⁺-N、NO₃ ^--N和地下水中pH、ORP、DO等因素密切相关.可见,休耕有效降低了农田土壤剖面氮累积,缓解了浅层地下水氮污染,有利于防止高原湖泊的水质恶化.     

长江主要支流岸线资源综合评价及管控分区研究

岸线作为与人类密切相关的重要自然资源,在人口、资源、环境和经济发展互动关系中居于核心地位。长江岸线资源作为长江经济带发展的重要支撑资源与重点开发对象,发挥着无可替代的重要生产、生活和生态功能。在长江"共抓大保护,不搞大开发"的背景下,针对长江生态修复的重大科技需求,中国科学院于2017年启动了中国科学院科技服务网络计划(STS)重点项目"长江经济带岸线资源调查与评估"。项目实施以来,项目组通过高清遥感影像解译,结合野外考察和实地监测,获得了长江7条主要支流自然本底、资源条件、利用现状、生态环境的系统数据,以统筹岸线资源开发利用、强化岸线资源保护、维系近岸陆域和水域优良生态环境为目的,研判长江主要支流岸线资源条件及开发利用总体态势,结合岸线生态环境敏感性分析,识别岸线资源利用过程中存在的关键问题,评估岸线的开发利用活动对生态环境的累积性影响。在岸线资源综合评价的基础上,对岸线空间管控区进行划定,提出不同岸线类型管控要求。     

基于多源异构数据集的长江经济带岸线资源综合管理平台研发

中国科学院科技服务网络计划(STS计划)重点项目"长江经济带岸线资源调查与评估"自2017年启动实施以来,通过卫星遥感、地面调查、标准数字化、模型模拟、社会经济统计等方式,积累了丰富的岸线资源数据。平台以岸线资源开发利用与生态环境变化等观测要素的一体化、协同化管理为目标,对海量多源异构数据进行同化、清洗与标准化,制订数据加工和整编的标准规范,建立岸线资源综合利用时空数据库,并形成以数据标准化管理与成果可视化展示及查询为核心的岸线资源综合管理平台。     

生态系统娱乐文化价值的评估研究——兼谈对我国贫困地区的意义

娱乐文化功能是生态系统向人类提供的重要服务功能之一。研究生态系统娱乐文化价值是研究生态系统服务功能的一个重要方面。了解娱乐文化价值的重要性对我国生态系统脆弱但旅游资源丰富的贫困地区的发展具有重要意义。阐述了生态系统娱乐文化价值的内涵与构成，利用国内外有关娱乐文化价值评估的数据资料，总结得出了娱乐文化价值量的重要性，并说明了其评估方法。最后提出了解决我国生态脆弱但旅游资源丰富的贫困地区的可持续发展之路——发展生态旅游，以及生态旅游管理的措施和建议。     

人为干扰对典型草原土壤碳密度及生态系统碳贮量的影响

为了了解不同人为干扰形式对典型草原碳贮量的影响,对采取了不同干扰形式（包括开垦,放牧,禁牧2年、禁牧7年和禁牧17年）的典型草原试验样地的土壤碳密度及总碳贮量进行了研究。研究结果表明,0～20cm深土层土壤碳密度在不同干扰之间表现出明显差异(F=78.702, P<0.000 1),其由大到小的排列顺序为禁牧17年>禁牧7年>禁牧2年>放牧>开垦,分别为4.47、4.23、4.01、3.7和2.27kg/m²;0～50cm土层土壤碳密度除开垦明显低于干扰形式以外,几种干扰间没有表现出明显差异;人为干扰对土壤碳密度的影响主要表现在土壤的表层（0～20cm）,对深层土壤的影响不明显。不同干扰形式下碳贮量中都以土壤碳库占有最大的比重,一般在86％～93%之间;根系所占比重在6％～13％之间;植物地上部分所占比重与枯落物大致相当,一般低于1％（开垦除外）。基于0～20cm土壤碳密度计算的总碳贮量分别为5.74 kg/m²（禁牧17年）、5.22 kg/m²（禁牧7年）、4.83 kg/m²（禁牧2年）、4.39 kg/m²（放牧）、2.67 kg/m²（开垦）,不同干扰类型间达到了显著差异（F=8.711,P<0.01）;基于0～50cm土壤碳密度计算的总碳贮量也表现相同的变化趋势。本研究得出如下结论：人为干扰对典型草原土壤碳密度及总碳贮量具有明显影响,即开垦和放牧导致土壤碳密度和总碳贮量明显下降,而禁牧则可以提高土壤碳密度及碳贮量。因此,从提高碳贮量的角度来看,应该严格禁止典型草原的开垦行为,鼓励实行适当的禁牧制度。图5表2参16     

施肥技术在茭白-水稻轮作系统中对生态环境及产量的影响

通过田间试验,研究了3种不同施肥处理对茭白-水稻轮作系统中土壤理化性质与产品产量的影响.结果表明,在水稻收获后,有机肥处理的土壤容重达到最低,为1.15 g/cm3; 总孔隙度最大,为54.92%;贮水量最高,为27.36 mm.施用有机肥能提高土壤肥力,有机肥处理的土壤有机质、全氮总体最大,0～10 cm土壤有机质,...     

餐厨垃圾厌氧共消化研究进展

餐厨垃圾厌氧发酵系统长期运行时极易失衡,且失衡机制错综复杂;而且,目前缺乏对餐厨垃圾厌氧发酵消化性能的有效调控策略,这限制了餐厨垃圾厌氧消化技术的发展和应用。餐厨垃圾与其它基质进行厌氧共消化不仅能解决餐厨垃圾单一消化的性能限制问题,还可以实现废物的互相利用和资源回收。梳理了餐厨垃圾厌氧消化面临的问题及挑战,深入探讨了餐厨垃圾与其它生物质联合厌氧共消化的协同效应及影响因素,总结了提升餐厨垃圾厌氧共消化性能的强化策略,以期为餐厨垃圾厌氧共消化技术研究提供参考。