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中晚全新世科尔沁沙地气候变化及沙地演化研究

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干旱区地理 2024年

作者：廖婉约介冬梅高桂在王江永国家环境保护湿地生态与植被恢复重点实验室长白山地理过程与生态安全教育部重点实验室新疆大学地理与遥感科学学院东北师范大学地理科学学院植被生态科学教育部重点实验室

科尔沁沙地生态环境脆弱，对气候变化反应敏感，明确沙地演化规律及其对气候变化的响应对于未来沙地保护和管理具有重要理论指导意义。以科尔沁沙地东北缘一处风沙古土壤剖面为研究对象，利用粒度、烧失量、植硅体指标系统重建了科尔沁... 详细信息

科尔沁沙地生态环境脆弱，对气候变化反应敏感，明确沙地演化规律及其对气候变化的响应对于未来沙地保护和管理具有重要理论指导意义。以科尔沁沙地东北缘一处风沙古土壤剖面为研究对象，利用粒度、烧失量、植硅体指标系统重建了科尔沁沙地中晚全新世以来的气候变化和沙地演化。结果表明：5700～2400 cal a BP期间，科尔沁沙地经历了2次固定期和2次扩张期。第一次固定期为5700～4800 cal a BP，东亚夏季风强烈，气候温暖湿润，沙地大部分为固定沙丘；第一次扩张期为4800～3900 cal a BP，此时夏季风不断衰退，气候开始变得冷干，导致沙地逐渐扩张；第二次固定期为3900～3300 cal a BP，气候转暖湿，土壤发育，沙地面积减少；第二次扩张期为3300～2400 cal a BP，气候转冷干，沙地再次扩张，古土壤层普遍被风沙覆盖。总之，东亚夏季风驱动的气候变化驱动了科尔沁沙地中晚全新世沙地演化，沙地管理政策的制定需要特别关注未来气候变化趋势。

关键词：科尔沁沙地气候变化沙地演化植硅体分析粒度分析

基于高通量定量PCR与高通量测序技术研究城市湿地公园抗生素抗性基因污染特征

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环境科学 2024年第1期45卷 576-583页

作者：黄福义周曙仡聃潘婷周昕原苏建强张娴中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室福建省流域生态重点实验室厦门361021 中国科学院大学北京100049 中国科学院华南植物园退化生态系统植被恢复与管理重点实验室广州510650

城市湿地公园是城市湿地保护与利用的重要实践,具有重要的生态系统服务价值.抗生素抗性基因(ARGs)作为一种新污染物,在水体环境中普遍存在,是当前环境研究和公众关注热点.基于高通量定量PCR与16S rRNA基因高通量测序技术,深入研究了厦... 详细信息

城市湿地公园是城市湿地保护与利用的重要实践,具有重要的生态系统服务价值.抗生素抗性基因(ARGs)作为一种新污染物,在水体环境中普遍存在,是当前环境研究和公众关注热点.基于高通量定量PCR与16S rRNA基因高通量测序技术,深入研究了厦门城市湿地公园水体环境中抗生素抗性基因的种类、丰度水平和分布特征.结合微生物群落特征和水质理化性质,阐释了城市湿地公园抗生素抗性基因污染的影响因子和驱动机制.结果表明,城市湿地公园水体环境总共发现了217种抗生素抗性基因,丰度水平高达6.48×10^(9)copies·L^(-1),抗性基因呈现出丰度较高、种类多样以及普遍共存的特点,城市湿地公园是抗生素抗性基因分布的重要热区和存储库;Marivivens、NS5_marine_group和Planktomarina等9种微生物是41种抗生素抗性基因的潜在携带者,微生物群落结构对城市湿地公园水体环境抗性基因变化的单独解释量达到了51%,因此微生物群落是城市湿地抗生素抗性基因赋存和演化最重要的驱动力.基于研究结果,暗示着城市湿地公园水体环境抗生素抗性基因具有潜在水生态安全及人类健康风险,应该加强城市湿地公园水体环境微生物污染研究与控制.

关键词：高通量城市湿地抗生素抗性基因(ARGs) 水环境新污染物

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越冬动物肠道微生物多样性及功能研究进展

生物多样性 2024年第3期32卷 151-163页

作者：郝操吴东辉莫凌梓徐国良广州大学地理科学与遥感学院广东省农村水环境面源污染综合治理工程技术研究中心广州510006 东北师范大学环境学院国家环境保护湿地生态与植被恢复重点实验室长春130117 中国科学院东北地理与农业生态研究所湿地生态与环境重点实验室长春130102

越冬是全球温带和寒带地区动物生活史和演化过程的重要阶段,顺利越冬对于动物种群的繁衍与维持至关重要。肠道微生物与宿主长期共同进化并形成复杂的共生关系,在动物生长发育、健康调控及恶劣环境适应等方面发挥着重要作用。越冬动物不... 详细信息

越冬是全球温带和寒带地区动物生活史和演化过程的重要阶段,顺利越冬对于动物种群的繁衍与维持至关重要。肠道微生物与宿主长期共同进化并形成复杂的共生关系,在动物生长发育、健康调控及恶劣环境适应等方面发挥着重要作用。越冬动物不仅在形态、生理和行为方面发生适应性变化,其肠道微生物也发生改变,这对宿主适应低温不可或缺。近些年越冬动物肠道微生物工作日渐受到重视,鉴于肠道微生物的重要意义,本文总结和评述了4个方面内容:(1)越冬动物肠道微生物领域的研究现状。该领域发文量近年来增长快速,冬眠动物肠道微生物研究最多且更为深入。肠道微生物多样性、影响因素和群落构建机制以及肠道微生物对动物越冬的作用机制是该领域的研究热点;(2)越冬动物肠道微生物群落多样性、组成及其功能基因的变化。冬季动物肠道细菌群落以拟杆菌门、厚壁菌门和变形菌门为主,且多样性较夏季更低。冬眠动物肠道细菌群落的功能基因以脂肪代谢为主;(3)影响冬季动物肠道微生物群落的主要因素。肠道微生物群落与越冬宿主肠道形态和生理、物种类别、食性、越冬策略及外界环境时空和气候变化密切联系;(4)肠道微生物在动物越冬方面发挥的重要功能。肠道微生物参与宿主营养获取和能量代谢、调节宿主产热、影响宿主抗冻性及免疫力。本研究可增加人们对非生长季动物肠道微生物多样性维持及其生态功能的认识,并帮助深入思考肠道微生物及其与宿主互作机制在调控动物适应环境变化方面的潜在影响。

关键词：冬眠滞育肠道菌群宿主–微生物互作冬季生物多样性冷适应

春夏季巢湖湖滨沉积物-水界面磷动态与内源释放潜力

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中国环境科学 2024年第9期44卷 4948-4957页

作者：王计超黄涛许丹李胜景汪波尹浩杰孙庆业安徽大学资源与环境工程学院湿地生态保护与修复安徽省重点实验室安徽合肥230601

采用传统采样和薄膜扩散梯度技术(DGT),分析了春夏季巢湖西北部湖滨上覆水、间隙水及沉积物中磷形态和DGT有效态磷铁(DGT-P、DGT-Fe)的动态变化及扩散通量.结果表明,初夏季(6月)湖滨上覆水磷含量显著降低,可能源于藻类生长吸收营养盐;... 详细信息

采用传统采样和薄膜扩散梯度技术(DGT),分析了春夏季巢湖西北部湖滨上覆水、间隙水及沉积物中磷形态和DGT有效态磷铁(DGT-P、DGT-Fe)的动态变化及扩散通量.结果表明,初夏季(6月)湖滨上覆水磷含量显著降低,可能源于藻类生长吸收营养盐;而间隙水磷形态含量季节差异显著.巢湖西北部湖滨沉积物无机磷主要为自生磷(Auth-P),占无机磷(IP)比例为19.7%~61.3%.湖滨带消落区(S1、S2)沉积物磷含量明显低于堤坝隔离区(S3),但受有机质水平、水动力扰动等因素影响,具有更高的磷释放潜力;夏季沉积物内源磷释放潜力高于春季.DGT-P和DGT-Fe的相关分析结果表明,湖滨带消落区沉积物内源磷释放主要受控于铁结合态磷还原过程,而堤坝隔离区沉积物受铁磷循环调控作用较弱.

关键词：巢湖湖滨带沉积物薄膜扩散梯度技术磷

辽河口“退塘还湿”修复区生态系统CO_(2)交换及其环境调控

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环境科学 2024年第2期45卷 920-928页

作者：刘思琪陈虹邢庆会程浩韩建波徐雪梅上海海洋大学海洋生态与环境学院上海201306 国家海洋环境监测中心国家环境保护海洋生态环境整治修复重点实验室大连116023

滨海湿地因其碳汇功能强大,在减缓全球气候变化中发挥着重要作用,“退塘还湿”作为近几年我国滨海湿地生态修复开展的主要形式之一,对其碳源/汇功能的研究较为匮乏.基于涡度相关技术,观测了2021年辽河口“退塘还湿”修复区CO_(2)通量,... 详细信息

滨海湿地因其碳汇功能强大,在减缓全球气候变化中发挥着重要作用,“退塘还湿”作为近几年我国滨海湿地生态修复开展的主要形式之一,对其碳源/汇功能的研究较为匮乏.基于涡度相关技术,观测了2021年辽河口“退塘还湿”修复区CO_(2)通量,研究了修复区内盐沼湿地生态系统CO_(2)交换特征及其环境调控.结果表明,修复区净生态系统CO_(2)交换(NEE)平均日变化曲线在春季和秋季呈“U”型,在夏季呈“V”型,在冬季呈“一”型,其春、夏、秋和冬季的效率(以C计)分别为-40.06、-63.62、2.33和34.43 g·m^(-2).修复区NEE日累积年内变化整体呈“V”型,NEE、生态系统呼吸(Reco)和总的初级生产力(GPP)月累积差异明显.2021年修复区内光合有效辐射(PAR)是白天NEE的重要调控因子,二者呈直角双曲线关系,PAR可以解释白天NEE变化的53%;空气温度(T_(a))是夜晚生态系统呼吸(R_(eco,night))的主控因子,二者呈指数关系,T_(a)生态系统呼吸的温度敏感性(Q_(10))为2.19,T_(a)可以解释R_(eco,night)变化的42%,T_(a)≥5.5℃时Q_(10)为1.81,T_(a)可以解释R_(eco,night)变化的51%.另外,2021年生长季辽河口湿地修复区NEE与土壤含水量(SWC)和饱和水汽压差(VPD)均呈显著的线性负相关,而NEE与土壤温度(Ts)和相对湿度(RH)无显著相关.2021年辽河口“退塘还湿”修复区盐沼湿地表现为碳汇,总净固碳量(以C计)为-66.89 g·m^(-2),其具有长期的碳增汇潜力.

关键词：盐沼湿地滨海蓝碳湿地修复涡度相关(EC) CO_(2)通量净生态系统CO_(2)交换

高潜水位采煤沉陷区资源化、能源化、功能化利用构想与实践

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煤炭学报 2024年第1期49卷 65-74页

作者：袁亮徐良骥安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室安徽淮南232001 深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室安徽淮南232001 煤矿生态环境保护国家工程实验室安徽淮南232001

高潜水位矿区井工开采往往造成地表大面积沉陷积水,矿区生态环境发生变化,沉陷区国土资源由以土地资源为主转变为水资源为主、水土资源共存的局面。目前,采煤沉陷区水资源开发利用不充分,可再生能源开发、多能互补利用和废弃矿井抽水蓄... 详细信息

高潜水位矿区井工开采往往造成地表大面积沉陷积水,矿区生态环境发生变化,沉陷区国土资源由以土地资源为主转变为水资源为主、水土资源共存的局面。目前,采煤沉陷区水资源开发利用不充分,可再生能源开发、多能互补利用和废弃矿井抽水蓄能等方面具有得天独厚的条件和巨大发展潜力,采煤沉陷区国土空间功能也需结合现有条件重新定位与建构。在此背景下,提出高潜水位采煤沉陷区资源化、能源化和功能化利用构想。系统阐述了“三化”面临的科学问题,如采煤沉陷水域水资源量和水生态环境演变规律、地表残余变形规律;“三化”涉及的关键技术与模式,包括监测与评价技术,如“天-空-地-水-井”一体化协同监测技术体系、采煤沉陷区水生态环境调查评价方法、采煤沉陷区建设场地地基稳定性评价方法,以及治理利用技术及模式,如采煤沉陷区水生态环境修复技术模式、采煤沉陷区水资源保持与高效利用技术模式、水资源区域协调开发与高效利用技术模式、风光互补模式、制氢-合成氨-掺氨燃烧发电模式、废弃矿井抽水蓄能模式、农业用地功能构建(复垦地土壤重构)技术、建设用地功能构建(采空区注浆地基加固)技术、生态用地功能构建(地表水系重构与生态湿地建设)技术;并从产业融合、资金筹集、科技创新、区域统筹等方面提出了具体的政策建议。

关键词：高潜水位采煤沉陷区资源化能源化功能化

珠江河口地表水锰氧化物对磷的“载-卸”作用

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环境科学 2024年第1期45卷 173-180页

作者：李睿梁作兵伍祺瑞杨晨晨田帝高磊陈建耀中山大学地理科学与规划学院广州510275 中国科学院华南植物园退化生态系统植被恢复与管理重点实验室广州510650

地表径流输送的磷在河口水环境营养结构平衡和初级生产力调节中起到了关键作用.通过测定不同季节珠江下游及河口地表水阴阳离子、总磷及其形态、颗粒态铁(PFe)、颗粒态锰(PMn)和颗粒态铝(PAl)等理化性质,探究咸-淡水交互区内磷的时空分... 详细信息

地表径流输送的磷在河口水环境营养结构平衡和初级生产力调节中起到了关键作用.通过测定不同季节珠江下游及河口地表水阴阳离子、总磷及其形态、颗粒态铁(PFe)、颗粒态锰(PMn)和颗粒态铝(PAl)等理化性质,探究咸-淡水交互区内磷的时空分布特征,并识别控制磷迁移转化的关键因素.结果表明,ρ(TP)(28.88~233.68μg·L^(-1))受到沉降和稀释作用随盐度升高呈下降趋势,且占比大小为:溶解态无机磷(DIP,37.3%)>颗粒态无机磷(PIP,22.7%)>溶解态有机磷(DOP,21.0%)>颗粒态有机磷(POP,19.0%).PIP与PFe、PMn和PAl有显著(P环境中吸附携载无机磷,迁移至高盐度水体释放.

关键词：咸-淡水交互区盐度梯度磷赋存形态迁移转化

秸秆离田对水稻Cd吸收累积的影响与摄入健康风险评估

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环境科学学报 2024年第2期44卷 413-422页

作者：文耀林丁华谢沙王子钰辜娇峰曾鹏廖柏寒周航中南林业科技大学环境科学与工程学院长沙410004 国家环境保护重金属污染监测重点实验室长沙410019 湿地与土壤生态修复湖南省重点实验室长沙410004

秸秆离田能增加稻田土壤中镉(Cd)的输出.本研究在2种不同Cd污染程度稻田开展田间试验,设置5种处理研究秸秆离田措施对水稻Cd吸收累积及稻米摄入人体健康风险的影响.研究结果表明:(1)相比与秸秆还田处理,秸秆离田处理提高了轻度和中重度C... 详细信息

秸秆离田能增加稻田土壤中镉(Cd)的输出.本研究在2种不同Cd污染程度稻田开展田间试验,设置5种处理研究秸秆离田措施对水稻Cd吸收累积及稻米摄入人体健康风险的影响.研究结果表明:(1)相比与秸秆还田处理,秸秆离田处理提高了轻度和中重度Cd污染稻田土壤pH值0.13~0.58个单位,降低了秸秆分解的产酸作用,降低了土壤酸化效应;秸秆离田降低土壤有机质含量0.68%~19.48%,减少了有机质溶解带来的活性Cd可能.(2)秸秆离田处理显著影响轻度和中重度Cd污染稻田土壤Cd赋存形态,T1~T4处理使酸可提取态Cd占比分别降低0.74%~7.52%和5.70%~16.34%,残渣态Cd占比分别提升4.59%~14.40%和5.96%~18.49%;降低了土壤Cd的迁移性和生物可利用性,也提高了Cd的稳定性.(3)秸秆离田处理使轻度和中重度Cd污染稻田糙米Cd含量分别降低14.47%~40.13%和18.21%~25.33%,水稻植株Cd积累量分别降低20.53%~63.41%和15.05%~34.95%,降低了成人和儿童的稻米食用的人体健康风险THQ值.因此在Cd污染稻田长期实施秸秆离田措施能有效降低土壤Cd有效性,减少水稻Cd积累,降低糙米食用风险,保障水稻安全生产.

关键词：秸秆离田水稻 Cd污染土壤赋存形态健康风险评估

不同林龄中间锦鸡儿叶功能性状及其对年际降水量的响应

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草地学报 2024年

作者：李琴王奕璇王磊张雪潘昱伶杨新国王筱平宁夏大学生态环境学院西北土地退化与生态恢复国家重点实验室培育基地西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室宁夏黄河湿地生态系统国家定位观测研究站

降水作为内陆干旱地区植被重要的水分来源，在调节中间锦鸡儿（Caragana liouana）叶功能性状与生长发育中发挥关键作用。本研究以不同林龄中间锦鸡儿为研究对象，分析不同林龄中间锦鸡儿叶功能性状差异及其对年际降水量变化的响应机制... 详细信息

降水作为内陆干旱地区植被重要的水分来源，在调节中间锦鸡儿（Caragana liouana）叶功能性状与生长发育中发挥关键作用。本研究以不同林龄中间锦鸡儿为研究对象，分析不同林龄中间锦鸡儿叶功能性状差异及其对年际降水量变化的响应机制，旨在揭示其对荒漠区干旱环境的适应策略。结果表明：不同林龄中间锦鸡儿叶片种内变异程度大；PCA分析结果显示叶长（Leaf length，LL），叶宽（Leave weight，LW），叶鲜重（Fresh weight of leaves，LFW），叶干重（Dry weight of leaves，LDW）与叶面积（Leaf area，LA）是叶片功能性状的主要指标，表明中间锦鸡儿通过调节多个叶功能性状之间的关系以适应环境变化；随降水量变化，2005年、1975年与1987年种植的中间锦鸡儿生长速率差异显著，1996年的生长速率不显著。综上所述，不同林龄中间锦鸡儿叶片通过多功能性状组合变异对年际降水量变化进行响应，以较好地适应干旱区环境。

关键词：中间锦鸡儿叶功能性状降水量不同林龄