Seasonal and spatial occurrence and distribution of atmospheric polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in rural and urban areas of the North Chinese Plain

Passive air sampling (PAS) was employed to study the occurrence of gaseous and particle-bound PAHs in the North Chinese Plain. The averaged concentrations of gaseous and particle-bound PAHs were 485 ± 209 ng/m³ and 267 ± 161 ng/m³, respectively. The PAHs concentrations at urban sites were generally higher than those at rural ones with ratios <1.5 in spring, summer and fall, but differences between them were not significant for the wintertime and annually averaged concentrations. This urban-rural distribution pattern was related to the PAHs emission sources. PAHs spatial variation can be partially (49%) explained by emission with a simple linear regression method. Both the gaseous and particle-bound PAHs were highest in winter and lowest in summer, with winter/summer ratios of 1.8 and 8, respectively. Emission strength was the most important factor for the seasonality.     

三江平原湿地植物物种空间分异规律的探讨

研究了三江平原典型湿地在地形、水分等因素制约下的植物物种空间分异规律,包括垂直分异规律和水平分异规律。首先,按照地形和水分的分异组合特点,把湿地生境分为较干燥生境、季节积水生境和常年积水生境。然后,在各个生境内采用样方法和样线法调查植物物种。调查分为20世纪70年代、80年代和2003年3个时期,范围包括三江平原的典型湿地植物群落。数据分析时采用了生境组合法。即把3个不同的生境组合成一个水分(或地形)梯度带,根据频度和多度指标筛选出主要物种,然后按照其空间位置,列出主要植物物种沿水分梯度带的分布序列。研究发现:三江平原湿地不同生境的植物物种组合和垂直分异差别明显。较干燥生境的植被类型以岛状林群落为代表,乔木、灌木和草本植物层次分明。季节性积水生境的植被类型以小叶章群落为代表,是典型的湿草甸植物群落,垂直结构不明显。常年积水生境以毛果苔草群落为代表,植物群落层次也比较明显。植物物种水平分异规律,基本上可由植物物种空间分布序列图来代表。随着地势降低,水分增多,乔、灌植物,湿草甸植物,水生草本植物在特定的空间依次出现。     

松嫩草原黄墩蚁〔Lasisus flavus (Fabricius)〕对土壤理化性质的影响

黄墩蚁是松嫩草原土壤动物优势类群中唯一的大型土壤动物,是研究羊草草原分解者亚系统中大型土壤动物功能及作用机理的理想对象.本文研究了黄墩蚁筑巢活动对土壤物理和化学性质的影响,结果表明,黄墩蚁的筑巢活动改变了土壤颗粒的粒径分布,土壤的孔隙度增加,也明显阻止了盐分的上泛,同时增加了土壤中有机质、速效氮和速效磷的含量.受土壤理化性质改变的影响,蚁丘周围的植被组成、密度、生物量等群落特征指标也发生了较大变化.研究表明,由黄墩蚁活动引起的草原微生境的改变有利于羊草的生长和繁殖,黄墩蚁加速了羊草 虎尾草群落向羊草群落的演替,因此可以断定黄墩蚁是松嫩草原生态系统中的一个重要的干扰因子,可以利用它们这种生态作用加速退化草原的修复和重建.同时,黄墩蚁主要分布于羊草较多的生境中,对周围环境差异反应敏感,也可以作为羊草草原退化的指示物种之一.图3表2参15     

关中平原降水氢氧稳定同位素特征及其水汽来源

为探究关中平原降水氢氧稳定同位素特征及其水汽来源,本研究选取关中腹地的杨凌站点次降水为研究对象,利用当地2015～2018年间的98场次降水样品及同期气象资料,分析该地区降水氢氧稳定同位素(δ~2H、δ~(18)O和δ~(17)O)组成特征及其影响因素,建立当地大气降水线和三氧同位素大气降水线方程,并利用δ~(18)O、d-excess和~(17)O-excess指标尝试探讨当地可能存在的降水水汽来源,定量描述海洋和内陆源水汽对区域降水的贡献.结果表明,杨凌地区降水氢氧稳定同位素存在明显的季节性变化,同位素组成雨季(5～10月)贫化,旱季(11月～次年4月)富集;当地大气降水线的斜率和截距分别为7.7和9.1,说明研究区降水受到一定程度的蒸发分馏影响;三氧同位素大气降水线斜率为0.528,介于海水平衡分馏斜率(0.529)与水汽扩散斜率(0.518)之间,表明研究区处于海洋气团向内陆干旱区迁移的路径上.综合分析δ~(18)O、d-excess和~(17)O-excess,发现研究区降水受到来自东南季风的暖湿气团和来自西风的干冷气团的共同贡献,其中约有55%～79%的降水水汽来源于海洋,主要集中于6～8月; 21%～45%的水汽来源于内陆和局地蒸发,主要集中于10月～次年4月. 5月和9月降水水汽来源复杂,可能受海洋水汽和内陆水汽的共同补给.     

成都平原核心区土壤砷空间变异特征及影响因素

掌握土壤污染物的空间变异特征及其影响因素是开展土壤污染防治的前提.基于189个表层(0～20 cm)土壤样品,运用经典统计学和地统计学方法分析了成都平原核心区土壤中w(As)的空间分布特征,并探讨了成土母质、水系和土地利用方式对土壤中w(As)的影响.结果表明:①研究区土壤中w(As)在3.74～35.32 mg/kg之间,平均值为14.64 mg/kg其中超过GB 15618—2018《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》风险筛查值的采样点仅占总采样点的7.53%.②地累积指数分析结果表明研究区土壤As处于无污染至轻度污染状态.③研究区土壤中w(As)总体呈西高东低的趋势,高值主要分布在都江堰市的南部、崇州市的东北部以及邛崃市与新津县接壤处.土壤As的块金系数为26.60%,属于中等程度变异,受结构性因素和随机性因素的共同影响.④由于人类活动的增强,成土母质对土壤中w(As)的影响已经不显著.距水系越近,土壤中w(As)越高.土地利用方式对土壤中w(As)空间变异的影响程度最大,不同土地利用方式下土壤中w(As)差异显著表现为园林地>农林地>水稻-小麦轮作&g...     

基于积累速率的汾渭平原秋冬季PM2.5污染特征及影响因素分析

为研究汾渭平原各城市PM_2.5污染特征及影响因素,利用2015—2019年汾渭平原11市秋冬季污染物逐时浓度,基于日变化分析构建了各城市慢速积累和快速积累的评价指标,量化了各城市的积累水平.结果表明：汾渭平原各城市PM_2.5积累水平差异显著,积累速率最快的城市是宝鸡,最慢的是三门峡;快速积累阈值最高的是临汾,最低的是三门峡.结合各地积累速率值的分布特征,11地市的积累水平可分为较强（宝鸡、临汾、吕梁、晋中）、中等（咸阳、渭南、铜川、运城、洛阳）和较弱（西安、三门峡）3种.积累速率多随浓度的增高呈上升趋势,其中吕梁和临汾最为显著,而西安增幅最小.从年变化来看,各地快速积累占比从2017年或2018年开始减少,从月变化来看,12月和1月为快速积累出现最多的月份.二次污染物和区域传输对PM_2.5积累速率均有影响,发生快速积累时,前体物SO₂和NO₂的浓度明显升高,二次反应显著;对临汾和西安的后向轨迹分析表明,西偏南方向气流的增加更易引起当地PM_2.5的快速积累.     

三江平原不同水位梯度湿地地上生物量动态特征

水分条件变化直接影响湿地植物群落的分布及其生产量,为了阐明不同水分条件湿地初级生产力的形成规律,揭示水文格局对湿地生态系统物质生产过程的调控机理,采用收获法研究了三江平原不同水位梯度上的小叶章(Calamagrostics angustifolia)、乌拉苔草(Carex meyeriana)和毛苔草(Carex lasiocarpa)湿地地上生物量的结构动态及其增长速率,结果表明:3类湿地地上及其各器官生物量均呈单峰型变化,小叶章湿地和乌拉苔草湿地地上生物量的峰值出现的时间早于毛苔草湿地,而且小叶章湿地和乌拉苔草湿地各季节地上生物量均大于毛苔草湿地.茎对小叶章湿地地上生物量的平均贡献率与毛苔草湿地相近,均大于乌拉苔草湿地;叶对小叶章湿地地上生物量的平均贡献率与毛苔草湿地相近,均小于乌拉苔草湿地.3类湿地地上生物量的绝对增长率和相对增长率的变化趋势基本相同,但不同阶段绝对增长率和相对增长率值的大小存在差异.3类湿地地上生物量及各组分生物量的季节动态变化均符合抛物线模型,并且各模型拟合精度均较高,R2基本都在0.92以上.     

土地非农化生态价值损失估算

随着城镇化、工业化的快速推进,我国城乡建设用地快速扩展使农用地保护面临巨大挑战,从经济机制上防止土地过度非农化尤为重要.该文对土地非农化生态价值损失过程机制进行了理论探索,建立了价值损失估算方法,并以江汉平原为例进行案例分析.研究表明:单纯的市场机制没有考虑土地非农化造成的生态价值损失,无法实现土地资源最佳配置,非农化规模偏大;土地非农化生态价值损失巨大,1987-2010年江汉平原因此累计损失73 692.11万元,人均承担49.25元;不同类型土地的生态价值损失强度有所差异,每公顷的自然保留地、水域、林地、草地、耕地非农化价值损失分别为2.459 8万元/a,2.036 7万元/a,1.262 9万元/a,0.524 1万元/a,0.354 8万元/a.文章认为,发展与保护始终是土地资源优化配置必然要面对的难题,土地非农化是社会经济发展过程中的必然现象,也是一个土地生态服务功能不断减少和消亡的过程.土地非农化虽然在一定程度上提高了土地的经济效益和社会效益,但生态效益损失巨大,可能会导致总效益净减.土地过度非农化在很大程度上是由于传统市场体系仅部分考虑了土地的经济、社会功能,而几乎完全没有考虑其生态价值导致的.作为一类负外部性,土地非农化过程中的生态价值损失如果不能得到及时遏制,快速增长的城乡建设用地需求将使农地保护面临巨大威胁,这需要将生态价值纳入土地价值体系,计入征地成本,并在一定程度上提高现行土地价格体系的合理性,防止建设用地的过度扩张,减少生态价值损失.     

Study on the Balance of Agricultural Water and Land Resources on Ningxia Plain

The article puts forward the process and means of regional water and land balance research, and then from two scenarios which are the balances under natural regulation and human intervention, calculated and analysed the balance between water and land on Ningxia Plain. For the balance under natural regulation named farmland water balance, using farmland water resource balance equation, the research estimated the monthly farmland＂ water balance of 8 major crops for all of the 12 counties on Ningxia Plain in the period of 1960-2001; for the balance under human intervention, the research estimated land-use water balance equation of the counties in 2000, and calculated the balance between land use and water resources including irrigating water of all the 12 counties on Ningxia Plain. Results showed that ①precipitation can not meet the water demand of the crops for growth and development on Ningxia Plain, and water shortage is the primary character of farmland water balance under natural regulation. ②the diversity of water and land balance of different counties is distinctly influenced by the crop structure, water quantity for irrigation and irrigation level. ③Irrigation water could meet the crop water demand on Ningxia Plain in 2000, but there was not much space to expand irrigating cultivated land.     

长江三角洲水田保护性耕作制度的碳收集效应估算

耕作制度对农田土壤有机碳的稳定和积累作用显著,探讨耕作制度演变下农田土壤碳库动态,将有助于农田土壤碳收集的技术选择及政策制定。利用已发表的田间定位试验数据,构建不同耕作制度下长江三角洲水田耕层土壤有机碳密度的估算模型。依据该区近20多年来耕作制度演变动态,对保护性耕作制度的土壤碳收集效应进行了初步估算。结果表明,油菜面积的扩大、小麦的少免耕和作物秸秆的还田分别约增加土壤耕层有机碳0.94 Tg、2.76 Tg和3.95 Tg,其中以麦稻复种转向油稻复种的单位面积碳收集效应为最高。最后,就碳收集效应估算的方法进行了相关讨论,并就土壤碳收集研究和如何提高土壤碳收集潜力提出了一些建议。