崇明岛农林土壤养分分布特征及其影响因素研究

科学评价崇明岛农林土壤养分储存状况,阐述其空间分布特征,对于崇明岛农林生态可持续发展具有重要意义。针对上海崇明岛4种主要农林种植方式(粮田、菜田、果园和生态林)及3种代表性土壤类型(水稻土、潮土和滨海盐土),采集0~20 cm土壤样点100个,分析崇明岛农林土壤养分分布特征及其影响因素。结果表明:崇明岛农林土壤pH均值为7.99,电导率(EC)均值为0.56 mS/cm;有机质平均含量为17.29 g/kg,属于中下水平;全氮平均含量为1.91 g/kg,属于丰富水平;全磷平均含量为1.33g/kg,属于中上水平。崇明岛的农林土壤基本呈碱性,中部的EC较低;土壤有机质含量在南部和中部较高,在东部偏低;全氮含量整体处于较高水平,中部偏高,西部偏低;全磷含量呈现出中部偏高,从南部向东北、东南方向逐步降低的分布格局。不同种植方式下各土壤养分指标均有显著性差异,粮田有机质含量最高,为19.20 g/kg;粮田与菜田全氮含量均较高,分别为2.09、2.17g/kg;土壤EC与全磷含量表现为菜田>果园>粮田>生态林。不同类型土壤的全氮、全磷含量表现为水稻土>潮土>滨海盐土;潮土的有机质含量最高,为18.00 g/kg,EC最低。崇明岛农林土壤养分分布受种植方式的影响显著,选择粮田种植方式有助于崇明岛农林土壤养分提升。

崇明岛河道纤毛虫原生动物群落结构及对水环境的指示

浮游纤毛虫原生动物是真核微型生物的重要类群,在微食物环中扮演着物质和能量转换的关键角色,可作为水环境质量的指示生物。但传统沉降计数法对纤毛虫的鉴定分辨率较低,常造成多样性被低估。为此本研究在2020年7月2021年5月期间利用可获得更高分类分辨率的定量蛋白银法(QPS),对崇明岛河道浮游纤毛虫的多样性和群落结构进行调查,同时用多元统计方法分析环境因子对其影响,并筛选潜在指示种。结果共检出纤毛虫131种,隶属于3纲11目,其中寡毛目相对丰度最高,是全年优势类群。Shannon-Wiener指数为1.53±0.06(范围为0.16~2.62),Pielou指数为0.75±0.02(范围为0.18~1.00),Margalef指数为1.07±0.06(范围为0.13~2.98),呈现明显的季节变化,与硝酸盐和叶绿素a浓度均呈显著相关。ANOSIM检验发现4个季节的纤毛虫群落结构差异极显著,存在明显演替过程。dbRDA分析显示,营养盐、叶绿素a、溶解氧和降水量是影响全年纤毛虫群落结构变化的主要环境因子,盐度对其无显著影响;而各季节纤毛虫群落结构的异质性也均与水质指标呈显著相关,盐度仅在秋季对纤毛虫群落结构有显著影响。12种纤毛虫对群落结构的累积贡献率达90%以上,以食藻性和杂食性种类为主,它们与富营养化指标显著相关。优势种中奇异海游虫(Pelagostrombidium mirabile)和透明裂隙虫(Rimostrombidium hyalinum)不易受盐度影响,可作为崇明岛水质状况的潜在指示生物。

崇明岛内河鱼类群落结构及其与环境因子关系研究

为了解崇明岛内河鱼类群落多样性变化规律及其与环境因子之间的关系,于2021年8月(夏季)和11月(秋季)采集了崇明岛内河16个点位的鱼类样本并同步监测河流环境因子,分析了夏、秋两季崇明岛内河鱼类群落结构及其与环境因子的关系。现场调查共采集到鱼类47种,分属7目12科40属,其中鲤形目占61.70%,淡水型鱼类占82.97%,杂食性鱼类占约40.43%,鲫(Carassius auratus)、刀鲚(Coilia nasus)、达氏鲌(Culter dabryi)和似鳊(Pseudobrama simoni)等为优势种。研究表明:夏、秋两季各采样点鱼类物种数变化范围在6~18种之间,丰富度指数D在1.14~3.72,多样性指数H′在1.07~2.43,均匀度指数J′在0.58~0.93。等级聚类(Cluster)与非度量多维尺度排序(NMDS)分析结果表明,崇明岛内河鱼类群落存在一定的时空异质性。冗余分析(RDA)表明,鱼类群落结构与环境因子水温、TP、BOD 5、pH关联显著。研究成果可为长江口水生生物多样性保护提供参考,为长江大保护成效评估等提供基础数据。

崇明岛露地芋病虫草害全程绿色防控技术

芋的常见病虫害有污斑病、病毒病、疫病、小地老虎、蚜虫、甜菜夜蛾、斜纹夜蛾等,从苗前预防技术、苗期预防技术、生产中期防控技术、生产后期防控技术方面进行剖析,并提出具体的病虫草害全程绿色防控方法,供广大农户提供参考。

基于Rpath的崇明岛周边海域生态系统结构和特征研究

本研究根据2020年11月,2021年1月、4月及8月在崇明岛周边海域的渔业调查数据,使用开源程序Rpath构建了包括22个功能群的物质平衡模型,对该海域生态系统结构和特征进行研究。结果表明:崇明岛周边海域生态系统各功能群营养级范围为1~4.32。小型底栖生物的生态转换效率最低(0.01),说明其到高营养级的能量转换存在瓶颈,是影响该海域底层食物链营养传递效率的关键节点。生态系统总体特征分析表明,该生态系统总规模为2909.42 t/(km^(2)·a),低于附近海域生态系统规模。浮游植物对生态系统总初级生产力的贡献为60%,是该生态系统的主要营养来源。生态系统总初级生产量/总呼吸量为1.99、系统杂食性指数为0.18,表明生态系统成熟度较低,食物网简单,受干扰后恢复能力较差。模型敏感性分析表明,功能群生物量是影响模型输出准确程度的主要指标。本研究结果可以为该海域生态系统水平的禁捕效果评估工作提供基准参考。

基于一维河网模型的崇明岛水环境容量计算

平原河网地区的水环境治理修复是一项艰巨复杂的综合系统工程,合理计算水体的水环境容量,对于确定水环境综合治理工程的规模尤为重要。以上海市崇明岛为研究区,通过构建一维水动力水质模型,基于模型模拟结果计算了研究区内各河段不同时期的水环境容量,分析了各河段水环境容量的时间变化趋势,结果表明,不同污染因子水环境容量差异较大,其中COD的水环境容量比相应水文期NH_(3)^(-)N和TP的水环境容量大;不同水文期水环境容量差异也较大,即各指标在丰水期的水环境容量均大于枯水期。另外,由于水环境容量受河段长度、水质降解系数的影响,河段长度越长,水质降解系数越大的河段水环境容量越大。

自然资源部首届“和美海岛”东海区入选海岛推介——崇明岛

崇明岛位于长江入海口处,面积1269.1平方千米,是我国第三大岛屿,大小仅次于台湾岛和海南岛。它东至佘山,南与江苏常熟、太仓和上海宝山、浦东新区相邻;北与江苏海门、启东隔江相望;东濒浩瀚东海;西投万里长江,是中国东南地区通往欧亚大陆桥的起点——连云港的重要枢纽。全岛东西长80千米,南北宽13至18千米。岛上地势平坦,无山岗丘陵,西北部和中部稍高,西南部和东部略低。

上海市崇明岛农田土壤重金属的环境质量评价

通过对上海市崇明岛28个菜地土壤表层样品、65个稻田土壤表层样品及9个西瓜地土壤表层样品的分析测试,利用国家、行业和地方的相关标准评价了农田土壤重金属(Pb、Cd、Cr、As、Hg)的环境质量状况。研究发现:崇明岛农田土壤重金属的总体含量为Pb21.597mg·kg-1、Cd0.176mg·kg-1、Cr69.395mg·kg-1、As9.209mg·kg-1、Hg0.128mg·kg-1。与上海市土壤背景值相比,除Pb、Cr外,其余重金属平均含量均高于其背景值,Cd、As和Hg分别高出背景值33.0%、1.2%和26.3%。在GIS软件支持下,通过空间插值分析了研究区农田土壤重金属含量的空间分布特征,结果发现,农田土壤质量整体尚好,土壤生态率为1.26%,优良率为97.14%,合格率为1.47%,不合格率为0.12%。以背景值为标准,崇明岛农田土壤Pb、Cd、Cr、As、Hg的超标率分别为10.1%、85.7%、27.0%、55.4%、55.2%;3种土地利用类型中,菜地受重金属污染最为严重,这主要与菜地施用更多农药有关。崇明岛重金属的年沉降通量分别为Pb7735.470μg·m-2·a-1、Cd208.432μg·m-2·a-1、As2237.738μg·m-2·a-1、Hg52.783μg·m-2·a-1,农作物秸秆焚烧处理是崇明岛大气重金属沉降的重要来源,大气沉降对崇明岛农田土壤重金属有较大的影响。

上海崇明岛交通干线两侧农田土壤和蔬菜Pb Cd污染研究

为了研究公路运营所造成的其两侧环境中Pb、Cd重金属污染,采集了崇明岛陈海、北沿公路两侧土壤、蔬菜和路面灰尘样品共394个,测定了其中重金属Pb、Cd含量。结果表明在长期运营的前提下,交通量不大的公路两侧也会出现较严重的Pb、Cd污染。公路两侧土壤Pb、Cd平均含量分别为28.4和0.27mg·kg-1,均高于对照点和崇明土壤背景含量。公路两侧蔬菜Pb平均含量为0.22mg·kg-1,Cd平均含量为0.032mg·kg-1,Pb含量高于无公害食品标准(NY5089—2005)。路面灰尘Pb、Cd平均含量分别达51.2和0.494mg·kg-1,是路侧土壤和作物的潜在污染源。

崇明岛公路两侧蔬菜地土壤和蔬菜重金属污染研究

为了研究崇明岛公路两侧土壤和蔬菜重金属污染状况，采集陈海、北沿公路两侧蔬菜地土壤、蔬菜和路面灰尘样品，测定重金属Pb、Cd、Cu、Zn含量。结果表明，以上海市土壤环境背景值上限值为评价标准，所有土壤样品Pb、Cd、Cu和Zn的超标率分别为10．1％、25．4％、6．5％和8．7％；以HJ332-2006食用农产品产地环境质量评价标准中蔬菜地土壤环境质量评价指标限值（pH值6．5～7．5）为标准，Cd超标率在21．0％，仅有不到3％样品Pb含量超标，而没有样品Cu、Zn含量超标。以国家食品卫生标准中规定的重金属限量为标准，路侧蔬菜样品Pb含量超标率为43．2％，Cd为18．6％，Zn和Cu则小于5％。由此可见，崇明岛主要公路两侧土壤污染以cd为主，而蔬菜污染则以Pb为主。在长期运营的前提下，低交通量公路两侧50m范围内耕作层土壤和两侧作物会发生一定程度的重金属污染，路面灰尘是路侧土壤和蔬菜的潜在污染源。

崇明岛潮间带夏季大型底栖动物多样性

2006年6月,在上海市崇明岛潮间带设置21个断面,进行了大型底栖动物定量定性采样调查。采集到大型底栖动物63种,其中甲壳动物29种,占总种数的46.03%;软体动物20种,占31.75%;环节动物10种,占15.87%;底栖鱼类2种;其它2种。优势种为无齿相手蟹、天津厚蟹、谭氏泥蟹、中华拟蟹守螺、堇拟沼螺、绯拟沼螺、光滑狭口螺和丝异蚓虫。大型底栖动物总平均丰度为138.28ind/m^2,平均生物量为79.11g/m^2。系统聚类分析和MDS分析结果基本吻合,可以把21个断面分为3组,崇明北部断面群、崇明东部断面群和崇明南部（含西部）断面群。Shannon-Weiner指数H′=1.85±0.528（范围0.946-2.783）,Pielou均匀度指数J=0.306±0.098（范围0.142-0.489）,Simpson优势度指数D=0.622±0.141（范围0.303-0.797）。底栖动物的种类组成、丰度、生物量、多样性指数在各断面的差异主要与盐度分布、底质及人为干扰有关。与同期的历史资料相比,底栖动物总物种数变化不大,但种类组成有所变化;优势种有所变化;丰度和生物量均有所下降;多样性指数近年来变化不大。围垦减缓使崇明潮间带底栖动物多样性有所恢复,但在人为干扰和其他因素综合影响下,原为优势种的河蚬、彩虹明樱蛤、麂眼螺、小头虫和疣吻沙蚕等的密度下降,已不再是优势种。

上海崇明岛农田土壤中多氯联苯的残留特征

在上海崇明岛采集了101个耕层土壤样品,利用GC-μECD测定了8种多氯联苯(PCBs)浓度,并对其进行多元统计分析,探讨了其可能的污染来源.结果表明,样品PCBs浓度范围为n.d.～261ng/g,均值为56.0ng/g,低氯联苯含量和检出率均较高.不同土壤利用方式对PCBs残留量有一定影响,表现为水稻田土壤>大棚蔬菜西瓜田土壤>露天蔬菜西瓜田土壤.主成分分析和相关性研究结果显示,土壤中低氯联苯同系物间相关性较好,污染来源可能为同一类.

上海市崇明岛公路两侧土壤重金属污染研究

采集了上海市崇明岛陈海、北沿公路两侧土壤和灰尘样品270余个,测定了样品的Pb、Cd、Cu、Zn和Cr重金属含量。结果表明,陈海和北沿公路两侧土壤重金属Pb、Cd、Cu、Zn和Cr的平均含量达到27.7、0.279、25.8、91.8和77.6 mg/kg,土壤Cd污染较严重。采集的路面灰尘样品Pb、Cd、Cu、Zn和Cr的平均含量达到51.2、0.49、48.9、209和97.0 mg/kg,超过土壤背景值2～4倍,是土壤重金属的主要二次污染源。公路防护林体系较差的北沿公路路侧土壤纵向剖面(垂直于公路走向)重金属含量随距路肩距离增加呈指数下降,土壤重金属重污染区在距路肩15 m范围内。防护林体系较完善的陈海公路距路肩15 m范围内土壤重金属污染较小,土壤承金属重污染区出现在距路肩20～50 m范围内。

生态承载力与崇明岛生态建设

概述了崇明岛的生态建设目标及历史背景,分析了崇明岛生态经济现状和制约因素,阐明了崇明岛生态建设要解决的科学问题.据此提出,崇明生态岛建设科学研究应从生态承载力研究着手,紧密结合崇明岛的区域特点,研究借鉴国内外生态岛资源节约型可持续发展模式,从系统和动态的观点出发,综合研究崇明岛生态承载力现状和发展动态,提出操作性强的提升崇明岛生态承载力的对策,制定与区域生态承载力相适应的新型产业结构、人口规模调整和优化布局方案,构建崇明岛有效的生态安全预警调控系统,为崇明生态岛经济发展和环境资源可持续利用提供建议和战略决策依据.

崇明岛CY孔沉积物的磁性特征及其环境意义

对崇明岛CY孔样芯磁性特征的研究表明 ,该孔沉积物的磁性矿物以假单畴 /多畴晶粒的亚铁磁性矿物为主。按磁化率等磁参数的变化可将该孔划分为 7个磁性层。同时 ,参照沉积物粒度、化学分析结果 ,探讨了磁参数与沉积动力环境、地球化学环境的关系 ,并以磁性层位划分与岩性岩相分析、14 C测年相结合 ,建立了长江河口中全新世以来的沉积相序和地层层序。

上海崇明岛风景旅游区空气负离子浓度分布研究

负氧离子有利于人们身体健康，并反映空气质量清新度；国家和上海市将崇明岛定位为生态岛，为明确其风景旅游区空气清新程度，体现生态岛环境效益，文章主要研究该区域空气中对人体健康有益小粒径负氧离子的分布特征。通过相关资料调研分析，确定监测研究对人体有益、离子迁移率／〉0．15cm2／（V·s）的中小空气负离子。通过对崇明岛东滩、明珠湖、森林公园3个风景旅游区12个测点进行负离子监测，研究负离子分布特征和影响因素。研究表明：2011年负离子浓度平均值在318～1763个／cm3之间；区域总体分布规律为：明珠湖草地〉东滩栈桥〉明珠湖森林〉森林公园花卉基地〉东滩大堤〉森林公园观光果园〉森林公园人口〉森林公园度假村；正离子普遍大于负离子，且临近水域、周边植被茂盛、人为活动少的区域负离子浓度相对较高。基于研究结论，针对区域特点，提出平原区域后续开展负离子监测研究的建议，为政府部门提供参考与借鉴。

崇明岛不同典型功能区表层土壤中有机氯农药分布及风险评价

通过测定崇明岛不同功能区(农场、普通农业区、城镇和自然保护区)表层土壤样品中的有机氯农药(OCPs),对其残留现状、来源和潜在生态风险状况进行研究。结果表明,不同功能区土壤中OCPs残留水平为农场(39.2 ng.g-1)>普通农业区(8.0 ng.g-1)>城镇区(6.7 ng.g-1)>自然保护区(4.7 ng.g-1)。与HCHs相比,DDTs残留污染要较高一些。不同功能地区土壤中HCHs没有新的污染源,而DDTs则仍有少量新污染源输入。农场(前进农场、富民农场)和城镇(堡镇长江边湿地)表层土壤中DDTs对鸟类和生物具有一定的生态风险,而普通农业区和自然保护区土壤中DDTs对该地区鸟类生态风险则较低。

崇明岛东北部表层土壤及近地表大气中HCHs DDTs污染及土-气交换

通过对崇明岛东北部表层土壤和大气中HCHs和DDTs两类有机氯农药的测定,对其残留现状和环境行为进行了研究。结果表明,土壤中HCHs浓度为0.40～20.0ng·g-1,DDTs浓度为0.78～163.2ng·g-1,绝大部分地区未超过国家土壤环境质量标准规定,近期没有新的HCHs和DDTs污染源输入;近地面大气中气相HCHs和DDTs的浓度范围分别为0.38～2.26ng·m-3和0.17～0.98ng·m-3。研究表明大气长距离传输对该区域的有机氯农药污染有较为明显的影响。初步运用逸度概念模型对该区域进行分析,发现HCHs和DDTs的逸出方向绝大部分地区为从土壤向大气挥发。

崇明岛生态风险源分析及其防范对策研究

上海市城市总体规划(1999～2020年)中提出了要将崇明岛建成生态岛的发展目标,而保障崇明岛的生态安全,规避生态风险是实现这一目标以及实现经济可持续发展的重要内容。崇明岛地处长江的河口和经济最发达的长江三角洲,而且东邻东海,地理位置十分特殊。区域生态风险来源十分复杂。因此,深入分析崇明岛的生态风险源类型、来源和特征,是进一步开展生态风险评价和正确制定风险防范对策的基础。通过对崇明历史资料的分析和现状的评价,辨识出26种生态风险源,这些风险源按性质分可分为自然风险源和人为风险源两类,按来源分可分为来自流域、来自周边区域、来自海洋和来自岛屿内部4类;通过对风险源的发生概率、强度分析结果,结合各风险源的特点,筛选出咸水入侵、台风、暴雨、风暴潮、生物入侵为崇明岛的主要风险源,并分析了其对生态系统的干扰和危害。在上述分析的基础上,提出了具体的风险防范对策。

上海市崇明岛城镇河流沉积物重金属累积与环境风险

小城镇河流沉积物重金属累积状况间接指示了河流水环境质量现状,研究河流沉积物重金属累积水平与环境风险具有重要的现实意义.对上海市崇明岛崇南分区3个典型城镇(城桥镇、堡镇、陈家镇)河流沉积物重金属累积特征进行了研究.结果表明,3个城镇河流沉积物中Zn、Cr、Cu、Pb和Cd平均含量分别为:城桥镇103.1、79.2、39.0、29.7和0.300mg.kg-1;堡镇99.0、104.0、50.5、32.7和0.308mg·kg-1;陈家镇86.7、79.5、32.2、30.5和0.274mg·kg-1;崇南分区94.72、81.35、38.52、30.78和0.297mg·kg-1.用地累积指数法(Igeo)对沉积物重金属进行的环境风险评估结果为:崇明3个城镇河流沉积物重金属均为低-中等环境风险,其中3个城镇达到中等环境风险的概率为城桥镇>堡镇>陈家镇.