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拟柱孢藻（Cylindrospermopsis raciborskii）生态学研究现状与面临的挑战

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中山大学学报(自然科学版)(中英文) 2024年

作者：韩博平雷腊梅赵亮彭亮肖利娟暨南大学生态学系华南师范大学生态科学研究所

拟柱孢藻（Cylindrospermopsis raciborskii）广泛分布于热带地区，被认为是热带或泛热带种类，能够产生多种毒素，其在水体中形成优势或发生水华将直接影响供水安全并导致生态系统的退化。近30 a来，拟柱孢藻的分布在全球尺度上呈“蔓... 详细信息

拟柱孢藻（Cylindrospermopsis raciborskii）广泛分布于热带地区，被认为是热带或泛热带种类，能够产生多种毒素，其在水体中形成优势或发生水华将直接影响供水安全并导致生态系统的退化。近30 a来，拟柱孢藻的分布在全球尺度上呈“蔓延”之势，在欧洲、北美洲和亚洲大陆的很多水体中广泛发生。我国近10 a来拟柱孢藻分布的范围不断扩大，在珠江下游地区的供水水库中成为最主要的优势蓝藻种类。按目前的发展趋势，预计拟柱孢藻将很快成为我国淡水水体中继微囊藻（Microsystis）之后的第2个管控有害蓝藻种类。为避免发生类似于被动应对大范围微囊藻重度水华的困局，迫切需要前瞻性地开展基于现代生态学理念的拟柱孢藻种群生态学研究，理解其快速大范围发生并占据优势的生态学基础。本文从生物地理学与种群生态学的角度，对当前拟柱孢藻的扩张机制、种群竞争优势及其对生态系统的影响进行梳理，重点分析了拟柱孢藻对磷的高效吸收机制与对热带水环境的适应性，强调认为珠江流域及邻近地区是东亚和全球尺度上拟柱孢藻研究的关键区域。我们认为在气候变暖的背景下，珠江流域及邻近地区将成为该种北向扩散的种源区，以云贵高原为跳板，进入长江流域进一步向高纬度扩散。制定国家层面上的监测规范、防治方法和管理对策，迫切需要实施跨学科的整合研究，大力推进我国拟柱孢藻种群生态学的研究和发展。

关键词：蓝藻水华藻毒素扩张竞争入侵

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天山冰川退缩区土壤汞分布特征及累积

中国环境科学 2024年第3期44卷 1397-1406页

作者：彭诗雅刘楠涛李鑫王训常顺利新疆大学生态与环境学院新疆乌鲁木齐830046 中国科学院地球化学研究所贵州贵阳550081

本文以新疆天山乌鲁木齐河源一号冰川退缩区为研究区域,通过^(210)Pbex、^(137)Cs放射性同位素测年和侵蚀性堆积地貌判定退缩区的年代演替序列,并据此设置了系列采样点,对土壤进行分层采样,测定样品总汞浓度等指标,计算各年代退缩区的... 详细信息

本文以新疆天山乌鲁木齐河源一号冰川退缩区为研究区域,通过^(210)Pbex、^(137)Cs放射性同位素测年和侵蚀性堆积地貌判定退缩区的年代演替序列,并据此设置了系列采样点,对土壤进行分层采样,测定样品总汞浓度等指标,计算各年代退缩区的汞累积速率,探究乌鲁木齐河源一号冰川退缩区土壤中汞的分布特征及其累积过程.结果表明:冰川退缩区土壤汞含量和汞储量随着退缩时间增长呈现出增加的趋势,各层土壤汞的平均含量由大到小依次为:0~5cm[(13.28±6.60)μg/kg]>5~10cm[(11.47±7.34)μg/kg]>10~15cm[(10.19±6.57)μg/kg]>基岩[(0.23±0.09)μg/kg];冰川退缩区植被生长促进了土壤汞的富集,退缩区内土壤汞浓度与土壤有机碳、氮含量呈显著正相关,而且由于植被生物量很小,退缩区土壤中汞的累积速率也较低(0.09~33.43μg/(m^(2)·a),平均值为16.92μg/(m^(2)·a));近250a来(1777年以来),天山一号冰川退缩区土壤汞累积速率呈加速增加趋势,由1777年的0.09μg/(m^(2)·a)增加至2017年的33.43μg/(m^(2)·a),这意味着自工业革命以来大气汞含量及沉积量在不断增加.

关键词：天山冰川退缩区土壤汞分布大气Hg^(0)沉降汞累积速率

基于分布式产流要素和时空深度学习算法的径流后处理研究

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水利学报 2024年第9期55卷 1123-1134页

作者：吴垚许月萍刘莉何柯琪浙江大学建筑工程学院水科学与工程研究所杜克大学尼古拉斯环境学院地球与气候科学研究所

准确的径流模拟是流域水资源管理和区域综合政策制定的重要前提。为提高径流模拟的精度,本文以浙江省台州市永安溪流域为研究区域,基于2010—2019年柏枝岙站出口断面的实测日径流数据和网格化HBV模型(G rid-HBN)的模拟结果,提出了一种... 详细信息

准确的径流模拟是流域水资源管理和区域综合政策制定的重要前提。为提高径流模拟的精度,本文以浙江省台州市永安溪流域为研究区域,基于2010—2019年柏枝岙站出口断面的实测日径流数据和网格化HBV模型(G rid-HBN)的模拟结果,提出了一种耦合卷积神经网络CNN和长短期记忆网络LSTM的CNN-LSTM时空后处理模型;构建了基于单一产流要素的s-CNN-LSTM模型和基于两种产流要素的bi-CNN-LSTM模型,并与基准模型s-LSTM开展径流后处理和比较分析。研究结果表明:Grid-HBV模型率定期和验证期的纳什效率系数(NSE)分别为0.78和0.81,整体径流模拟效果较好,但存在中、高水低估和低水高估的不足。经s-LSTM模型后处理后,率定期和验证期NSE提升至0.87和0.85,提升幅度为11.2%和5.8%;s-CNN-LSTM模型后处理后NSE分别为0.90和0.89,提升幅度为14.6%和10.9%。bi-CNN-LSTM模型后处理后率定期和验证期NSE皆达到0.92,提升幅度为17.2%和14.2%,比s-LSTM模型的提升幅度分别大6.0%和8.4%,且该模型对原模拟径流高、中、低各流量等级中的局部缺陷有针对性改善。在4个典型洪水事件的分析中,bi-CNN-LSTM模型总体后处理效果最好,与CridHBV模型模拟结果相比,各洪峰误差平均减小36.6%,s-LSTM模型和s-CNN-LSTM模型则平均额外减小了19.3%和30.3%。基于分布式产流要素的CNN-LSTM模型具有较好的径流后处理能力,能够显著提高水文模型径流模拟效果,有助于流域水文水资源的科学管理。

关键词：径流后处理 CNN-LSTM 深度学习网格化HBV水文模型椒江流域

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安徽省黄山市歙县两栖爬行动物生物多样性分布格局研究

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生态与农村环境学报 2024年

作者：施佳怡何智荣吴思雨时莹莹白玉峰刘美婷张春娜王雨婷谭诗慧陆健田萌方舒心赵娜李佳琦王苏盆安徽师范大学生态与环境学院安徽师范大学生命科学学院生态环境部南京环境科学研究所

现今在全球范围内，两栖爬行动物种群的生存承受着多重压力，其种群数量已出现明显的下降趋势，因此开展两栖爬行动物生物多样性的调查与保护工作刻不容缓。为全面了解安徽省黄山市歙县两栖爬行动物的生物多样性现状，我们于2023年的5月... 详细信息

现今在全球范围内，两栖爬行动物种群的生存承受着多重压力，其种群数量已出现明显的下降趋势，因此开展两栖爬行动物生物多样性的调查与保护工作刻不容缓。为全面了解安徽省黄山市歙县两栖爬行动物的生物多样性现状，我们于2023年的5月、8月和10月对歙县开展调查，调查方法以样线法为主、围栏陷阱法为辅。本次调查将歙县县域划分为28个10 km×10 km的调查样区，每个样区设置调查样线3-5条，样线长均不少于200 m。调查结束后，我们共设置了258条样线和32个围栏陷阱。本次调查共记录到2221只两栖动物，隶属于2目7科18属22种，其中包括1个入侵种——美洲牛蛙（Lithobates catesbeiana）；调查还记录到532只爬行动物，隶属于1目8科17属20种。对其多样性分析，结果显示：因不同物种繁殖期存在差异，本次调查发现的两栖动物物种种类和数目多于爬行动物，且泽陆蛙（Fejervarya multistriata）、蓝尾石龙子（Plestiodon elegans）分别为两栖和爬行动物的优势种；歙县两栖爬行动物生物多样性高而物种均匀度低；溪流型两栖动物及灌丛石隙型爬行动物多样性指数最高。本次调查表明，歙县区域内的两栖爬行动物具有重要的保护价值，有助于全面了解安徽省歙县两栖爬行动物资源概况，为其科学保护和管理提供基础资料。

关键词：歙县两栖动物爬行动物生物多样性物种多样性

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华南地区地幔过渡带结构及其动力学意义

地球物理学报 2024年第3期67卷 935-946页

作者：张晓青徐涛陈立春李喆祥桂林理工大学地球科学学院桂林541004 中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院矿产资源研究重点实验室北京100029 中国科学院地球科学研究院北京100029

华南地区同时受特提斯构造域和太平洋构造域影响,是研究板块相互作用的最佳场所之一.为研究华南地区深部动力学过程,本文基于国家固定台网30°N以南的宽频带台站数据,利用接收函数方法开展了华南地区地幔过渡带结构研究,并结合已有地质... 详细信息

华南地区同时受特提斯构造域和太平洋构造域影响,是研究板块相互作用的最佳场所之一.为研究华南地区深部动力学过程,本文基于国家固定台网30°N以南的宽频带台站数据,利用接收函数方法开展了华南地区地幔过渡带结构研究,并结合已有地质、地球物理资料,讨论了华南地区深部构造单元划分及其浅部构造响应.研究结果表明:(1)扬子克拉通下方地幔过渡带结构接近全球平均水平,相对稳定;(2)海南岛地区地幔过渡带厚度偏薄,且410-km和660-km界面分别显著下沉和上升,可能与海南地幔柱密切相关;(3)太平洋构造域和特提斯构造域深部构造边界显著,青藏高原东南缘主要受特提斯构造域影响,其地幔过渡带中可能残留有拆沉的岩石圈板片;(4)雪峰山以东地区的地幔过渡带主要受太平洋构造域影响,但南北也存在局部差异,南部华夏地块下方可能不存在滞留板片,太平洋板块的俯冲、后撤与东南沿海地区地壳减薄和大规模出露的中-新生代岩浆岩密切相关.

关键词：华南地区接收函数板片俯冲地幔过渡带地幔柱

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氮添加对我国喀斯特农田和森林生态系统土壤有机碳及其组分影响的Meta分析

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环境科学 2024年第9期45卷 5406-5415页

作者：闫宇鹏张博涵周志东陈远其湖南科技大学地球科学与空间信息工程学院地理环境与双碳研究所湘潭411201 湖南科技大学生命科学与健康学院湘潭411201 中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所北京100091

近年来随着人类活动加剧,大气氮(N)沉降持续增加.氮沉降影响生态系统的碳(C)循环,尤其是喀斯特脆弱生态系统.喀斯特生态系统被认为是重要的碳库,为评估N沉降对其C组分的影响,通过收集整理截至2023年3月底已经发表的14篇英文文献,共460... 详细信息

近年来随着人类活动加剧,大气氮(N)沉降持续增加.氮沉降影响生态系统的碳(C)循环,尤其是喀斯特脆弱生态系统.喀斯特生态系统被认为是重要的碳库,为评估N沉降对其C组分的影响,通过收集整理截至2023年3月底已经发表的14篇英文文献,共460组实验数据,利用Meta分析研究方法,分析了不同水平的N添加对喀斯特生态系统土壤有机碳(SOC)及其组分[土壤可溶性有机碳(DOC)、土壤微生物生物量碳(MBC)、颗粒有机碳(POC)和土壤易氧化有机碳(ROC)]的影响.结果表明:①N添加水平[≤50 kg·(hm^(2)·a)^(-1)、50~100 kg·(hm^(2)·a)^(-1)和>100 kg·(hm^(2)·a)^(-1),以N计]影响农田和森林土壤SOC及活性组分含量对N添加的响应.低N和高N添加显著提高了农田土壤SOC含量,中N添加则显著增加森林土壤SOC含量;高N添加增加农田土壤活性碳含量;中、低N增加森林土壤活性碳含量.②不考虑N添加水平时,N添加显著提高农田和森林土壤有机质(SOM)矿化,并增加农田土壤SOC含量;不同活性组分的响应存在差异,农田土壤POC和ROC含量增加,但DOC没有显著变化;森林土壤DOC和POC含量增加,但对MBC无显著影响.③农田和森林土壤SOC及其组分对N添加的响应比(RR)受不同环境因子的影响.在农田系统中,土壤SOC的响应比受年平均气温和土壤pH的影响,DOC响应比则受年平均气温、年均降水量及施N量的影响,POC响应比仅与施N量有关;在森林系统中,年平均气温、年均降水量和土壤pH显著影响土壤SOC的响应比,对DOC、POC和MBC响应比的影响不显著.上述结果表明,N添加有利于喀斯特农田和森林土壤SOC含量的增加,促进其土壤碳汇能力提升,但该效应受施N量的影响.研究结果为预测未来气候变化背景下喀斯特农田和森林生态系统土壤碳汇功能提供了科学依据.

关键词：氮添加喀斯特生态系统碳循环农田土壤森林土壤碳汇

广东沿海海草床的现状、面临的威胁与保护建议

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生物多样性 2024年第2期32卷 114-131页

作者：钟超廖亚琴刘伟杰隋昊志陈清华生态环境部华南环境科学研究所广州510530

海草床是地球上最具价值的生态系统之一,为人类提供广泛的生态系统服务。我国乃至全球范围内海草床面临着人类活动威胁,且呈退化趋势。广东海草研究起步较晚,近年来涌现的一些研究成果将广东海草分布特征清晰地呈现在世人面前,并发现海... 详细信息

海草床是地球上最具价值的生态系统之一,为人类提供广泛的生态系统服务。我国乃至全球范围内海草床面临着人类活动威胁,且呈退化趋势。广东海草研究起步较晚,近年来涌现的一些研究成果将广东海草分布特征清晰地呈现在世人面前,并发现海草床受到的威胁来源多样,但缺乏系统的总结。基于广东滨海地区未来一段时间将持续面临高强度人类活动压力的背景下,为有效保护海草床及其生物多样性,亟需进一步深入了解广东海草床存在的问题,从而提出针对性的保护建议。本文通过回顾21世纪以来广东海草床研究成果,汇总了广东海草分布信息,并结合现场调研和国内外海草床的研究报道,梳理了广东海草床面临的威胁。结果表明广东沿岸海草分布广泛,现有海草床面积约1,540ha。海草种类共5种,以卵叶喜盐草(Halophilaovalis)和贝克喜盐草(***)为主,日本鳗草(Zosterajaponica)、单脉二药草(Haloduleuninervis)和短柄川蔓草(Ruppia brevipedunculata)分布较少。本文阐明了人为因素和自然因素如何影响海草的生长和分布,并指出了广东海草床主要面临着海水养殖、渔业捕捞、陆源污染、海洋工程等人类活动的威胁。此外,物种入侵和全球气候变化的影响也不容忽视。针对上述威胁,在现有的保护基础之上,建议加强海草床生态系统研究、提升海草调查监测能力、建立健全海草保护监管体系、管控污染物排放、强化海草床生态修复并开展海草科普宣传等工作。

关键词：广东海草床人类活动威胁保护现状保护建议

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新时期我国生物多样性法制建设思考

生物多样性 2024年第5期32卷 1-11页

作者：赵富伟李颖硕陈慧生态环境部南京环境科学研究所南京210042

中国是生物多样性最丰富的国家之一,近年在生物多样性保护上取得了重要进展,在国际上引领达成《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》,但国内生物多样性法制建设却略显滞后。国家从生物多样性的资源属性和经济价值出发,以保护为主要目的,... 详细信息

中国是生物多样性最丰富的国家之一,近年在生物多样性保护上取得了重要进展,在国际上引领达成《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》,但国内生物多样性法制建设却略显滞后。国家从生物多样性的资源属性和经济价值出发,以保护为主要目的,兼顾资源合理利用,发布实施《森林法》《野生动物保护法》《种子法》等基本涵盖生态系统、物种和遗传多样性的法律法规,初步建立生物多样性法制体系。但现行生物多样性相关法律法规的立法理念滞后,立法系统性不强,关键制度组成不健全,与人与自然和谐共生的现代化建设需求极不相称。当前,国家已经启动生态环境法典立法工作,应当以此为契机,采用人与自然和谐共生的地球生命共同体理念,制订全面、完整覆盖生态系统、物种和遗传多样性三个层次并且能够保障实现生物多样性保护、持续利用和惠益分享三个目标的新时期生物多样性制度体系,建立健全立法结构科学合理、制度组成完整、系统的生物多样性法制体系,保障我国持续引领生物多样性国际治理。

关键词：生物多样性法制生态环境法典人与自然和谐共生生物遗传资源惠益分享

张广才岭南部歪鼻子组火山岩形成时代及其古洋盆俯冲地质记录

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地质通报 2024年

作者：刘宇崴杜兵盈黑龙江省地质科学研究所中国地质大学(北京)地球科学与资源学院

张广才岭地区早古生代火山—沉积地层出露零星，是佳木斯地块与松嫩地块间古洋盆演化的重要物质记录。选取张广才岭南部小北湖地区1∶20万区域地质调查工作划分的上泥盆统歪鼻子组流纹质凝灰熔岩开展了岩石学、地球化学及锆石U-Pb年代... 详细信息

张广才岭地区早古生代火山—沉积地层出露零星，是佳木斯地块与松嫩地块间古洋盆演化的重要物质记录。选取张广才岭南部小北湖地区1∶20万区域地质调查工作划分的上泥盆统歪鼻子组流纹质凝灰熔岩开展了岩石学、地球化学及锆石U-Pb年代学研究。研究结果表明：锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄加权平均值为(452±5)Ma；地球化学特征显示SiO2、Al2O3和全碱含量较高，属于高钾钙碱性过铝质系列；富集轻稀土元素，轻重稀土元素分馏明显，具Eu负异常；富集Rb、Th、U等大离子亲石元素，亏损Nb、Ta等高场强元素。锆石εHf(t)值介于+0.35 ～ +3.52之间，二阶段Hf模式年龄tDM2为1419 ～ 1222Ma。歪鼻子组流纹质凝灰熔岩形成时代为晚奥陶世，具有弧岩浆岩的地球化学特征，其岩浆源区为中元古代增生的地壳物质，结合前人研究成果，认为歪鼻子组形成时代为晚奥陶世，为一套弧火山岩岩石组合，形成于佳木斯地块与松嫩地块间古洋盆西向俯冲的构造背景。

关键词：张广才岭歪鼻子组火山岩锆石U-Pb年龄地球化学晚奥陶世