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琼北火山岩地区水田和旱地土壤中重金属的累积特征比较

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环境污染与防治 2024年第2期46卷 221-225页

作者：王鹏王军广许国强张固成吴丹张东强海南省地质综合勘察院海南海口570206 海南省热带海岛地表过程与环境变化重点实验室海南海口571158 海南省地质调查院海南海口570206

为分析琼北火山岩地区土壤中重金属(As、Cd、Cr、Pb、Ni、Hg)的累积特征,采集旱地和水田的土壤表层样品,并对样品理化性质及重金属含量进行了分析,采用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法对重金属污染状况进行了评价。结果表明,研... 详细信息

为分析琼北火山岩地区土壤中重金属(As、Cd、Cr、Pb、Ni、Hg)的累积特征,采集旱地和水田的土壤表层样品,并对样品理化性质及重金属含量进行了分析,采用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法对重金属污染状况进行了评价。结果表明,研究区旱地与水田土壤均呈强酸性-酸性,旱地土壤阳离子交换量(CEC)(4.66 cmol/kg)略大于水田土壤CEC(3.42 cmol/kg),表明旱地土壤保持养分的能力优于水田土壤。与海南土壤背景值比较,研究区旱地和水田土壤中Cd、Cr、Pb和Ni 4种重金属均有不同程度的累积,其中Cd累积程度较重。研究区旱地和水田土壤中Cr与Ni均具有较高的正相关关系,说明旱地和水田土壤中Cr与Ni可能同源,且受基性火山岩地质背景的影响较大。内梅罗综合污染指数评价结果表明,研究区旱地土壤重金属污染明显高于水田土壤,水田土壤重金属为轻度污染,而旱地土壤重金属已达到中度污染,尤其是Cr和Ni污染比较严重,应引起重视。

关键词：火山岩旱地水田重金属累积海南

砷污染治理背景下阳宗海浮游植物生物量的时空分布模式及驱动因子

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湖泊科学 2024年第1期36卷 34-42页

作者：郑昕陈丽仇菲张涛张昭阳尚丽白宁静陈小林赵帅营孔令阳陈光杰云南师范大学地理学部云南省高原地理过程与环境变化重点实验室昆明650500

在社会经济发展和流域开发持续的背景下,砷污染已成为我国部分水体面临的重要环境问题,目前对砷污染防控的生态效应与修复效果评价仍缺乏系统识别。湖泊生态系统中浮游植物是重要的生产者,砷等重金属污染可以直接影响浮游植物生长、物... 详细信息

在社会经济发展和流域开发持续的背景下,砷污染已成为我国部分水体面临的重要环境问题,目前对砷污染防控的生态效应与修复效果评价仍缺乏系统识别。湖泊生态系统中浮游植物是重要的生产者,砷等重金属污染可以直接影响浮游植物生长、物种演替和初级生产力水平,浮游植物已成为指示砷污染水平及其生态效应的敏感指标。本研究以长期受到砷污染胁迫并经历污染治理的阳宗海为研究对象,设置南、中、北3个调查位点,于2015年4月-2019年12月对浮游植物和水质因子开展季节调查和空间分析,通过识别浮游植物生物量的时空分布模式与驱动因子,评价了砷污染与治理下浮游植物生物量的变化机制和生态修复效果。调查结果显示,采样期间阳宗海浮游植物以蓝藻门为主,浮游植物的生物量范围为0.7~30.4 mg/L,平均生物量在2016年最低((3.0±1.8)mg/L)、在2017年最高((10.5±8.9)mg/L)。ANOVA分析结果显示,浮游植物生物量存在显著的季节差异而空间差异不明显。相关分析结果显示,阳宗海浮游植物生物量与砷浓度和透明度呈显著负相关,而与水体温度和p H呈显著正相关。多元线性回归分析进一步显示,砷和水温是驱动阳宗海浮游植物生物量变化的显著环境因子。由此可见,在重金属污染湖泊经过修复后,水体砷遗留物的毒性效应仍然对浮游植物生长产生了明显的抑制作用,表明了水体重金属污染物可能具有长期的沉积物释放作用与持久的生态毒理效应。

关键词：阳宗海浮游植物生物量砷污染污染治理

滇中高原湖泊湖滨带土壤生态化学计量特征及影响因素研究

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环境科学与技术 2024年第4期47卷 187-196页

作者：杨坤武尹鹏飞尹继清熊静贾雨欣张文翔云南师范大学地理学部云南省高原地理过程与环境变化重点实验室云南昆明650500 云南省高校高原地表过程与环境变化重点实验室云南昆明650092

湖滨带是地球化学元素循环高度活跃且极易受环境变化与人类活动影响的敏感地带。文章通过对滇中湖泊杞麓湖湖滨带土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)含量的分析,结合冗余分析和结构方程模型等,研究了土壤生态化学计量的时空变化特征及其与土壤理... 详细信息

湖滨带是地球化学元素循环高度活跃且极易受环境变化与人类活动影响的敏感地带。文章通过对滇中湖泊杞麓湖湖滨带土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)含量的分析,结合冗余分析和结构方程模型等,研究了土壤生态化学计量的时空变化特征及其与土壤理化性质间的耦合关系。结果表明,杞麓湖湖滨带土壤总有机碳(TOC)、总氮(TN)、总磷(TP)平均含量分别为31.97、1.79、1.01 g/kg。雨季土壤TOC、TN含量低于旱季,在湖滨带结构上均呈现水向带>消落带>陆向带的特征,且随土壤深度的增加而降低,TP时空差异不显著。土壤C∶N、C∶P和N∶P平均值分别为23.08、41.38、2.10,表明湖滨带土壤有机质的分解速率较慢,释放有效磷的潜力大,植物生长易受到氮的限制,而磷的高含量将影响杞麓湖流域生态环境保护。土壤容重、含水率和黏土含量通过改变其C、N、P含量,进而影响土壤生态化学计量比。

关键词：生态化学计量湖滨带时空特征杞麓湖偏最小二乘法结构方程

北方农村不同取暖方式家庭室内PM_(2.5)污染差异及清洁取暖效果

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地理学报 2024年第1期79卷 17-27页

作者：李尧捷门亚泰罗智瀚刘新蕾程和发陶澍沈国锋北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871

农村散煤使用对冬季重污染等贡献显著,更会直接污染室内空气,影响人群健康。除了“煤改电、煤改气”之外,清洁煤和成型生物质也被认为是降低散煤污染的有效途径,在一些政策和行动中被推广。然而,目前还缺乏不同取暖模式下居民室内空气... 详细信息

农村散煤使用对冬季重污染等贡献显著,更会直接污染室内空气,影响人群健康。除了“煤改电、煤改气”之外,清洁煤和成型生物质也被认为是降低散煤污染的有效途径,在一些政策和行动中被推广。然而,目前还缺乏不同取暖模式下居民室内空气质量差异及取暖排放贡献的定量研究,是清洁取暖环境效益评估中的短板。本文在北方农村地区开展了覆盖1600户整个取暖季的细颗粒物(PM_(2.5))实地监测,分析了居民室内PM_(2.5)污染的空间差异及不同取暖方式的影响。研究表明,北方农村取暖季室内PM_(2.5)浓度均值为102μg/m^(3),但户间差异很大,从19μg/m^(3)到497μg/m^(3)。使用传统散煤和生物质取暖的家庭,取暖季室内PM_(2.5)浓度高达162μg/m^(3)和144μg/m^(3)。而使用清洁煤或成型生物质取暖的家庭,室内PM_(2.5)显著降低,约为84μg/m^(3),且有56%的时间日均浓度超过国家标准(50μg/m^(3))。电或气取暖的家庭,室内PM_(2.5)浓度最低。受人为活动强度和气象条件等因素影响,居民室内PM_(2.5)浓度的户内变异也很明显,使用固体燃料的家庭相对变异系数约为76%,远大于使用清洁燃料的家庭(53%)。室内传统固体燃料燃烧排放对室内PM_(2.5)的贡献约60%,而随着取暖燃料的清洁化,室内燃烧源贡献逐渐降低。若仅考虑降低室内PM_(2.5),使用成型生物质或清洁煤替代传统散煤可取得显著的减污效果,电替代的降污效果最大。研究为认识室内空气污染变化规律和空间异质性,全面客观地评估清洁取暖对人群健康影响提供了基础数据和科学支撑。

关键词：农村室内PM_(2.5) 户间户内差异固体燃料清洁取暖

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琼州海峡第四纪层序格架及其沉积演化

地学前缘 2024年第3期31卷 100-112页

作者：陈飞曾维特仝长亮张从伟付标陈旸陈波海南省海洋地质资源与环境重点实验室海南海口570206 海南省海洋地质调查院海南海口570206 海南省地质测试研究中心海南海口570206

为探讨琼州海峡地区第四纪地层结构及其沉积演化过程,对琼州海峡1140 km高分辨率单道地震剖面和5个钻孔岩心资料进行解译,结合粒度分析、^(14)C测年、光释光测年以及微体古生物分析等测试数据,描述地震相特征及沉积环境,并进行地层划分... 详细信息

为探讨琼州海峡地区第四纪地层结构及其沉积演化过程,对琼州海峡1140 km高分辨率单道地震剖面和5个钻孔岩心资料进行解译,结合粒度分析、^(14)C测年、光释光测年以及微体古生物分析等测试数据,描述地震相特征及沉积环境,并进行地层划分和对比,分析沉积环境变化规律。结果表明:单道地震剖面上共识别出8个地震反射界面,划分为6套地震层序。琼州海峡第四纪沉积整体表现为“西厚东薄”,主要分布在海峡东、西口海域及海峡南北两侧边坡,海峡中部深水区几乎被强劲海流冲蚀殆尽。琼州海峡受海平面频繁升降、新构造运动及强劲水动力影响,第四纪沉积环境变化复杂:早、中更新世时期出现多次海陆交互沉积;晚更新世时期海峡西部海陆交互沉积明显,东部则以浅海沉积为主;全新世时期海侵过程中也出现数次沉积间断。

关键词：琼州海峡第四纪层序格架沉积演化

气候变化背景下黑河流域“三生”空间转型对生态环境质量的影响

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北京大学学报（自然科学版） 2024年第3期60卷 528-538页

作者：邹易赵一阳蒙吉军北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871

选择中国西北干旱区黑河流域为研究对象,以ArcGIS10.6和Mathematica 8.0为研究平台,分析1990—2020年“三生”空间转型的时空格局,结合植被指数(NDVI)和土壤盐度指数(SI)分析生态环境质量的时空变化,通过建立混合效应模型与归因分析模型... 详细信息

选择中国西北干旱区黑河流域为研究对象,以ArcGIS10.6和Mathematica 8.0为研究平台,分析1990—2020年“三生”空间转型的时空格局,结合植被指数(NDVI)和土壤盐度指数(SI)分析生态环境质量的时空变化,通过建立混合效应模型与归因分析模型,分离气候变化背景下“三生”空间显性与隐性转型对生态环境质量变化的贡献,得到如下结果。1)黑河流域强弱生态空间各占28.12%和65%,生活和生产空间仅占6.88%;30年间生活和生产空间各增长0.32%和0.96%,强弱生态空间之间转换频繁(72.8%)。生态环境质量变化以2000年为转折点,由下降变为持续好转趋势。2)“三生”空间显性转型和气候变化对生态环境质量变化的贡献分别为39.8%和36.6%,降水对生产与生活空间的生态环境有主要贡献,气温则对生态空间环境质量存在非线性影响,隐性转型对生态环境变化的贡献率为23.6%。3)“三生”空间转型对生态环境的空间异质性影响更强,而气候变化对生态环境的时间异质性影响更强,中游地区生态环境质量同时受显性与隐性转型影响,下游则主要受隐性转型影响。研究结果可为黑河流域的国土空间优化和生态系统管理提供科学依据。

关键词： “三生”空间变化气候变化生态环境质量混合效应模型黑河流域

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基于多种遥感产品的青藏高原长时间序列总初级生产力对比分析

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生态学杂志 2024年第6期43卷 1859-1869页

作者：廖玮杰焦悦李世禧胡中民白磊海南大学生态与环境学院海口570208 海南省农林环境过程与生态调控重点实验室海口570208 海南热带雨林国家生态质量综合监测站海南保亭572316

青藏高原是陆地碳循环研究中的热点地区。在全球气候变化背景下,其总初级生产力(gross primary production,GPP)在区域碳循环过程中发挥着重要作用。结合遥感数据使用模型模拟有助于了解青藏高原区域尺度上生态系统生产力的变化过程,以... 详细信息

青藏高原是陆地碳循环研究中的热点地区。在全球气候变化背景下,其总初级生产力(gross primary production,GPP)在区域碳循环过程中发挥着重要作用。结合遥感数据使用模型模拟有助于了解青藏高原区域尺度上生态系统生产力的变化过程,以及预测其未来的变化趋势。本研究使用6种常见的遥感GPP产品(GLASS、MODIS MOD17A2、FLUXCOM、VODCA2、改进的EC-LUE数据及VPM数据),结合涡度协方差通量观测数据(海北灌丛、海北湿地和当雄)进行验证后,对青藏高原2001—2015年生态系统GPP空间分布格局及时间变化趋势进行分析。结果表明:不同生态遥感产品得到的青藏高原年平均GPP、区域年均GPP时空分布格局与变化趋势存在较大差异,6套产品得到的2001—2015年变化趋势分别-0.77 g C·m^(-2)·a^(-1)(GLASS)、3.63 g C·m^(-2)·a^(-1)(MOD17A2)、-1.21 g C·m^(-2)·a^(-1)(FLUXCOM)、1.53 g C·m^(-2)·a^(-1)(VODCA2)、4.73 g C·m^(-2)·a^(-1)(VPM)和-0.81 g C·m^(-2)·a^(-1)(改进的EC-LUE);在空间分布上多年平均GPP总体呈现“东南高、西北低”的特点,区域差异较大;在青藏高原生态系统中,GLASS产品区域平均年GPP最高(827.78 Tg C·a^(-1)),MOD17A2产品最低(484.04 Tg C·a^(-1)),2001—2015年青藏高原生态系统GPP变化程度分布区域基本相同,东南部最剧烈,而西部最为稳定;经过站点数据验证,MOD17A2在8天尺度上结果相对更好,而FLUXCOM数据集在月尺度上结果相对更好,结合在区域尺度上的表现,MOD17A2数据集更加适用于青藏高原地区。

关键词：光能利用率模型 VPM VODCA2 FLUXCOM MODIS

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土壤溶解性有机碳对气候变暖的响应研究进展

北京大学学报（自然科学版） 2024年第4期60卷 758-766页

作者：秦文宽李晓杰王旭东朱彪北京大学城市与环境学院生态研究中心地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871

针对土壤溶解性有机碳(DOC)特性及其在气候变暖背景下的响应机制这一土壤碳循环研究的关键问题进行综述。首先阐述土壤DOC的特性,并总结其采集和测定方法。土壤DOC主要来源于土壤有机碳的溶解、植物根系和微生物分泌物与残体转化等过程... 详细信息

针对土壤溶解性有机碳(DOC)特性及其在气候变暖背景下的响应机制这一土壤碳循环研究的关键问题进行综述。首先阐述土壤DOC的特性,并总结其采集和测定方法。土壤DOC主要来源于土壤有机碳的溶解、植物根系和微生物分泌物与残体转化等过程,其浓度和组成往往随土层深度和时间发生变化。多种采样方法(如负压法)与分析手段(如傅里叶变换离子共振回旋质谱仪)用于探讨土壤DOC对增温的响应及其机制。进一步梳理有关植物、微生物及土壤性质对土壤DOC特性的影响及其机制的文献,认为增温不仅能直接改变土壤DOC的浓度,还可以通过影响植物、微生物群落以及土壤理化性质等因素,间接地改变土壤DOC的特性。未来的研究中应加强对土壤溶解性有机碳的土层迁移与时间动态的关注,以便完善土壤碳模型,提升未来气候变暖情景下全球碳循环过程变化的预测精度。

关键词：土壤溶解性有机碳土壤碳循环植物–土壤–微生物气候变暖

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土地利用和气候变化对热带岛屿汛期径流的影响

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长江科学院院报 2024年

作者：熊伟叶长青薛世玉朱丽蓉李俊海南大学旅游学院海南大学生态与环境学院海南省农林环境过程与生态调控重点实验室

为分析土地利用和气候变化对热带岛屿地区汛期径流的影响，选用海南热带河流南渡江流域中下游作为研究区，运用SWAT模型模拟不同情景下汛期径流的变化情况。结果显示：在土地利用变化情景下，把流域内的耕地转为天然林地，或者把人工林... 详细信息

为分析土地利用和气候变化对热带岛屿地区汛期径流的影响，选用海南热带河流南渡江流域中下游作为研究区，运用SWAT模型模拟不同情景下汛期径流的变化情况。结果显示：在土地利用变化情景下，把流域内的耕地转为天然林地，或者把人工林地转为天然林地，均会使汛期月均径流量和径流方差减小，而把人工林地转为耕地会使汛期月均径流量和径流方差增大，三者汛期产流能力为耕地＞人工林地＞天然林地；在气候变化情景下，流域内汛期月均径流量和径流方差与降雨量成正比，与温度成反比，其中龙塘站汛期月均径流量变化受气候变化的影响程度更大；根据综合型情景，与基准期相比，1990—2019年间由气候变化引起的汛期月均径流量和径流方差增大幅度显著大于由土地利用变化引起的减小幅度，且龙塘站对气候变化更敏感。

关键词： SWAT模型土地利用变化气候变化热带岛屿汛期径流