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宁夏旱区枸杞/覆盖作物种植体系对土壤活性有机碳库的影响

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生态学杂志 2024年第5期43卷 1324-1332页

作者：李文慧陈浩楠南雄雄林妍敏王芳宁夏大学地理科学与规划学院银川750021 教育部中阿旱区特色资源与环境治理国际合作联合实验室银川750021 林木资源高效生产全国重点实验室银川750004

为探究种植覆盖作物和施用有机肥对宁夏旱区枸杞园土壤活性有机碳库的影响,通过田间定位试验,设置枸杞单作+不施有机肥(S_(0))、枸杞单作+中量有机肥(2 kg·株^(-1),S_(1))、枸杞单作+高量有机肥(4 kg·株^(-1),S_(2))、枸杞/肥田萝卜... 详细信息

为探究种植覆盖作物和施用有机肥对宁夏旱区枸杞园土壤活性有机碳库的影响,通过田间定位试验,设置枸杞单作+不施有机肥(S_(0))、枸杞单作+中量有机肥(2 kg·株^(-1),S_(1))、枸杞单作+高量有机肥(4 kg·株^(-1),S_(2))、枸杞/肥田萝卜复合种植+不施有机肥(M_(0))、枸杞/肥田萝卜复合种植+中量有机肥(2 kg·株^(-1),M_(1))和枸杞/肥田萝卜复合种植+高量有机肥(4 kg·株^(-1),M_(2))6个处理,分析土壤有机碳活性组分含量、土壤碳库管理指数及其与其他理化因子的关系,并通过结构方程模型揭示驱动碳库管理指数变化的主要因素。结果表明:与传统枸杞单作相比,枸杞/肥田萝卜复合种植0~20 cm土层土壤易氧化有机碳、水溶性有机碳含量和微生物生物量碳显著提高了55.3%、25.2%和79.0%,同时碳库活度、碳库活度指数和碳库管理指数也显著提高了18.4%、26.8%和18.4%(P旱区枸杞/覆盖作物复合种植模式能有效提升土壤活性有机碳含量,在减少有机肥施用量的情况下仍能达到土壤培肥的目的。

关键词：覆盖作物有机碳组分活性碳库碳库管理指数结构方程模型

宁夏第三排水沟中PAHs的污染特征、来源解析及生态风险评估

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环境科学 2024年

作者：吴海娟高礼李富娟李凌云郑兰香宁夏大学生态环境学院宁夏大学地理科学与规划学院教育部中阿旱区特色资源与环境治理国际合作联合实验室

为了明确宁夏第三排水沟中多环芳烃(PAHs)的污染特征、来源和生态风险，分别于2021年11月、2022年3月和7月采集排水沟水样，采用气相色谱-质谱法对16种PAHs进行了定量检测分析.结果表明，宁夏第三排水沟中ρ(ΣPAHs) 范围为324.11～530.... 详细信息

为了明确宁夏第三排水沟中多环芳烃(PAHs)的污染特征、来源和生态风险，分别于2021年11月、2022年3月和7月采集排水沟水样，采用气相色谱-质谱法对16种PAHs进行了定量检测分析.结果表明，宁夏第三排水沟中ρ(ΣPAHs) 范围为324.11～530.77 ng·L-1，平均值为414.73 ng·L-1.单体检出率均在90%以上，其中，二苯并[a，h]蒽的检出浓度最高，平均值为48.53 ng·L-1；其次为茚苯[1，2，3-cd]芘.与国内其它河流相比，宁夏第三排水沟中PAHs处于中等污染水平.ΣPAHs浓度和高环单体浓度在夏季显著高于冬季和春季.空间上，排水沟中ΣPAHs浓度平均值大小为：上游贺兰段>中游平罗段>下游惠农段.第三排水沟中PAHs组分占比大小为：高环(5～6环)﹥低环(2～3环)﹥中环(4环)，5环PAHs组成占主导地位.运用正定矩阵因子分解(PMF)对PAHs的来源贡献进行了定量分析，结果表明，第三排水沟中PAHs主要来源于煤化工排放(27.36%)、交通排放(27.64%)、煤炭燃烧(26.85%)和石油化工排放(18.15%).生态风险评估结果表明，5种单体(苯并[a]蒽、苯并[b]荧蒽、苯并[ghi]苝、二苯并[a，h]蒽和茚苯[1，2，3-cd]芘)存在高风险，其余单体均处于中风险，需尽快采取控制措施.本研究可为宁夏入黄排水沟PAHs污染防控提供科学依据.

关键词：多环芳烃(PAHs) 污染特征来源解析生态风险第三排水沟

脱硫石膏与粉煤灰配施对碱化土壤改良及苜蓿生长的影响

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灌溉排水学报 2024年第4期43卷 59-65页

作者：高富东何俊李敏雷梦媛王燕王宇王月琴宁夏大学地理科学与规划学院银川750021 中阿旱区特色资源与环境治理国际合作联合实验室银川750021 宁夏旱区资源评价与环境调控重点实验室银川750021

【目的】筛选适宜新垦龟裂碱化土壤改良和苜蓿生长的脱硫石膏和粉煤灰配比。【方法】采用小区试验,试验设置CK(脱硫石膏0、粉煤灰0)、T1(脱硫石膏30 t/hm^(2)、粉煤灰15 t/hm^(2))、T2(脱硫石膏30 t/hm^(2)、粉煤灰30 t/hm^(2))、T3(脱... 详细信息

【目的】筛选适宜新垦龟裂碱化土壤改良和苜蓿生长的脱硫石膏和粉煤灰配比。【方法】采用小区试验,试验设置CK(脱硫石膏0、粉煤灰0)、T1(脱硫石膏30 t/hm^(2)、粉煤灰15 t/hm^(2))、T2(脱硫石膏30 t/hm^(2)、粉煤灰30 t/hm^(2))、T3(脱硫石膏30 t/hm^(2)、粉煤灰45 t/hm^(2))、T4(脱硫石膏45 t/hm^(2)、粉煤灰15 t/hm^(2))、T5(脱硫石膏45 t/hm^(2)、粉煤灰30 t/hm^(2))、T6(脱硫石膏45 t/hm^(2)、粉煤灰45 t/hm^(2))共7个处理,研究脱硫石膏和粉煤灰配施对土壤pH值、碱化度和可溶性盐量及苜蓿生长影响。【结果】脱硫石膏和粉煤灰配施显著改善龟裂碱化土壤物理性质,与CK相比,T3处理土壤体积质量降低7.69%,土壤孔隙度和田间持水率分别提高9.69%和18.70%;脱硫石膏和粉煤灰配施对0~40 cm土层土壤化学性质改良效果较好,T4处理0~10、10~20 cm土层土壤pH值分别降低10.51%、11.66%,碱化度分别降低56.76%和50.27%;T4处理0~10、10~20、20~40 cm土层土壤可溶性盐量分别下降32.33%、52.55%、3.04%;T4、T1处理苜蓿增产效果较好,与CK相比,苜蓿鲜质量分别提高61.76%、43.21%,干物质量分别提高48.80%、30.72%;但脱硫石膏和粉煤灰配施量过大则会造成减产,T6处理苜蓿鲜质量和干物质量分别较CK降低19.69%、10.24%。【结论】脱硫石膏和粉煤灰配合施用能有效降低龟裂碱化土壤的体积质量、pH值、碱化度和可溶性盐量,提高土壤孔隙度、田间持水率,从而有利于苜蓿的生长和发育,其中45 t/hm^(2)脱硫石膏与15 t/hm^(2)粉煤灰为最优配比组合。

关键词：脱硫石膏粉煤灰碱化土壤苜蓿产量

基于Gash修正模型与神经网络优化模型的刺槐冠层截留模拟

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水土保持研究 2024年第4期31卷 188-196页

作者：马军韩磊周鹏柳利利王娜娜马云蕾宁夏大学林业与草业学院银川750021 宁夏大学地理科学与规划学院银川750021 中阿旱区特色资源与环境治理国际合作联合实验室银川750021 宁夏旱区资源评价与环境调控重点实验室银川750021

[目的]对比分析Gash修正模型和神经网络模型在模拟和预测人工林冠层截留的适用性,揭示干旱区刺槐冠层截留及其响应过程,为深入了解森林生态水文过程及其调控机制提供科学依据。[方法]于2019年5—10月,以宁夏河东地区刺槐(Robinia pseudo... 详细信息

[目的]对比分析Gash修正模型和神经网络模型在模拟和预测人工林冠层截留的适用性,揭示干旱区刺槐冠层截留及其响应过程,为深入了解森林生态水文过程及其调控机制提供科学依据。[方法]于2019年5—10月,以宁夏河东地区刺槐(Robinia pseudoacacia)人工林为研究对象,定位观测了树干茎流和穿透雨并计算得到冠层截留,采用修正后的Gash模型与神经网络模型对刺槐林林冠截留量进行了模拟。[结果](1)研究区刺槐人工林的穿透雨量、树干茎流量、林冠截留量分别为154.19,5.61,16.5 mm,产生穿透雨和树干茎流的阈值分别为1.37,2.17 mm。(2)Gash修正模型和优化后的神经网络模型均能较好地模拟刺槐冠层截留量,Gash修正模型的绝对误差、均方误差、均方根误差、平均绝对百分比误差分别为0.20%,0.06%,0.24%,52.43%,模拟结果拟合精度达到83%;与Gash修正模型相比,采用麻雀搜索算法优化后的BP神经网络算法模型(SSA-BP),均方误差降低了61.48%,平均绝对误差降低了40.39%,均方根误差降低了37.93%,平均绝对百分比误差降低了50.52%,决定系数提高了1.2%。[结论]在林木冠层截留模拟研究方面,加入麻雀搜索算法后的BP神经网络模型具有较好的可靠性,可以有效降低模拟误差,提高模型的预测精度。

关键词：冠层截留修正后Gash模型神经网络模型麻雀搜索算法刺槐林

腾格里沙漠光伏阵列对气流场和风沙流的扰动作用

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水土保持通报 2024年第4期44卷 55-65,76页

作者：张呈春张维福展秀丽董智今马思怡宁夏大学地理科学与规划学院宁夏银川750021 中阿旱区特色资源与环境治理国际合作联合实验室宁夏银川750021 宁夏旱区资源评价与环境调控重点实验室宁夏银川750021

[目的]研究腾格里沙漠光伏(PV)阵列扰动下的近地层气流场与风沙流结构特征,评估光伏阵列的防风固沙效果,为沙漠地区风沙灾害治理和生态环境可持续发展提供理论支撑。[方法]采用梯度风速观测设备,实地观测光伏阵列(电板前沿、电板后沿和... 详细信息

[目的]研究腾格里沙漠光伏(PV)阵列扰动下的近地层气流场与风沙流结构特征,评估光伏阵列的防风固沙效果,为沙漠地区风沙灾害治理和生态环境可持续发展提供理论支撑。[方法]采用梯度风速观测设备,实地观测光伏阵列(电板前沿、电板后沿和阵列间中线)和对照点的风速垂直分布、风速流场和风沙流结构,对比分析电站内外不同位置的气流场与输沙特征。[结果](1)电站内整体风速呈现降低特点,阵列间与电板后沿平均风速随高度上升而增加,电板前沿平均风速随着高度增加呈先降低后增加的趋势。(2)(1)草方格观测断面。电板前沿出风口处的风速明显增加,电板后沿进风口和阵列间中线100 cm以下的风速降低;(2)风蚀坑观测断面。光伏电板150 cm以下的风速降低,阵列间的风速脉动变化明显;(3)砾石观测断面。风速相对变化率与风速流场格局稳定,电板后沿150 cm以上部分风速增加。平均防风效果:砾石>草方格。(3)输沙量表现为:电板前沿>电板后沿>阵列间中线;流动沙丘参照点(上风向)与电板前沿λ(风沙流结构特征值)呈饱和状态,电板后沿和阵列间λ呈非饱和状态。[结论]与流动沙丘相比,光伏阵列扰动了风速流场格局,风速脉动和湍流度发生变化,输沙量明显下降,固沙效益明显。

关键词：光伏阵列风速流场风速脉动风沙流结构腾格里沙漠

基于Landsat8时间序列的宁夏青铜峡市农田防护林提取

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黑龙江农业科学 2024年第1期 23-28页

作者：张嘉敏何俊高富东李敏孙兆军李茜楠菲山宁夏大学地理科学与规划学院宁夏银川750021 中阿旱区特色资源与环境治理国际合作联合实验室宁夏银川750021 宁夏旱区资源评价与环境调控重点实验室宁夏银川750021

农田防护林在西北多风沙地区发挥了重要防护作用,为农作物提供了良好的生长环境。为了解农田防护林的空间分布特征,需要对防护林进行有效提取,采用中低分辨率遥感数据进行农田防护林提取成为重要途径。以宁夏青铜峡市农田防护林为研究对... 详细信息

农田防护林在西北多风沙地区发挥了重要防护作用,为农作物提供了良好的生长环境。为了解农田防护林的空间分布特征,需要对防护林进行有效提取,采用中低分辨率遥感数据进行农田防护林提取成为重要途径。以宁夏青铜峡市农田防护林为研究对象,在2019年影像中选取7期可以代表4个季度地物特征的Landsat8 OLI影像数据,在影像预处理基础上,融入水体指数、植被特征和植被指数,提取植被的物候特征,掩膜去除研究区内其他地物,从而实现农田防护林的提取。同时利用野外调查结果和土地利用数据对提取结果进行精度评价。结果表明,该方法防护林提取的总体精度为85.16%,野外调查的50个采样点中有44个点被准确提取,精度达到88.00%。青铜峡市农田防护林多以林带的形式呈现,林带主要沿排水沟分布。

关键词：多时序遥感影像青铜峡市物候特征农田防护林 Landsat8 OLI

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宁夏第三排水沟中抗生素的污染特征与生态风险评估

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环境科学 2022年第3期43卷 1394-1403页

作者：李富娟高礼李凌云郑兰香陶红杨桂钦宁夏大学地理科学与规划学院银川750021 教育部中阿旱区特色资源与环境治理国际合作联合实验室银川750021 宁夏大学生态环境学院银川750021

利用固相萃取-超高效液相色谱-静电场轨道肼质谱联用仪检测分析了宁夏第三排水沟中磺胺类、四环素类、大环内酯类、喹诺酮类和林可霉素类这5类9种抗生素的污染水平,探讨了抗生素浓度与水质指标的相关性,并评估其生态风险.结果表明,在第... 详细信息

利用固相萃取-超高效液相色谱-静电场轨道肼质谱联用仪检测分析了宁夏第三排水沟中磺胺类、四环素类、大环内酯类、喹诺酮类和林可霉素类这5类9种抗生素的污染水平,探讨了抗生素浓度与水质指标的相关性,并评估其生态风险.结果表明,在第三排水沟及其汇入水流中共检出7种抗生素,总浓度范围分别为14.91~153.48 ng·L^(-1)和ND~39.37 ng·L^(-1).排水沟中克拉霉素、左氧氟沙星、环丙沙星和林可霉素的检出率均为100%,检出浓度最高的为左氧氟沙星(0.84~94.12 ng·L^(-1)),其次为林可霉素(11.15~48.13 ng·L^(-1)).从空间分布上来看,第三排水沟在流经平罗县城所在地后水中抗生素总浓度显著增加,并呈现上升趋势,最大值出现在惠农段,随后,呈现下降趋势.入黄口抗生素总浓度为20.26 ng·L^(-1).相关性分析表明,左氧氟沙星与NH_(4)^(+)-N和TN呈显著的正相关关系(P<0.01),红霉素与TN、克拉霉素与NH_(4)^(+)-N和TN均呈较明显的正相关关系(P<0.05),表明水质指标与抗生素浓度密切相关.生态风险评估结果表明,第三排水沟中的左氧氟沙星和克拉霉素存在一定的生态风险.

关键词：第三排水沟抗生素水质指标污染特征生态风险

1990~2020年黄河流域典型生态区生态环境质量时空格局及驱动力分析

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环境科学 2023年第5期44卷 2518-2527页

作者：王芳李文慧林妍敏南雄雄胡志瑞宁夏大学地理科学与规划学院银川750021 教育部中阿旱区特色资源与环境治理国际合作联合实验室银川750021 种苗生物工程国家重点实验室银川750001 宁夏国土资源调查监测院银川750002

科学评估生态环境质量是实现区域生态可持续发展的前提.基于1990~2020年Landsat遥感影像,采用熵值法构建遥感生态指数(E-RSEI),结合Mann-Kendall趋势检验、Sen倾斜度、Hurst指数和稳定性分析,在多时空尺度下分析黄河流域典型生态区的生... 详细信息

科学评估生态环境质量是实现区域生态可持续发展的前提.基于1990~2020年Landsat遥感影像,采用熵值法构建遥感生态指数(E-RSEI),结合Mann-Kendall趋势检验、Sen倾斜度、Hurst指数和稳定性分析,在多时空尺度下分析黄河流域典型生态区的生态环境质量时空变化格局,并利用地理探测器量化了环境和人为等8个因子对E-RSEI时空分布的影响.结果表明:(1)31年间E-RSEI均值为67.5%,时间尺度上呈增加趋势,平均增幅为0.066·(10 a)^(-1),空间尺度上呈东低西高、南高北低的分布特征;(2)研究区生态环境质量未来变化趋势将以持续性改善为主,但仍有9.33%的区域存在退化的潜在风险.(3)降水是影响该区域E-RSEI空间分布的关键环境因子,人为因子的影响力较低,同单因子相比,因子交互作用对生态环境质量的解释力更强,降水与其他因子的交互作用处于主导地位.研究结果可为黄河流域生态区生态环境质量的可持续发展提供科学参考.

关键词：六盘山自然保护区熵值法遥感生态指数(RSEI) 地理探测器生态环境质量

宁夏入黄排水沟中典型内分泌干扰物的污染特征与风险评价

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环境科学 2023年第5期44卷 2539-2550页

作者：李凌云高礼郑兰香李富娟陶红马兰宁夏大学地理科学与规划学院银川750021 教育部中阿旱区特色资源与环境治理国际合作联合实验室银川750021 宁夏大学生态环境学院银川750021 宁夏大学测试分析中心银川750021

利用固相萃取-超高效液相色谱质谱联用仪检测分析了9种典型内分泌干扰物(EDCs)在宁夏入黄排水沟中的污染水平,探讨了其空间分布特征,分析了其来源,并进行了风险评价.结果表明,宁夏入黄排水沟中33个采样点均有EDCs检出,各采样点∑EDCs浓... 详细信息

利用固相萃取-超高效液相色谱质谱联用仪检测分析了9种典型内分泌干扰物(EDCs)在宁夏入黄排水沟中的污染水平,探讨了其空间分布特征,分析了其来源,并进行了风险评价.结果表明,宁夏入黄排水沟中33个采样点均有EDCs检出,各采样点∑EDCs浓度范围在82.28~1730.09 ng·L^(-1)之间.其中,检出浓度最高的两种化合物是E2和OP,浓度最大值分别为1367.41 ng·L^(-1)和787.80 ng·L^(-1).酚类化合物中双酚A(BPA)和壬基酚(NP)的检出率均达到90%以上,雌激素类化合物中雌酮(E1)和雌三醇(E3)的检出率较高,均为79%.空间分布上,排水沟中∑EDCs浓度平均值呈现出石嘴山市和银川市远高于吴忠市和中卫市的分布特征,入黄口采样点∑EDCs浓度范围为82.28~979.82 ng·L^(-1).来源分析显示,宁夏入黄排水沟中BPA主要来自于工业废水和生活污水,OP主要来源于工业废水,E1主要来自于畜禽养殖废水,E3主要来源于生活污水.风险评价结果表明,入黄排水沟中EDCs的生态风险处于中风险或低风险,但各采样点EDCs的雌激素活性风险均表现为高风险.

关键词：入黄排水沟内分泌干扰物(EDCs) 空间分布特征来源分析风险评价