Influence of Restoration Age and Riparian Vegetation on Reach‐Scale Nutrient Retention in Restored Urban Streams

In urban watersheds, stormwater inputs largely bypass the buffering capacity of riparian zones through direct inputs of drainage pipes and lowered groundwater tables. However, vegetation near the stream can still influence instream nutrient transformations via maintenance of streambank stability, input of woody debris, modulation of organic matter sources, and temperature regulation. Stream restoration seeks to mimic many of these functions by engineering channel complexity, grading stream banks to reconnect incised channels, and replanting lost riparian vegetation. The goal of this study was to quantify these effects by measuring nitrate and phosphate uptake in five restored streams in Charlotte and Raleigh, North Carolina, with a range of restoration ages. Using nutrient spiraling methods, uptake velocity of nitrate (0.02‐3.56 mm/min) and phosphate (0.14‐19.1 mm/min) was similar to other urban restored streams and higher than unimpacted forested streams with variability influenced by restoration age and geomorphology. Using a multiple linear regression approach, reach‐scale phosphate uptake was greater in newly restored sites, which was attributed to assimilation by algal biofilms, whereas nitrate uptake was highest in older sites potentially due to greater channel stability and establishment of microbial communities. The patterns we observed highlight the influence of riparian vegetation on energy inputs (e.g., heat, organic matter) and thereby on nutrient retention.     

华南南亚热带不同演替阶段植被的环境效应

研究华南南亚热带不同演替阶段植被对养分保护、碳氧平衡和对酸雨的缓冲作用的结果表明 :①100年生季风常绿阔叶林植物 N、P、K贮量是草地和芒萁群落的 12～ 39倍 ,灌木林的 12～16倍 ;死地被物 N、P、K贮量是草地和芒萁群落的 11～ 36倍 ,灌木林的 3.1～ 5.2倍 .30年生季风常绿阔叶林净初级生产量的 N、P、K贮量是草地、芒萁、灌木群落的 1.9～ 5.1倍 .②100年生季风常绿阔叶林植物碳贮量是草地、芒萁、灌木群落的 13～ 49倍 .30年生季风常绿阔叶林植物碳净固定量是草地、芒萁、灌木群落的 2.3～3.4倍 ,前者的氧释放量也明显大于后者 . ③芒萁、灌木群落和季风常绿阔叶林穿透雨的平均 p H值比降雨p H值分别高 1.13、1.03和 1.90个单位 ,季风常绿阔叶林对酸雨的缓冲能力明显高于芒萁、灌木群落 . ④正向演替可加强植被的环境效应 ,让草地、芒萁、灌木群落演替成为季风常绿阔叶林 ,有利于区域生态环境的改善 .     

中国矿业大学南湖校区噪声污染等级监测研究

以中国矿业大学南湖校区为例,采用分功能区监测布点的方法对校园各功能区人群密集地点的噪声污染等级进行监测和分析,以探明大学校园内各功能区人员密集时噪声所能达到的最大声级,并进行评价分析.结果表明:在人流密集状态下,校园内的各测点噪声等级均在60dB以上,处于噪声超限状态.故虽然校园内各测点全天的等效声级不超限或基本达到《声环境质量标准》(GB 3096-2008)的要求,但实质上校园声环境却时常处于"亚健康"状态.     

三峡库区消落带土壤剖面中重金属分布特征

通过对三峡库区消落带土壤的研究,探讨了土壤剖面中重金属的分布特征.结果表明:紫色土淋溶层（A层）w（Cd）和w（Hg）平均值,母质层（C层）w（Cd）,w（Zn）和w（Hg）平均值均高于全国同类、同层次土壤的平均水平;石灰岩土A层及C层的重金属质量分数平均值均低于全国同类、同层次土壤的平均水平.从上游至下游,w（Cu）和w（Zn）平均值呈降低趋势,其他重金属质量分数的变化不明显.城区附近土壤重金属质量分数明显高于其他地区.土壤中w（Cd）,w（Cr）,w（As）,w（Hg）和w（Ni）服从正态分布（Sig.>0.05）,土壤pH与w（Cd）和w（Cu）之间具有正相关关系（显著性水平为0.01）.土壤中w（Cd）与w（Cu）,w（Cd）与w（Ni）,w（Cu）与w（Zn）,w（Cu）与w（Cr）,w（Pb）与w（Zn）,w（Pb）与w（As）,w（Pb）与w（Hg）,w（Pb）与w（Ni）,w（Zn）与w（Ni）和w（Hg）与w（Ni）之间具有一定的正相关关系;w（Cd）与w（Pb）,w（Cd）与w（Zn）,w（Cd）与w（As）,w（Cu）与w（Ni）和w（Hg）与w（Cr）之间具有一定的负相关关系.      

北部湾钦江流域土壤侵蚀及其硒元素流失评估

以钦江流域2015年的气象数据、遥感数据及数字高程模型、土壤类型以及土壤质地等数据为基础,基于修正的通用土壤流失方程（RUSLE）和GIS空间分析技术,定量分析了广西北部湾钦江流域土壤侵蚀及其硒元素流失的空间分布特征.研究结果表明：（1）北部湾钦江流域2015年土壤侵蚀总量为381.64×104t/a,平均土壤侵蚀模数为14.79t/（hm²·a）,小于2010年钦江流域的土壤侵蚀模数,但远大于水利部规定的在南方红壤丘陵区土壤允许流失量;（2）流域土壤侵蚀强度以微度侵蚀为主,侵蚀强度从流域上游到下游依次降低,0~240m之间的高程带以及>15°的坡度带是未来土壤侵蚀防治的重点区域;（3）山地地区的土壤侵蚀模数最高,达23.49t/（hm²·a）,高于流域平均土壤侵蚀模数约1.59倍,丘陵地区次之,而冲积平原最小;（4）流域土壤的硒含量介于0.38~0.72mg/kg之间,平均值0.49mg/kg,高于中国土壤硒元素背景值的1.69倍;（5）不同土地利用类型土壤硒含量随着土壤剖面深度的增加均呈现出减低趋势,硒的含量在不同土地利用类型中的排序为林地 > 园地 > 草地 > 水田 > 旱地,而在不同土壤类型中硒含量大小顺序则为：新积土 > 石灰岩土 > 潜育水稻土 > 淹育水稻土 > 赤红壤 > 潴育水稻土 > 砖红壤 > 滨海沙土 > 紫色土 > 咸酸水稻土.（6）流域土壤硒元素的流失总量为8987.05kg/a,平均流失模数为0.0344kg/（hm²·a）,其中流域中游的硒元素流失量最大.该项研究成果可为钦江市政府开发富硒农产品、发展富硒农业以及提升钦江流域土地利用的价值提供科学依据.     

新疆干旱区某矿冶场对周围土壤重金属累积的影响

我国西部干旱半干旱地区为生态脆弱区,近年来西部工矿业发展引起的土壤污染问题越来越受到关注.本文通过空间布点采样,采用多元统计分析、GIS技术以及地积累指数评估等手段,对新疆某矿冶场区周围土壤的9种重金属污染特征进行了调查.结果表明,Cu和As元素为研究区域的主要重金属污染物;重金属Cr、Zn、Ni和Cd累积程度较轻、受人为干扰小;Co和Pb元素在少数样点存在人为干扰累积的现象,但程度也较轻;土壤中Mn没有明显累积和人为干扰.因子分析结果发现9种重金属主要存在2种来源,As、Cu、Ni、Cr、Zn、Cd和Co主要来源于第1种源;元素Mn和Pb主要来源于第2种源.从重金属空间分布特征可知,As、Cu、Ni、Cr、Zn、Pb、Cd和Co的最高含量样点都分布在尾砂库附近区域,因此对尾砂库进行封闭处理是减少重金属污染物向周围环境扩散的重要措施.此外,本研究还发现基于大气污染分析的PCA/APCS受体模型不适用于本案例中定量分析土壤重金属来源.     

太湖草藻型湖区磷赋存特征及其环境意义

研究草藻型湖区上覆水和沉积物磷赋存特征及环境意义有助于明晰磷在沉积物-水界面的迁移转化过程,对于深入理解不同类型湖区的富营养化过程及富营养化湖泊的治理具有重要现实意义.在太湖典型草藻型湖区进行四季多点采样,分析草藻型湖区水体及沉积物中不同磷形态的时空差异,并揭示其环境意义.结果表明:①藻型湖区上覆水中总磷(TP)、溶解性总磷(DTP)、溶解性无机磷(DIP)和颗粒态磷(PP)显著高于草型湖区,时间分布上大都表现出夏秋高于冬春的特点,PP是TP的主要组成部分,占比71. 8%～89. 6%.叶绿素(Chl-a)浓度与上覆水中磷赋存形态呈相似的时空分布特征.②藻型湖区表层沉积物TP含量为372. 38～529. 64 mg·kg~(-1),草型湖区为304. 29～454. 27 mg·kg~(-1),藻型湖区表层沉积物TP含量明显高于草型湖区,冬季沉积物TP含量最高,夏季最低,这与外源污染的输入以及不同环境条件下内源磷在沉积物和上覆水间的迁移转化有关.③沉积物中不同磷赋存形态数量分布由小到大依次均为:NH_4Cl-P、Fe-P、Org-P、Res-P、Al-P和Ca-P.表层沉积物Mobile-P(NH_4Cl-P+Fe-P+Org-P)在TP中的占比藻型湖区为9. 10%～16. 93%,略高于草型湖区8. 11%～13. 50%,Res-P在TP中占比藻型湖区为10. 06%～14. 97%,草型湖区为11. 02%～20. 28%.藻型湖区内源磷释放风险大,不利于磷的固定与埋藏.不同类型的湖区富营养化程度明显不同,在磷的释放与埋藏中也表现出不同变化特点.藻型湖区因其较高的内源磷负荷和释放潜力,值得特别关注.     

中国化工园区雨排系统环境风险防控研究

雨排系统是化工园区重要的基础设施,如果没有建立有效的环境风险防控体系,污染物有可能通过园区雨排系统排入外环境,造成重大环境影响.目前,中国已出台的有关化工园区雨排系统环境风险防控的政策法规缺少强制性和统一性,监管标准缺失导致环保部门缺乏行之有效的监管手段,园区规划阶段协同机制的不健全也增加了后期监管的难度.鉴于目前中国化工园区雨排系统环境风险防控方面存在的问题,建议国家和地方加快监管标准出台,强化相关政策的落实,优化园区雨排系统,实施分类、分级管控,同时加强企业的监管.     

How the DPSIR framework can be used for structuring problems and facilitating empirical research in coastal systems

As pressures on coastal zones mount, there is a growing need for frameworks that can be used to conceptualize complex sustainability challenges and help organize research that increases understand about interacting ecological and societal processes, predicts change, and supports the management, persistence, and resilience of coastal systems. The Driver–Pressure–State–Impact–Response (DPSIR) framework is one such approach that has been adopted in some coastal zones around the world. Although the application of the DPSIR framework has considerable potential to bridge the gap between scientific disciplines and link science to coastal policy and management, current applications of DPSIR in coastal environments have been limited and new innovations in the application of the DPSIR model are needed. We conducted a structured review of literature on the DPSIR framework as applied to the function, process and components of complex coastal systems. Our specific focus was on how the DPSIR framework has been used as a tool to organize sophisticated empirical scientific research, support transdisciplinary knowledge at a level appropriate for building understanding about coastal systems, and how adopting a DPSIR approach can help stakeholders to articulate and structure challenges in coastal systems and use the framework to support policy and management outcomes. The review revealed that DPSIR models of coastal systems have been largely used to support and develop conceptual understanding of coastal social–ecological systems and to identify drivers and pressures in the coastal realm. A limited number of studies have used DPSIR as a starting point for semi-quantitative or quantitative analyses, although our review highlights the continued need for, and potential of, transformative quantitative analyses and transdisciplinary applications of the DPSIR framework. The DPSIR models we reviewed were predominantly single sector, encompassing ecological or biophysical factors or focusing primarily on socio-cultural dimensions rather than full integration of both types of information. Only in eight of 24 shortlisted articles did researchers actively engage decision-makers or citizens in their research: given the potential opportunity for using DPSIR as a tool to successfully engage policy-makers and stakeholders, it appears that the DPSIR framework has been under-utilized in this regard.     

长江干流岸线缓冲带生态构建方案研究—以长江江阴段为例

河流生态缓冲带指河流与陆地之间一定区域内的立体植被带。缓冲带生态构建是驻点跟踪研究推进长江经济带水生态环境改善的重要措施之一,对长江生态保护修复具有重要意义。基于土地利用遥感分析,得出长江干流江阴岸线缓冲带主要存在岸线开发强度高、水质难以稳定达标、生境破碎化严重、生物多样性较低等生态环境问题。针对上述问题,提出缓冲带分区分类生态构建方案：自然生境保护段以生态保护为主,可作为缓冲带生态构建的参照状态;生境生态修复段以块石抛岸带和废弃码头带为例,营造生境条件,恢复以芦苇为建群种的水生植物群落,起到截留污染和恢复生态景观的效果;城镇生境维持段因地制宜,采用生态沟塘、下凹式绿地等措施进行污染物的截留和净化。方案可为长江下游干流岸线缓冲带生态规划与建设提供参考和借鉴。同时研究表明,2006年起江阴市人均GDP超过10 000美元,即超过环境库兹涅茨曲线倒U形的拐点,江阴市于2012年率先启动沿江产业结构调整以及江阴岸线缓冲带生态建设,该过程符合环境库兹涅茨曲线。