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金沙江观音岩水库消落带绝对优势植物的表型可塑性与适应策略

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湖泊科学 2024年第1期36卷 261-273页

作者：江维薇查子霞肖衡林湖北工业大学土木建筑与环境学院武汉430068 河湖健康智慧感知与生态修复教育部重点实验室武汉430068

金沙江是长江上游梯级大库富集之地,在金沙江地区选择典型水库开展植物表型可塑性和适应策略研究对该区一众水库生态治理具有重要的参考价值。本文以金沙江观音岩水库消落带为研究区,定量比较了经多年周期性水淹干扰后,绝对优势植物根... 详细信息

金沙江是长江上游梯级大库富集之地,在金沙江地区选择典型水库开展植物表型可塑性和适应策略研究对该区一众水库生态治理具有重要的参考价值。本文以金沙江观音岩水库消落带为研究区,定量比较了经多年周期性水淹干扰后,绝对优势植物根茎叶性状的表型可塑性,分析了绝对优势植物应对主导因子的关键性状及其协同响应特征和权衡策略。结果表明:1)调查共记录了植物种类11科21属21种,优势度大于0.1的仅有狗牙根和苍耳,为绝对优势种。2)淹水对狗牙根和苍耳功能性状具有极显著影响,是二者功能性状变异的主导因子。3)狗牙根的株高、主茎长、分茎数量、主茎宽、叶片数量和叶面积,以及苍耳的分茎数量、叶片数量、根冠比和比叶面积的表型可塑性指数均超过0.6,是应对淹水的敏感性状。但是,狗牙根的叶片数量、叶面积以及苍耳的比叶面积对淹水的可塑性响应表现出短期时效性,为非适应性可塑性。4)淹水深度调控狗牙根在“逃避”策略和“静默”策略之间的权衡选择,并通过不同的性状组合以及地上和地下部分资源分配以协同响应。5)淹水导致狗牙根和苍耳的生态对策趋同,均采取S/SR策略。此外,相比于狗牙根为水库消落带的普遍推荐种,苍耳因其存在水质污染风险而褒贬不一,但苍耳具有重要的药用价值,能否在每次淹水来临前进行刈割值得进一步探讨。

关键词：功能性状表型可塑性指数绝对优势种生态策略消落带

C3N5光催化剂制备及其可见光下还原Cr(VI)性能和毒性研究

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环境科学学报 2024年第6期44卷 83-92页

作者：冯立勋杜海英成都理工大学生态环境学院国家环境保护水土污染协同控制与联合修复重点实验室成都610059

光催化技术能够通过光的激发使光催化剂中光生电子(e-)发生迁移,光催化剂产生e-速度越快,还原污水中重金属的效率越高.本文采用热聚合法,以3-氨基-1,2,4-三唑和特定的六元氮杂环为原料创新制备了C3N5光催化剂,与传统工艺相比,创新制备的... 详细信息

光催化技术能够通过光的激发使光催化剂中光生电子(e-)发生迁移,光催化剂产生e-速度越快,还原污水中重金属的效率越高.本文采用热聚合法,以3-氨基-1,2,4-三唑和特定的六元氮杂环为原料创新制备了C3N5光催化剂,与传统工艺相比,创新制备的C3N5带隙值降低了0.06~0.17 eV.其中,以3-氨基-1,2,4-三唑、三聚氰酸、巴比妥酸和KBr为原料制备的C3N5光催化剂(CN-7)带隙值降低了0.17eV,在366nm的激发波长下,CN-7在450nm发射峰极低,极大地抑制了光生电子-空穴对的复合效率,拥有比其他C3N5更快的e-迁移速度.CN-7在50W LED灯照射下50 min内还原水中Cr(VI)的效率可达99.3%,经过5次循环实验后,对Cr(Ⅵ)的去除率仍然可达96%,且受干扰离子的影响较小,具有良好的稳定性.通过自由基捕获实验证明了反应体系中的主要活性物种为e-.同时,将小白菜种植在含CN-7的水溶液中考察光催化剂本身的毒性,发现植物的生长指标不受其影响,而生理指标显示其对植物的生长有一定的促进作用.本研究为制备C3N5光催化剂提供了一种新的方法,同时,为印染、电镀等污水处理工艺中高效还原Cr(VI)且不产生二次污染物提供了新的方向.

关键词： C3N5 光催化 Cr(Ⅵ) 光催化剂毒性

田菁对农田氯嘧磺隆去除及土壤微生物群落的影响

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生态学杂志 2024年

作者：律泽苏澳胡芳雨丁子明王宝玉徐明恺张惠文安婧中国科学院大学中国科学院沈阳应用生态研究所污染生态与环境工程重点实验室沈阳建筑大学市政与环境工程学院

氯嘧磺隆被广泛应用于农业生产活动中，长期大量使用会导致其残留在土壤中，对生态系统造成潜在危害。本文以绿肥植物田菁为对象，通过发芽实验和盆栽实验，测定田菁种子发芽率、植株生长指标、土壤氯嘧磺隆含量和微生物群落结构，研究... 详细信息

氯嘧磺隆被广泛应用于农业生产活动中，长期大量使用会导致其残留在土壤中，对生态系统造成潜在危害。本文以绿肥植物田菁为对象，通过发芽实验和盆栽实验，测定田菁种子发芽率、植株生长指标、土壤氯嘧磺隆含量和微生物群落结构，研究了田菁对除草剂氯嘧磺隆的耐受性，对氯嘧磺隆污染土壤的修复效果，以及对土壤微生物群落的影响。结果表明：田菁对氯嘧磺隆(≤1 mg·L-1)具有较高的耐受性并且能显著降低土壤中氯嘧磺隆的残留量。0.4 mg·kg-1氯嘧磺隆处理下，田菁提高了土壤微生物群落的丰富度和多样性。1 mg·kg-1氯嘧磺隆处理下，田菁根际土壤中微生物群落的丰富度与多样性减少。此外，田菁提高了根际土壤中变形菌和酸杆菌的数量，其中变形菌效果最为明显。

关键词：植物修复氯嘧磺隆田菁微生物群落

东莞城市河流大型底栖动物群落结构及影响因子

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生态环境学报 2024年第1期33卷 101-110页

作者：李晴张梦悦于明乔李小璇常明陈立斌丁森环境基准与风险评估国家重点实验室/中国环境科学研究院北京100012 长江大学资源与环境学院湖北武汉430000

了解城市化进程对河流生态系统结构组成的影响是城市水生态环境保护的基础。为探究城市河流大型底栖动物群落结构的时空变化特征,于2021年12月-2022年1月和2022年5-6月对东莞市内东江、东引运河、石马河3条城市河流开展大型底栖动物监... 详细信息

了解城市化进程对河流生态系统结构组成的影响是城市水生态环境保护的基础。为探究城市河流大型底栖动物群落结构的时空变化特征,于2021年12月-2022年1月和2022年5-6月对东莞市内东江、东引运河、石马河3条城市河流开展大型底栖动物监测。结果显示,东莞城市河流大型底栖动物种类组成上节肢动物占优势地位,其次是软体动物。科级分类水平上,枯水期常见科级分类单元包括齿吻沙蚕科、田螺科、摇蚊科、长臂虾科等,丰水期常见科级分类单元为田螺科、颤蚓科等。霍甫水丝蚓Limnodrilus hoffmeisteri、宽身舌蛭Glossiphonialata、梨形环棱螺Bellamya purificata、中华沼螺Parafossarulus sinensis、钩虾属一种Gammarus sp.和湖沼股蛤Limnoper lacustris是造成群落结构时空差异的关键物种。物种丰富度和现存量枯水期高于丰水期,石马河高于东江和东引运河。基于统计学的估计值表明,整体上大型底栖动物物种数46-52种,枯水期约38-42种,丰水期约28-31种,石马河物种数最高(约35-38种)而东江最低(约23-27种)。β多样性丰水期高于枯水期,东引运河最高而石马河最低。CCA分析发现水温、高锰酸盐指数、总溶解性固体和底质重金属(铜、汞、锌、砷)是枯水期大型底栖无脊椎动物群落结构的主要影响因子;溶解氧和总溶解性固体是丰水期的主要影响因子。该研究结果表明减少水质污染、增加河道生境多样性是东莞城市河流未来生态修复的管理方向。

关键词：城市河流大型底栖动物群落结构时空特征环境影响要素生物多样性

农林废弃物共热解对污泥生物炭Cu(Ⅱ)吸附性能的影响

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应用化工 2024年第4期53卷 774-780页

作者：陈晴空王欢范剑平李佳瑛陈炜李彦林杨瑞丰王殿常重庆交通大学河海学院环境水利工程重庆市工程实验室重庆400074 重庆文理学院化学与环境工程学院重庆市环境材料与修复技术重点实验室重庆402160 北京建工环境修复股份有限公司北京100015 重庆交通大学重庆港力环保股份有限公司资源与环境研究生联合培养基地重庆400074 中国长江三峡集团有限公司长江生态环境工程研究中心湖北武汉430014 长江生态环保集团有限公司湖北武汉430062

将山地城市污泥与水稻杆、水稻壳、桉树枝、桉树叶等农林废弃物进行共热解,研究共热解对生物炭理化性质及Cu(II)吸附性能的影响,探讨共热解对Cu(II)吸附性能的协同作用。结果显示,与污泥炭相比,水稻壳、水稻杆、桉树枝、桉树叶与污泥共... 详细信息

将山地城市污泥与水稻杆、水稻壳、桉树枝、桉树叶等农林废弃物进行共热解,研究共热解对生物炭理化性质及Cu(II)吸附性能的影响,探讨共热解对Cu(II)吸附性能的协同作用。结果显示,与污泥炭相比,水稻壳、水稻杆、桉树枝、桉树叶与污泥共热解制备的生物炭,C含量分别增大了0.64倍、0.87倍、1.04倍、1.22倍,O含量分别增大了1.11倍、1.25倍、2.01倍、2.17倍,对Cu(II)最大吸附量分别增大了28.4%,60.3%,82.7%,99.7%。共热解对生物炭Cu(II)吸附性能具有明显的协同作用,污泥与桉树叶共热解炭对Cu(II)最大吸附量的协同量化值最高(90.13%)。

关键词：污泥处理处置生物炭共热解协同效应重金属吸附

贵州草海浮游植物群落结构特征及其与环境因子的关系

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生态毒理学报 2024年第3期19卷 306-318页

作者：郭艳敏许元钊李瑞雯周超群杜明普刘坤云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 武汉市生态环境科技中心武汉430010 贵州省生态环境监测中心贵阳550081

近年来贵州草海生态系统发生明显变化,水体水质和生态系统功能呈现降低趋势。浮游植物对生态环境变化具有重要指示作用,探究草海浮游植物群落结构特征及其与环境因子的关系,对掌握草海生态状况及制定生态恢复策略具有重要意义。本研究于... 详细信息

近年来贵州草海生态系统发生明显变化,水体水质和生态系统功能呈现降低趋势。浮游植物对生态环境变化具有重要指示作用,探究草海浮游植物群落结构特征及其与环境因子的关系,对掌握草海生态状况及制定生态恢复策略具有重要意义。本研究于2021年不同季节对贵州草海浮游植物的种类、细胞密度和生物量及水质状况进行采样调查。结果显示,共鉴定出浮游植物7门78种,浮游植物丰度为(3.89±2.08)×10^(7)~(2.38±8.01)×10^(8)cells·L^(-1),浮游植物生物量为(12.46±5.49)~(29.78±8.00)mg·L^(-1),均呈现夏季>秋季>春季>冬季的变化特征。不同季节浮游植物优势种组成不同,微囊藻(Microcystis sp.)、伪鱼腥藻(Pseudoanabaena sp.)、栅藻(Scenedesmus Meyen sp.)及小环藻(Cyclotella sp.)为全年优势种。浮游植物Shannon-Wiener多样性指数(H')全域均值为1.71~2.63,全年均值为2.20;Pielou均匀度指数(J)全域均值为0.52~0.78,全年均值为0.67;Margalef物种丰富度指数(D_(m))全域均值为1.30~1.62,全年均值为1.46;综合评价表明草海水体处于富营养化状态。运用Pearson相关性分析法筛选主要环境因子为溶解氧(DO)、高锰酸盐指数(COD_(Mn))、总氮(TN)和总磷(TP)。主要环境因子与浮游植物密度的冗余分析(RDA)及与浮游植物多样性指数的Pearson分析结果表明,TP和DO影响草海浮游植物群落结构的关键因素。与2004年以来的草海生态调查结果相比,2021年草海浮游植物群落结构发生了显著变化且丰度明显上升,处于“草型-藻型”转换的关键时期,须及时采取措施促进沉水植物恢复及防止水华发生。

关键词：草海浮游植物群落结构季节性变化环境因子

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辽河口湿地土壤有机碳组分特征及其影响因素

生态环境学报 2024年第3期33卷 333-340页

作者：罗庆何清吴慧秋寇力月方旭张鑫雨李缘柴育廷张瑞生代文举沈阳大学/区域污染环境生态修复教育部重点实验室辽宁沈阳110044

湿地生态系统碳汇潜力巨大,但不同的气候条件及植被类型,导致湿地土壤有机碳库组分有较大的差异,进而导致不同类型的湿地土壤有机碳受土壤理化性质的影响也有差异。深入了解土壤有机碳组分特征对滨海湿地生态系统开发及保护具有重要意... 详细信息

湿地生态系统碳汇潜力巨大,但不同的气候条件及植被类型,导致湿地土壤有机碳库组分有较大的差异,进而导致不同类型的湿地土壤有机碳受土壤理化性质的影响也有差异。深入了解土壤有机碳组分特征对滨海湿地生态系统开发及保护具有重要意义。以辽河口湿地为对象,选取5种土地覆盖类型(翅碱蓬群落、芦苇群落、光滩裸地、油井区和农耕区),分析不同土地覆盖类型下土壤有机碳组分及土壤基本理化性质,对所得数据进行相关性和差异性分析,以期探明辽河口湿地土壤有机碳组分特征,并确定土壤理化性质对辽河口湿地有机碳储量的影响。结果表明:辽河口湿地在不同土地利用类型下土壤总有机碳(Soil organic carbon,SOC)含量差异显著,其中芦苇群落碳储量最丰富,达(52.6±3.80) g·kg^(-1),光滩裸地碳储量最少,为(28.2±7.05) g·kg^(-1);在植物覆盖下土壤有充沛的碳输入而有利于土壤有机碳的固定,这一现象随土层深度的加深而减弱。轻组分有机碳(Light fraction organic carbon,LFOC)、重组分有机碳(Heavy fraction organic carbon,HFOC)和易氧化有机碳(Easily oxidized organic carbon,EOC)均与SOC含量具有显著的相关性(PHFOC>LFOC。SOC含量与pH值、阳离子交换量呈显著正相关,而受含水率、总可溶性固体的影响不显著,这一现象可能与有机碳组分特征有关。辽河口湿地土壤碳库中HFOC占比最大,EOC占比最小,碳库结构较为稳定。pH值、阳离子交换量主要通过影响HFOC积累速率来影响SOC含量。因此,提高湿地土壤中较为稳定的HFOC储量,有助于提升湿地土壤的固碳能力。研究结果可为滨海湿地生态系统保护与碳汇功能提升提供参考。

关键词：辽河口湿地土壤有机碳碳组分土壤理化性质土地利用重组分有机碳

2016-2021年长江口海域营养盐时空变化特征及其影响因素研究

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环境科学研究 2024年第2期37卷 221-232页

作者：何柄震王艳王彪卢士强雷坤李立群程全国沈阳大学区域污染环境生态修复教育部重点实验室辽宁沈阳110044 中国环境科学研究院流域水环境污染综合治理研究中心北京100012 上海市环境科学研究院上海200233

为研究长江口海域营养盐时空变化特征及其主要影响因素,本研究基于2016-2021年长江口生态环境监测数据、长江流域入海断面监测数据以及长江径流数据,根据长江口盐度(S)空间分布特点,将该海域分为口门区(S25‰),从分区的角度探讨长江口... 详细信息

为研究长江口海域营养盐时空变化特征及其主要影响因素,本研究基于2016-2021年长江口生态环境监测数据、长江流域入海断面监测数据以及长江径流数据,根据长江口盐度(S)空间分布特点,将该海域分为口门区(S25‰),从分区的角度探讨长江口海域溶解性无机氮(DIN)、磷酸盐(PO_(4)-P)、硅酸盐(SiO_(3)-Si)的浓度时空分布、营养盐结构及限制因子.结果表明:①时间上,2016-2021年DIN、PO_(4)-P浓度呈波动下降趋势,SiO_(3)-Si浓度则呈波动上升趋势.DIN浓度主要表现为春季>夏季>秋季,PO_(4)-P和SiO_(3)-Si浓度则均呈现秋季>夏季>春季的趋势.②空间上,DIN、SiO_(3)-Si浓度均呈由近岸向远海逐渐递减的趋势,均表现为口门区>河口区>海水区,而PO_(4)-P浓度则表现为河口区>口门区>海水区.这说明DIN、PO_(4)-P、SiO_(3)-Si浓度都受到长江冲淡水的影响.PO_(4)-P浓度高值区通常位于最大浊度带附近,悬浮颗粒物(TSM)浓度在一定程度上影响PO_(4)-P浓度的分布情况.浮游植物的生长繁殖是营养盐浓度变化的重要原因之一.③长江口海域营养盐结构具有分布不均衡的特点,N/P、Si/P均远大于16∶1,Si/N则均接近1,这说明磷为长江口海域浮游植物潜在限制因子.Chla浓度的相对高值区域大都处于磷限制,其值越高,N/P和Si/P则普遍越大,生物的吸收作用会使磷的限制程度加剧,说明浮游植物对长江口海域营养盐结构具有重要的影响.研究显示:长江口海域营养盐分布具有明显的规律性,长江冲淡水对营养盐的空间分布有着重要影响,浮游植物的吸收作用是营养盐及其结构的影响因素之一.

关键词：长江口海域营养盐时空变化影响因素

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鄱阳湖水沙与氮磷输移过程及滞留效应研究

环境科学研究 2024年第2期37卷 346-358页

作者：葛士林黄国鲜任倩慧王志超许新发徐晨辉徐力刚青海大学水利电力学院青海西宁810016 中国环境科学研究院水生态环境研究所北京100012 江西省水利科学研究院江西南昌330029 中国科学院南京地理与湖泊研究所江苏南京210008

为了开展鄱阳湖水沙、氮磷输移过程及滞留变化的研究,收集了鄱阳湖“五河”七口水文站1958-2021年的径流量和悬沙浓度数据、1965-2020年鄱阳湖湖口入江水道地形数据、2003-2021年水质监测数据以及1973-2018年湖区围垦遥感解译等数据,采... 详细信息

为了开展鄱阳湖水沙、氮磷输移过程及滞留变化的研究,收集了鄱阳湖“五河”七口水文站1958-2021年的径流量和悬沙浓度数据、1965-2020年鄱阳湖湖口入江水道地形数据、2003-2021年水质监测数据以及1973-2018年湖区围垦遥感解译等数据,采用统计、对比、双累计曲线及质量守恒法等方法,分析了鄱阳湖“五河”入湖沙量变化趋势、鄱阳湖入江水道地形变化以及鄱阳湖TN、TP滞留变化过程.结果表明:①从20世纪90年代起“五河”入湖总沙量呈显著下降趋势.②鄱阳湖出口河段河床于2000-2010年期间在深度10.0~12.0m中滩河床发生了强烈下切和横向展宽,2010-2020年下切显著减缓,中滩河床还存在横向展宽的可能.③出入湖TN、TP通量与出入湖泥沙通量成正比.④鄱阳湖2003-2021年逐年TN、TP滞留率显著降低.研究显示:鄱阳湖“五河”流域各大中型梯级水库的建设使得鄱阳湖湖区多年来沙量显著降低,鄱阳湖流域水土保持及闸坝体系在2000年后水土流失韧性增强;但湖区采砂挖沙和航道整治等使得鄱阳湖出口河段河床显著下切;采砂挖沙活动导致鄱阳湖湖盆沉积物受到扰动,使得沉积物中的氮磷被释放出来,增加了出湖TN、TP通量,在一定程度上降低了鄱阳湖TN、TP滞留率.

关键词：长江流域鄱阳湖水沙过程湖盆演变滞留效应