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济南市夏季典型臭氧污染过程VOCs组分特征及来源分析

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环境科学 2024年第7期45卷 3828-3838页

作者：张桂芹张俊骁张淼张凤菊孙友敏刘仕杰杜琪玥魏小锋山东建筑大学市政与环境工程学院济南250101 山东省生态环境监测中心济南250101 山东建筑大学资源与环境创新研究院济南250101 山东科技大学安全与环境工程学院青岛266590

基于2021年6月16~26日济南市一次典型臭氧(O_(3))污染过程,结合107种VOCs监测数据,以山区背景点做参照,分析了市区在不同污染时期(清洁期CP、污染上升期PRP、重污染期HPP和污染下降期PDP)O_(3)及其前体物挥发性有机物(VOCs)的变化特征,... 详细信息

基于2021年6月16~26日济南市一次典型臭氧(O_(3))污染过程,结合107种VOCs监测数据,以山区背景点做参照,分析了市区在不同污染时期(清洁期CP、污染上升期PRP、重污染期HPP和污染下降期PDP)O_(3)及其前体物挥发性有机物(VOCs)的变化特征,并运用正定矩阵因子分解模型(PMF)和箱式模型(OBM)识别VOCs的主要来源和O_(3)生成机制及敏感性物种.结果表明,市区HPP期ρ(O_(3)-8h)均值为(246.67±11.24)μg·m^(-3),ρ(O_(3)-1h)峰值为300μg·m^(-3),VOCs体积分数和NO_(2)浓度受边界层高度和风速降低影响,分别高出其它3个时期76.99%~145.36%和127.78%~141.18%,是O_(3)污染加重的主要原因.市区VOCs中烷烃、含氧挥发性有机物(OVOCs)和卤代烃占比较大,为43.81%、20.98%和17.43%,三者在HPP期增长明显,丙酮、丙烷和乙烷各时期均为体积分数前3物种,异戊烷HPP期增长最多;臭氧生成潜势(OFP)占比较大的有烯烃、烷烃和芳香烃,为40.19%、28.06%和21.92%,1-丁烯、甲苯、异戊烷和异戊二烯是OFP较高的物种,异戊二烯在PRP期最高,除此以外均为1-丁烯最高,异戊烷HPP期受体积分数影响OFP明显升高.VOCs与CO相关系数初步表明机动车尾气与油气挥发是HPP期VOCs主要来源,进一步采用PMF发现溶剂使用源、燃烧源、机动车尾气+油气挥发源、工业排放源和植物源是市区VOCs的重要来源,其中HPP期机动车尾气+油气挥发源对VOCs的贡献高出其他时期3.09~14.72倍,溶剂使用源对VOCs的贡献是CP期和PRP期的2.50倍左右,说明机动车尾气+油气挥发源和溶剂使用源是造成VOCs体积分数增长的主要来源.潜在源和浓度权重分析发现VOCs还受东北方向滨州和东营传输的影响.OBM结果表明,市区O_(3)生成主要路径为过氧化羟基自由基(HO_(2)·)和甲基过氧自由基(CH_(3)O_(2)·)两者与NO反应,HPP期臭氧净生成速率[P(O_(3))net]为24×10^(-9)h^(-1),敏感性实验表明O_(3)生成对VOCs中的烯烃组分最敏感,1-丁烯、丙烯、顺-2-丁烯和乙烯是O_(3)生成的优控物种.

关键词：臭氧(O_(3)) 挥发性有机物(VOCs) 来源解析污染过程 OBM模型

流域水力侵蚀碳汇效应对土壤碳流失的平衡作用

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中国科学：地球科学 2024年第6期54卷 2050-2064页

作者：王凌霞聂小东李嘉奇刘窑军王惠李雅喆李忠武湖南师范大学地理科学学院长沙410081 湖南师范大学交叉科学研究院洞庭湖流域生态环境变化与固碳增汇湖南省重点实验室长沙410081 湖南大学环境科学与工程学院环境生物与控制教育部重点实验室(湖南大学)长沙410082

明确土壤碳循环过程及其主控因素,是估算和提升土壤固碳能力的重要前提.本文在流域尺度上探究了水力侵蚀在土壤碳循环中扮演的“源汇”角色.通过耦合空间分布式泥沙输移模型与生物地球化学模型,提出了一种定量估算水力侵蚀驱动下土壤有... 详细信息

明确土壤碳循环过程及其主控因素,是估算和提升土壤固碳能力的重要前提.本文在流域尺度上探究了水力侵蚀在土壤碳循环中扮演的“源汇”角色.通过耦合空间分布式泥沙输移模型与生物地球化学模型,提出了一种定量估算水力侵蚀驱动下土壤有机碳横向迁移和垂向通量的方法.将该耦合模型应用于洞庭湖流域,结果表明:1980~2020年间洞庭湖流域年均土壤侵蚀量为1.33×10^(8)t,呈先减后增的趋势.水力侵蚀驱动下,仅有12%发生迁移的有机碳最终流入河流系统,其余均随泥沙在流域陆上沉积并被埋藏.水力侵蚀造成的土壤有机碳横向流失量在1980年为8.86×10^(11)g C, 2020年为1.50×10^(11)g C,减少了83%.侵蚀过程中由于沉积泥沙的埋藏作用和土壤碳的动态置换,土壤有机碳垂向通量呈现5.54×10^(11)g C a^(-1)的净碳汇. 40年间土壤有机碳横向流失量减少及侵蚀引起净碳汇量增加源于大规模生态恢复工程的实施和耕作方式的改良,其对于减少水土流失和提高土壤碳储量具有重要意义.本研究提出的耦合模型可在大空间尺度和长时间段内对侵蚀引起的土壤碳动态过程进行空间显式模拟,为预测未来气候和土地利用变化下土壤碳储量提供科学支撑.

关键词：水力侵蚀泥沙输移横向土壤碳流失陆地-大气CO_(2)通量洞庭湖流域

无人机核查技术在县域生态环境质量监测评价中的应用

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中文科技期刊数据库（全文版）自然科学 2024年第1期 0080-0083页

作者：刘志湖北省生态环境监测中心站湖北武汉430060

随着经济社会的快速发展和人口的不断增长,生态环境受到了一定程度的破坏,特别是重点生态功能区范围内的自然生态破坏对生态环境影响尤为明显,因此重点生态功能区生态环境监测评价是监测重点生态功能区生态环境保护工作成效和问题的重... 详细信息

随着经济社会的快速发展和人口的不断增长,生态环境受到了一定程度的破坏,特别是重点生态功能区范围内的自然生态破坏对生态环境影响尤为明显,因此重点生态功能区生态环境监测评价是监测重点生态功能区生态环境保护工作成效和问题的重要手段。重点生态功能区往往有着复杂的生态系统,传统的监测方法难以实现全面高效对其生态质量开展调查和监测。无人机技术以其高精度、高分辨率和高效率的数据收集和分析优势,成为重点生态功能区县域生态环境质量监测评价的重要手段之一,有助于提高监测评价效率以实现更加有效的环境监管。

关键词：无人机核查技术县域生态环境质量监测评价应用

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中天山山间盆地中晚全新世植被与气候变化

沉积学报 2024年

作者：苏展艺姚付龙夏倩倩胡晓峰伊犁师范大学资源与生态研究所资源与环境学院

【目的】新疆天山地处亚欧大陆内部，位于多个大气环流系统过渡地带，对气候变化响应敏感。学术界目前对其全新世环境演化的认识尚未统一，补充更多敏感区域高分辨率气候记录是明确该问题的基础。【方法】以中天山山间盆地那拉提剖面为... 详细信息

【目的】新疆天山地处亚欧大陆内部，位于多个大气环流系统过渡地带，对气候变化响应敏感。学术界目前对其全新世环境演化的认识尚未统一，补充更多敏感区域高分辨率气候记录是明确该问题的基础。【方法】以中天山山间盆地那拉提剖面为研究材料，基于AMS14C年代测试结果，以孢粉为古气候代用指标，重建了研究区中晚全新世以来的植被与气候变化过程。【结果】6 369～3 601 cal a B.P.期间蒿属（Artemisia）、藜属（Chenopodium）含量高，花粉PCA axis 1得分偏正，气候出现干湿波动，以干为主，存在气候突变现象。3 601～2 512 cal a B.P.期间云杉属（picea）含量升高，花粉PCA axis 2得分偏正，气候冷湿。2 512～1 016 cal a B.P.期间桦木属（Betula）含量增加，花粉PCA axis 1得分偏正，气候暖干。发生在4 766～3 601 cal a B.P.期间以冷干为特征的气候突变与“4.2 ka B.P.”气候事件有良好响应，可能是太阳辐射减弱，中高纬寒冷加剧、北大西洋海温降低使西风环流减弱导致。【结论】划分出的3个花粉带指示中天山山间盆地中晚全新世气候经历了干湿波动（偏干）—冷湿—暖干3个阶段。中晚全新世以来研究区接收夏季太阳辐射减少，北大西洋海面蒸发弱，西风环流携带水汽少，气候干旱。晚全新世早期持续的寒冷气候迫使西风环流南移，叠加北大西洋涛动负相位输送大量水汽，气候冷湿。晚期冬季太阳辐射增强，陆地蒸发加大，气候暖干。

关键词：孢粉中晚全新世中天山植被气候

府河-白洋淀河湖系统沉积物重金属生态风险评估

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环境科学学报 2024年第3期44卷 167-176页

作者：张覃赵亚娴杨永郭伟臣岳亚萍徐静生态环境部环境发展中心环境标准样品研究所国家生态环境保护污染物计量和标准样品研究重点实验室北京100029

河湖交错区是白洋淀流域重金属输入湖泊的主要通道,也是流域内重金属富集的高风险区,明晰河湖系统梯度下沉积物重金属污染情况的空间分布特征对白洋淀的水生态安全至关重要.本研究于2022年7月采集白洋淀河湖系统不同区域(府河下游、河... 详细信息

河湖交错区是白洋淀流域重金属输入湖泊的主要通道,也是流域内重金属富集的高风险区,明晰河湖系统梯度下沉积物重金属污染情况的空间分布特征对白洋淀的水生态安全至关重要.本研究于2022年7月采集白洋淀河湖系统不同区域(府河下游、河湖交错区及淀区)共18份沉积物样品,测定了6种重金属(Cd、Pb、Cu、Cr、Ni和Zn)含量,采用BCR三步提取法对各区域6种重金属元素进行赋存形态分析,并利用地累积指数法(Igeo)、潜在生态风险指数法(RI)和风险评估编码法(RAC)对白洋淀河湖系统各区域进行污染评估及生态风险评价.结果显示,府河-白洋淀河湖系统沉积物重金属含量由高到低依次为Zn>Cr>Ni>Cu>Pb>Cd,且6种重金属含量均呈现出河湖交错区最高,府河次之,淀区最低的趋势,这可能是由于河流流速相对较高,重金属无法在此大量沉积,流经河湖交错区后水流速度降低,大量由河流输入的重金属在此沉降汇集至表层沉积物.Cd元素的弱酸提取态(F1)占比最高,其含量虽低,但生物有效性较高.Pb元素的可还原态(F2)占比最高,其余4种重金属元素均以残渣态(F4)为主,生物有效性低.多种风险评价结果均显示,白洋淀河湖系统整体污染水平较低,其中,淀区的潜在生态风险水平为低风险,而河湖交错区为高风险;Cd元素潜在生态风险水平和生物有效性较高,其余5种重金属元素潜在生态风险和生物有效性为中等和偏低水平.研究结果表明,白洋淀河湖系统重金属污染治理应关注重点区域河湖交错区,且重视金属元素Cd的生态风险.

关键词：白洋淀河湖交错区重金属空间分布风险评估

西瓜枯萎病抗感品种根际微生物群落特征差异及其与病害发生的关系

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微生物学报 2024年第8期64卷 2882-2900页

作者：曾青刘四义向吉方梁志怀翟常春姚保民韩丽丽葛安辉张丽梅中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085 中国科学院大学北京100049 浏阳市社港镇重点项目建设服务中心湖南长沙410327 湖南省农业科学院、湖南省农业生物技术研究所湖南长沙410125 河北大学生命科学学院河北保定071002

【目的】通过研究不同基因型作物根际微生物群落特征及其与土传病害发生的关系,揭示根际微生物协助植物抵御土壤病原菌入侵的作用机制。【方法】以西瓜枯萎病感病品种“早佳8424”和抗病品种“西农8号”为研究对象,在连作障碍严重的土... 详细信息

【目的】通过研究不同基因型作物根际微生物群落特征及其与土传病害发生的关系,揭示根际微生物协助植物抵御土壤病原菌入侵的作用机制。【方法】以西瓜枯萎病感病品种“早佳8424”和抗病品种“西农8号”为研究对象,在连作障碍严重的土壤中进行盆栽试验,探讨了西瓜抗感病品种根际微生物多样性和群落组成差异及其与土传病害发生的关系。【结果】与感病品种相比,抗病品种发病程度和根际病原尖孢镰刀菌西瓜专化型(Fusarium oxysporum ***,FON)丰度显著下降。抗感病品种根际细菌和真菌α多样性无显著差异,但β多样性分异明显且其群落组成与FON丰度显著相关。差异分析进一步发现抗病品种根际富集了以放线菌门(Actinobacteria)和根瘤菌科(Rhizobiaceae)等为代表的潜在拮抗菌或有益菌。镰刀菌属(Fusarium)也在抗病品种根际显著富集,但主要以未分类的镰刀菌(unclassified Fusarium)和腐皮镰刀菌(Fusarium solani)为主。此外,抗病品种根际微生物共现网络具有较高的复杂性和稳定性,节点平均度比感病品种增加了18.18%,并且网络中节点和边以放线菌门为主。【结论】西瓜枯萎病抗病品种与感病品种具有显著不同的根际微生物群落组成,抗病品种根际富集的有益菌群和网络互作关系的强化有利于植物抵抗病原菌入侵。本研究通过解析不同基因型作物根际微生物与土传病害发生的关系,为精准调控作物根际微生物结构和功能防治土传病害提供了重要信息和理论依据。

关键词：西瓜枯萎病抗病品种放线菌微生物共现网络

基于机器学习和动力过程的南极冰架崩解特征分析

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地球科学进展 2024年第8期39卷 837-846页

作者：龙清云张通王彻车涛效存德北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 首都师范大学水资源安全北京实验室北京100048 中国科学院西北生态环境资源研究院甘肃兰州730000

冰架崩解对南极质量损失和动力过程有着直接影响,因此研究其变化的空间特征、环境条件和受控因子尤为重要。基于机器学习算法和冰盖动力模式,利用2005—2020年南极冰架崩解遥感数据、冰架表面裂隙数据、冰架支撑值、南极冰架损伤空间分... 详细信息

冰架崩解对南极质量损失和动力过程有着直接影响,因此研究其变化的空间特征、环境条件和受控因子尤为重要。基于机器学习算法和冰盖动力模式,利用2005—2020年南极冰架崩解遥感数据、冰架表面裂隙数据、冰架支撑值、南极冰架损伤空间分布数据以及表面融化数据,结合机器学习二元分类算法,分析了18种影响冰架动力过程的特征要素的重要性,并测算7种不同机器学习算法的准确性。结果表明,随机森林算法在冰架崩解事件的二元分类中具备最高准确率,其中,冰架表面流速和冰架表面融水对冰架崩解具有较高的影响,表明利用冰架自身动力性质和外部环境影响因子进行冰架崩解的预测具有一定的可行性。后续需进一步耦合动力模式和机器学习算法,并构建相应的数值模式体系,来刻画更高时空分辨率的冰架崩解事件强度和范围。

关键词：南极冰盖冰架崩解冰架损伤冰盖动力模式机器学习

不同密度下小陇山蒙古栎次生混交林树冠结构与密集度的关系

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林业科学研究 2024年第1期37卷 110-118页

作者：蒋孟多马映栋蒋睿李平英包永平甘肃省次生林培育重点实验室甘肃天水741020 新疆大学生态与环境学院新疆乌鲁木齐830000 西北师范大学地理与环境科学学院甘肃兰州730000 甘肃省小陇山林业保护中心滩歌林场甘肃天水741314

[目的]林木树冠结构与密集度具有一定关联性。密度效应一直是森林经营关注的问题,本研究通过探究蒙古栎次生林林分密度与树冠结构、密集度的关系,以期深入掌握蒙古栎次生林结构特征,为蒙古栎林可持续经营提供充分的科学依据。[方法]于2... 详细信息

[目的]林木树冠结构与密集度具有一定关联性。密度效应一直是森林经营关注的问题,本研究通过探究蒙古栎次生林林分密度与树冠结构、密集度的关系,以期深入掌握蒙古栎次生林结构特征,为蒙古栎林可持续经营提供充分的科学依据。[方法]于2020年8月在小陇山蒙古栎次生混交林中选取立地条件均一、不同密度的典型样地进行调查,采用最小显著性差异法、Pearson相关系数和最优结构方程模型,分析不同密度下树冠结构与密集度的关系。[结果]不同密度蒙古栎林中树冠体积的变异最强,其次为冠长与树冠面积,冠幅、冠长率和冠形率的变异最弱,树冠结构特征的变化趋势随林分密度的改变呈单峰型分布。随着林分密度递减,冠幅、树冠面积、树冠体积分别与胸径的相关性趋势近似于“L”型,而冠长和胸径的相关性趋势与林分密度的变化保持了一致,林分密度对冠长率、冠形率与胸径相关性的影响不大。蒙古栎林密集度处于中等密集至很密集状态,但不同密度林分内林木树冠的挤压与重叠程度有差异,其中优势树种蒙古栎、白桦、华山松和椴树起了决定性作用。蒙古栎林中林分密度对树冠结构与密集度关系的影响包含两种路径:林木竞争—树冠结构共同介导的间接影响;林木竞争—胸径—树冠结构共同介导的间接影响。[结论]不同密度蒙古栎林树冠结构有差异,树冠结构特征与林木胸径有关,林分密度影响了蒙古栎林树冠结构与密集度的关系。要实现蒙古栎林的可持续经营,不仅要考虑林木胸径大小,更要关注林木树冠结构特征,通过调整林分密度可优化树冠结构,改善林冠层挤压状况,以促进森林更新与增加物种多样性。

关键词：树冠结构密集度林分密度小陇山

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大气污染对生态环境的危害及其治理对策分析

清洗世界 2024年第4期40卷 139-141页

作者：边秀春承德市生态环境局丰宁满族自治县分局河北承德068350

大气污染已成为我国当前面临的一项严峻生态环境挑战,其对生态环境造成的危害愈发严重,包括空气质量恶化、生物多样性降低、土壤和水体受污染等。为了解决这一问题,我们需要采取一系列综合治理措施,如减少污染排放、加强监测和管理、推... 详细信息

大气污染已成为我国当前面临的一项严峻生态环境挑战,其对生态环境造成的危害愈发严重,包括空气质量恶化、生物多样性降低、土壤和水体受污染等。为了解决这一问题,我们需要采取一系列综合治理措施,如减少污染排放、加强监测和管理、推动清洁能源的发展等。本文旨在深入分析大气污染对生态环境的危害,并探讨其治理对策,以期为我国大气污染治理工作提供理论支持和实践指导。

关键词：大气污染生态环境危害治理对策