Larrea tridentata叶片解剖结构与保水特性的研究

为了解L.tridentata叶片在解剖学方面适应干旱的特征以及叶片的保水特性,采用石蜡切片法观察L.tridentata叶片的解剖结构,同时测定叶片保水曲线。结果显示：L.tridentata叶片厚233.6μm,表皮细胞大,具有较厚的表皮细胞外壁与角质层,上表皮外壁与角质层总厚度为23.7μm;栅栏组织发达,在叶片中占55%,细胞细长,排列紧密。从叶片保水曲线上看,L.tridentata叶片从失水到基本恒重的时间为120 h左右,显示其叶片抗脱水能力强。     

3种基质对污水中总磷的吸附性能

以粒径为2~5 mm的无烟煤、活性炭和草炭3种基质为实验材料进行吸附等温线和吸附动力学实验,探讨和对比3种基质对污水中总磷的吸附性能,选用吸附效果最好的无烟煤作为玻璃柱的填料模拟土壤渗滤系统。结果表明,3种填料基质对总磷的吸附均符合Freundlich和Langmuir吸附等温线方程,通过拟合方程得出无烟煤、活性炭和草炭的最大静态吸附量分别为1.249、0.254和0.716 mg/g;用一级动力学方程拟合3种填料基质对总磷的吸附反应过程较好,相关系数都在0.900以上,无烟煤、活性炭和草炭吸附速率分别为0.025、0.023和0.014 mg/(g·h),其中经无烟煤处理过的污水,出水最清澈;在模拟土壤渗滤系统实验中,当进水浓度为3.43~8.43 mg/L,水力负荷为0.08 m3/(m2·d)时,出水中总磷平均浓度为0.08 mg/L,满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级A标准,对总磷的去除率高达96.48%~99.19%。     

园林废弃物堆肥用于屋顶绿化轻型基质的配方筛选

针对用于屋顶绿化基质的泥炭存在资源不足的问题,以园林废弃物堆肥、泥炭和珍珠岩配制9组混合基质,以马蔺为供试植物,通过基质筛选和屋顶绿化模拟栽培实验研究园林废弃物堆肥替代泥炭用于屋顶绿化轻型基质的效果。结果表明,9组基质干容重为0.08~0.11 g·cm⁻³、饱和水容重为0.46~0.56 g·cm⁻³。添加20%泥炭的处理组总孔隙度和通气孔隙度较小,持水孔隙度较大。9组基质的pH和EC适宜植物生长。结合隶属度评价结果和北京市《屋顶绿化规范》,筛选T3组(10%园林废弃物堆肥+90%珍珠岩)和T6组(10%园林废弃物堆肥+10%泥炭+80%珍珠岩)2组处理用于屋顶绿化模拟栽培实验。结果表明,2组基质全氮、有效磷、速效钾质量分数变化趋势基本一致,T6组中10%园林废弃物堆肥和10%泥炭的混合加入提升了基质全氮和有机质质量分数,但抑制了基质有效磷和速效钾的释放。2组处理中的马蔺均生长良好,T3组(1.475 mg·g⁻¹)马蔺叶绿素质量分数比T6组(1.154 mg·g⁻¹)处理提升了27.82%,而T6组基质促进了株高增长、地上部和地下部生物量积累。主成分综合评价得分为T3组>T6组,即10%园林废弃物堆肥与90%珍珠岩混合配制的基质得分最高,能够替代泥炭用于屋顶绿化中。本研究结果可为园林废弃物堆肥用作屋顶绿化轻型基质提供参考。     

北京市区绿地土壤中铅等重金属累积及空间分异特征

为考察北京市区绿地土壤重金属累积及其空间分异特征,在北京市区采集了151个绿地表层(0~20cm)土壤样品,并通过地统计分析方法研究了土壤样品中Pb等重金属元素累积及空间变异特征。结果表明:1)北京市区内绿地土壤重金属Pb、Cr、Zn、Cu的含量分别为26.9,0.33,49.64,76.85 mg/kg,存在累积现象,地积累指数分别为0.13、0.09、-0.22和-0.64,Cr和Cu地积累级别为2级,Zn和Pb地积累级别为1级。2)Pb和Zn的半变异函数最佳理论模型为高斯模型,Cr和Cu则分别为指数模型和球面模型。Pb在空间变异上为极弱的空间自相关,其余3种重金属则呈中等强度的空间自相关。3)Cu和Zn在中部和东北部含量较高,Pb中部地区含量较高,从中部向外围呈递减的趋势。Cr高值区分布比较零散,呈不规则斑块状分布。     

辽宁省森林植被碳储量及其动态变化

森林是陆地生态系统的主要组成部分,在全球碳循环中起着十分重要的作用。利用1990─2010年间5期的森林资源清查资料,采用森林植被生物量换算因子连续法,估算了辽宁省森林植被碳储量和碳密度,并分析其动态变化。结果表明:在1990─2010年间,辽宁省森林面积增加了17.05×105 hm2,年均增长率为1.70%。辽宁省5次(1989─1993、1994─1998、1999─2003、2004─2008、2009─2013年)森林资源清查期的植被碳储量分别是87.10、100.78、108.04、122.06、141.80 Tg,年均增长率为2.47%,这说明辽宁省森林起着碳汇作用。乔木林、疏林和灌木林、经济林碳储量分别增加50.90、2.97、0.83Tg,碳储量平均年增加量分别为2.55、0.15、0.04 Tg·a-1。在不同植被类型中,阔叶林的碳储量和碳密度均大于针叶林,其中,栎类、杨树及阔叶混交林是阔叶林碳储量的主要贡献者,而在针叶林中,落叶松、油松占主导地位。在不同龄级的乔木林中,幼、中龄林碳储量所占比重大。在现阶段(2010年),辽宁省乔木林碳储量分别为121.49 Tg,碳密度为31.12 Mg·hm-2。幼龄林和中龄林的面积占总面积的73.38%,碳储量占总碳储量的60.12%,其碳密度仅为19.52和36.18 Mg·hm-2,远低于成熟林的碳密度(54.32 Mg·hm-2)。可知现阶段辽宁省森林具有幼龄林和中龄林面积大、林龄小和平均碳密度低的特点,因此随着幼龄林和中龄林的碳密度和碳储量的不断增长,未来辽宁省森林植被的碳汇功能将进一步增强。     

北京城区绿地土壤重金属污染评价与空间分析

为了揭示北京城区绿地土壤重金属污染状况、影响因素和空间结构特征,从而为北京市环境保护和绿地土壤重金属污染防治提供理论依据,采集北京地区公园绿地、道旁绿地、附属绿地和居住绿地等多个绿地类型中的151个表层土壤(0~20 cm)样品,测定了样品中的重金属(Pb、Cd、Ni、Hg、As)含量,综合运用内梅罗污染指数法及地统计分析方法对5种重金属污染状况、影响因素及空间分布特征进行研究。结果表明:北京城区绿地土壤重金属Pb、Cd、Ni、Hg、As质量分数分别为29.89、0.33、23.89、1.42和7.54 mg?kg~(-1)。5种重金属内梅罗综合污染指数为1.19,属于轻度污染,其中Hg单项污染指数为1.54,污染等级为轻度污染,其余4种重金属单项污染指数均在0.7以下,污染等级为安全级。公园绿地土壤重金属污染内梅罗指数为1.81,属于轻度污染,并且存在轻度的Hg污染,污染指数为1.37,道旁绿地、居住绿地和附属绿地均未受到重金属污染。半变异函数拟合结果表明,5种重金属均存在中等强度的空间自相关性,其中Pb和Cd拟合于球状模型,块基比值分别为65.03%和43.12%;Hg拟合于高斯模型,块金比值为41.3%;Ni和As拟合于指数模型,块金比值分别为44.35%和49.96%。另外,Pb、Cd和As表现为各向异性,Hg和Ni表现为各向同性。Ni和As高值区主要分布在北部地区;Pb和Hg高值区分布主要集中在中部,呈现出从中部向外围递减的趋势;Cd高值区分布比较零散,呈不规则斑块状分布。5种重金属污染及空间结构受到随机因素和结构因素的共同影响,受随机因素影响的程度为PbAsNiCdHg。     

森林碳汇的估算方法及其发展趋势

森林生态系统是地球陆地生物圈的主体,也是陆地表面最大的碳库,在全球碳循环研究中扮演着重要角色,它通过同化作用吸收固定大气中的CO_2,抑制其浓度上升的功能对于应对气候变化问题具有积极的现实意义.准确地估算森林生态系统的碳汇储量,不仅有利于解释全球碳收支不平衡的问题,也有利于促进林业碳汇交易的快速发展.但是目前的估算方法在具有一定适用性的同时也都存在着各自的不足.评述了目前国内外应用最为广泛的样地清查法、涡度相关法及应用遥感技术的模型模拟法三种森林碳汇估算方法的发展历史和应用现状,并分析了各方法的优点与局限性.最后指出:应根据实际情况选择适合的单一方法或几种方法的结合来估算森林碳汇,以便提高估算精度;应加强森林生态系统内部联系及数据时空转换、插补的研究,并充分发挥各方法的优势,采取多种方法相结合的方式完善连续观测系统和区域监测网络的建设,降低估算方法中的不确定性,为大尺度估算提供合理的参数和数据分析基础.     

拉瑞尔Larrea tridentata光合特性对CO2摩尔分数和干旱的响应

利用Li-6400光合测定系统测定拉瑞尔L.tridentata的光合生理特性及其对CO2摩尔分数升高和干旱的响应。结果表明：土壤水势在-0.884 5 MPa以上,L.tridentata的光合器没有任何损害,抵御干旱的能力很强;适当的增加CO2摩尔分数有利于提高光饱和点、光量子利用效率和最大净光合速率,且CO2摩尔分数升高的正效应要大于土壤水分胁迫的负效应,因而在一定程度上CO2摩尔分数的增加,提高了L.tridentata的抗旱能力;随着光合有效辐射的增强和CO2摩尔分数的升高,叶片净光合速率、CO2饱和点和羧化速率都有增大趋势,叶片对高摩尔分数CO2利用效率提高;不同土壤水分条件下,叶片气孔导度和蒸腾速率都随着CO2摩尔分数的升高而降低,水分利用效率随着CO2摩尔分数的升高而升高;既能饱和叶片的RubisCO,又不至于造成气孔大量关闭的CO2摩尔分数在700~800μmol.mol-1左右,说明目前的CO2摩尔分数还不足以饱和拉瑞尔的RubisCO酶。未来CO2摩尔分数升高,将对拉瑞尔的光合作用有所促进,并可能提高拉瑞尔对干旱的适应能力。     

粉煤灰吸附含镍废水的研究

采用EDTA滴定法以热电厂废弃物粉煤灰为吸附剂,对含镍废水进行了吸附研究,模拟测定了影响粉煤灰吸附工业废水中重金属离子的几种因素。结果表明:低温,高的镍离子浓度,粉煤灰颗粒细、数量多能提高粉煤灰的吸附效能。同时这种方法简便,成本低廉,能达到以废治废的目的。     

北京低山区森林土壤中CH4排放通量的研究

CH4是大气中一种重要的温室气体,与土壤圈有着频繁的交换过程。用静态箱式技术原位测定了北京西山低山区油松人工林地土壤中CH4的排放通量,结果显示北京西山森林土壤为大气CH4重要的汇。年平均吸收值为20.47 g(m-2(h-1,变动范围0～44.8 g(m-2(h-1。 吸收值有一定的季节变化规律, 冬季的吸收值最小,几乎为0,春秋季较高,夏季最高。影响吸收的外界环境因素主要有地表下5 cm处的土壤温度。原状土壤氧化CH4的模拟实验表明吸收过程为纯生物化学过程,吸收作用主要发生在0～5 cm的矿质土层,而枯落物层和20 cm以下的层次基本无吸收反应。CH4的氧化速率在开始的12 h内可用一级反应动力学方程 C =C 0e-kt很好地模拟 。