湖泊微生物群落构建机制及研究展望

湖泊微生物生态过程研究是深入了解湖泊生态系统结构与功能的关键。论述了湖泊微生物多样性时空分布规律及群落构建机制研究进展,总结了微生物群落构建机制的分析方法,介绍了微生物生态网络构建原理及应用。群落构建机制分析方法分为统计分析法、模型推断法和生态网络分析法。统计分析法包括群落结构差异分析、群落结构-环境因子关联分析和方差分解分析等,此类方法能够初步识别驱动群落组成与结构时空差异的影响因子,判别空间因素与已知环境变量对群落构建过程的相对贡献;模型推断法包括中性群落模型方法和零模型方法等,能够进一步实现对群落构建生态过程的区分,量化和比较随机性因素及确定性因素的相对重要性;生态网络分析法可用于揭示物种共现模式,探究作为确定性因素的生物相互作用,也可用于物种-环境响应关系的研究,探究环境选择过程对群落结构的影响。     

黄河呼和浩特段水环境质量时空变化分析

水环境质量评价是水资源可持续利用的重要前提,同时也是水环境管理与治理决策的重要依据。为科学评价黄河呼和浩特段水环境质量,基于基础资料数据库,遵循全面性、区域性、易量化性等原则,采用综合污染指数法详细分析了黄河呼和浩特段水环境质量的时空变化情况,进一步揭示了2020年水质季节变化规律,并对主要超标因子进行了深度解析。结果表明：随着一系列环境保护政策和管理措施的实施,2015—2020年黄河呼和浩特段水环境质量综合指数下降了75.87%。在时间尺度上,各断面的水环境质量综合指数平均值由2015年的93.81下降至2020年的22.64,整体水环境质量评价等级由G4转为G2,对应的水环境质量状况由中度污染转为较好;在空间尺度上,上游水环境质量优于下游,城区段水环境质量较差。此外,评价结果显示,部分水体当前仍存在氨氮超标问题。评价结果较为客观地反映了黄河呼和浩特段的水环境质量,可为水环境管理提供决策依据。     

河南省2015-2019年大气污染时空变化特征研究

河南省位于京津冀周边区域,其大气复合污染形势较为严峻.本研究利用河南省2015-2019年83个国控站点数据,综合探究了 PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO和O3MAD8(臭氧日最大8h平均值)的时空变化特征.与2015年相比,2019年河南省PM10、PM2.5、SO2、NO2和CO年均浓度分别下降了 26....     

北京市菜地土壤和蔬菜镍含量及其健康风险

通过对北京市蔬菜和菜地土壤镍含量状况进行大规模调查,研究蔬菜和土壤镍含量及其健康风险,并筛选出抗镍污染能力强的蔬菜品种。根据蔬菜的消费量同时兼顾品种多样性的原则,在北京市规模化蔬菜栽培基地(采集蔬菜及土壤样品)和蔬菜批发市场(蔬菜样品)共采集97种蔬菜412个样品和54个土壤样品。研究发现:北京市菜地土壤镍含量呈正态分布,其含量范围、算术均值和中值分别为2.8～46.5、25.89和25.75m gk/g,均远低于《土壤环境质量标准》中的农业土壤标准p(H>7.5时,250m gk/g);北京市蔬菜镍含量范围、算术均值、几何均值和BoxC-ox均值分别为0.7～1689.0、91.3、53.0和55.4μgk/g;瓜果类蔬菜的镍平均含量显著高于叶菜类,其它类型差异不显著;北京市本地产蔬菜与市售外地产蔬菜的镍含量没有显著差异;裸露地蔬菜镍含量显著高于设施栽培蔬菜;云架豆镍富集系数较高,黄瓜、小白菜、萝卜、甘蓝、辣椒、大白菜和冬瓜次之,而大葱、叶甜菜、茄子、西红柿和部分特菜等镍富集系数最低。北京市居民从蔬菜中摄入镍的量为99.5μg/(人.d),蔬菜镍对北京市部分人群存在一定的健康风险。     

1990-2015年世界能源时空演变特征研究

能源系统是从能源开采、能源生产到能源运输,再到终端消费或储备全过程的系统工程.能源在区域之间的运输促进了世界能源网络的形成,随着时间推移和各种外部因素的变化,能源空间格局也随着发生剧烈的变化.基于1990-2015年195个国家能源生产消费数据和贸易矩阵,采用双因子趋势图法和社会网络分析法分析世界能源生产、消费与运输的时空演变特征.结果表明:①世界能源的生产主要分布在中东、亚太、前苏联、北美、中南美和西北非,原油、天然气和煤炭的空间格局也存在差异.②世界能源消费增长存在波动,高消费量高增长率的区域分布在亚太和新兴经济体,欧洲能源消费放缓,北美、日本、俄罗斯消费出现负增长趋势.③从世界能源运输来看,能源出口集中在前苏联、中东、西北非和中南美地区,能源进口集中在亚太及欧美地区;世界能源运输整体流动性增强,中东和北非局部时期存在波动;能源生产国外向中心性不断攀升,亚太和新兴经济体内向中心性增长最快;形成“核心-次核心-节点”的层级结构,欧洲地位下降,亚太作用增强,多元化趋势显现;能源运输存在8条主要路径.④经济增长、政治局势、国家关系以及能源开发技术都对世界能源时空格局产生重大影响,各国也纷纷通过能源来源多样化、双多边合作、能源战略储备、新能源开发保证自身能源安全.随着页岩油气开发技术、新能源技术的发展普及,尤其是煤炭消费在世界范围的放缓锐减,未来世界能源空间格局也即将发生重大调整.     

黄河流域县域经济密度测算及空间分异研究

县域经济是国民经济的基本单元,科学评估县域经济的空间分异、影响因素和形成机理,可以为区域经济分析和区域发展政策制定提供科学决策依据。本文以黄河流域504个县域为研究单元,采用熵权灰色模型、Jenks最佳分类法和Kernel分析等方法,基于人均、地均组成的经济密度综合指数构建经济密度评价指标体系和经济密度综合评价模型,从空间分布特征、空间集聚状态两个维度对2000年、2014年黄河流域县域经济密度的空间分异的特征状态和影响因素进行研究。研究结果表明:(1)流域经济密度的空间分异主要受人均密度系统影响,地均密度系统只是强化或减弱人均系统的分异强度。(2)黄河流域东部与中西部之间的经济密度差异明显。东部经济密度水平高,且形成了以郑州、济南为中心的高级别集聚状态,中东部以西安为中心形成了次一级集聚状态,而中西部经济密度整体水平低且仅有少量的弱集聚核心和集聚影响区。(3)流域中西部内部经济空间分异也发生变化。内蒙古、河南的经济密度水平较高,而其他省区的水平相对较弱;流域中西部高水平、中高水平经济密度区域及实力较强的集聚核心和扩展轴带分布在内蒙古中部、河南中部、陕西南部、山西中部,其他省区的集聚核心和扩展轴带较弱。     

巢湖藻华暴发对沉积物典型重金属空间分布格局的影响

为探究湖泊富营养化过程对沉积物中重金属空间分异及生态风险的影响,本研究以大型浅水湖泊—巢湖为研究对象,剖析了藻类暴发前、后巢湖表层沉积物中典型重/类金属（Cr、Ni、Cu、As、Cd、Pb）含量及其赋存形态的空间分布特征,并采用次生相与原生相比值、潜在生态风险指数法评估了沉积物重/类金属的污染程度与生态风险的变化规律.结果表明：(1)藻类暴发前6种重/类金属含量空间分布特征均表现为西部湖区显著高于中部和东部湖区（p<0.05,p<0.01）,而暴发后沉积物中重金属含量均有所增加,且空间上呈现均一化趋势;(2)藻类暴发前Cr、Ni、Cu、As和Pb均以残渣态为主,Cd以弱酸提取态为主;藻类暴发后6种重/类金属的残渣态相对质量分数均有所降低,可氧化态相对质量分数均有所增加;(3)藻类暴发后沉积物重金属综合污染程度由暴发前的中等污染程度提升为较高污染程度,且单一重金属污染程度表现出空间分布均一化的趋势;(4)潜在生态风险指数结果表明藻类暴发增加了沉积物重金属污染（As除外）的生态风险.本研究阐明了藻类暴发对巢湖沉积物重金属空间分异及其生态风险的影响,可为大型浅水湖泊生态健康评估与...     

城市群雾霾污染的空间分异及动态关联研究——基于京津冀城市群的实证分析

污染治理联防联控是解决区域雾霾问题的重要手段,雾霾污染的城市联动和交互作用是雾霾区域协同治理的关键问题。本文运用探索性空间数据分析法和标准偏差椭圆方法,分析了京津冀雾霾污染的空间关联特征和空间重心转移轨迹,运用空间计量模型,测算了京津冀雾霾污染的空间溢出效应和驱动影响因素。结果表明:京津冀雾霾污染具有显著的空间集聚特征和空间异质性,雾霾污染的空间溢出效应明显,经济增长、城镇化发展、产业结构、人口密度等均对京津冀雾霾污染产生正向影响,外商直接投资对雾霾污染产生负向影响。本文从构建区域污染协同治理机制、区域产业资源的高效配置、城市空间管控等方面提出了城市群雾霾污染治理的对策建议。     

基于ESDA的城市可持续发展能力时空分异格局研究

可持续发展是复杂城市系统的动态变化过程,准确定量地评估和分析城市可持续发展能力,能够为城市发展战略制定、资源优化配置等提供参考依据,具有重要的理论意义和应用价值。本文以2003-2013年间中国30个省级行政区280个地级及以上城市为研究对象,基于数据包络分析(DEA)和探索性空间数据分析(ESDA)方法,研究中国城市可持续发展能力的时空差异特征。首先基于数据包络分析的思路,将资源、环境投入作为输入指标,人口、经济、社会发展作为输出指标,城市每年的发展状况作为评价单元,建立评价指标体系。然后采用探索性空间数据分析方法,分析城市可持续发展能力的时空格局变化,探索其空间分布格局、空间关联模式、空间集聚状态和空间异质特征。结果表明:第一,全国地级以上城市的可持续发展能力上升趋势明显;第二,城市可持续发展能力与经济格局、行政级别存在较好拟合,呈现出东部高于西部、直辖市高于地级市的区域差异特征,地域之间差异正逐步缩小。从空间演变格局来看,2003年、2008年、2013年城市可持续发展能力呈现正的空间自相关,但相关性逐渐减弱;第三,城市可持续发展能力的空间依赖性和空间异质性同时存在,整体热点区主要分布在中国东部地区,而中部、西部地区城市的可持续发展能力逐年提高,并呈局部高值空间聚集状态。     

基于Ward系统聚类的京津冀城市群空气质量时空变化特征与成因分析

京津冀城市群是中国空气污染最严重的区域之一,探明该地区空气质量的时空变化特征和影响因素对空气污染防治具有重要意义.利用2014—2018年空气实时监测数据,运用系统聚类与空间分析方法,研究京津冀城市群空气质量的时空变化特征和关键影响因素,结果表明:2014—2018年京津冀城市群空气质量改善趋势明显,SO2、PM2.5...