基于GIS的东辽河流域生态安全空间差异评价研究

生态安全建设是协调经济开发与生态保护的重要战略.区域生态安全评价与预警研究具有空间特性、非线性、随机性,研究过程中必须处理大量的空间信息,而空间分析和空间数据管理正是GIS的优势,它使各环境要素的分布态势及彼此间的拓扑关系一目了然,并且图文并茂地展示全流域的生态安全格局.在充分研究辽河流域生态环境状况基础上,选取东辽河流域11个县市区,借助GIS格网赋值技术,讨论了基于GIS的东辽河生态安全空间差异的评价方法.首先,拟定"压力-状态-响应"(P-S-R)指标体系,实地调查并收集资料;然后,数字化流域,运用模糊AHP法赋权并量化计算;最后,建立东辽河流域生态安全指数GRID数据库,进行GIS的空间Interpolate运算和Assembly分析.结果表明,公主岭市是生态安全区,约占全流域面积的10.78%;西丰市和东辽县是生态不安全区,约占流域面积的13.07%;其余8个地区为生态安全中等区,约占全流域面积的76.15%.评价结果与各地区现状生态环境评价基本-致.提出了相应的生态保护建议.     

南黄海东部海域浮游生态系统要素季节变化的模拟研究

利用海洋生态系统动力学垂直一维物理-生物耦合模式模拟研究了南黄海东部海域浮游生态系统要素垂直分布的季节变化.物理亚模型为一维POM模式(Princeton Ocean Model),基于文献结果对垂直混合系数Kh和Km进行了调整;生态亚模型为ERSEM模式(European Regional Sea Ecosystem Model),主要考虑浮游植物、浮游动物、细菌、底栖碎屑和营养盐(氮、磷、硅)等状态变量.模拟结果表明,浮游植物出现一年双峰的态势和夏季次表层叶绿素最大值的现象,春、秋季水华期间,表层叶绿素峰值分别为3.25 mg/m3和0.71 mg/m3.浮游动物和细菌在春季水华后表层出现峰值,分别为143.6 mg C/m3和23.55 mg C/m3.硝酸盐、磷酸盐和硅酸盐的垂直分布均在5-11月呈现表层浓度低、底层浓度高的分布.通过计算碳通量可以看出,在春、夏季,浮游植物对无机碳的摄取量分别为58.944 g C·m-2·quarter-1和68.276 g C·m-2·quarter-1,高于细菌对非生命有机碳的摄取.在冬季,细菌对非生命有机碳的摄取超过浮游植物对无机碳的摄取量.浮游动物在冬季主要摄食细菌,占71%;春、夏季主要摄食浮游植物,可达67.5%.浮游植物对碳的释放主要是以DOC的形式,约占90%.     

黄河拉西瓦水电站建设对区域景观格局的影响

本根据水利水电工程对景观格局的影响特征,从拼块类型尺度和景观尺度选出优势度、多样性、均匀度、分离度等8个能全面反映景观格局变化的数量化指数,完善了水利水电工程环境影响评价内容。以黄河拉西瓦水电站为例,对该区域LandsatTM7图像解译和GIS处理,结合工程设计规划,绘制建设前后区域景观格局图,建立空间信息数据库,计算各景观指数,分析其变化趋势。结果表明,黄河拉西瓦水电站区域有16种景观类型,分别属于6种生态系统,拼块类型多样,景观格局复杂,其中草地景观优势度最高,接近80％;建成后拼块类型的景观比例、密度、优势度、分离度等都有一定变化;景观均匀度、多样性指数和人为干扰强度都相应增加。总体上,景观格局没有发生大的变化,区域生态系统的功能和性质也不会改变。     

城市生态安全评价及部分城市生态安全态势比较

以我国35个大中城市生态环境系统为研究对象,选取资源环境压力、环境状态和人文环境响应3个亚系统的23个指标,通过数据标准化处理、指标权重确定和生态安全评价指数模型构建,测算城市生态安全水平;再选取不同生态安全等级的福州、深圳等9城市,分析环境压力、状态和响应3项目对我国城市生态安全影响大小.结果表明,3项目的权重分配差异不大,反映这3个方面对城市生态安全的重要程度相似.按评价指数大小排序结果显示,福州、深圳两城市生态环境的安全态势居所有城市之首;有7个城市生态环境达到安全等级;其余26城市为生态临界安全或不安全状态.我国城市环境状态对于决定城市生态环境安全程度具有重要的作用.各城市压力指数值差异不大,人文环境响应指标值相对较低,反映我国城市环境压力、状态和响应指标对城市生态环境安全贡献的差异,其中人文环境响应项目的贡献最小.     

污水灌溉对土壤重金属含量、酶活性和微生物类群分布的影响

以沈阳张士灌区长期污灌的农田土壤为对象,研究了土壤重金属、土壤酶活性、微生物生物量和种群分布特征,分析了土壤微生物参数与土壤重金属和土壤性质的相关关系.结果表明,虽然已停止污灌十余年,张士灌区农田土壤仍存在Cd、Zn、Cu等多种重金属污染.土壤Cd污染最严重,含量达1.75～3.89 mg·kg-1.土壤耕作层(0～30cm)Zn、Cu、Pb总含量随土层深度增加逐渐减少,而Cd元素的垂直分布呈向下迁移的趋势.Cd、Zn、Cu、Pb等4种重金属含量水平分布特征相似,均为1号样地＞2号样地＞3号样地＞4号样地.相关性分析表明,张士灌区土壤酶活性、微生物生物量和种群分布受重金属污染和土壤养分的影响,土壤养分含量(有机碳、N、P、K)对微生物的正面效应大于重金属对微生物的负面效应.土壤全量Cd和速效K对微生物参数的影响最为明显,Cd含量与多酚氧化酶活性和微生物生物量(Cmic)呈极显著负相关,与纤维素酶活性呈极显著正相关(P＜0 01),速效K含量与多酚氧化酶活性、微生物生物量以及可培养微生物种群数量均呈极显著正相关(P＜0.01).     

沉水植物黑藻腐解过程中营养盐释放过程

为探究沉水植物衰亡过程中营养盐的释放规律,采用黑藻(Hydrilla verticillata Royle)作为研究用沉水植物,在实验室内模拟了黑藻在初春温度下腐解过程中的主要营养盐碳、氮、磷的释放过程.结果表明:黑藻在试验初期迅速腐解,该过程中向水体释放大量碳(81.31%)、氮(81.62%)、磷(85.94%).但随着时间的推移,黑藻向水体释放的磷大部分沉积进入底泥,而氮有部分沉积进入底泥,同时有部分以气体形式移出水体.黑藻腐烂分解产生的厌氧条件以及高TOC供给促进水体反硝化作用加快氮素移出水体.但是较大生物残留量会引起水体缺氧,植物残体分解加剧,导致水质严重恶化,因此需要适时收割水生植物来控制水体残留生物量.     

脱卤球菌纲(Dehalococcodia Class)在有机卤化物生物地球化学循环中的作用

脱卤球菌(Dehalococcoidia,Dia)纲是绿弯菌门下属八大纲之一.迄今为止,脱卤球菌纲中包含3个能进行严格厌氧有机卤化物呼吸的菌属:脱卤拟球菌(Dehalococcoides,Dhc)、脱卤单胞菌(Dehalogenimonas,Dhgm)及尚未正式命名的Candidatus"Dehalobium".当前关于脱卤拟球菌和脱卤单胞菌生理学、生物化学和生态学方面的研究,主要集中在从有机氯污染场地中富集或者分离出来的菌株方面.而越来越多的研究证据表明,能进行有机卤化物呼吸的脱卤球菌纲微生物不仅仅只存在于污染物产地,在各种环境(如海洋、淡水、陆地)中也能经常被检测和鉴定到.但脱卤球菌纲微生物在自然界生态系统中起到的重要作用尚未被完全揭示.本文旨在介绍和讨论被低估且未被充分研究的脱卤球菌纲微生物的生理生态特征及其潜在的生态学功能,从而引起研究人员更广泛的关注,鼓励跨学科研究来揭示这一类特殊微生物在有机卤化物生物地球化学循环中的重要作用.     

基于景观生态学的生态功能区划研究——以重庆市长寿区为例

针对目前生态功能区划仅从区域生态要素、生态敏感性与生态服务功能空间分异规律等方面考虑,而很少涉及景观格局特征与景观稳定度等景观生态学的内容;文章在景观生态学理论基础上,提出一套基于景观生态学的区域生态功能区划理论;一方面有助于生态功能小区的划分;另一方面可以弥补原有生态保育措施只考虑生态敏感性和生态服务功能重要性的不足,从景观生态学角度提出具有针对性的生态保育措施。文章将所建立的理论与方法用于重庆市长寿区生态功能区划,区划结果为:将重庆市长寿区划分为3个生态亚区,9个生态功能区和21个生态功能小区,与未考虑景观稳定度的生态功能区划相比,考虑景观稳定度的生态功能区划多了四个生态功能小区,而这四个生态功能小区的划出,有助于进一步针对具体问题,从生态学和景观生态学的角度提出生态保育措施,对重庆市长寿区环境保护和生态建设具有重要的指导意义。     

景观生态学原理在自然保护区规划中的应用

本文运用景观生态学的有关理论指导自然保护区的规划建设,按照一定的规划原则对自然保护区的本底与基质、斑块、廊道以及景观格局进行规划设计。     

皇甫川流域主要人工灌木水分生态的研究

通过在丰水年(1998年)和欠水年(1999年)连续两个生长季对皇甫川流域主要灌木沙棘、沙柳和柠条的生物学特性、蒸腾特征及土壤水分含量的测定及分析,得出结果为:三种灌木蒸腾强度在晴天和阴天表现的日变化规律不同。在丰水年和欠水年的生长季内,三种灌木蒸腾强度均随土壤含水量和降雨量的增减而增减,环境因子综合作用于灌木蒸腾的过程。无论丰水年还是欠水年,三种灌木地上生物量的增长与蒸腾耗水量均呈同步增长,生长季内皇甫川流域主要灌木蒸腾系数均较高,灌木的生长是以消耗大量水分为代价,水分是其生长的主要限制因子之一;柠条蒸腾系数较小,这反映了柠条能较有效利用水分,积累干物质,适合于在皇甫川流域生长;通过测定与计算,皇甫川流域沙棘适宜盖度为61%～79%、柠条为43%～55%、沙柳为46%～59%。