青藏高原多年冻土区两种高寒草地生态系统土壤氮季节变化及其与环境因子的关系

在气候变化背景下,青藏高原多年冻土区生态环境发生着一系列变化并进一步影响土壤氮循环过程,但目前冻融循环及植被生长周期中土壤氮的动态变化还不清楚。以青藏高原腹地的风火山和特大桥地区的两种典型草地生态系统为研究对象,分析了土壤可利用氮（NH₄⁺-N、NO₃^--N、DON）及微生物量氮（MBN）的季节变化。结果表明：土壤铵态氮（NH₄⁺-N）及可溶性有机氮（DON）含量在非生长季高于生长季,土壤硝态氮（NO₃^--N）在生长季高于非生长季;风火山地区高寒草甸生态系统中土壤NH₄⁺-N在融化期含量较高;土壤MBN在植被生长旺盛期降低,在植被生长后期升高;风火山地区高寒草甸生态系统中土壤MBN含量、特大桥地区高寒草原生态系统中土壤可利用氮总量与土壤全氮（TN）含量显著正相关。这表明,土壤全氮含量、植被吸收以及冻融作用均可引起土壤可利用氮及MBN的季节变化。     

煤矿塌陷区复垦土壤环境质量评价

通过对煤矿塌陷区复垦土壤采样测试,研究土壤中重金属铜、锌、镉、汞、砷、铅、铬的含量对土壤环境的影响。研究结果表明:按单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法,结合国家土壤环境质量标准对复垦土壤的质量进行评价:研究区内土壤环境质量良好,基本上可以达到国家土壤环境质量二级标准,安全清洁级别;参照《无公害食品蔬菜产地环境条件标准》、《绿色食品产地环境质量标准》和《有机农业生产基地环境质量标准》,对复垦土壤的农用环境进行评价:研究区内土壤全部达到绿色食品产地环境质量标准,如果选择合理的修复方法,对部分有轻微污染的土壤进行,则可以达到有机农业生产基地环境质量标准;以潜在生态危害指数RI分析,复垦区内土壤重金属潜在生态危害指数相对较低,复垦区农业生产具有良好的发展前景。     

基于Worldview-3与Sentinel-1 SAR数据的草原矿区复垦植被生物量反演方法研究

利用多源遥感数据定量反演矿区复垦植被生物量是高效、动态、大面积监测土地复垦和生态恢复效果的必要手段之一.本文以内蒙古草原露天煤矿为研究区,联合遥感光学与雷达数据各自的优势,探索基于Worldview-3(WV-3)与Sentinel-1 SAR数据的矿区复垦植被生物量反演方法,选择主成分-小波变换(W-PCA)算法对W...     

Seasonal variation in biomass and species composition of seaweeds stranded along Port Okha,northwest coast of India

Port Okha coast, which is known for its luxuriant growth of a diverse assemblage of seaweeds on Saurashtra coast, is found to have abundant quantities of seaweeds being drifted and washed ashore every year. Studies conducted for quantifying the stranded seaweeds from May 2004 to April 2005 showed an average biomass value of 3.10 kg fresh wt/m²/month with maximum being 6.60 kg fresh wt/m² in April. The stranded weeds constituted a total of 62 species during the entire study period. Of this, Rhodophyta ranked high with 26 species followed by Chlorophyta with 22 species and Phaeophyta with 14 species. The stranded seaweeds that were washed ashore provide valuable floristic information about the intertidal and near shore sub-tidal algae of the respective regions. Although natural senescence of seaweeds is one of the major factors, strong currents primarily forced by tides, also contribute to the uprooting and subsequent drifting of seaweeds on to the beach. This ultimately causes changes in floristic features of the existing algal beds.     

人工快速渗滤复合系统处理洗浴污水的试验研究

针对传统污水快速渗滤土地处理系统水力负荷低,占地面积大的弱点,提出了采用人工砂和天然砂作为渗滤介质建立复合系统的试验方案,并以洗浴污水为研究对象进行了5个月的室内试验研究.结果表明,复合系统具有较高的水力负荷和较好的去污效果,其对COD、BOD5、SS和阴离子洗涤剂(以MBAS代表)的平均去除率分别为86.25%、86.75%、98.95%和90.86%;处理出水中COD、BOD5、SS和阴离子洗涤剂的平均浓度分别为17.30、5.84、0.3和0.18mg/l.     

潮白河再生水补给河道对周边浅层地下水影响的数值模拟研究

再生水在北京被广泛用于补给河道,2007年底至2017年共有2.3×108 m3再生水补给至潮白河顺义段。其污染物本底值较高（Cl−浓度约62~122 mg/L）,通过河床入渗补给到周边的含水层中,对周边地下水产生一定影响,尤其是浅层地下水。为了定量评价再生水补给河道对周边浅层地下水的影响,基于10年（2007—2017）的地下水监测数据,建立了再生水补给河道周边的地下水水流和溶质运移模型,模拟了受水区浅层地下水的水位和Cl−浓度的变化,分析了浅层地下水水量、Cl−负荷和NO3-N负荷的变化。结果表明,再生水补给河道后的前2年（2007—2009）,河道周边浅层地下水水位迅速抬升了3~4 m,之后在再生水的持续补给下保持稳定。但受深层地下水开采影响,2007—2014年研究区整体浅层地下水的水量仍在下降。2014年底实施地下水压采措施后,浅层地下水水量从2014年底的3.76×108 m3恢复到了2017年底的3.85×108 m3。周边浅层地下水中的Cl−浓度从再生水补给前的5~75 mg/L变化到了补给后的50~130 mg/L,之后保持稳定。浅层地下水水质受再生水影响的范围从2008年底的11.7 km2扩大到2017年的26.7 km2,影响区内的Cl−负荷从2008年底的1.8×103 t增加到2017年底的3.8×103 t,NO3-N负荷从2008年的29.8 t下降到2017年的11.9 t。尽管研究显示影响范围外的浅层地下水质受再生水影响不明显,但潜在的咸化和污染的隐患不容忽视,需要在后续研究中进一步明确。     

贵阳喀斯特地区植被类型与季节变化对土壤微生物生物量和微生物呼吸的影响

土壤微生物特性是土壤修复的指示因子,近年来西南喀斯特地区退化土壤的相关研究较多,但不同植被类型的土壤微生物特性的变化研究相对较少。对贵阳郊区耕作土壤、灌丛、女贞人工纯林和马尾松人工纯林表层土壤（0～10cm）微生物生物量碳（SMBC）、微生物呼吸（MR）和微生物代谢熵（qCO2）的研究结果表明,土壤SMBC和MR均表现为次生林高于耕作土壤,灌丛最高;与qCO2相反,马尾松林土壤微生物活动显著弱于其他样地,不同植被类型土壤微生物活动均表现为在秋季相对较强。与植被类型的显著影响相比,季节变化、植被与季节的交互作用对SM—BC和MR的影响不明显。SMBC与土壤温度不相关,与土壤含水量呈极显著相关而土壤含水量季节变化不明显。MR与土壤温度和含水量均无显著相关性可能是季节变化对两者影响不明显的主要原因,但需要大量区域样本进一步证实。认为演替初期的灌丛比人工阔叶或针叶纯林更有利于土壤微生物群落的生长,土壤有机质积累较快,植被自然恢复是喀斯特退化土壤恢复初期更适合的徐径．     

玉龙雪山冰川变化对ENSO事件的响应

应用独立性检验方法就ENSO事件对我国云南丽江地区降水、温度和冰川变化影响进行了相关分析. 结果表明丽江降水与ENSO事件有密切关系, MEI值为负时下一年降水量增加, MEI正值与下一年降水量减少相对应. 丽江气温与ENSO事件关系显著, MEI值为负时下一年气温降低, MEI正值与下一年气温增加对应. 利用夏季降水量和气温设计了冰川积累量指数并与MEI进行对比分析, 发现当年MEI值与下一年的冰川积累指数存在一定相关关系, 并影响未来的冰川的变化, MEI为正时冰川将会退缩, MEI值为负时冰川将会前进.     

Behavior of major and minor elements in a temperate river estuary to the coastal sea

Water samples were collected for 23 different stations along a cross section profile of an estuary extending over to adjacent sea. The collected water samples were filtered and analyzed for major?Cminor ions and strontium isotope using the standard procedure to understand the geochemical behaviors of major and minor elements. The normalized values indicated that all riverine elements were entering to adjacent coastal sea with some significant variations at the estuary. The seawater dilution and regression lines explain about the overall patterns for seven elements. Removal processes were detected on calcium, magnesium, strontium and sulfate in the estuarine region. No significant mineral precipitation observed to release magnesium with respect to calcium. Minor variations of strontium and sulfate ions could be attributed to the presence of organic matter in the study area. Comparing seven elements with total suspended matters revealed that the total suspended matters played crucial role in either adsorption or absorption of all the elements in estuary before it reaches to coastal sea. Mixing patterns of strontium isotope showed minimal non-conservative with an evidence of active geochemical process in the estuary.     

水解-好氧组合工艺处理玉米淀粉废水的机理

根据水解-好氧处理系统中碳水化合物、蛋白质、挥发性有机酸和微生物的变化规律,探讨了利用水解-好氧组合工艺处理玉米淀粉废水的机理,得出废水中碳水化合物的降解速率远大于蛋白质.在水力停留时间为10h的第一水解段,蛋白质的去除率仅为16%,而碳水化合物的去除率却高达91%.在此组合工艺中,水解段均具有去除废水中BOD5、CODCr和提高废水可生化性的双重作用,但水解段对BOD5的去除率小于对CODCr的去除率.好氧段的主要作用是去除CODCr、氮、磷.好氧生物膜中出现钟虫、累枝虫和轮虫组合是整个工艺出水水质良好的生物学标志.     

气候变化对径流影响的模拟

建立了气候-陆面单向连接模型,通过降尺度模型处理GCMs的输出结果,连接到分布式水文模型计算径流,以山西省为例进行了不同情景下未来径流变化趋势的分析.不仅使用了分布式的产汇流,而且提出了在网格上使用回归分析的植被系数综合反映该单元与蒸发有关的下垫面状况.简要验证了5个GCMs输出结果在山西省的适应性:气候模型对气温的模拟较好,对于降水更多的具有定性的揭示长期演变趋势的性质.比较分析了不同气候模型在不同排放情景下径流的状况,未来50a山西省径流的最可能的变化趋势是径流随气温的升高将逐步减少.     

我国大陆型山地冰川对气候变化的响应

以乌鲁木齐河源１号冰川、唐古拉山冬克玛底冰川和祁连山“七一”冰川为例,着重探讨青藏高原冰川变化的能量机制．得到了在不同气候变化情景下,冰川平衡线对气候因子波动的响应值,并预测未来气候变化对青藏高原冰川物质平衡过程的影响．文中所选取的３条冰川中,以１号冰川对气候变化的响应最为强烈,而“七一”冰川以其独特的能量交换特征,对气候因子波动的响应相当迟缓,从而在全球山地冰川普遍缩小规模的背景下,该冰川处于相对较为稳定的状态．     

Spatial distribution and source of heavy metals in reclaimed lands of Homebush Bay: The venue of the 2000 Olympic Games,Sydney, New South Wales

A large part of the Sydney 2000 Olympic Site at Homebush Bay was reclaimed over several decades using an estimated 9 Mt of domestic, commercial and industrial waste. Past activities, such as reclamation of wetlands, land clearing, shoreline remodelling and industrial practices, have caused an adverse environmental impact on the Homebush Bay site. Core samples (n = 4513) collected from the reclaimed lands of Homebush Bay show that, prior to remediation, soil contaminated by heavy metals (Cr, Cu, Pb, Zn) may have posed a threat to groundwater in the area. Mean Pb concentrations from the three land types at the Olympic site range from 65 to 374 μg/g in reclaimed areas, 78–167 μg/g in landfill areas and 44–52 μg/g in non‐infilled areas, respectively. Heavy‐metal concentrations in soils from non‐infilled areas indicate that these parts of the site were uncontaminated. The distribution of heavy metals in soil samples revealed a close association between elevated concentrations and the presence of fill materials at the site. Metal concentrations were frequently above Australian and New Zealand Guidelines for Fresh and Marine Water Quality. The Olympic Coordination Authority's remediation strategy to clean up the Homebush Bay site included consolidating contaminated waste into landscaped hills, which were capped with impermeable clay and thermal destruction of scheduled waste on site. The primary aims of the current study were to provide a scientific foundation for the remediation/rehabilitation of natural systems, and to make a contribution to the Olympic Coordination Authority's Development Plan and Environmental Management System for the site.     

马衔山多年冻土与季节冻土区土壤微生物量及酶活性的季节动态

为了研究马衔山多年冻土区和非多年冻土区土壤微生物碳氮、土壤酶活性的差异,选取多年冻土区、季节冻土区和交界区为对象,分析了0~30 cm土层微生物碳氮和转化酶、脲酶、中性磷酸酶、淀粉酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶酶活性不同季节的变化特征。结果表明：全氮、总有机碳、微生物量碳氮与多数土壤酶之间呈显著相关关系。在不同区域,土壤微生物碳氮均在0~10 cm含量最高,10~20 cm次之,20~30 cm最低。土壤微生物碳氮在生长季表现为含量逐渐增加,但是多年冻土区与季节冻土区差异不大。土壤酶活性在深度方面表现与微生物碳氮含量变化一致。土壤酶并无的季节变化规律。在多年冻土区,转化酶、多酚氧化酶和磷酸酶活性明显高于非多年冻土区。本研究表明,尽管多年冻土区的植被和土壤总有机碳明显高于非多年冻土区,其土壤微生物碳氮含量相当,且一些土壤酶活性也相当。说明非多年冻土区土壤的生物地球化学相对强度较大。因此,多年冻土退化后可能会导致生态系统的退化。     

桂西南喀斯特季节性雨林凋落叶分解速率和养分含量特征分析

森林凋落物是森林生态系统极其重要的组成部分, 了解凋落物分解过程有助于理解森林生态系统的物质循环和养分平衡的机理。本研究以桂西南喀斯特季节性雨林凋落叶为研究对象, 将2018年全年收集的凋落叶混合均匀后采用分解袋法进行原位分解实验, 探讨桂西南喀斯特季节性雨林凋落物的分解特征。结果发现: 凋落叶在分解过程中整体失重模式呈现先快后慢的变化趋势, 且不同生境类型下凋落叶失重率为: 洼地＞坡地＞峰顶; 分解过程中C含量呈波动状态, 但总体表现为下降趋势, 而N含量呈无规则波动; 失重率与海拔呈显著负相关, 并在分解初期和中后期与坡度呈显著负相关, C含量变化同海拔呈显著正相关, 而与其他环境因子的相关性则随分解时间的变化而变化。桂西南喀斯特季节性雨林凋落叶分解速率低于亚热带常绿落叶阔叶混交林, 但与同类型的喀斯特森林退化区相当; 喀斯特季节性雨林不同生境类型代表的微环境因子对凋落叶的分解具有重要影响, 其中海拔引起的温度和湿度的差异是影响喀斯特季节性雨林凋落叶分解速率和C、N含量变化的主要因素。     

1961-2010年新疆季节性最大冻土深度对冬季负积温的响应

基于新疆96个气象站1961-2010年的逐日平均气温和冻土深度资料,使用线性趋势分析、Mann-Kendall检测以及基于ArcGIS的混合插值法,对新疆冬季负积温和季节性最大冻土深度的时空变化及其相互关系进行了分析. 结果表明：50 a来,新疆冬季负积温绝对值总体以51.5 ℃·d·(10a)^-1的倾向率减少,并于1985年发生了突变. 受其影响,最大冻土深度以-3.5 cm·(10a)^-1的倾向率减小,也于1988年发生了突变. 就全疆平均而言,1961-2010年,负积温每减少100 ℃·d,最大冻土深度将减小4.6 cm.但这种影响区域性差异显著,最大冻土深度减小量呈现"南疆小,北疆和天山山区大"的格局.南疆大部最大冻土深度对负积温变化的响应相对较敏感,一般为-3.0~-12.7 cm·(100℃·d)^-1;北疆和天山山区响应的敏感性较小,多为0.0~-4.9 cm·(100℃·d)^-1,其成因很可能是北疆和天山山区冬季积雪较南疆厚,较厚的积雪所具有的低导热性和较大的容积热容减小了气候变暖对冻土热状况的影响.负积温减少、最大冻土深度变浅将改变土壤的水热物理性状,加剧土壤干化、草场退化以及土地的荒漠化,对新疆脆弱的生态环境产生更加不利的影响.因此,应根据最大冻土深度对负积温变化响应的实际,采取趋利避害的技术措施积极应对.     

水沙变异条件下的河流系统调整及其研究进展

保持河流各方面整体协调是流域开发研究的重点和必然趋势,研究水沙变异条件下河流系统的调整机理,对于河流健康的保障具有重要意义.总结分析了水沙变异与河流系统的作用特性,明确了河流系统中水文、水力、地貌、生态等方面的各种调整实际上是与系统输入特性的特定变化相联系的;回顾了对河流系统及其功能的认识过程与研究现状,展望了将来的研究趋势.     

长江源区冰川对气候变化的响应

长江源区是青藏高原冰川分布集中的地区之一,冰川总面积达1276.02km².研究表明,该区属于青藏高原升温幅度最大的地区之一,到2050年气温将比1961—1990年平均气温高出2.3~2.7℃,降水增加1%~33%.基于冰川编目资料,采用有关对长江源区未来50a内的气温和降水预测数据,应用冰川系统对气候响应的模型,对该区未来50a内冰川变化趋势进行预测.结果表明:到2010年、2030年、2050年该区冰川面积平均将减少3.2%、6.9%和11.6%;冰川径流平均将增加20.4%、26%和28.5%;零平衡线上升值为14m、30m和50m左右.最后,针对气候变化的不确定性,对预测结果的不确定性进行了探讨.     

青藏高原近地层及北侧气压系统的季节性振荡变化

基于ERA-Interim逐日4次600 hPa位势高度再分析资料, 以及青藏高原和周边地区75个气象站日平均温度、降水和相对湿度资料, 对高原近地层及北侧气压系统的季节性振荡变化进行了分析. 结果表明: 高原近地层及北侧气压系统强度在围绕中心点顺时针运动时不断加强, 逆时针运动时不断减弱. 两气压系统呈明显的跷跷板式变化, 在600 hPa上表现为高度场空间结构沿经向上的调整; 低高压差负值的开始和结束时间与高原季风起讫时间吻合. 高原夏季降水的起讫不仅与高原及北侧气压系统结构密切相关, 而且与高原东南或南部水汽输送条件息息相关.