阔叶红松林林隙土壤水分微环境变异特征分析

以小兴安岭阔叶红松林林隙为研究对象,采用地统计学方法对林隙0~20cm(表层)和20~40cm(下层)土壤水分的微环境异质性进行了系统分析。结果表明：①阔叶红松林林隙各层土壤水分生长季内变化规律不同,表层与下层土壤水分差别显著,各层次土壤水分变异程度均属中等变异;②阔叶红松林林隙各层土壤水分在生长季内均表现出不同程度的空间异质性,空间自相关部分的空间异质性在土壤水分总空间异质性中占主要部分;③阔叶红松林林隙内不同层次土壤水分空间分布均以中低等级斑块为主,相对较高等级的斑块仅分布在表层土壤中。     

喀斯特山区砷渣堆场污染迁移风险与区划

喀斯特山区土壤空间异质性强,污染物在洼地土壤之间可能通过独特的地表与地下二元水文地质结构的贯通互联而发生转移.通过对喀斯特山区砷渣堆场的废渣及受其影响的土壤中砷含量、分布和迁移等进行系统分析表明,降雨淋滤砷渣产生的废液随地表和地下径流远距离迁移影响洼地土壤;pH从渣场经麻厂到屯脚洼地沿迁移路径升高,均值分别为3.3、6...     

限NH4+和限NO2-厌氧氨氧化系统的运行特性及微生物种群特征

在控制进水TN浓度<50 mg·L^-1、水力停留时间为2.0 h和水温为20℃条件下,采用连续流完全混合式反应器对比研究了限NH₄⁺和限NO₂^-厌氧氨氧化系统的脱氮效能及微生物种群特征.结果表明,尽管两厌氧氨氧化反应器维持了类似的TN去除负荷［0.45~0.5 kg·（m³·d）^-1］和TN去除率（70%左右）,但限NH₄⁺厌氧氨氧化反应器中ΔNO₃^-/ΔNH₄⁺呈现更快的上升趋势.批式试验及高通量测序结果表明,限NH₄⁺厌氧氨氧化反应器比限NO₂^-反应器具有更为显著的功能及微生物种群空间异质性.Candidatus_Brocadia是两反应器中的优势厌氧氨氧化菌属,限NH₄⁺条件下Candidatus_Brocadia在大粒径颗粒污泥中的富集水平（53.9%）显著高于絮体污泥（19.1%）;而在限NO₂^-条件下颗粒污泥与絮体污泥中Candidatus_Brocadia的相对丰度差别不大,分别为28.1%和21.3%.两反应器中均有Nitrospira存在且主要生存于絮体污泥中,对O₂的需求应是驱动Nitrospira于絮体污泥中生长的关键因素;此外,限NH₄⁺（即NO₂^-富余）环境可以促进Nitrospira的生长繁殖.综上,提出了基于选择性排泥的限NH₄⁺厌氧氨氧化系统优化运行策略.     

基于能值理论武陵山片区旅游生态化水平测度与空间异质性分析

旅游生态化是实现旅游可持续发展的重要途径,而旅游生态化水平测度是旅游生态化研究的基础工作。本文创新性地构建了基于能值理论的旅游地生态化水平分析框架及测度模型。以武陵山片区为研究对象,基于研究区域2018年相关截面数据,以县级行政单位为研究单元对旅游生态化水平进行测度。测度结果表明：武陵山片区旅游生态化水平为中等偏下水平;县域单元等级数量呈“金字塔”形分布;评价体系目标层指标存在显著性差异。探索性空间数据分析方法分析表明研究区域旅游生态化水平空间分布上显示较为明显的集聚特征,显示较强的正相关,异质性弱。分指标空间分布显示大多数县域单元旅游社会经济的发展与环境保护不同步。     

南昌快速城市化过程对环境多介质有机碳含量的影响

基于1983—2014年6期Landsat遥感影像并结合地统计学方法,分析了南昌市近30年来快速城市化对环境多介质(土壤、灰尘及沉积物)有机碳含量及空间分布的影响.结果表明:(1)南昌市近30年间城市化过程经历了3个阶段:一个高速增长阶段(2000—2005年)和两个低速增长阶段(1983—2000年、2005—2014年);(2)南昌市灰尘、土壤及沉积物中有机碳平均含量分别为28.71、25.21和14.90 g·kg~(-1),均远高于江西省土壤有机碳背景值(2.44 g·kg~(-1));(3)市区主干道路沿线表层土壤有机碳含量显著高于郊区土壤,其分布总体呈现出由市区向郊区阶梯式递减的规律;(4)老城区灰尘有机碳含量高于新建城区,大致随着城市扩张方向呈现逐渐减少的趋势,表现出显著的空间异质性;(5)湖相沉积物有机碳含量在水平方向上也大致呈现出由市区向郊区减小的趋势.     

长江流域生态系统恢复力评价及其空间异质性研究

恢复力是生态系统的固有特征,可通过系统遭受干扰后恢复到原稳定态的时间和速率来衡量. 开展长江流域生态系统恢复力研究对于掌握流域生态系统变化规律,指导长江流域大保护和高质量发展具有重要意义. 本文采用概率衰减法评估长江流域生态系统恢复力,首先获取了2001—2020年长江流域每16 d的250 m分辨率的增强型植被指数(enhanced vegetation index, EVI)数据,采用最大值合成以及重采样技术,获得年度1 000 m分辨率的EVI数据;然后,计算每个栅格2001—2010年、2001—2011年、2001—2012年直至2001—2020年共11年的EVI变化斜率;以全流域为统计单元,统计11年间EVI变化斜率持续为正和持续为负的栅格数量,采用衰减函数进行拟合,正负衰减的时间差表征生态系统恢复力;以6 767个小流域为对象,分析长江流域生态系统恢复力的空间差异性. 结果表明:20年来长江流域整体EVI在逐渐增加,空间分布差异在逐渐增大. 正、负衰减时间差为29.48 a,生态系统处于正向恢复状态. 生态系统恢复力呈上游及下游入海口低、中游地区高的特点,其与降雨量、地形(海拔和坡度)、林草覆盖率和人类活动等因素相关. 在海拔1 000~1 500 m、坡度25°~30°、林草覆盖率较大的山地区域生态系统恢复力最高;而在高海拔或低海拔地区以及植被覆盖较差的地区,生态系统一旦受到干扰或破坏则较难恢复. 研究显示:长江流域生态系统整体上呈正向演替,得益于长江大保护的政策;长三角地区因人类活动频繁,生态处于逆向演替,而上游地区如金沙江、大渡河、岷江一带生态系统恢复力较低,与水电开发、地质灾害是否相关需进一步研究.      

异质性工业企业碳减排状态与路径的比较

在将企业各主营业务划分至所属细分行业的基础上,采用ZSG-SBM方法测算工业行业2011~2016年和上市工业企业2014~2016年的碳排放效率;通过结构方程模型量化企业的碳减排潜力和能力;综合评估其碳减排状态,并运用四象限矩阵法探讨其减排路径的差异.结果显示,2011~2016年中国工业行业的碳排放状况得到逐年改善,制造业内部行业效率呈现集聚现象,重工业行业效率普遍高于0.65,轻工业行业效率参差不齐;异质性企业的减排潜力和能力存在关联和差异,治理结构和技术能力对企业深度减排具有多重影响和关键作用,外部环境对技术能力兼具激励效应和挤出效应.因此,干预政策的制定应关注企业碳减排状态的异质性,规划有差别的减排路径,避免重复建设.     

喀斯特高原黄壤区退化植物群落常见植物叶片氮同位素组成

氮是植物需求量最大的矿质营养元素。由于氮循环诸过程中的化学转化、物理运输等都有可能使其发生同位素分馏,植物稳定氮同位素组成是土壤-植物-大气连续体综合作用的整体响应,能较好的反映流域内与植物生理生态过程相联系的一系列环境信息,具有示踪、整合和指示等多项功能。为探讨喀斯特环境下黄壤区植物稳定氮同位素组成变异的影响因素及其相关关系,以喀斯特高原贵州省清镇市王家寨峰丛洼地小流域为例,选取流域内黄壤区退化植物群落3种植被类型中的4种常见植物为研究对象,分别对其叶片C、N、P、K、Ca、Mg元素含量和稳定氮同位素进行了测定分析。结果表明:(1)研究区植物叶片δ~(15)N值的变化范围为-3. 25‰～0. 69‰,平均值为-1. 04‰,变异程度较高,离散程度较大,呈负偏态分布。(2)植物叶片δ~(15)N值在群落间和坡位间的差异均不显著(P0. 05);(3)植物叶片δ~(15)N值的种间变化趋势为小果蔷薇(-0. 03‰)火棘(-0. 24‰)过路黄(-1. 58‰)粉枝莓(-2. 29‰),差异显著(P0. 05)。(4)研究区植物叶片δ~(15)N值受群落类型和物种因素的交互影响显著(P=0. 016,R2=0. 870)。(5)研究区植物叶片δ~(15)N值受叶片K营养含量的影响较大,同时与C、N、P、K、Ca元素化学计量比之间的关系密切,叶片K、Ca营养含量间的调控是影响黄壤区植物叶片δ~(15)N值的主要因素。     

嘉峪关草湖区域土壤养分分布及与地形的关系

湿地土壤养分含量是维护湿地生态系统功能的基础,地形地貌是土壤养分含量的主要影响因素之一。文章以嘉峪关草湖湿地为例,运用地统计学方法和GIS技术建立了不同地貌类型(沼泽、盐沼、盐沼与沙丘过渡带、沙丘、戈壁)土壤养分的变异函数理论模型,采用Moran I系数分析了土壤养分的空间自相关性,以Kriging插值法研究了不同地貌类型土壤养分的空间分布特征,并探讨了土壤养分和地形因子(海拔、坡度、坡向)的相关性。结果表明:(1)嘉峪关草湖湿地土壤养分分布均符合正态分布,变异系数由大到小依次为速效钾(75.33%)>有效磷(43.55%)>铵态氮(32.31%),均属于较强的空间变异性,空间自相关强度由大到小依次为速效钾(90.4%)>有效磷(89.3%)>铵态氮(76.3%),且速效钾的空间集聚性更强烈,有效磷次之,铵态氮最弱;(2)嘉峪关草湖湿地土壤养分总体呈现西部高,东部低的特点,铵态氮和速效钾含量总体表现为草本沼泽>内陆盐沼>内陆盐沼与沙丘过渡带>戈壁>沙丘,而有效磷含量总体表现为草本沼泽>内陆盐沼>内陆盐沼与沙丘过渡带>沙丘>戈壁;(3)土壤养分和坡度均呈现出负相关,海拔和土壤养分均呈现出正相关性,铵态氮和速效钾均与坡向呈正相关,而有效磷和坡向呈极显著负相关。综上所述,地形地貌为西北干旱半旱地区湿地土壤养分的重要影响因素,了解嘉峪关草湖湿地土壤养分的空间分布及其与地形地貌的关系,可为草湖湿地土壤养分的有效保持和资源的高效利用提供依据。     

中国城市扩张及空间特征变化对PM2.5污染的影响

为推动绿色生态城区构建,基于2000～2015年城市分类数据,研究中国城市扩张以及城市空间特征变化对大气环境的影响.得出中国城市扩张(人口、经济和地域面积扩张)以及城市空间特征[人口密度、城市空间紧凑度(compact index,CI)、不透水覆盖率(impervious surface coverage,ISC)、植被覆盖率(NDVI)和夜间灯光指数]变化与PM_(2.5)污染显著相关,相关强度顺序为夜间灯光指数 CI人口密度 ISC城市地域扩张≥城市人口扩张 NDVI;夜间灯光指数与PM_(2.5)变化关系最明显,相关系数R为0. 77,具有强相关性,表征经济发展对PM_(2.5)的影响最大;城市CI和人口密度与PM_(2.5)变化的相关系数分别为0. 66和0. 55,中强相关. 2010～2015年期间,城市扩张、城市空间特征变化、城市空间特征异质性变化对PM_(2.5)浓度变化总贡献率为80. 30%.城市空间特征变化的贡献率最高为55. 00%,城市空间异质性的贡献率为25. 60%,均大于2010年基础城市特征的贡献率5. 70%. 2000～2010年期间,城市空间特征变化对PM_(2.5)浓度变化贡献率为39. 30%,城市空间特征异质性的贡献率分别为14. 90%,均大于2000年基础城市特征的贡献率3. 70%.结论表明未来城市转型发展中,构建绿色生态城区应充分考虑城市空间布局、城市空间特征变化,把城市建设对生态环境的破坏降到最小,实现低碳循环绿色发展.