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小生境尺度下喀斯特弃耕地植物多样性、生物量及其影响因素

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草业学报 2024年第2期33卷 28-38页

作者：雷颖罗杰郭旭曼秘二停刘锦春三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆市三峡库区植物生态与资源重点实验室西南大学生命科学学院重庆400715

深入探讨小生境尺度下物种多样性及其影响因素,可以为弃耕地演替早期群落恢复提供理论依据。本研究以重庆喀斯特典型弃耕地(弃耕年限为4~6年)为研究对象,根据地下特征选出均质浅土、均质深土、异质梯型和异质漏斗型4种小生境并对其进行... 详细信息

深入探讨小生境尺度下物种多样性及其影响因素,可以为弃耕地演替早期群落恢复提供理论依据。本研究以重庆喀斯特典型弃耕地(弃耕年限为4~6年)为研究对象,根据地下特征选出均质浅土、均质深土、异质梯型和异质漏斗型4种小生境并对其进行植物群落调查,分析不同小生境的土壤理化性质、生物量和物种多样性变化及其之间的关系。结果表明:1) 4种小生境中土壤含水量随着土壤深度的增加呈增加趋势,但总氮含量和碳氮比随着土壤深度的增加呈降低趋势;在2种异质生境中,土壤深度、土壤含水率的变异系数相差不大,均属于高等变异强度。2)不同小生境之间的物种丰富度指数、香农-维纳指数和均匀度指数无显著差异。3)各小生境的地上生物量之间无显著差异,异质性生境的地下生物量和总生物量均高于均质性生境。4)不同小生境中仅异质漏斗型的生物量与多样性存在显著负相关关系(P<0.05)。资源异质性对喀斯特弃耕地演替早期群落生物量产生了积极影响,但物种多样性在该阶段受生境的影响不大。中等厚度土壤促进了植物的生长、有利于生产力的维持。因此在植被恢复的早期阶段,应充分利用各生境类型特点,维持植物的多样性及其生长。

关键词：石漠化生境异质性资源有效性生物多样性

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长江中游城市群城市化对PM_(2.5)浓度的多尺度驱动机制

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环境科学 2024年第3期45卷 1304-1314页

作者：张政周廷刚周志衡昌悦西南大学地理科学学院重庆400715 三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400715

探究城市化对PM_(2.5)浓度的非线性影响及其驱动机制,对城市的大气污染治理具有重要意义.基于2002~2020年长江中游城市群的遥感数据和统计数据,采用空间自相关、系统动态面板回归模型和时空地理加权回归模型等方法,揭示长江中游城市群PM... 详细信息

探究城市化对PM_(2.5)浓度的非线性影响及其驱动机制,对城市的大气污染治理具有重要意义.基于2002~2020年长江中游城市群的遥感数据和统计数据,采用空间自相关、系统动态面板回归模型和时空地理加权回归模型等方法,揭示长江中游城市群PM_(2.5)浓度的时空演变,并探究不同空间尺度下城市化对PM_(2.5)浓度的驱动机制.结果表明:(1)2002~2020年长江中游城市群PM_(2.5)浓度整体呈下降趋势,在空间上大致呈“北高南低”的分布格局.(2)热点城市有向长江中游城市群西部扩张的趋势,冷点城市空间相关程度有所增强.(3)PM_(2.5)浓度与经济城市化、土地城市化和人口城市化之间分别存在“N”型、倒“U”型和“U”型曲线关系.第二产业和能源消耗对PM_(2.5)浓度变化呈显著促进作用,降水和植被能够有效地削弱PM_(2.5)污染.(4)各城市化因子在局部的整体驱动效应均发生了转化,其主要影响区域集中在长江中游城市群的东南、西北和西南等边缘地带城市.结合长江中游城市群的城市发展现状和区域特征,推进产业绿色转型,合理规划城市空间布局和人口分布,增强基础设施建设将有助于实现城市发展和环境保护之间的协调发展.

关键词： PM_(2.5)浓度城市化长江中游城市群时空演变驱动机制

基于人类足迹的成渝地区双城经济圈生态质量评价

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环境科学 2024年

作者：昌悦魏登峰杨慧周廷刚西南大学地理科学学院三峡库区生态环境教育部重点实验室

成渝地区双城经济圈作为我国西部的经济重心，其快速城市化和经济发展需要与生态环境保护相协调。利用遥感技术和多源数据，借助GEE平台，通过构建包括绿度、湿度、干燥度、热度和人类足迹指数在内的综合遥感指数（HRSEI），对成渝地区... 详细信息

成渝地区双城经济圈作为我国西部的经济重心，其快速城市化和经济发展需要与生态环境保护相协调。利用遥感技术和多源数据，借助GEE平台，通过构建包括绿度、湿度、干燥度、热度和人类足迹指数在内的综合遥感指数（HRSEI），对成渝地区双城经济圈在2013～2022年的生态环境质量进行评估。结果表明：①2013～2022年间，成渝地区的人类活动强度显著增加，并对生态质量产生了显著影响，空间分布呈现以成都、重庆为核心，沿交通干线辐射。②成渝地区的生态环境质量显著变化，其中，生态质量等级从良好转为一般的区域占比最大，为22.8%；从优秀转为良好的区域占比为7.3%；从一般转为较差的区域占比为3.6%。③标准差椭圆结果表明，生态质量较差的区域沿成渝双核城市发展方向分布，而生态质量较好的区域呈相反趋势。④地理探测器模型结果表明，高程、温度与人类活动对研究区生态环境的稳定性具有重要影响。

关键词：生态质量成渝地区双城经济圈人类足迹标准差椭圆地理探测器

预测姜黄属植物在中国当前和未来气候情景下的潜在分布区变化

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草业学报 2024年第10期33卷 14-27页

作者：王鹏金正余婷秦康强桑新亚陶建平罗唯学三峡库区生态环境教育部重点实验室三峡库区植物生态与资源重庆市高校重点实验室西南大学生命科学学院重庆400715 重庆金佛山喀斯特生态系统国家野外科学观测研究站西南大学地理科学学院重庆400715

姜黄属植物是我国重要的药用草本植物。然而,目前对其在中国的潜在分布规律仍然不清楚。为了研究姜黄属植物在中国当前的潜在空间分布特征及其对未来气候变化的响应模式,选取莪术、姜黄、郁金3个最具代表性的姜黄属植物作为研究对象,结... 详细信息

姜黄属植物是我国重要的药用草本植物。然而,目前对其在中国的潜在分布规律仍然不清楚。为了研究姜黄属植物在中国当前的潜在空间分布特征及其对未来气候变化的响应模式,选取莪术、姜黄、郁金3个最具代表性的姜黄属植物作为研究对象,结合这3种姜黄属植物的现有分布记录和相关的气候、地形、土壤等环境因子,应用最大熵(maximum entropy,MaxEnt)模型和地理信息系统方法,预测上述3种姜黄属植物在当前和未来气候情景下的潜在适生区。研究结果表明,利用MaxEnt模型对3种姜黄属植物预测结果的受试者工作特征曲线下的面积(AUC)均大于0.95,预测结果具有较高的精度;3种姜黄属植物目前主要分布在云南、广西、广东、福建、台湾地区、海南等省份,其中姜黄的适生区面积最大,郁金的适生区面积最小;在未来2090s SSP245气候情景下,3种姜黄属植物均表现为向我国东北方向扩张的趋势,适生面积达到最大;在未来2090s SSP370和SSP585气候情景下,3种姜黄属植物仅有小部分地区发生适生区的收缩和扩张;此外,最干季度均温是莪术潜在分布的关键因子,姜黄和郁金受年平均降水量影响最大。综上,3种姜黄属植物主要分布在我国南部,并有向北扩张的趋势,相关保护部门可基于本研究开展姜黄属植物的种植和扩繁工作,有助于提升姜黄属植物的经济和生态效益。

关键词：姜黄属植物最大熵模型环境因子气候变化潜在分布区

长期施肥与耕作对紫色土坡耕地产流产沙的影响

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水土保持学报 2024年第1期38卷 31-39页

作者：白力鑫何丙辉李天阳梁珂西南大学资源环境学院三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400715

[目的]为探究长期施肥与耕作对紫色土坡耕地产流产沙的影响。[方法]试验规定各小区均采用冬小麦-夏玉米轮作的紫色土坡耕地典型种植模式,在15°紫色土坡耕地设置5种处理:顺坡耕作无施肥(CK)、顺坡耕作有机肥与化肥配施(T1)、顺坡耕作单... 详细信息

[目的]为探究长期施肥与耕作对紫色土坡耕地产流产沙的影响。[方法]试验规定各小区均采用冬小麦-夏玉米轮作的紫色土坡耕地典型种植模式,在15°紫色土坡耕地设置5种处理:顺坡耕作无施肥(CK)、顺坡耕作有机肥与化肥配施(T1)、顺坡耕作单施化肥(T2)、顺坡耕作单施化肥增量(T3)、横坡垄作单施化肥(T4),每种处理重复3次。在2008—2020年,共监测107场侵蚀性降雨事件,分析了不同事件降雨量及施肥耕作处理下径流深、泥沙量、泥沙含量的变化特征。[结果]不同施肥耕作处理中,单位面积年产流深最大为100.37 mm,最小为4.56 mm。除T2与T3处理径流深差异不显著(p>0.05)外,其余处理间径流深差异显著(pT3>T2>T1>T4。除T1与T2处理泥沙量差异不显著(p>0.05)外,其余处理间泥沙量差异显著(pT3>T2>T1>T4。T1、T2、T3的泥沙含量差异不显著(p>0.05),但均显著小于CK处理(p0.05),均值大小依次为CK>T3>T1>T2>T4。各处理下的泥沙含量与降雨量均呈幂函数负相关(p<0.05)。[结论]顺坡耕作有机肥与化肥配施及横坡垄作对减少紫色土坡耕地地表径流、泥沙的产生贡献较大。

关键词：施肥耕作产流产沙紫色土

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生物炭与化肥配施对紫色土坡耕地侵蚀性耕层土壤水分及入渗特性的影响

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西南大学学报（自然科学版） 2024年第4期46卷 121-132页

作者：李鸿史东梅盘礼东西南大学资源环境学院/三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400715

土壤水分及入渗是坡耕地降雨径流侵蚀的关键环节.采用铲土侵蚀模拟法,建立5种侵蚀程度的坡耕地原位试验,开展不施肥(CK)、单施化肥(F)、生物炭与化肥配施(BF)的对比试验,分析不同施肥措施与侵蚀程度下土壤水分及入渗性能变化.结果表明:... 详细信息

土壤水分及入渗是坡耕地降雨径流侵蚀的关键环节.采用铲土侵蚀模拟法,建立5种侵蚀程度的坡耕地原位试验,开展不施肥(CK)、单施化肥(F)、生物炭与化肥配施(BF)的对比试验,分析不同施肥措施与侵蚀程度下土壤水分及入渗性能变化.结果表明:①在不同施肥措施下,BF提高了土壤中粉粒占比,显著降低了土壤容质量,增大了毛管孔隙度,提高了土壤自然含水率;而随着侵蚀强度加剧,土壤容质量总体呈现上升趋势,总孔隙度则呈相反规律,自然含水率也随之下降.②坡耕地耕层土壤稳定入渗率从大到小依次为:CK,F,BF,对施肥措施响应显著,但土壤侵蚀强度对入渗特征作用不显著;Philip模型对施肥措施下坡耕地侵蚀性耕层土壤水分入渗过程模拟效果最佳,Horton模型能较好地反映低侵蚀强度下耕层入渗规律,而高侵蚀强度下则以Philip模型拟合效果更优.③冗余分析(RDA)结果显示,BF、土壤侵蚀厚度20 cm(S-20)、F、CK、土壤侵蚀厚度15 cm(S-15)是引起耕层土壤物理性能与入渗参数发生变化的主要因素(p<0.05);土壤孔隙度以及水分指标与砂粒、粉粒均呈正相关,与黏粒、容质量呈负相关;土壤容质量与黏粒、入渗特征存在正相关关系;同时,15 cm侵蚀厚度(S-15)是该研究区紫色土坡耕地侵蚀性耕层土壤的承受阈值.

关键词：生物炭土壤侵蚀耕层入渗模型紫色土坡耕地

金沙江白鹤滩水库巧家淹没区维管植物资源及区系分析

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西南大学学报（自然科学版） 2024年第1期46卷 96-111页

作者：张小萍傅睿张钊罗娴韩少丽卢佳欣叶晓敏曾波三峡库区生态环境教育部重点实验室/重庆市三峡库区植物生态与资源重点实验室/西南大学生命科学学院重庆400715 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司杭州311122

白鹤滩水电站是我国在金沙江修建的世界上在建规模最大的水电站,电站竣工形成水库后,库区内金沙江原有河岸带及河岸带以上至825 m高程区域成为被水库蓄水淹没的淹没区,且在该淹没区内会形成落差达60 m的库岸水位消落区.为掌握白鹤滩水... 详细信息

白鹤滩水电站是我国在金沙江修建的世界上在建规模最大的水电站,电站竣工形成水库后,库区内金沙江原有河岸带及河岸带以上至825 m高程区域成为被水库蓄水淹没的淹没区,且在该淹没区内会形成落差达60 m的库岸水位消落区.为掌握白鹤滩水库淹没区内的本底维管植物资源,也为白鹤滩水库成库后形成消落区的生态演变、生态保护和治理修复工作中适宜植物的筛选提供基础数据,在2020年白鹤滩水库还未建成蓄水前对库区巧家段淹没区的本底维管植物资源进行了实地调查,并就其区系成分特征进行了分析.研究表明:①白鹤滩水库建成前金沙江巧家段淹没区本底维管植物有50科160属207种,其中河岸带有18科52属59种,河岸带以上至825 m高程区域有49科154属199种,二者共有17科46属51种;无论是在整个淹没区,还是在河岸带或河岸带以上至825 m高程区域均表现为禾本科(Gramineae)物种数量最多,菊科(Compositae)物种数量次之.②无论是在河岸带还是在河岸带以上至825 m高程区域中,草本植物均为本底维管植物中占绝对优势的生长型;一年生植物和地上芽植物均为本底维管植物中的优势生活型.③金沙江巧家段淹没区本底维管植物区系成分具有明显的热带分布性质,属于热带分布类型的有28科118属,分别占淹没区总科数和总属数的56.0%和73.75%.其中,河岸带本底维管植物有50%的科和67.31%的属为热带区系类型;河岸带以上至825 m高程区域本底维管植物有55.1%的科和72.73%的属为热带区系类型.该研究对掌握白鹤滩水库巧家段淹没区本底维管植物组成和特征,预测白鹤滩水库消落区未来植物物种组成、植被演变、消落区生态保护和治理修复工作中适宜植物的选择具有特别意义.

关键词：金沙江白鹤滩水库淹没区维管植物组成区系特征

阴极穿透式反应器耦合电活化高锰酸钾体系同步去除多重耐药细菌及抗性基因

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环境工程学报 2024年第8期 2189-2201页

作者：张晓晖孙威卞静谢沐杉钟艺华赵纯重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室西南大学生命科学学院重庆大学医学院附属重庆大学肿瘤医院消化内科

抗生素耐药性的问题已在全球范围内引起广泛关注，特别是在水环境中的传播。为了应对这一挑战，本研究建立了阴极穿透式反应器，探究了电活化高锰酸钾（PM）对抗生素去除、多重耐药大肠杆菌灭活以及抗性基因削减的效果和作用机制。探究... 详细信息

抗生素耐药性的问题已在全球范围内引起广泛关注，特别是在水环境中的传播。为了应对这一挑战，本研究建立了阴极穿透式反应器，探究了电活化高锰酸钾（PM）对抗生素去除、多重耐药大肠杆菌灭活以及抗性基因削减的效果和作用机制。探究了PM投加量、电流密度、初始p H及实际水体和水体中常见物质■对多重耐药大肠杆菌灭活的影响。结果表明，当PM浓度仅为7μmol·L–1、电流密度为12.55 m A·cm–2、初始p H为5时，电阴极-高锰酸钾体系具有明显的协同消毒效果，反应15 min时大肠杆菌去除率可达4.92 log。同时对该细菌携带的抗性基因具有显著的去除效果，对5种抗性基因实现高达3.89 log的对数去除率（99.99%），并且可同时高效去除水中抗生素，可达96.4%的盐酸四环素去除率。利用扫描电镜可观察到处理后的细菌受到严重损伤，细胞膜完整性受到破坏。通过细胞表征进一步发现细胞膜上的脂质被氧化，同时胞内物质逐渐释放并被降解，大肠杆菌完全失活。通过活性锰物种检测和掩蔽实验分析该体系中起主要消毒作用的活性物种为Mn（Ⅲ）aq。该体系在实际水体中表现出优异的多重耐药大肠杆菌去除能力。Cl–对多重耐药大肠杆菌的灭活几乎没有影响，■对其灭活存在抑制作用。以上研究结果可对遏制抗生素耐药性在水环境中的传播提供参考。

关键词：耐药细菌消毒抗性基因高锰酸钾电化学

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曝气位置对铁碳-沸石人工湿地污染物去除和温室气体排放的影响及微生物群落分析

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环境工程学报 2024年第8期 2166-2175页

作者：王珣郦郝庆菊王晓静苟永祥陈芳慧贺阳剑江长胜西南大学资源环境学院三峡库区生态环境教育部重点实验室西南大学创新创业学院

为探究曝气位置与铁碳-沸石填充体积比对人工湿地污水净化及温室气体排放的影响，根据曝气位置和铁碳-沸石填料体积比不同构建了8个人工湿地，其中全程曝气处理分别为：F8T2（80%沸石+20%铁碳）、F6T4（60%沸石+40%铁碳）、F4T6（40%沸... 详细信息

为探究曝气位置与铁碳-沸石填充体积比对人工湿地污水净化及温室气体排放的影响，根据曝气位置和铁碳-沸石填料体积比不同构建了8个人工湿地，其中全程曝气处理分别为：F8T2（80%沸石+20%铁碳）、F6T4（60%沸石+40%铁碳）、F4T6（40%沸石+60%铁碳）、以及对照组F（100%沸石）；半程曝气人工湿地分别对应为：F8T2-P、F6T4-P、F4T6-P和F-P。对人工湿地系统出水水质、温室气体和微生物群落进行分析测定。结果表明，与全程曝气相比，半程曝气显著提升了各人工湿地上层水中DO的含量（P室气体排放有关；同时，F8T2-P、F6T4-P和F4T6-P中优势菌属Micropruina、Propionicicella、Nitrospria、Thauera、Denitratisoma、Dechloromonas有利于硝化和反硝化反应的进行。半程曝气且铁碳与沸石体积比为2:8的人工湿地，具备最佳的污染物去除和温室气体减排潜能。

关键词：人工湿地铁碳微电解曝气位置温室气体排放微生物群落

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