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中国南北方植物对土壤加固机制的差异性

农业工程学报 2024年第8期40卷 98-106页

作者：王丹马超王云琦王玉杰吕柏伟徐淑蕾朱锦奇南昌大学流域碳中和教育部工程研究中心江西生态文明研究院资源与环境学院南昌330031 北京林业大学水土保持学院重庆三峡库区森林生态系统教育部野外科学观测研究站北京100083 北京林业大学水土保持学院重庆缙云山三峡库区森林生态系统国家定位观测研究站北京100083 山西省交通环境保护中心站(有限公司) 太原030032

为深入分析植物对土壤加固的影响效益和机制,该研究选取重庆缙云山地区和陕西延安黄土丘陵区种植一年的乔木(火炬树、榆树)和灌木(荆条、酸枣),测定其根系形态、力学参数和土壤的抗剪强度,通过RBMw模型计算根系固土效益,综合评估不同植... 详细信息

为深入分析植物对土壤加固的影响效益和机制,该研究选取重庆缙云山地区和陕西延安黄土丘陵区种植一年的乔木(火炬树、榆树)和灌木(荆条、酸枣),测定其根系形态、力学参数和土壤的抗剪强度,通过RBMw模型计算根系固土效益,综合评估不同植物的固土效能和贡献度。结果表明:2地种植的物种平均根直径的差异不显著(P>0.05),重庆种植的乔木(火炬树、榆树)的根长、分叉数和根尖数显著高于延安,灌木未出现显著差异(P生显著差异。4个植物种根系的固土效率为0.65~4.12 kPa,各物种间存在显著差异(P研究结果可为不同地区固土护坡的树种选择提供理论依据。

关键词：土壤根系植物抗拉特性抗剪强度综合固土能力

内蒙古农牧交错区典型黑土坡耕地土壤侵蚀空间分布特征

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水土保持研究 2024年

作者：邹惠杰刘刚舒成博孙波刘亚张琼郭珍中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室中国科学院水利部水土保持研究所中国科学院大学西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室四川华标测检测技术有限公司

[目的]定量了解内蒙古典型黑土区土壤侵蚀速率,探究该区域土壤侵蚀空间分布特征,阐明土壤侵蚀坡面和区域空间分布规律,以期为区域水土流失治理提供参考。[方法]采集内蒙古农牧交错区(海拉尔区、额尔古纳市和牙克石市)典型黑土坡耕地的... 详细信息

[目的]定量了解内蒙古典型黑土区土壤侵蚀速率,探究该区域土壤侵蚀空间分布特征,阐明土壤侵蚀坡面和区域空间分布规律,以期为区域水土流失治理提供参考。[方法]采集内蒙古农牧交错区(海拉尔区、额尔古纳市和牙克石市)典型黑土坡耕地的土壤样品,利用137Cs示踪技术计算各采样点土壤侵蚀速率,结合小波分析的方法研究土壤侵蚀在坡面的分布特征。[结果](1) 3个坡面所有采样点137Cs含量均小于背景值(1 984.24 Bq/m2),表现为所有坡面土壤流失。(2) 3个地区的采样坡面平均侵蚀速率表现为:海拉尔[6 533.37 t/(km2·a)]>额尔古纳[4 174.35 t/(km2·a)]>牙克石[2 765.87 t/(km2·a)]。相同坡面的3个纵向断面的平均侵蚀速率相近,同一断面侵蚀速率的变异程度较高。(3)土壤侵蚀速率沿坡长呈强弱交替的周期性变化,但周期长度并不固定。大部分纵向断面存在周期长度为80～160 m和160～200 m的大小两个周期。部分纵向断面只存在一个周期长度为100～120 m的周期。[结论]该地区土壤侵蚀在坡面尺度表现为全坡面侵蚀且在纵向呈现周期性特征,在区域尺度呈现从东到西逐渐增加趋势。

关键词：土壤侵蚀典型黑土农牧交错带小波分析

江西省浅水湖泊大型底栖无脊椎动物多样性特征和影响因素

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湖泊科学 2024年第3期36卷 858-869页

作者：池仕运邓燕青胡菊香刘恋王瑞陈斯芝闵翔胡愈炘陈佳林水利部中国科学研究院水工程生态研究所武汉430079 水利部水工程生态效应与生态修复重点实验室武汉430079 湖北省水生态保护与修复工程技术研究中心武汉430079 江西省水文监测中心南昌330002 鄱阳湖水文生态监测研究重点实验室南昌330002 生态环境部长江流域生态环境监督管理局生态环境监测与科学研究中心武汉430011 生态环境部海河流域北海海域生态环境监督管理局生态环境监测与研究中心天津300061

2019年春、秋两季,对江西省76个湖泊的底栖动物进行了调查,在分析其群落结构和多样性的基础上,探讨了多样性与环境因子间的关系,旨在确定影响大型底栖无脊椎动物多样性的重要环境因子,以期为江西省湖泊的精准化管理提供科学依据和技术... 详细信息

2019年春、秋两季,对江西省76个湖泊的底栖动物进行了调查,在分析其群落结构和多样性的基础上,探讨了多样性与环境因子间的关系,旨在确定影响大型底栖无脊椎动物多样性的重要环境因子,以期为江西省湖泊的精准化管理提供科学依据和技术支持。两次调查共检出140个分类单元,以水生昆虫和软体动物为主,摇蚊类物种数占水生昆虫物种数的53.62%。富营养指示种(长足摇蚊属一种和摇蚊属一种)为春、秋两季的优势分类单元,湖沼典型种(长足摇蚊属一种、摇蚊属一种、石田螺属一种、苏氏尾鳃蚓和霍甫水丝蚓)的丰度变化导致了群落结构的季节变化。大型底栖无脊椎动物α多样性水平较低,基于PLSR和PLS-SEM的分析结果表明,影响大型底栖无脊椎动物多样性指标的环境因子既与藻类种群动态密切相关,也与水质状态有关。大型底栖无脊椎动物多样性与藻类种群状态存在稳定的联系,不受季节因素的影响,过高的藻类丰度不利于大型底栖无脊椎动物多样性的提高,而较好的水质状况有利于大型底栖无脊椎动物多样性的提高。为保护江西省湖泊大型底栖无脊椎动物资源,应在具有渔业养殖功能的湖泊和城镇湖泊中进行水生植物的修复工作,使藻型湖泊向草型湖泊方向演化;对一些富营养化程度较高的水体进行系统治理,控制面源污染,促进传统渔业养殖模型向生态渔业模式转换,并有针对性地开展一些生态修复措施;应在控制藻类和改善水质的基础上,增强湖泊的连通性和水体交换能力,充分发挥自然修复功效。

关键词：藻类种群动态 α多样性富营养化 PLSR分析 PLS-SEM分析

基于Catboost算法的中国典型农业区重金属污染特征及影响因素分析

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环境化学 2024年

作者：李珊杨济妮苏贵金李倩倩孟晶史斌环境纳米技术与健康效应重点实验室中国科学院生态环境研究中心郑州大学河南先进技术研究院生态环境部对外合作与交流中心

土壤是保障人类生存和发展的物质基础，农田土壤与人类生产生活密切相关，农田土壤污染问题值得关注.本文选取东北三省、京津冀和长江经济带作为研究区域，通过文献调研筛选出2000—2020年发布的400篇相关文献，收集到2052表层土壤样本... 详细信息

土壤是保障人类生存和发展的物质基础，农田土壤与人类生产生活密切相关，农田土壤污染问题值得关注.本文选取东北三省、京津冀和长江经济带作为研究区域，通过文献调研筛选出2000—2020年发布的400篇相关文献，收集到2052表层土壤样本，通过统计学、空间分析和机器学习等方法对其污染特征进行分析.结果表明，与农用地最严格的筛选值标准相比，3个研究区域Cd污染问题较为突出，东北三省、京津冀和长江经济带的超标率分别为37.5%、34.0%和45.8%，长江经济带也存在Cu污染问题，其超标率为30.6%；进一步将采样点位分为矿区周边点位、市郊区点位和其他农田点位，采用潜在生态风险指数法评价表明，矿区周边样点严重和重风险占比(54.8%)显著高于市郊区样点(37.2%)和其他农田样点(36.6%).采用Catboost模型进行影响因子识别发现，矿区周边农田主要受选矿、尾矿暴露等造成的Cd和Hg污染影响，而市郊区农田主要受商业、工业和交通运输业等人类活动带来的Hg污染影响，其他农田土壤中主要受农药化肥的施用以及大型器械化带来的Cd污染影响.

关键词：农田土壤重金属污染特征 Catboost模型影响因素

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小角中子散射谱仪放射性样品测量装置研制

核技术 2024年第6期47卷 19-25页

作者：胡文耀闫士博李天富王子军陈忠刘荣灯王成龙贺新福冉怀昌孙凯陈东风中国原子能科学研究院北京102413 生态环境部核与辐射安全中心北京100082

辐照试样研究对评估材料性能具有重要意义。因其带有放射性,常规表征手段受到一定限制,而小角中子散射(Small-Angle Neutron Scattering,SANS)技术几乎不受γ、β等射线的影响,且制样简单。依托中国先进研究堆小角中子散射谱仪,研发了... 详细信息

辐照试样研究对评估材料性能具有重要意义。因其带有放射性,常规表征手段受到一定限制,而小角中子散射(Small-Angle Neutron Scattering,SANS)技术几乎不受γ、β等射线的影响,且制样简单。依托中国先进研究堆小角中子散射谱仪,研发了一台放射性样品测量装置,用于放射性试样内部纳米结构的测量分析。装置的屏蔽厚度利用蒙特卡罗模拟进行优化,结合自动换样和远程控制功能,提高了实验效率和安全性。利用该装置成功开展了A508-Ⅲ钢辐照监督试样的小角中子散射实验,结果表明低剂量长周期辐照对压力容器钢纳米结构影响较小。该装置和相关技术方法可用于放射性试样的纳米结构表征。

关键词：小角中子散射放射性试样纳米结构 A508-Ⅲ钢

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基于功能性状的土壤动物群落生态学研究进展

应用生态学报 2024年第4期35卷 1150-1158页

作者：孙新谢致敬乔志宏高梅香殷睿常亮吴东辉刘满强朱永官中国科学院城市环境研究所福建厦门361021 中国科学院大学北京100049 东北师范大学环境学院长春130022 中国科学院东北地理与农业生态研究所长春130102 宁波大学土木工程与地理环境学院浙江宁波315211 西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100 兰州大学草地微生物研究中心草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室兰州730020 中国科学院生态环境研究中心北京100085

功能性状是生物对周围环境响应与适应的直观表现,同时影响一系列的生态系统功能。土壤动物的功能性状可较好地表征和预测环境变化及其所在生态系统的功能变化。综合物种、系统发育及功能性状的多维分析,有助于全面和深入理解土壤动物分... 详细信息

功能性状是生物对周围环境响应与适应的直观表现,同时影响一系列的生态系统功能。土壤动物的功能性状可较好地表征和预测环境变化及其所在生态系统的功能变化。综合物种、系统发育及功能性状的多维分析,有助于全面和深入理解土壤动物分布格局、群落构建机制及生态系统功能。本文在阐述土壤动物功能性状常用表征指标和生态学意义的基础上,系统分析了基于功能性状的土壤动物群落响应环境变化及其群落构建过程的相关研究进展,并提出未来在理论上应重点关注生物互作的生态进化过程对土壤动物功能性状的影响,在方法上应注重具有生态学意义的功能性状数据库的建立,还应重视利用功能性状与生态功能的关系指导生态恢复实践,促进土壤生物多样性保护及资源可持续利用。

关键词：生物多样性功能性状土壤动物功能多样性群落构建

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黄河流域源区生态产品价值实现机制研究

生态经济 2024年第2期40卷 212-217页

作者：张丛林刘千禧张树静郝亮中国科学院科技战略咨询研究院北京100190 中国科学院生态环境研究中心北京100085 中国科学院大学北京100049 华北水利水电大学管理与经济学院河南郑州450046 生态环境部环境与经济政策研究中心北京100006

黄河流域源区是国家重点生态功能区,也是生态环境敏感区、脆弱区,还是我国重要的生态屏障,生态系统服务功能强劲,但黄河流域源区生态产品价值实现程度仍处于低位,与生态保护和高质量发展的目标要求相比仍存在较大差距。为完善黄河流域... 详细信息

黄河流域源区是国家重点生态功能区,也是生态环境敏感区、脆弱区,还是我国重要的生态屏障,生态系统服务功能强劲,但黄河流域源区生态产品价值实现程度仍处于低位,与生态保护和高质量发展的目标要求相比仍存在较大差距。为完善黄河流域源区生态产品价值实现机制,论文结合理论研究和实践进展,梳理黄河流域源区生态产品价值实现的市场交易、税费途径、生态保护补偿三条主要途径,从补偿机制、特色产业、资源收益等方面明确其面临的主要问题。同时,针对这些问题提出有针对性的解决方案,包括建立生态保护补偿长效机制、加快推动特色产业发展、推进生态资源权益交易等,同步推进黄河流域源区生态环境保护与生态产品价值实现。

关键词：黄河流域源区生态产品价值实现市场交易税费生态保护补偿

黄河中下游伊洛河流域2002—2021年植被覆盖度时空变化及影响因素分析

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灌溉排水学报 2024年第1期43卷 89-96页

作者：寇杰锋杨超张莹莹职露张翔彭定华刘哲生态环境部黄河流域生态环境监督管理局生态环境监测与科学研究中心郑州450004 生态环境部长江流域生态环境监督管理局生态环境监测与科学研究中心武汉430010 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院武汉430077 郑州师范学院地理与旅游学院郑州450044

【目的】探究黄河中下游伊洛河流域2002—2021年植被覆盖度的时空变化规律及影响因素。【方法】基于2002、2007、2011、2016、2021年Landsat卫星数据,结合像元二分模型提取该流域植被覆盖度,利用变异系数和线性回归分析揭示植被覆盖度... 详细信息

【目的】探究黄河中下游伊洛河流域2002—2021年植被覆盖度的时空变化规律及影响因素。【方法】基于2002、2007、2011、2016、2021年Landsat卫星数据,结合像元二分模型提取该流域植被覆盖度,利用变异系数和线性回归分析揭示植被覆盖度的时空变化规律,从自然因素和人类活动因素2个方面分析流域植被覆盖度时空变化的影响因素。【结果】2002—2021年,流域西部、南部源头山区为高植被覆盖度地区,自西向东沿河道区域及中北部地区的植被覆盖度较低,东部为低植被覆盖度区域。流域高和较高覆盖度面积占比合计为65.29%,中等植被覆盖度占比为17.66%,较低、低覆盖度占比为17.05%。流域整体植被覆盖度较高,且呈先降低后升高的趋势。2002—2021年,植被覆盖度较为稳定的区域占比为44.14%,植被覆盖度有所改善的区域占比为32.25%,轻度退化区域占比为17.27%,明显退化区域占比为6.34%。自然因素对植被覆盖度的影响程度由高到低依次为高程、气温、降水和坡度。植被覆盖度随高程、降水和坡度的增加而增加,随温度的增加而降低。人类活动的正向影响大于负面影响,是导致植被覆盖度逐渐增长的重要因素。【结论】伊洛河流域2002—2021年植被覆盖度较高,且呈逐渐增加趋势,高程、气温和降水是影响其空间分布的主要因素,人类活动对其增加有促进作用。

关键词：伊洛河流域植被覆盖度时空变化影响因素

胜利油田废水处理站污泥及其周边水体苯基甲基硅氧烷的时空分布与生物富集

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环境化学 2024年

作者：田友梁刘楠楠赵静项小玲徐琳蔡亚岐中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室中国科学院大学杭州高等研究院中国科学院大学天津城建大学环境与市政工程学院生态环境部固体废物与化学品管理技术中心江汉大学环境与健康研究院

近年来，聚二甲基硅氧烷和聚苯基甲基硅氧烷常作为乳化剂和消泡剂广泛应用于原油生产中.本研究考察了胜利油田区域甲基和苯基甲基硅氧烷的环境分布特征.首先于2015—2020年对油田废水处理站污泥样品进行持续监测，发现了环形甲基硅氧烷... 详细信息

近年来，聚二甲基硅氧烷和聚苯基甲基硅氧烷常作为乳化剂和消泡剂广泛应用于原油生产中.本研究考察了胜利油田区域甲基和苯基甲基硅氧烷的环境分布特征.首先于2015—2020年对油田废水处理站污泥样品进行持续监测，发现了环形甲基硅氧烷（D4、D5、D6）及6种苯基甲基硅氧烷异构体（cis-P3、trans-P3、cis-P4、trans-P4a、trans-P4b、trans-P4c），其中环形甲基硅氧烷总浓度（∑cVMS,D4—D6）为6.21—228μg·g-1dw（干重），苯基甲基硅氧烷总浓度(∑（P4+P3）)为58.0—1.54×10～3 ng·g-1dw.总体上，两类硅氧烷的浓度逐年增长，且苯基甲基硅氧烷浓度水平低于环形甲基硅氧烷.结合其他文献可知，原油开采不但能带来较为严重的甲基硅氧烷污染，同时苯基甲基硅氧烷也有明显排放.另外，在油田周围23个湖泊和河流的沉积物中同样发现了两类硅氧烷，其中总浓度范围分别为：151—1.87×10～3 ng·g-1dw和318—1.13×10～3 ng·g-1dw，其总硅氧烷平均浓度比对照区域的浓度高2.33倍，以上情况说明原油开采过程中苯基甲基硅氧烷存在环境外溢现象.本研究进一步在淡水贻贝中发现两类硅氧烷，其中环形甲基硅氧烷总浓度为472—4.84×10～3 ng·g-1dw，苯基甲基硅氧烷总浓度为451—2.14×10～3 ng·g-1dw，且6种苯基甲基硅氧烷的平均生物-沉积物积累因子（2.13—3.18）比母体甲基硅氧烷大1.02—1.40倍，说明苯基甲基硅氧烷在沉积物中的持久性和在淡水贻贝中的生物累积性更强，其环境分布和生态风险值得关注.以上工作证实了油田开采过程可导致甲基和苯基甲基硅氧烷的环境排放及后续带来一定的生态风险.

关键词：苯基甲基硅氧烷采油污泥沉积物生物富集