植物秸秆作补充碳源对人工湿地脱氮效果的影响

研究以芦苇杆、树枝及芦苇杆+树枝这三组植物秸秆作为碳源,分别补充于人工湿地基质表层(0-5cm)和中层(30-35cm)对脱氮效果的影响.试验结果表明,在进水条件下,补充植物秸秆能将人工湿地系统的TN去除率从44%提高到53%-66%,秸秆材料种类对脱氮效果影响不显著;对于三组植物秸秆材料,补充在中层均能较表层更好地提高脱氮效果,而且具有更强的抵抗进水氮负荷冲击能力.沿程氮形态分析表明:补充植物秸秆后,可以解除由于有机碳源不足产生的硝氮、亚硝氮积累,提高总氮的去除效率;而秸秆补充于中层,由于未干扰进水氨氮的硝化过程,增加底物硝氮、亚硝氮的反硝化反应,从而较之补充于表层有更好的脱氮效果.     

2007-2019年太湖藻型和草型湖区叶绿素a变化特征及影响因子

基于太湖31个站点的逐月监测数据,分析了2007-2019年太湖藻型湖区和草型湖区的叶绿素a变化特征,并分析研究不同环境因子对不同类型湖区叶绿素a的影响.结果表明,近年来太湖不同类型湖区的总磷浓度和叶绿素a浓度变化基本一致,均呈波动上升趋势.不同类型湖区的总磷浓度拐点均为2015年,叶绿素a浓度拐点均为2016年.最低月平均水温、前冬积温、年平均水温、年均风速与藻型湖区和草型湖区叶绿素a浓度均呈显著相关.沉水植物分布面积与草型湖区叶绿素a浓度之间呈显著相关.湖西区年内和年度降雨剧烈变化,湖西区年降雨量与不同类型湖区当年叶绿素a浓度的关系不明显,5日极端降雨量与不同类型湖区下年度叶绿素a浓度均呈显著正相关.太湖蓝藻水华强度在短期内可能仍会处于较高水平,迫切需要高度重视高温时段太湖蓝藻打捞处置工作,保障饮用水安全;同时,要进一步加强湖西区强降雨期间的非点源污染防控措施研究,推动入湖污染通量稳步降低,并探索东西山之间及东茭咀附近水域沉水植物生态修复技术,降低风浪扰动作用,尽快恢复相关重要水域的沉水植物.     

鄱阳湖湿地典型中生植物水分利用来源的同位素示踪

水分是维持植物生长、决定种群分布的关键因子,研究植物水分利用来源是揭示水文过程与植被演替作用机制的基础,作为中国最大的淡水湖泊系统,鄱阳湖水文情势的显著改变已直接影响到湿地生态系统的水分补给来源.本文通过测定降水、土壤水、地下水、湖水和植物茎水中δ¹⁸O、δD同位素组成,识别鄱阳湖湿地典型中生植被——茵陈蒿（Artemisia capillaris）群落的土壤水分补给来源,并应用直接对比法和IsoSource多源混合模型估算优势种茵陈蒿的主要吸水区间及水源利用比例.结果发现：（1）与降水同位素相比,湖水和湿地土壤水同位素较为富集,地下水同位素较少发生分馏;（2）湿地地下水主要受历史长期降水和湖水共同补给,土壤水在雨季4—6月和秋季9—10月主要受降水补给,夏季7—8月深层土壤水受湖水侧向入渗和地下水的共同补给,并在蒸发作用下水分向浅层土壤传输;（3）茵陈蒿主要利用0~80 cm深度的土壤水,且能够在不同土层水源间灵活转换.当土壤含水量较高时（4—5月）,主要利用0~40 cm浅层土壤水,利用率约49%~68%;当浅层土壤含水量较低时（6—8月）,主要利用40~80 cm深层土壤水,利用率高达74%~95%;当植物进入生长后期（9—10月）,主要利用0~15 cm表层土壤水,利用率介于41%~70%.总体发现,湖水是鄱阳湖湿地中生植物群落土壤水分的重要补给来源,优势种茵陈蒿能够响应土壤含水量的变化改变吸水深度,具有较强的干旱适应能力.研究结果可为鄱阳湖湿地植被生态系统演变和科学保护提供理论参考.     

滇池沉水植物生长过程对间隙水氮、磷时空变化的影响

2015年6-10月通过原位采集滇池沉水植物分布区和无植物对照区柱状沉积物间隙水,分析其溶解性总氮(DTN)和溶解性总磷(DTP)、溶解性无机氮(DIN)和溶解性无机磷(DIP)及溶解性有机氮(DON)和溶解性有机磷(DOP)浓度的时空变化,探讨沉水植物分布对间隙水氮、磷浓度、形态贡献及氮磷比的影响.结果表明:滇池沉水植物生长过程显著影响间隙水氮、磷浓度.与无植物对照区相比,沉水植物生长过程对间隙水氮浓度的削减主要发生在6、8月,而对间隙水磷浓度的削减主要发生在7月,反映了沉水植物对氮、磷两种元素的生物地球化学循环作用机制不同;间隙水氮形态贡献受季节性影响较大,6-7月以DON贡献为主,沉水植物分布区和无植物对照区分别达到61%和84%;而8-10月以DIN贡献为主,沉水植物分布区和无植物对照区分别为76%和75%;沉水植物分布区磷形态贡献随季节波动变化,沉水植物分布区以DOP贡献为主(63%),无植物对照区以DIP贡献为主(62%);沉水植物生长对沉积物间隙水各形态氮磷比影响显著.沉水植物生长显著增加间隙水DTN/DTP比,尤其是DIN/DIP比,相反降低DON/DOP比.沉水植物对间隙水氮、磷吸收及转化过程改变了沉积物氮、磷释放机制,从而影响上覆水氮、磷组成及氮磷比,很可能会影响到浮游植物生长及藻类水华过程,这对于湖泊水质管理具有重要意义.     

三峡水库消落区植物群落演变趋势及优势植物适应策略

三峡水库周期性蓄水显著改变了消落区植物群落组成及多样性,植物群落的演变过程能反映和影响整个消落区生态系统的变化,但目前还缺乏长期连续的观测数据记录,因而本研究基于2009—2021年6月的固定样方长时间序列监测数据和优势植物叶片功能性状数据,分析了消落区3个高程(145～155、155～165和165～175m)区域植物群落多样性和优势植物重要值的变化趋势,通过冗余分析和蒙特卡罗检验揭示了水库运行特征参数和气象因子对消落区植物特征的影响。研究发现:1)消落区3个高程区域,优势植物差异明显,145～155和155～165 m区域以狗牙根、香附子和苍耳等为主,165～175 m区域以狗牙根、野胡萝卜和鬼针草等为主。145～155 m区域植物群落Shannon-Wiener多样性指数(1.47±0.47)和Pielou均匀度指数(0.67±0.07)显著低于165～175 m区域。2)2009—2021年期间,高程145～155和155～165 m区域Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数呈波动下降趋势,优势植物狗牙根和香附子的重要值呈增加趋势。3) RDA分析表明,...     

能动断层的概念及其演化

对能动断层概念史的研究,可以揭示出能动断层的核心意义以及与活动断层的区别和联系。能动断层的鉴定以确定未来地表或近地表断层错断可能性为目的,与地震地面运动相比是一种不可设计的厂址评价要素。因此,在厂址适宜性评价中意义重大。     

Impact factors on distribution and characteristics of natural plant community in reclamation zones of Changjiang River estuary

To identify impact factors on the distribution and characters of natural plants community in reclamation area, with survey data from 67 plant quadrats in July 2009, soil properties data from 216 sampling points in April 2009, and TM (30 m) data in 2006, the composition and characteristics of natural plants community in different time of the Fengxian area in the Changjiang (Yangtze) River estuary were analyzed with two-way indicator species analysis (TWINSPAN), multivariate analysis of variance (MANOVA), detrended canonical correspondence analysis (DCCA) and canonical correspondence analysis (CCA). The results show that: 1) The plant communities in the reclaimed area are mainly mesophytes and helophytic-mesophytic transitional communities, showing a gradient distribution trend with the change in reclamation years. Species richness (MA), species diversity (H) and above-ground biomass also increase with the increase of reclamation years. Nevertheless, they appear to decline slightly in the middle and late reclamation period (> 30 years). 2) With the rise in land use levels, the changes in species richness and species diversity tend to increase at first and then decrease; species dominance (D), however, tends to decline; and above-ground biomass increases slightly. 3) The distribution of the plant community is mainly influenced by the following factors: land use levels (R = 0.55, p < 0.05), soil moisture (R = 0.53, p < 0.05), soil salinity (R = 0.43, p < 0.05) and reclamation time (R = 0.40, p < 0.05).     

雪宝顶区块流域钙华形成的生物作用研究

钙华不仅具有重要的景观旅游价值,而且对确定区内碳酸盐沉积特征、环境演化规律及同期环境生物的作用与贡献有重要的研究意义。本文在对比国内外典型钙华特征的基础上,以黄龙和九寨沟为例,对雪宝顶区块流域内钙华的沉积特征、环境化学与生物作用进行阐述,指出了雪宝顶区块流域冷水型钙华的形成与演化是化学沉积-溶解作用、生物沉积与溶蚀作用等共同作用的结果,并受非生物、生物因素影响。在雪宝顶冷水型钙华的形成过程中,微生物协同参与了钙华的沉积与溶蚀过程,通过自身新陈代谢促活动促使使钙离子结晶,并诱导晶型变化;其他生物体如植物、藻类等或以间接的方式促进或加快了钙华形成,或为钙华生长提供模板和体量。     

古地貌演化对洛阳盆地新石器中晚期至夏商时期水稻种植的影响

水稻是起源于中国南方长江流域的重要农作物,新石器中期以后传播到北方地区。由于北方较于南方相对干旱,因此对水分条件需求较高的水稻在北方地区的种植往往表现为更强烈的地域选择性。本文选取中原地区地形特征较为复杂的洛阳盆地开展了流域调查和浮选工作,结合前人在本区做的炭化植物遗存研究成果,分析了新石器中晚期至夏商时期洛阳盆地不同地貌部位水稻（Oryza sativa）遗存的分布特征,再根据本区平原区和黄土台塬沟谷区全新世地貌演化的不同特点,探讨了古地貌演化对洛阳盆地史前水稻种植的影响。研究表明,裴李岗文化时期暂未发现水稻遗迹,平原区湖沼遍布,不适宜人类居住,古人可能更倾向于居住在黄土台塬沟谷区的稳定阶地面上;仰韶文化晚期古稻主要分布在黄土台塬沟谷区,与当时沟谷区河流夹积形成的富含粘土的湿润冲积平原有关,而此时平原区距今7000~4000年为稳定干燥的T₁阶地面,更适合发展粟（Setaria italica）作农业;龙山时期没有在沟谷区发现水稻遗存,可能与距今4000年前后沟谷区河流下切侵蚀导致的泛滥平原减少有关,而龙山晚期在伊洛河平原区的遗址发现了古稻遗存,推测与龙山晚期降水增多和洪水频发,出现较多水洼低地有关;二里头时期,古稻在平原区和黄土台塬区都有分布且遗址数量较多,可能与距今4000~3800年龙山晚期古洪水事件后,洪水退去遗留的低洼地有关;二里头和二里岗时期,盆地内古稻遗址普遍增多,平原区古稻遗址可能占更大比重,推测可能与古地貌特征、人类文化自身发展,以及农田管理技术的进步等均有关系。

     

我国核电厂设计中考虑的自然灾害综述与建议

我国是目前世界在建核电机组最多的国家,总装机容量世界第三,是名副其实的核大国,核安全是国家安全的重要内容,被提到了前所未有的高度。同时,我国也是世界上自然灾害最严重的国家之一,包括核电厂在内的重大工程建设高度重视自然灾害防御设计。日本311地震海啸引起福岛核事故后,核电厂设计中增强了对超设计基准自然灾害的考虑。本文对核电厂防御自然灾害的必要性、核电厂设计中需考虑的自然灾害及国内外核电厂关于防御自然灾害存在的问题进行研究,提出我国核电厂防御自然灾害的建议。