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生态风险与生态系统健康对生态系统服务的影响

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地理学报 2024年第5期79卷 1303-1317页

作者：朱青蔡永立上海交通大学设计学院风景园林系上海200240 自然资源部国土空间生态治理数字工程技术创新中心上海200240 云南洱海湖泊生态系统国家野外科学观测研究站大理671000

生态风险、生态系统健康和生态系统服务是描述区域生态安全的关键特征。生态风险和生态系统健康分别代表生态系统的压力侧和状态侧,二者相互作用共同影响着生态系统服务。鲜有研究将生态风险、生态系统健康和生态系统服务联系起来分析... 详细信息

生态风险、生态系统健康和生态系统服务是描述区域生态安全的关键特征。生态风险和生态系统健康分别代表生态系统的压力侧和状态侧,二者相互作用共同影响着生态系统服务。鲜有研究将生态风险、生态系统健康和生态系统服务联系起来分析三者之间的影响机制。本文选择淮河流域为研究区,通过InVEST模型和最大熵模型从空间上量化生态系统的供给服务、调节服务和文化服务;采用增强回归树算法和结构方程模型探究生态风险要素(自然灾害风险、人类活动风险和景观格局风险)和生态系统健康要素(活力、组织力和恢复力)对不同生态系统服务类型的影响程度和路径。结果表明,2020年淮河流域的生态系统供给服务、调节服务和文化服务的空间异质性明显,三者整体处于较低等级水平。区域生态安全特征之间的作用路径包括生态风险→生态系统服务和生态风险→生态系统健康→生态系统服务,其中活力对供给服务的直接正向影响较大,但恢复力的直接抑制作用更为明显,相对重要性为32.79%;恢复力对调节服务的直接促进作用最强,相对重要性为70.52%,其次是人类活动风险的间接抑制作用;人类活动风险对文化服务具有最高的直接正向影响和较弱的间接负向影响,相对重要性为55.40%。研究结果有助于深化人们对生态风险、生态系统健康与生态系统服务之间内在关系的认识,为区域生态系统管理和决策提供科学依据。

关键词：生态安全特征内在关系影响机制淮河流域

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不同浮游植物对17β-雌二醇的去除与降解

生态学报 2024年

作者：黄中情沈剑封吉猛杨艳芬孙天阳熊雨院王欣泽上海交通大学环境科学与工程学院云南洱海湖泊生态系统国家野外科学观测研究站上海交通大学云南(大理)研究院

甾体雌激素（SEs）即使在低浓度（ng/L）级别，也会干扰人类和水生生物内分泌系统的正常生理功能，对水生态系统健康造成威胁。浮游植是湖泊生态系统的重要组成部分，藻细胞个体小、数量多、比表面积大，具有去除和降解环境中类固醇雌... 详细信息

甾体雌激素（SEs）即使在低浓度（ng/L）级别，也会干扰人类和水生生物内分泌系统的正常生理功能，对水生态系统健康造成威胁。浮游植是湖泊生态系统的重要组成部分，藻细胞个体小、数量多、比表面积大，具有去除和降解环境中类固醇雌激素的能力。筛选出适合修复SEs污染水体的浮游植物对降低SEs的生态风险具有重要意义。该研究以长孢藻（Dolichospermum sp．）、水华束丝藻（Aphanizomenon flos-aquae）、铜绿微囊藻（Microcysis aeruginosa）、盘星藻（Pediastrumsp．）、四尾栅藻（Scenedesmus quadricauda）和直链藻（Melosirasp.）,6种洱海常见优势藻类为研究对象，探讨了不同浓度梯度（10、50、100和1000 ng/L）的17β-雌二醇（E2β）对不同藻类生长的影响，以及不同藻类对E2β的去除与降解能力。结果表明：不同浮游植物对E2β的生理响应存在明显差异。10、50和100 ng/L的E2β促进水华束丝藻、铜绿微囊藻、盘星藻和四尾栅藻的光合作用和比生长速率升高，1000 ng/L的E2β暴露体系则表现出抑制作用。不同浓度的E2β对直链藻生长呈现“低抑高促”的影响。藻细胞对暴露试验浓度的E2β具有较强的去除能力，强化了E2β的降解代谢作用，促进活性高、危害性大的E2β降解为活性较小的E1和E3，降低了水环境中E2β的生态风险。相较于其他藻类，长孢藻对E2β的耐受性较弱，不适用于修复E2β污染水体。铜绿微囊藻对10和50 ng/L的E2β的去除率达88%和93%，降解率达60%和73%，适用于修复10和50 ng/L的E2β污染水体。水华束丝藻、盘星藻和四尾栅藻对50和100 ng/L的E2β的去除率范围分别为75%—76%、86%—89%和83%—89%，降解率分别为64%—66%、63%—64%和70%，适用于修复50 ng/L和100 ng/L的E2β污染水体。直链藻对1000 ng/L的E2β的去除率和降解率分别达84%和54%，可作为修复1000 ng/L E2β污染水体的优势藻种。

关键词： 17β-雌二醇藻类生长去除降解

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洱海浮游植物群落结构变化及影响因素

环境科学 2024年

作者：黄中情张志萍沈剑田春梅李炜封吉猛王欣泽上海交通大学环境科学与工程学院云南洱海湖泊生态系统国家野外科学观测研究站上海交通大学云南(大理)研究院

浮游植物作为湖泊中最重要的初级生产者，其群落结构可以反映湖泊生态系统变化。为了解高原湖泊洱海浮游植物功能群落结构变化规律及其影响因素，于2022～2023年每季度连续观测洱海浮游植物群落组成、水质变化、浮游动物和底栖动物丰度... 详细信息

浮游植物作为湖泊中最重要的初级生产者，其群落结构可以反映湖泊生态系统变化。为了解高原湖泊洱海浮游植物功能群落结构变化规律及其影响因素，于2022～2023年每季度连续观测洱海浮游植物群落组成、水质变化、浮游动物和底栖动物丰度。结果表明，2022～2023年共鉴定出浮游植物7门81属，硅藻密度和生物量降低，蓝藻、绿藻和隐藻增加。浮游植物分布存在明显的时空差异，藻密度春季低，秋季高，生物量夏季达到峰值。北部湖区藻密度和生物量较高，中部和南部部分区域升高。Shannon-Wiener（H）多样性指数和Pielou（J）均匀度指数分别为0.82～2.43和0.34～0.97，均降低。2022～2023年，洱海优势浮游植物有16属，划分为13个功能群，浮游植物群落结构由P功能群向M、H1和K功能群转变，浮游植物由脆杆藻和长孢藻向直链藻、丝状蓝藻和微囊藻演变，优势功能群数目增多，功能群落结构变化不稳定。水温（WT）、浊度（NTU）、pH、水面风速（WS）、总氮（TN）、电导率（EC）和透明度（SD）是影响浮游植物功能群变化的关键环境因子。P功能群生物量与SD和EC正相关，M和H1功能群密度与pH、NTU和WT正相关，K功能群密度和生物量与NTU、WT和WS呈正相关。枝角类和桡足类浮游动物，以及水生昆虫、腹足类和甲壳类底栖动物与H1、S1、SN和P功能群正相关，原生动物、双壳类、寡毛类和蛭类与K、C、B、X2和Lo浮游植物功能群正相关。T和E功能群与轮虫和原生动物正相关。M和Y功能群与浮游动物和底栖动物的相关性作用不明显或负相关。

关键词：高原湖泊浮游植物功能群环境因子浮游动物底栖动物

上海城市公园苔藓植物多样性分布格局及其环境影响因子

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生物多样性 2024年第2期32卷 58-68页

作者：吴相獐雷富民单壹壹于晶上海师范大学生命科学学院上海200234 上海长三角城市湿地生态系统国家野外科学观测研究站上海200234

城市公园的生物多样性十分丰富,在生物多样性保护方面具有重要价值。苔藓植物是公园生物多样性的重要组成成分,但因其体型小、难以鉴定等,容易被人们所忽略,因此对其多样性的研究和保护也相对薄弱。本文基于文献资料和生态调查数据,整... 详细信息

城市公园的生物多样性十分丰富,在生物多样性保护方面具有重要价值。苔藓植物是公园生物多样性的重要组成成分,但因其体型小、难以鉴定等,容易被人们所忽略,因此对其多样性的研究和保护也相对薄弱。本文基于文献资料和生态调查数据,整合上海市中心城区和郊区共35个样点的苔藓植物名录,应用聚类分析对公园进行分组,比较了市区和郊区两个区域的苔藓植物相似性;采用典范对应分析(CCA)及层次分割的方法,定量研究环境因子与城市公园苔藓植物多样性分布格局的关系。结果表明,35个公园共有苔藓植物34科74属164种,包括苔类7科8属9种、藓类27科66属155种,其中有12种中国特有种和4种近危种。根据聚类分析结果,35个公园可划分为两组,主要与人口密度、与市中心距离、与主干道距离及公园面积等因素有关。市区和郊区两个区域的科、属、种的Jaccard相似性系数分别为0.94、0.89和0.30,表明两个区域的物种组成各有特点。层次分割结果显示,环境因子对城市公园苔藓植物多样性分布格局的解释率从高到低分别为人口密度、公园年龄、与市中心距离、与主干道距离、森林覆盖率、湖泊覆盖率及公园面积。整体上,上海城市公园苔藓植物物种多样性较高,而且市区公园和郊区公园物种组成存在一定差异,两个区域对于苔藓植物多样性保护都具有重要价值。本研究揭示了人口密度、与主干道距离和森林覆盖率等不同环境因子对城市公园苔藓植物多样性分布格局的影响,有助于对城市苔藓植物多样性的全面认识,促进城市生态系统及苔藓植物多样性的保护。

关键词：苔藓植物生物多样性城市公园聚类分析典范对应分析

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库塘湿地净化效果与植被分布的关系研究

环境科学与技术 2024年第7期47卷 27-34页

作者：杨蕾霖黄中情熊雨院字建婷那近霞李炜刘德才昆明理工大学环境科学与工程学院云南昆明650500 云南洱海湖泊生态系统国家野外科学观测研究站云南大理671000 上海交通大学云南(大理)研究院云南大理671000

该研究以洱海流域263座库塘湿地为研究对象,探讨了库塘湿地对氮、磷和有机质的净化效果,以及植被分布情况对库塘湿地净化效果的影响。结果表明:农田尾水、污水尾水和河流异位净化型库塘湿地对TN和TP的去除率高于COD,且3种功能类型库塘... 详细信息

该研究以洱海流域263座库塘湿地为研究对象,探讨了库塘湿地对氮、磷和有机质的净化效果,以及植被分布情况对库塘湿地净化效果的影响。结果表明:农田尾水、污水尾水和河流异位净化型库塘湿地对TN和TP的去除率高于COD,且3种功能类型库塘湿地对TN、TP和COD的净化效果表现为旱季高于雨季。库塘湿地植被种类单一,挺水植被是主要植被,超70%的库塘湿地挺水植被覆盖度范围为25%~75%,入侵植被分布广泛,总覆盖度超11%。物种数和覆盖度均与净化效果正相关,且物种数和覆盖度对TP的影响大于TN,覆盖度对TN、TP去除率的影响大于物种数。

关键词：洱海流域库塘湿地净化效果植被分布

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哈尼梯田湿地土壤不同形态磷的时空分布特征

生态学报 2024年第2期44卷 676-685页

作者：夏欣宋维峰彭正耀西南林业大学国家高原湿地研究中心/湿地学院昆明650224 云南省高原湿地保护修复与生态服务重点实验室昆明650224 滇池湖泊生态系统云南省野外科学观测研究站昆明650228

磷是湿地和农业生态系统中的重要元素之一,其中土壤磷形态的迁移转化广受关注。以哈尼梯田湿地为例,分别在哈尼梯田湿地的水稻生长期、收获期和休闲期,采集湿地不同海拔(梯田区上部、中部和下部)和不同深度的土壤(0—20 cm,20—40 cm,40... 详细信息

磷是湿地和农业生态系统中的重要元素之一,其中土壤磷形态的迁移转化广受关注。以哈尼梯田湿地为例,分别在哈尼梯田湿地的水稻生长期、收获期和休闲期,采集湿地不同海拔(梯田区上部、中部和下部)和不同深度的土壤(0—20 cm,20—40 cm,40—60 cm,60—80 cm)进行磷形态分析,研究了哈尼梯田湿地土壤中不同形态磷的时空分布规律和影响因素。结果表明:(1)哈尼梯田湿地土壤中总磷(TP)含量均值为318.74 mg/kg,在水稻收获期含量最高,无机磷(IP)含量均值在水稻休闲期最高(85.95 mg/kg),湿地土壤磷总体呈缺乏状态。(2)受外源磷输入影响,铁铝结合态磷(NaOH-P)占无机磷比重最大,且季节差异性显著(P0.05),这与湿地生态环境和地质背景有关。(3)哈尼梯田湿地对磷的迁移有截留作用,表现为各形态磷含量总体呈现在上部梯田湿地较高,并随海拔的降低而降低;不同形态磷含量在20—40 cm土层富集。(4)除HCl-P外,其余形态磷与土壤粒径在不同土层表现为负相关;不同土层TP和有机磷(OP)与pH值呈正相关;土壤总有机碳(TOC)与不同形态磷在收获期呈显著负相关(P研究表明了哈尼梯田湿地立体空间结构和人为活动能影响湿地生态系统中磷的分布与迁移循环,该结论可为梯田湿地的可持续发展提供参考。

关键词：哈尼梯田湿地土壤磷形态时空分布

滇池敞水区和湖滨带大型底栖动物群落特征研究

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绿色科技 2024年第16期 69-76页

作者：张志中鲁斌董晋延郭艳英潘珉滇池湖泊生态系统云南省野外科学观测研究站昆明市滇池高原湖泊研究院

通过2022年开展滇池大型底栖动物调查，对动物物种种类、密度与生物量、群落结构相似性等进行了研究。结果显示，滇池大型底栖动物隶属4门8纲20目32科，敞水区26种，湖滨带54种。敞水区平均密度167.76 ind./m2,湖滨带平均密度160.88 ind... 详细信息

通过2022年开展滇池大型底栖动物调查，对动物物种种类、密度与生物量、群落结构相似性等进行了研究。结果显示，滇池大型底栖动物隶属4门8纲20目32科，敞水区26种，湖滨带54种。敞水区平均密度167.76 ind./m2,湖滨带平均密度160.88 ind./m2。软体动物生物量占比较高，节肢动物生物量湖滨带大于敞水区，环节动物生物量敞水区大于湖滨带。敞水区和湖滨带底栖动物群落结构组成差异性显著，优势种差异大。敞水区底栖动物丰富度分布较湖滨带均匀，湖滨带底栖动物多样性较高但丰富度分布相对不均匀。以Shannon-Wiener指数评价分级，敞水区点位5%为“良好”,95%为“中等”;湖滨带点位41%为“良好”,47%为“中等”,6.0%为“较差”,6.0%为“很差”。以Pielou指数评价分级，敞水区点位5%为“优秀”,95%为“良好”;湖滨带点位5.9%为“优秀”,70.4%为“良好”,11.9%为“中等”,5.9%为“较差”,5.9%为“很差”。以期为滇池大型底栖动物监测及针对性开展区域保护修复提供基础性资料参考。

关键词：大型底栖动物种类组成密度和生物量群落结构差异

来源：博看期刊

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克里雅河流域水系结构及连通性特征

中国水土保持科学(中英文) 2024年

作者：李进宝何学敏黄鹏程胡其荣王冉冉新疆大学生态与环境学院绿洲生态教育部重点实验室新疆精河温带生态系统教育部野外科学观测研究站

水系结构连通性评价作为干旱帮干旱区内陆河流域实现流域内河流、湖泊、水系连通的基础，在一定程度上反映出区域水环境和水生态的合理性，科学有效评价流域水文连通性对与水系综合治理工程起到至关重要作用。笔者基于多源DEM数据，提... 详细信息

水系结构连通性评价作为干旱帮干旱区内陆河流域实现流域内河流、湖泊、水系连通的基础，在一定程度上反映出区域水环境和水生态的合理性，科学有效评价流域水文连通性对与水系综合治理工程起到至关重要作用。笔者基于多源DEM数据，提取克里雅河流域水系信息，入水系分形理论以及连通性指标（β、γ和C），对流域河网形态进行定量分析。结果表明：1)利用多源DEM提取河网的最佳集水面积阈值分别为：ALOS DEM为3.125 km2、ASTER GDEM为11.7 km、SRTM DEM为52.65 km，同时河网几何结构参数在较窄范围，证明流域河网具有较好自相似性特征：2)多源DEM计算流域水系分维值分别为：ALOS DEM（1.127）、ASTER GDEM（1.048）、SRTM DEM（1.041），这表明克里雅河流域正处于侵蚀的幼年期，河网发育尚不充分：3)水文连通性指数β和γ随着数字高程模型分辨率的提高而增加，C指数呈相反的趋势，研究还发现冲积平原下的水文连通性最优，而整体流域水文连通性相对较差。研究结果可为克里雅河流域的水系合理规划和综合治理提供理论基础。

关键词：水系结构分形结构水文连通性克里雅河流域

污水处理厂再生水排放及回用的环境与生态影响研究进展

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环境工程技术学报 2024年

作者：刘小芳沈剑殷雪梅封吉猛王欣泽上海交通大学环境科学与工程学院云南洱海湖泊生态系统国家野外科学观测研究站上海交通大学云南(大理)研究院玉溪市生态环境局澄江分局生态环境监测站

污水处理厂再生水是宝贵的水资源，再生水回用既可以缓解水资源短缺问题，又能提高水资源利用率。虽然污水处理厂再生水可以达到相关水质标准，但仍含有较多的营养物质、盐分、有机物和重金属，是河湖水体的重要污染源，并通过补给河湖... 详细信息

污水处理厂再生水是宝贵的水资源，再生水回用既可以缓解水资源短缺问题，又能提高水资源利用率。虽然污水处理厂再生水可以达到相关水质标准，但仍含有较多的营养物质、盐分、有机物和重金属，是河湖水体的重要污染源，并通过补给河湖水体及农业灌溉途径对生态环境和人体健康构成潜在风险。综述了污水处理厂再生水回用于河湖生态补水以及农业灌溉场景下，对河流水环境、水生态、土壤的理化性质、土壤微生物群落、农作物产量和品质的影响，主要结论如下：1）再生水回补河流能够改善河流水环境质量并提高水体的自净能力；2）再生水灌溉能够有效减少肥料的施用并增加土壤养分，提高土壤肥力；3）长期再生水灌溉能够增加土壤微生物生物量和活性，并改变微生物群落的结构和功能；4）再生水中富含的营养物质能够为作物提供生长所需的养分并促进作物的生长和产量，但应避免养分过量供应。在当前水资源日益短缺的背景下，再生水有很大的利用前景，但应充分评估其环境风险并采取相应预防措施而安全高效地利用再生水。

关键词：再生水生态补水农业灌溉微生物群落农作物