佳芦河流域山水林田湖草沙生态保护修复实践研究

流域生态系统是以地表水和地下水为主要纽带，具有明确边界的国土空间地理单元，是国土空间生态修复的最佳实施单元。基于流域生态恢复理论，以黄土高原地区佳芦河流域为研究对象，在全面客观了解流域生态环境现状与生态问题的基础上，按照“保持水土资源，恢复自然生态”的理念，突出水资源涵养和科学利用措施，以保水为主线的基于自然的解决方案，将流域划分为8个修复单元，实施13类工程措施，部署4个子项目，形成小流域山水林田湖草沙一体化保护和修复体系，对流域山水林田湖草沙生命共同体进行系统保护和修复。研究结果表明，开展流域山水林田湖草沙生态保护修复，有助于控制佳芦河流域及沿岸生态系统脆弱、水土流失严重、工矿与城镇水污染凸显、历史遗留矿山、农用地质量较低、生态保护和修复能力较弱等问题，有效缓解水土流失状况和减少入黄泥沙，持续提升流域生态环境质量，增强山水林田湖草沙生命共同体的稳定性，提高生态系统服务功能，筑牢中国北方生态安全屏障，对黄土高原地区流域生态保护修复具有启示意义。     

水流作用下滩海工程仿生草防护技术研究

调查分析了仿生草防护技术研究现状,参照中石油辽河油田海南8海底管线海域水流和地质条件,采用1∶10比尺进行水流作用下水槽断面物理模型试验,开展了滩海区域仿生草的缓流效果和仿生草周边泥沙冲淤变化研究。试验结果表明,水流作用下,海底仿生草草内流速减小,草外流速增大;铺设仿生草对减小作用于铺设段海床的水流动力有较好效果,水位较高时,仿生草有较好的缓流促淤效果,但在水位较低、流速较大时,仿生草因铺设密度较大而产生较大的局部冲刷。水深小于2 m的滩海区域要慎重选用。     

页岩气开采中典型毒害有机污染物来源及潜在风险研究进展

随着水平钻井和水力压裂技术的发展,页岩气的开发开采在全球范围有了长足发展,极大地缓解了全球日渐紧张的能源供需矛盾。但是因其埋藏和开采方式的特殊性,页岩气开发开采过程可能会诱发系列环境风险,如水资源占用与水体污染、土地资源占用与土壤污染、大气污染以及对生态系统和人体健康的潜在危害,生产过程中可能产生的毒害有机污染物污染特征、来源与释放途径及潜在风险值得高度关注。本文梳理了近年来国内外页岩气开发相关的资料和文献,针对国内外已经公开报道的与页岩气开发相关的几种被高度关注的毒害有机污染物(包括CH4、苯系物、多环芳烃和杀菌剂),解析其污染特征、污染来源和污染介质,评估其潜在环境风险和人体健康风险。针对不同污染物主要释放途径和污染介质,提出污染控制建议和研究展望,希望为我国页岩气开采中污染物防控和风险管理提供可借鉴的经验和教训。     

除草剂对滨海外来物种互化米草除控效果

互花米草(Spartina alterniflora)作为入侵物种,对我国沿海滩涂生态环境造成不利影响。为筛选成本低、见效快的互花米草化学除控剂,本研究选取了草甘膦、草铵膦2种除草剂,采用盆栽与大田试验探讨除草剂剂量及复配对互花米草的除控效果,通过底栖生物白蛤(Mactra veneriformis)和青蛤(Cyclina sinensis)培养模拟实验评价其生态安全性。结果表明,单一施用时草铵膦效果要优于草甘膦,最佳用量是药剂制造商推荐量的150%,但单一施用对互花米草致死率仅为20%;复配可以显著提高互花米草致死率、降低生物量,草甘膦、草铵膦复配处理的大田试验最佳用量为9 450 mL/hm²、13 500 mL/hm²,致死率可达90%。底栖生物培养试验结果表明,在所应用的剂量范围内,草甘膦和草铵膦对本土底栖生物致死率为0,在体内略有富集,但总体生态安全影响较小。本研究着重于滨海湿地互花米草的化学除控方式及生物安全性评价,以期为今后互花米草的除控研究提供参考。     

大米草的防除初探

阐述了大米草引种及防治的原因,着重强调其防除办法,并通过实验研究得出大米草除草剂ＢＣ－０８为最成功的药剂,能够在２１ｄ内杀死大米草的地上部分,到６０ｄ内时,大米草的地下部分也全部腐烂。水生动物试验表明大米草除草剂ＢＣ－０８对本实验所用水生动物安全。     

水动力及种源高程对盐沼植物定植初期种子扩散影响

不同的水动力条件及种源高程会影响盐沼植物定植初期的种子扩散活动，导致盐沼不同的扩张格局，进而影响其对潮滩防护工程补充保护的作用。以崇明东滩优势先锋种——海三棱藨草(Scirpus mariqueter)作为研究对象，基于无网格数值模拟方法，研究不同波高(0.01 m~0.11 m)、水深 (0.3 m~2.5 m)、种源所处高程(1.3 m~3.1 m)等条件对定植初期种子扩散活动的影响。结果表明：种子在海陆方向和沿岸方向上的扩散距离与波高呈高度正相关，且当波致切应力达到一定值时，种子在两方向上均存在扩散距离突变现象；种子在海陆方向和沿岸方向上的扩散距离与水深呈显著负相关，且随水深增大种源扩散前端位置离岸距离减小；此外，种子在海陆方向和沿岸方向上扩散距离与种子所处高程均呈负相关。研究结果解释了盐沼植物种子扩散活动的机制，从而为以种子为生态修复材料，以“机会窗口”为概念的生态修复工程提供科学解释。     

铵态氮加富对贝克喜盐草光合作用、谷氨酰胺合成酶和氨基酸成分的影响

海草贝克喜盐草(Halophila beccarii)由于体型小,其重要性一直被忽视,且近海氮负荷增加导致其处于加速退化状态。目前贝克喜盐草对铵毒害的生理响应尚不清楚。基于室内模拟实验,设置了四种铵态氮梯度(对照; 25、50和100μmol·L-1),结合叶绿素荧光技术、非损伤微测技术和靶向代谢组学,探讨了铵态氮加富对贝克喜盐草光合作用、叶绿素、叶肉细胞铵离子流速、谷氨酰胺合成酶活性以及营养成分的影响。结果表明,贝克喜盐草叶片的最大相对电子传递速率呈现低铵态氮加富>中铵态氮加富>对照>高铵态氮加富的变化趋势,高铵态氮加富显著降低了最大相对电子传递速率和光能利用效率,进而减少碳库用于铵态氮的同化。同时,铵态氮加富显著增加了铵离子内流流速和谷氨酰胺合成酶活性,把过多的铵同化成氨基酸。但是,铵态氮加富却降低了氨基酸成分,这可能是由于氨基酸被用来合成有机物如关键次生代谢物,以进一步调节和适应铵毒害作用。因此,适度的铵营养盐增加可促进贝克喜盐草的光合作用和生长,而高浓度的铵营养盐则对贝克喜盐草产生毒害作用。     

黄丘区自然植被对暴雨的拦蓄作用——以坊塌小流域为例

植被对暴雨的拦蓄是调控全球变暖进程中频发的雨洪灾害的重要手段。为探究黄丘区大规模退耕后自然植被坡面对暴雨的拦蓄作用，针对陕西省延安市安塞区坊塌小流域2019—2022年全部发生的6场暴雨事件，使用土壤水分自动监测系统对1个灌丛和3个草本群落坡面10 m土层进行逐小时监测。分析结果表明：暴雨对草本群落最大补给深度可达200 cm,但对灌丛群落仅为100 cm;灌丛的拦蓄效果优于草本群落，草本群落的拦蓄效果随退耕年限增长而提高；自然灌草植被坡面对低雨量短历时暴雨的拦蓄率可达60.8%,而对高雨量长历时暴雨仅可拦蓄40.8%。因此，建议在黄丘区合理保护和布局灌-草生态系统，以提升植被-土壤对暴雨的容蓄减灾作用。