40 a施肥措施对黑土土壤酶化学计量特征的影响

为探究长期施肥措施对黑土土壤养分平衡和酶化学计量特征的影响,选取长期定位实验（40a）样地4种不同施肥处理：不施肥、施氮肥、施磷肥和氮磷混施,分别在2021年4月和2022年4月采集土壤样品,测定土壤4种水解酶活性并分析酶化学计量特征.结果表明,施氮和氮磷混施均显著提高酸性磷酸酶和β-D-葡萄糖苷酶活性,分别提高68% ~ 158%和26% ~ 222%.施磷和氮磷混施则显著影响β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性,其酶活性最高达75.48 nmol·（g·h）^-1和106.81 nmol·（g·h）^-1.双因素方差分析显示氮和磷输入对土壤酶活性均产生显著影响.冗余分析表明酶活性变化的主要影响因子为土壤pH值、微生物生物量磷和有效磷.通过计算酶化学计量比,发现氮处理显著增加酶矢量长度,其数值主要在1.32 ~ 1.52之间,而酶矢量角度均 > 45°,表明黑土主要受碳磷共同限制.通过以上分析可以发现40 a长期施肥处理对黑土土壤酶及资源利用策略有显著影响,研究结果为评估长期施肥处理对土壤养分平衡和可持续利用具有重要的生态学意义.     

长期施肥对旱塬麦田土壤大团聚体有机碳组分及冬小麦产量的影响

大团聚体是土壤有机碳固存的主要场所,对土壤肥力提升具有重要意义. 为揭示长期不同施肥措施下大团聚体有机碳的固持机制及产量效应,依托8 a定位试验,设不施肥（CK）、农户施肥（NP）、测控施肥（NPK）、测控+有机肥配施（NPKM）以及测控+生物有机肥配施（NPKB）这5个处理,采用“团聚体-密度”联合分组法,分析了黄土旱塬麦田土壤大团聚体中粗颗粒有机碳（cPOC）、细颗粒有机碳（fPOC）、微团聚体颗粒有机碳（iPOC）、游离态粉+黏颗粒有机碳（s+c_f）和微团聚体粉+黏颗粒有机碳（s+c_m）的变化特征及其与土壤碳投入和产量形成之间的关系. 结果表明,长期有机无机配施（NPKM和NPKB）较单施化肥（NP和NPK）显著提高了大团聚体中有机碳（SOC）含量,提升幅度高于对应处理土壤SOC提升幅度. 长期施肥有提高大团聚中cPOC、fPOC和iPOC含量,降低s+c_f和s+c_m含量趋势,且长期有机无机配施显著提高了大团聚中cPOC、fPOC和iPOC储量占比,显著降低了s+c_f储量占比,而长期单施化肥仅显著提升了大团聚中cPOC储量占比. 相关分析表明,小麦籽粒产量与有机碳组分（cPOC和iPOC）含量、土壤总有机碳含量、 >0.25 mm大团聚体有机碳含量以及土壤有机碳投入量存在极显著正相关性,相关系数为0.645~0.883. 综合来看,黄土旱塬麦区长期施肥尤其是有机无机配施,通过增加土壤碳投入量促进了游离态粉+黏颗粒有机碳（s+c_f）向其它形态有机碳的转化,进而整体提升大团聚体有机碳含量,为作物增产创造了良好土壤环境.     

基于面板数据的土地集约利用水平与土地利用碳排放关系研究——以1996～2010年湖北省中心城市数据为例

实现土地集约利用水平提高与土地利用碳减排的双赢,是我国土地管理者的期望。先是测算了湖北省3个中心城市1996~2010年的土地集约利用水平和土地利用碳排放值,对两者关系进行了理论分析与假定,最后通过协整检验、Granger因果关系检验和脉冲响应函数的计量方法验证了理论分析。结果表明:土地集约利用水平与土地利用碳排放存在长期均衡关系。在土地利用资本集约阶段,土地集约利用增加作为碳源的建设用地碳排放量效果明显大于保育农用地等碳汇的碳吸收量效果;不同土地集约利用阶段的土地集约利用水平和土地利用碳排放的关系呈动态变化,技术进步将成为改变两者正相关关系的关键;在土地利用的资本集约阶段,提高土地集约利用水平会促进土地利用碳排放增加,但随着城市经济发展转型及产业集聚特征的变化,土地集约利用水平的提高对碳排放的正向影响将减弱。最后,根据研究结果提出了中心城市的土地低碳集约利用策略。     

Aerosol Composition Change due to Dust Storm: Measurements between 1992 and 1999 at Gosan,Korea

Aerosol composition change between dust storm and non duststorm periods is studied using the TSP (Total SuspendedParticulate) data measured at Gosan, Korea between 1992 and1999. The concentrations of elements measured between 1993and 1996 and those of ions between 1992 and 1999 duringdust storms are compared with those during non-dust stormperiods in spring (March, April, and May). Among theanalyzed ions, the concentrations of crustal species(potassium, calcium, magnesium, and chloride) andanthropogenic species (nitrate and non-sea salt (nss)-sulfate) increased when dust storm occurs while those ofammonium and sodium did not increase. Among the analyzedelements, the concentrations of crustal species (Fe, Al,Ca, Ti, and Zn) increased when dust storm occurs whilethose of anthropogenic species (Mn, V, Ni, Cu, Cd, and Cr)did not increase. The only anthropogenic element of whichconcentration increased during dust storm periods was Pb.It was found that the concentrations of nitrate and nss-sulfatewere highest during spring. Also, the ratio of theyearly average concentrations of nitrate to nss-sulfateincreases, probably due to the emission trend change innortheast Asia, especially, in China.     

Anthropogenic-driven changes with focus on the coastal zone of Mauritius, south-western Indian Ocean

Some 44% of the world's population lives within 150 km of the coast and mass migration towards the coast will continue in the decades ahead. Degrading and exhaustive uses of land, water and other coastal resources and disruption of environmental processes through degradation of environmental quality and loss of critical terrestrial and aquatic habitats can lead to serious deleterious impacts on the health and productivity of coastal ecosystems. Following the Arusha Resolution (1993), the Seychelles Statement (1996) and the Colombo CZM Workshop (1999), the need for integrated coastal zone management has become critical because of the limited land resources and unproportional domination of coastal areas in the wider Caribbean and Indian Ocean/ Pacific island states. The coastal zone of Mauritius (1,850 km², 20°S, 58°E, south-western Indian Ocean, 1.12 million inhabitants) was redefined in 1997 in the Environmental Protection Act of 1991 [Part VII (Act 34)] to include all islets within the Exclusive Economic Zone (EEZ; 1.7 million km²). During the 1980s, the Mauritian economy underwent major structural changes successfully, with a rapid phase of industrialization diversifying into two major activities, textiles and tourism. Existing reports and data in a common framework have to be synthesized and organized to fill existing gaps in knowledge with data collection and scientific inquiries, to identify social and economic drivers and to relate socioeconomic change to demands for environmental resources (land use, water resources, marine systems) and environmental impacts as proposed under the MERMAID (Mauritius Environmental Resource Management and Industrial Development) project. Nutrient flux and sediment trace metal contamination studies are currently underway to investigate different watersheds impacted by agricultural, urban and industrial activities in the north-west of the island. There is a pressing need to integrate the natural sciences with socioeconomic disciplines as proposed by the International Human Dimensions Program (IHDP) for an integrated management of coastal zones. Three integrated pilot projects in the Pacific-Indian Ocean and wider Caribbean as identified by Land Ocean Interaction in the Coastal Zone (LOICZ) in the future, including current status and changes in material fluxes from drainage basins, transboundary impacts from the ocean and atmospheric inputs, could elucidate the land–sea interactions and human dimensions of change on small islands. The sustainability of marine resources and the conservation of biological diversity will depend on a critical understanding of linkages between human activities and ecological responses and upon a citizenry that assumes ownership of these regions. Case studies would also help in investigating how humans affect transport pathways and biogeochemical cycles in small island states. Electronic Publication     

2℃和1.5℃目标对中国国家自主贡献和长期排放路径的影响

在《巴黎协定》设置的混合减排机制下,中国的INDC尽管自主提出,但也受全球气候目标及全球减排进展的影响。本文基于气候公平的不同原则,建立了公平分配未来碳排放空间的综合性框架,并利用最新情景研究数据,分析了2℃和1.5℃目标对中国INDC力度以及长期排放路径的影响。研究结果表明:第一,相比2℃目标,1.5℃目标对本世纪内全球累积碳排放空间、关键时点的减排目标、近期减排力度以及碳中和时间等都提出了更高要求。第二,根据公平分配方案的评估结果表明,2℃目标下,中国现有INDC在责任方案下能够满足减排要求,而在其他方案下存在排放差距。而在1.5℃目标下,中国在四个方案下均无法满足减排要求,且排放差距进一步扩大。第三,2℃和1.5℃目标对中国确定长期排放目标以及碳中和时间,也会产生显著影响。相比2℃目标,1.5℃目标下,中国2050年排放相对2010年下降率需要再增加约15个百分点,实现碳中和的时间需要提前15年左右。因此,中国需要根据公平分配研究给出的提高INDC力度要求的区间,提前准备《巴黎协定》后关于全球盘点和INDC更新议题新一轮谈判的应对策略,同时应尽早启动制定长期低碳发展战略的政策研究进程。     

垃圾焚烧飞灰水泥固化体的抗压强度和浸出性研究

利用垃圾焚烧飞灰掺入普通硅酸盐水泥制备水泥固化体,通过浸出性实验,研究了飞灰掺量(0%、20%、40%与60%)、浸出液pH及水洗预处理对水泥固化体抗压强度及重金属(Zn、Pb、Cu、Cd、Cr、Ni)浸出的影响。结果表明:对于非水洗飞灰水泥固化体,pH为4.2和10.0下浸出84 d时,相同组成固化体抗压强度较为接近,飞灰掺量20%,40%和60%的固化体抗压强度分别为41、15和10 MPa左右;除掺量为40%和60%的固化体浸出液中重金属(pH为4.2时Ni和Pb,pH为10.0时Ni)超出生活饮用水卫生标准(GB 5749-2006)外,掺量为40%和60%的固化体的其余浸出液及掺量20%的固化体浸出液中测定的重金属浓度均符合生活饮用水卫生标准。对于水洗飞灰水泥固化体,pH为4.2和10.0下浸出84 d时,相同组成固化体抗压强度较为接近,飞灰掺量20%、40%和60%的固化体抗压强度分别为37、32和10 MPa左右;除掺量为60%的固化体浸出液(pH为4.2和10.0)中Ni和Pb均超出生活饮用水卫生标准外,掺量为60%的固化体的其余浸出液及飞灰掺量20%和40%的固化体浸出液中测定的重金属浓度均符合生活饮用水卫生标准。飞灰水洗预处理提高了飞灰掺量40%水泥固化体抗压强度,同时降低了重金属浸出性。     

旱地长期施用锌肥对小麦吸锌及产量的影响

以17年的微量元素肥料定位试验为背景，研究了长期施用锌肥条件下小麦的需锌特点和增产效应。施人锌肥后，小麦对微量元素锌的吸收明显增加，籽粒中含锌量增加率为18．8％，秸秆含锌量增加率为41．1％。小麦吸锌量在收获期达最大值，收获期籽粒多吸收13．99g/hm^2，秸秆多吸收23．67g/hm^2，常态年锌肥增产率为4．3％。干旱年增产率为3．7％，丰水年增产率为4．1％。应根据小麦需锌特点和效应，合理施用锌肥。     

长期定位施肥对土壤磷、钾素动态变化的影响

23年定位施肥试验的结果表明，不施肥和单施氮肥的土壤，其有效磷质量分数迅速下降，前3年比播前降低约50％，自第7年开始比播前降低2／3左右，降至4-5μg／g之后处于稳定状态。土壤全磷质量分数始终保持在0．40-0．50g／kg的水平，有机磷略有增加。施有机肥以及有机肥与氮肥配施的土壤，其有效磷和有机磷质量分数增加显著。单施氮肥的土壤，其速效钾、缓效钾质量分数均降低，全钾质量分数变化不明显。在每年每公顷单施含钾150．0kg、300．0kg的有机肥或与138kg、276kg氮素配施的土壤中，以单施含钾300．0kg的有机肥的土壤的钾素盈余量最多，并随配施氮量的增加而盈余量减少。试验23年后的土壤，其钾素盈余量与土壤速效钾、缓效钾质量分数均有极显著的相关性，而与全钾质量分数的相关性小大。     

基于DFA的无定河径流长期变化趋势及持续性研究

河川径流量的变化对水资源的开发利用和国民经济的发展具有很大的影响。采用Ko1mogorov-Smirnov检验方法对无定河流域两个主要水文站赵石窑站和白家川站逐月径流量序列进行正态性检验,在此基础上运用DFA分析方法,估算两站时间序列的α标度指数,预测该流域径流量的未来变化趋势及其持续性,并采用随机重排法对估算结果进行了稳定性检验。分析结果显示:赵石窑和白家川两站径流时间序列的α标度指数分别为0.52和0.56,均大于0.5,径流时间序列表现为较强的长程依赖性,表明无定河流域在过去近50a内径流量的总体上呈下降趋势,在未来一段时间内,还将持续一段时间。对原时间序列随机重排后,两站月径流序列的α标度指数都变小,分别为0.48和0.49,接近于0.5,进一步证明原序列确实存在着标度不变性。研究结果对流域的水资源规划、管理与合理利用有帮助。