大型土壤动物在沙漠生态系统物质循环中的作用研究

对腾格里沙漠生态系统大型土壤动物中化学元素含量特征与环境中元素含量关系比较和生物富集量在不同生境下的变化分析结果表明 :大型土壤动物中化学元素含量的大小排序为Mg >K >Fe >Ca >Zn >Na >Mn >Cu。对Mg、K、Fe的富集程度较高 ,对Mn、Cu的富集程度较低。不同动物类群对K、Mg、Fe、Na等元素富集程度的差异要小于对Cu、Mn、Zn等元素富集程度的差异。各生物群对各种化学元素均有较强的富集作用。在研究的几种生境中 ,大型土壤动物对化学元素的富集基本不受它们相互间在管理方式上不同而导致的环境因素差异的影响。化学元素生物富集量的计算表明 ,大型土壤动物在沙漠生态系统物质的转化作用中是很重要的。随人工固沙植被演替时间的延长 ,大型土壤动物对化学元素的生物富集量是呈提高趋势的     

青藏高原不同气候带爬坡沙丘沉积物特征及其环境指示

爬坡沙丘是高原山区广布的一种重要的障碍沙丘类型,其形成主要受地形、沙源和风动力的影响。已有的研究侧重于模拟试验、分布规律、野外观测和沙丘形态等方面,从区域尺度解析不同气候带爬坡沙丘沉积物特征及环境意义的研究还相对缺乏。本文从风沙地貌学、粒度沉积物、地球化学等方面综合分析青藏高原不同气候带爬坡沙丘的风能环境、近地表流场、沉积物特征及物源等。结果表明：(1)由于物源差异,不同气候区爬坡沙丘沉积物粒度组成不同,主要为细沙和中沙,半湿润区分选好而干旱区分选差;不同地貌部位沉积物的粒度差异较小,且与近地表气流有较好的响应,就地起沙是其形成的基本形式,其中细沙爬坡能力最强。(2)母岩特征和气候环境影响沉积物的化学元素含量,但粒径大小也是造成其空间差异的关键,微量元素主要集中于河漫滩且不同地貌部位差异较小。(3)沉积物中常量元素除SiO2富集外,其他均呈现不同程度的淋失或富集,微量元素大多亏损,淋失与富集程度与粒径密切相关。(4)青藏高原爬坡沙丘沉积物处于大陆风化初期,半湿润区风化程度较强,不同地貌部位沉积物的风化差异较大,与母岩性质、气候环境及沉积分异有关。     

塔里木河流域不同作物化肥施用时空变化及贡献率分析

化肥作为农业生产的重要物质投入,对农作物产出的影响较大,但如何评价化肥施用的增产效应及贡献率,目前还没有很多的研究,特别是对塔里木河流域农业生产中的化肥施用贡献率也没有看到相关研究报道。在分析塔里木河流域不同作物(小麦、玉米、棉花和苹果)化肥施用变动及各地州化肥施用结构变动的基础上,通过构建C-D生产函数,测算了塔河流域粮食、棉花和苹果3种作物的化肥、劳动力和机械投入的弹性系数,进一步估算了流域五地州农业生产的化肥贡献率,得出化肥施用对林果业和粮食的贡献较高;而且化肥施用增长幅度大的地区,化肥贡献率也高。表明塔里木河流域不同种植结构农作物产出对化肥施用的依赖程度还较高。     

中国城市地表灰尘中重金属的富集状况及空间分布特征

在统计中国城市地表灰尘中重金属含量的已有相关文献基础上,探讨了中国地表灰尘中Cr、Cu、Pb、Zn、Cd五种元素的空间分布特征及各省份的富集状况。搜集到的各地区地表灰尘重金属含量的研究数据分别为69、84、86、79、58个。对研究数据剔除异常值后分别进行克里金插值和统计各省份地表灰尘重金属含量的平均值,并与土壤背景值作对比计算出累积指数,得到中国地表灰尘中重金属的空间分布状况和各省份的富集水平。结果表明：中国地表灰尘中重金属含量普遍较高,且各地区重金属含量水平存在不同程度上的差异。就整体而言,Cu、Pb、Zn三种重金属含量的空间分布较为相似,由高到低均大致呈南—北走势,而Cr含量呈中部高两侧低的趋势,Cd并无明显趋势。各省份平均值与土壤背景值相比,除Cr在山东省和贵州省无富集状况以外,各省的地表灰尘中Cu、Pb、Zn、Cd均具有一定的富集。其中,湖南省的Cd和Pb均富集最为严重,分别是土壤背景值的177.95和42.82倍;Cr在福建省富集最为严重,为背景值的7.11倍;广东省的Cu富集水平最高,是背景值的10.35倍,而Zn在江西省的富集水平最高,超出背景值39.13倍。     

基于人类发展指数的金砖五国资源诅咒效应分析

金砖五国资源禀赋与经济发展条件是五国进行国际合作的基础条件,对于金砖五国资源依赖程度与经济发展水平关系的探究具有一定现实意义。本文将人类发展指数引入面板数据模型进行计量分析,发现金砖五国存在资源诅咒效应,物质资本投资对其人类发展水平具有负影响,而技术创新水平、对外开放水平及人力资本投资三项要素在对金砖五国人类发展水平起到促进作用。金砖五国中,各国资源诅咒效应程度不同,其中俄罗斯资源诅咒程度最高,为资源诅咒严重型国家,其他各国为资源诅咒轻微型国家。基于人类发展指数的资源诅咒效应考量从地理学及人类发展角度出发,为资源诅咒效应研究提供了补充。     

1989-2009年河南省农作物地理集聚及其演化机制

以河南省17 种农作物为对象,采用1989-2009 年的地市级数据,对农作物的集聚特点、专业化格局及其演化机制进行分析。研究结果表明:河南省农作物的集聚水平低且整体增长缓慢,尤其是遍在农作物;部分农作物有分散化的趋向,而水稻的集聚程度一直很高,较大程度上影响了河南省农作物整体的集聚水平;经济作物的集聚与区域专业化程度均高于粮食作物,且分布格局变化不大,仍集聚于研究时段初始时的优势区域;蔬菜类作物专业化程度较低,其空间分布与城市化水平高度相关,不断向郑汴地区集聚;水果类作物不断向豫西山地尤其是三门峡市集中,而部分水果类作物如葡萄、桃等则出现分散化的趋势。总体来说,各市域间农作物结构相似度高,分工与专业化生产初现雏形。在此基础上,构建了基于演化经济地理学的“稳定—变化—选择—适应”过程分析框架,对河南省农作物集聚与专业化格局的形成演化机制进行阐释。     

鸟类在湿地汞循环和汞监测中的作用

湿地被称为汞的活性库,鸟类在汞的生物富集和搬运过程中发挥了重要作用。鸟类汞富集程度与营养级及年龄呈正相关,在其组织器官中,羽毛、肝和肾中的汞富集含量高。食鱼鸟类是湿地生态系统的顶级消费者,汞富集程度最高,鸥类、鹭类等常见食鱼鸟是推荐的指示生物。在极地等偏远地区,生物富集和生物搬运的协同作用对汞迁移的影响大于大气沉降,粪便、羽毛是鸟体排出汞的主要方式。由于鸟类的周期性迁徙,以及对不同生境的利用强度不同,鸟类对汞的生物搬运呈现出明显的规律性和方向性,影响其生物搬运汞的因素主要有新陈代谢、迁徙、栖息地景观特征和气候变化等。鸟类的组织器官乃至种群参数已经被广泛用于汞污染监测中,鸟的羽毛和卵因具有汞富集程度高、易于获取、无损伤性、可以长期保存等优点,所以是推荐的可以采集的样品材料。未来加强鸟类食物链结构分析、室内控制毒理实验、鸟类迁徙生态等基础研究,可提高鸟类作为汞污染指示生物的科学性和准确性。     

开封古城不同朝代文化层重金属积累与污染分析

开封古城黄泛沉积形成的“城摞城”奇观为文化层重金属积累与污染分析提供难得的材料。在开封市城区（师专钻孔和医专钻孔）和郊区（金明钻孔）分别获取25 m连续岩芯,大部分按10 cm间隔分样,共获得657个沉积物样品。用ICP-MS和AFS方法测定样品Pb、Cd、Cu、Zn、Hg、As、Ni、Cr和Co含量。结合地层¹⁴C年代数据、考古发掘及历史文献记载,建立不同朝代文化层年代框架,开展文化层重金属积累与污染分析。结果表明：师专、医专和金明钻孔均存在战国、宋金、明早期、明中期、明晚期和清代6个文化层。文化层大部分重金属发生不同程度富集,以Hg富集最为明显,城区钻孔明早期以前文化层达到强富集至极强富集水平。绝大多数文化层发生了重金属轻度至中度污染,中度污染发生在城区钻孔的宋金文化层。城区钻孔的最主要污染重金属是Hg,其次是Cu、Pb和Zn;郊区钻孔的主要污染重金属是Cd、Cr、Hg和Pb。不同朝代文化层重金属污染程度与其人口密度呈正相关。明早、中、晚期文化层污染程度逐渐减轻的现象可能与明朝开封城复兴与频繁的黄河泛滥有关。     

沅江下游入湖段河床沉积物重金属污染特征

对沅江入湖沉积物进行钻探取样,利用等离子质谱仪（ICP-MS）对沉积物重金属进行分析。结果表明：重金属Ba、Sc、V、Th、U、Cu、Co、Ni、Cr等在沉积物中含量变化相对稳定,分布相对均匀;而Mn、Zn、Pb、Mo、Cd、Tl、Bi等重金属的含量变化大,分布不均匀。重金属含量柱状剖面变化特征及富集系数（EF值）的计算结果显示：沉积物中Cd达显著富集,而Sc、V、Mn、Pb、Bi等为中等富集程度。沉积物中存在3个重金属富集层,即中下部Pb、Tl、Bi富集层;中上部Pb、Cr、Ni、Cu富集层;浅表部V、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Pb、Cd、Tl、Bi等多种重金属富集层。地累积指数（I_geo）和综合富集指数（EI）评价结果显示：沅江入湖沉积物重金属污染程度自河床深部向浅部,污染程度趋于增强,污染元素组合趋于由Pb-Bi的单一元素组合向由V-Cr-Mn-Ni-Cu-Zn-Pb-Cd-Bi组成的复合元素组合变化。且自上游向下游,沉积物重金属污染程度趋于降低。这种重金属污染空间变化特征与区域人为活动有关,值得进一步研究。     

沅江下游入湖段河床沉积物重金属污染特征北大核心CSCDCSSCI

对沅江入湖沉积物进行钻探取样,利用等离子质谱仪(ICP-MS)对沉积物重金属进行分析。结果表明:重金属Ba、Sc、V、Th、U、Cu、Co、Ni、Cr等在沉积物中含量变化相对稳定,分布相对均匀;而Mn、Zn、Pb、Mo、Cd、Tl、Bi等重金属的含量变化大,分布不均匀。重金属含量柱状剖面变化特征及富集系数(EF值)的计算结果显示:沉积物中Cd达显著富集,而Sc、V、Mn、Pb、Bi等为中等富集程度。沉积物中存在3个重金属富集层,即中下部Pb、Tl、Bi富集层;中上部Pb、Cr、Ni、Cu富集层;浅表部V、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Pb、Cd、Tl、Bi等多种重金属富集层。地累积指数(Igeo)和综合富集指数(EI)评价结果显示:沅江入湖沉积物重金属污染程度自河床深部向浅部,污染程度趋于增强,污染元素组合趋于由Pb-Bi的单一元素组合向由V-Cr-Mn-Ni-Cu-ZnPb-Cd-Bi组成的复合元素组合变化。且自上游向下游,沉积物重金属污染程度趋于降低。这种重金属污染空间变化特征与区域人为活动有关,值得进一步研究。     

畜禽粪便农用区土壤-小麦系统中重金属污染及迁移

畜禽粪便农用导致农产品中重金属含量超标,通过生物链传递,最终会影响人体健康。以山东禹城典型畜禽粪便农用区为例,研究了不同畜禽粪便农用区土壤—小麦系统中重金属的污染及迁移累积情况。结果显示:某些区域存在着一定的重金属污染,鸡粪农用区、猪粪农用区污染较高,综合污染指数均值分别为0.83、0.78,都达到了警戒级,其中某些点的污染指数超过了1和2,达到了轻污染或中污染级;牛粪农用区污染较轻,综合污染指数为安全级。不同畜禽粪便农用区小麦中的Cr、Ni、Cd、As均存在不同程度超标情况,其中鸡粪农用区Cr的超标率达66.67%,Ni、Pb超标率都为16.67%;牛粪农用区小麦中Cr、Ni超标,Cr超标率达91.67%;猪粪农用区小麦中只有Cr超标,超标率为41.67%。研究区小麦显示出不同的重金属富集能力,小麦对Cd、Zn、Cu几种元素的富集情况较高,而对Pb、As的富集能力则较低。除Zn外,小麦茎叶对同一种重金属的富集能力要大于小麦的种子。     

湘江沉积物重金属元素环境地球化学特征

在前人研究的基础上,对湘江干流河道表层沉积物及入湖三角洲地区沉积物中的重金属富集特征、赋存状态等进行了总结;对湘江沉积物中重金属的污染来源进行了分析,湘江沉积物重金属的富集种类主要受流域富集矿产的控制,重金属污染主要是人为活动导致的点源污染集中和高排放引起的;另外,运用Hakanson潜在生态风险指数和地累积指数对湘江沉积物中重金属的潜在生态风险和污染程度进行了评价,结果显示Cd、Pb、As、Zn、Cu、Hg等重金属在湘江沉积物中存在不同程度的污染,其中Cd、Hg、As、Pb、Cu污染严重同时潜在生态危害也大,应引起重视。     

干旱强度及发生时间对华北平原五省冬小麦产量影响

本文利用2001-2016年时间分辨率为8 d的MOD09A1和MOD16A2的数据集,构建了基于NDVI和ET/PET的干旱指数（DSI）,分析华北平原五省不同程度的干旱在时间和空间上的分布情况,探究不同程度的干旱作用于冬小麦不同生长阶段对农作物产量产生的影响。研究表明：① 年际分布上,2001-2002年干旱最为严重,其余年份干旱显著减缓,年内分布上,干旱主要集中发生在春季和秋季,夏季次之,冬季最少;② 空间分布上,河北北部、河南南部、安徽及江苏的中部和北部、山东东部是干旱多发区;③ 干旱对冬小麦产量的影响研究表明,越冬期发生初旱对产量起促进作用,而在乳熟成熟阶段发生初旱则会导致农作物减产;轻旱发生在乳熟期会对冬小麦产量产生显著影响,而中旱发生在开花、乳熟成熟期都会对产量产生显著影响,随干旱程度加重,干旱对作物产量产生显著负作用的生长期越长;此外,在播种时若出现水分短缺也会对冬小麦的产量产生影响,尤其是发生重旱和特旱。研究不同强度干旱发生在不同生长阶段对冬小麦产量的影响,对研究区的灌溉时间规划以及保墒增产具有重要理论与现实意义。     

东南极拉斯曼丘陵斯托尼斯半岛化学风化作用的初步研究

在低温环境下，拉斯曼丘陵斯托尼斯半岛表生环境具有微弱的化学风化作用。富集系数、富集分异系数等指标的分析表明，化学元素存在不同程度的富集、迁移。其中Ｃａ的迁移能力最强，Ｍｇ、Ｓｒ、Ｚｎ、Ｋ、Ｎａ等元素也均有较强的迁移能力，在不同粒级中各元素表现出不同的集散特征。风化壳硅铝率平均为５．７９，属弱风化类型，相对于母岩，风化壳中ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３均有一定淋失。化学风化作用具有由南向北增强趋势；剖面中具有中下层风化程度略高于表层的趋势。     

安徽省金家村地区下寒武统黑色岩系微量元素地球化学特征

安徽金家村地区发育下寒武统黑色岩系,稀土元素地球化学研究表明,其富集Ag、V、U、Mo、As、Sb等多种金属元素。且在这套黑色岩系地层剖面中,其中部碳质页岩的金属元素富集程度比其他岩性的富集程度明显偏高。但黑色岩系总量不富集,轻稀土较重稀土富集。δEu值为0.85~0.90,平均0.88;δCe值为0.70~0.97,平均0.85;Y/Y*均值为0.70~1.67,平均为1.36,稀土元素地球化学特征反映该区下寒武统曾发生过一次明显的海侵——海退过程,黑色岩系为正常海水与热水混合沉积的产物,形成于缺氧还原状态过渡到半还原——弱氧化状态的过程中,沉积环境为干燥气候条件下相对较深的浅海斜坡环境。     

乌鲁木齐市近几年大气颗粒物中重金属的浓度特征

采用重量法对2014年、2015年、2017年采暖期乌鲁木齐市新疆农业大学大气颗粒物TSP、PM₁₀、PM_2.5进行采集，使用TAS-990型火焰原子吸收分光光度计、PF3型原子荧光光谱仪、石墨炉原子吸收分光光度计测定颗粒物中5种重金属元素的质量浓度，利用富集因子法分析重金属元素的富集程度及来源。结果表明：该采样点采暖期大气颗粒物TSP、PM₁₀的质量浓度在近几年均呈现出下降趋势，PM_2.5的质量浓度变化趋势为：2017年＞2015年＞2014年；重金属元素As的质量浓度在不同粒径大气颗粒物中均为最高值，且采暖期大气颗粒物中除Cr以外的重金属含量、重金属元素的富集程度近几年均呈现明显的下降趋势；重金属As、Cr、Zn、Hg元素更易富集于细颗粒物中。     

基于土地利用的河北省生态系统服务权衡/协同关系研究

在分析土地利用变化的基础上,基于InVEST模型计算1985-2015年河北省农作物生产、碳储量、生境质量和土壤保持4种生态系统服务,利用ESCI指数、相关分析法、ESTD模型及双变量局部空间自相关方法识别不同尺度生态系统服务空间格局变化及权衡/协同关系。结果表明:1)1985-2015年河北省土地利用变化剧烈,建设用地、林地面积不断增加,耕地、草地、未利用地逐渐减少,但不同时段变化趋势不同。受土地利用变化影响,河北省4种生态系统服务变化趋势迥异:农作物生产水平不断提升,碳储量呈先增后减趋势,生境质量变化平稳,土壤保持呈波动减少态势。2)从省域尺度看,河北省各类生态系统服务之间相互影响,碳储量与农作物生产以及土壤保持与生境质量均呈现协同关系,农作物生产与生境质量、土壤保持以及碳储量与生境质量、土壤保持均呈现权衡关系;从区域空间分异看,供给服务与支持服务间权衡/协同关系空间变化明显,支持服务中碳储量与生境质量总体上呈现西北协同—东南权衡关系,生境质量与土壤保持以协同关系为主,碳储量与土壤保持以权衡关系为主;从县域尺度看,土壤保持与碳储量、生境质量以及农作物生产与碳储量、土壤保持的权衡/协同关系集聚特征明显,而生境质量与农作物生产、碳储量的权衡/协同关系集聚特征较为分散。理清不同区域生态系统服务间的关系,可避免不必要的权衡风险,为优化河北省土地利用空间布局、实现社会经济发展与生态系统服务双赢奠定研究基础。     

徐闻南山镇红树林沉积物及红树植物中重金属的累积特征与迁移规律

为探究重金属在红树林沉积物及红树植物中的分布累积及迁移规律，选取了徐闻南山镇红树林为研究对象，通过测定红树林沉积物及红树植物不同部位（根、茎、叶）的重金属质量分数，运用富集因子、生物富集系数、转移系数及相关性分析等方法进行分析。结果表明：1）红树林沉积物重金属质量分数表现为铬（Cr）＞锌（Zn）＞镍（Ni）＞铜（Cu）＞铅（Pb）＞砷（As）＞汞（Hg）＞镉（Cd），为中等变异程度；除了镍（Ni）元素外，其余7种重金属未超过国家一级标准，除了铅（Pb）元素外，其余7种重金属均超过广东省土壤环境背景值，说明研究区沉积物中重金属具有一定的积累效应。2）沉积物中砷（As）、铜（Cu）、锌（Zn）、汞（Hg）、镍（Ni）、铬（Cr）富集因子值均＞1.5，说明受到轻微人为活动影响；各站位镍（Ni）富集因子值均＞5，结合研究区背景，反映了镍（Ni）受到自然和人为输入的共同影响。3）白骨壤体内重金属主要集中在根部，而红海榄体内重金属在根茎叶中分布相对均匀。白骨壤根茎叶部位的大多数重金属质量分数远高于红海榄，说明白骨壤对重金属的吸附能力比红海榄强。汞（Hg）集中分布在植物的叶片部位，且与其他重金属之间相关性不明显；推测汞（Hg）主要通过叶片吸收进入植物体内，与交通运输污染有关。4）不同红树植物对不同重金属富集能力各异，白骨壤对重金属的富集能力表现为：镉（Cd）＞砷（As）＞铜（Cu）＞锌（Zn）＞汞（Hg）＞铅（Pb）＞镍（Ni）＞铬（Cr），红海榄表现为：镉（Cd）＞铜（Cu）＞汞（Hg）＞锌（Zn）＞铅（Pb）＞砷（As）＞镍（Ni）＞铬（Cr）。白骨壤和红海榄对汞（Hg）的运移能力都较强；红海榄对镉（Cd）的富集能力和转运能力都较强，而白骨壤对镉（Cd）富集能力较强，转运能力却较弱，这说明红树植物对重金属元素的富集能力与转运能力不存在正比关系。     

柴达木盆地西南缘山前沙丘区沉积物地球化学特征及其指示意义

以柴达木盆地西南缘山前沙丘区为研究区,采用地球化学元素分析方法,阐明了研究区不同类型地表沉积物的地球化学元素特征,并探讨其风化特征、物质来源及输移过程。结果表明：(1)研究区沉积物常量元素组成以SiO₂、Al₂O₃和CaO为主,三者的平均含量总和超过83%。微量元素以Cl、Ba、Sr和Zr含量较高。与上陆壳(UCC)平均化学元素组成相比,常量元素CaO轻微富集,微量元素As高度富集,Co轻微富集。(2)研究区化学蚀变指数(CIA)变化较小,为40.90～53.05,平均47.51,化学风化程度较弱,均处于风化的初期阶段。(3)特征元素比值表明,研究区沉积物具有相同的物质来源。柴达木盆地西南缘东昆仑山中的岩石经过风化剥蚀产生的碎屑物质在季节性流水作用下被搬运至山前堆积,形成广布的山前冲-洪积平原,后经风力吹蚀改造形成现在的地表景观。本研究不仅可以丰富区域风沙地貌研究内容,而且也可为区域风沙灾害的防治提供理论基础。     

植被富集持久性有机污染物研究进展

植被富集环境中持久性有机污染物(POPs)的途径有多种,其中以植物叶片富集大气POPs为主要的途径。因此,植被(地衣、苔藓、草地、松针和树皮)被广泛用作被动采样器,以动态地监测不同时间和空间尺度上大气POPs 的污染水平与特征。大气—植物的气体交换过程影响着POPs 的大气传输,进而影响POPs 在区域甚至全球尺度上的空间分布。研究发现,植被是POPs全球循环的"汇区"。植物富集的POPs会进入陆生食物链,并随食物链营养级的升高而产生生物放大效应,对人体健康产生潜在的威胁。本文简要介绍了植被对POPs富集的研究进展,综述了地衣、苔藓和草地作为被动采样器监测大气POPs时空分布的研究,并指出了目前研究中亟待解决的问题及未来可能的研究方向。