基于PLUS模型的2030年滹沱河流域山区段生态承载力时空格局多情景预测

为探讨滹沱河流域山区段当前及未来不同发展情景下生态承载力的时空变化,应用植被净初级生产力改进的生态足迹模型测算分析了流域2015—2020年生态承载力的时空格局变化,并借助经过精度验证的PLUS模型对2030年区域自然发展、经济发展及生态保护三种发展情景下的生态承载力时空格局进行预测。结果表明:2015—2030年滹沱河流域山区段单位面积生态承载力整体格局变化不大,但内部空间分异明显,整体呈东南及西北区域单位面积生态承载力高,而东北、西南部区域单位面积生态承载力低的特点。2015—2020年区域生态承载力总量由1.0780×10^(6)bhm^(2)增加到1.0796×10^(6)bhm^(2),呈上升趋势;2030年自然发展和经济发展情景下区域生态承载力总量分别为1.0783×10^(6)、1.0782×10^(6)bhm^(2),与2020年相比呈下降趋势,草地向耕地的转移、林地向建设用地的转移是生态承载力下降的主要原因;2030年生态保护情景下生态承载力总量为1.0802×10^(6)bhm^(2),与2020年相比呈上升趋势,耕地向林地、草地转移是区域生态承载力增加的主要原因。各类用地的生态承载力总量由高到低依次为草地>耕地>林地>建设用地>水域,生态保护情景有益于林地、草地生态承载力总量的增加,经济发展情景有益于耕地和建设用地生态承载力总量的增加,水域生态承载力总量在各种发展情景下变化较小。生态保护情景更有利于未来生态承载力的增加,符合区域未来发展方向。严格控制草地向耕地的转变以及林地向建设用地的转变,继续实施退耕还林、还草生态工程,加强区域废弃矿山生态复垦的力度,将会提高区域未来生态承载力,实现区域生态安全及经济、社会、生态的可持续发展。

基于改进CA-Markov模型的滹沱河流域山区段土地利用变化模拟及预测

以滹沱河流域山区段为研究区域,基于2000、2005、2010年Landsat ETM影像和2015年Landsat OLI影像数据,获取土地利用类型空间分布数据,应用Logistic方法改进的CA-Markov模型对2020、2025年研究区的土地利用格局进行预测和模拟。结果表明:1)2000-2015年,整个研究区以草地为主,而且面积占比呈现不断下降趋势,由41.31%下降至41.07%;建设用地面积增加最快且增速呈现先上升后下降的趋势,土地利用动态度由1.33%增至1.84%后又降至1.64%;耕地和林地面积减少;而未利用地和水域基本保持稳定的趋势;2)2020、2025年耕地面积较2010-2015年有持续增加趋势,土地利用动态度由0.01%上升到0.05%,建设用地面积持续增加但速率下降,林地、草地面积继续减少,林地存在一定程度的退化现象,水域和未利用地面积会出现小幅上升趋势。林业部门应加强对林地资源的管理和保护,政府应加大对废弃工矿用地及村庄的整理复垦力度,补充耕地和林、草地数量,统筹推进山水田林湖草的综合治理,实现区域的可持续发展。

重金属污染土壤的螯合剂诱导植物修复研究进展

植物修复作为一种生态友好型原位绿色修复技术成为重金属污染土壤修复研究的热点。然而,目前最具有推广价值的超积累植物因生物量低、生长缓慢、对重金属的积累具有专一性等缺点,大大限制了植物修复技术在重金属污染尤其是复合重金属污染土壤治理方面的推广应用。利用生长速度快、生物量大的普通植物借助其它技术辅助的联合植物修复便成了有效可行的替代途径和研究焦点。近年来,金属螯合剂诱导的化学-植物联合修复技术备受关注。本文综述了螯合剂诱导植物修复技术的研究进展、修复机理和目前存在的问题,并对该项技术的未来研究方向给予了展望。

忻州市旅游业对经济增长拉动效应的实证研究——基于旅游业依存度、贡献率和拉动率三个指标

通过构建旅游业依存度、贡献率和拉动率三个指标,从时间和空间两个维度,本文探讨了忻州市旅游业对经济增长的拉动效应。研究结果表明,忻州市旅游业依存度、旅游业贡献率和旅游业拉动率总体不断提高,旅游业对经济增长的拉动效应逐渐增大;在山西省11个地市中,忻州市旅游业拉动效应十分突出,但近年略有下降;在市域内部,各县旅游业对经济增长拉动效应的空间非均衡现象较突出,且东强西弱的空间格局与旅游资源在等级上东高西低、景区在空间上"东热、中温、西冷"现状具有很强的共轭性。

忻州市非物质文化遗产保护研究

忻州市悠久的历史孕育了丰富的非物质文化遗产。但是随着社会生产力的发展,非物质文化遗产的生存环境、传习空间不断发生变化,传承人在减少,而且民众对非物质文化遗产的保护意识淡薄,导致非物质文化遗产的保护工作面临严峻的挑战。文章基于忻州市非物质文化遗产保护工作的现状,针对性地从保护规划、保护措施等方面提出具体保护对策,从而为深入、科学地开展忻州市非物质文化遗产保护工作提供一些思路。

冬氨酸二丁二酸醚(AES)诱导黑麦草提取污染土壤重金属的效应

采用盆栽试验,研究新型生物可降解螯合剂冬氨酸二丁二酸醚(AES)和非降解螯合剂乙二胺四乙酸(EDTA)调控下黑麦草修复重金属污染土壤的效应.黑麦草于含2500mgPb.kg-1,500mgCu.kg-1,1000mgZn.kg-1和15mgCd.kg-1的土壤中生长45d后,分别施加5mmol.kg-1土的AES或EDTA.结果表明,AES和EDTA可以显著提高土壤溶液和黑麦草植株地上部Pb、Zn、Cu和Cd的浓度.EDTA对土壤中Pb的溶解能力和对黑麦草积累重金属的促进作用显著强于AES,前者处理的土壤中水提取态Pb浓度和黑麦草地上部Pb浓度分别达到了15.9mg·kg-1和174.1mg·kg-1,显著高于AES处理的2.6mg·kg-1和44.0mg·kg-1.但AES对黑麦草积累Zn和Cd的促进作用较EDTA明显增强,黑麦草地上部Zn浓度达到了1081.8mg·kg-1,显著高于EDTA的776.7mg·kg-1和对照的389.6mg·kg-1;地上部Cd浓度为1.57mg·kg-1,高于EDTA的1.06mg·kg-1和对照的0.69mg·kg-1.与对照相比,AES和EDTA对Cu在土壤中的溶解和黑麦草植株中的积累亦有显著的促进作用,但二者处理无极显著差异.结果表明,生物可降解螯合剂AES在诱导植物修复重金属污染土壤尤其是Zn、Cd污染土壤中有很大的应用潜力,且与EDTA相比,环境风险大大降低.

Cd对植物的氧化胁迫机理研究进展

土壤中的重金属污染尤其是镉(Cd)污染是目前全球关注的环境热点问题之一。Cd对于人体和动植物都是非必需元素,且有很强的毒性。Cd对植物的毒害机理研究相对人体和动物起步较晚,最近也逐渐成了重金属研究的焦点。越来越多的研究证实Cd对植物的毒害首先是作用于细胞内的氧化还原系统,造成活性氧(ROS)积累-氧化胁迫,进而引起一系列氧化还原反应,使抗氧化系统发生改变。本文回顾和总结了进入植物体内的Cd与植物的抗氧化系统关系的研究进展,详细阐述了其氧化胁迫的可能机理,并提出了新的研究方向。

滹沱河流域山西段水资源生态承载力研究

利用水资源生态足迹模型对滹沱河流域山西段2011~2018年的水资源生态足迹和生态承载力进行计算,在此基础上通过水资源生态盈亏模型和生态足迹强度模型评估了区域水资源安全状况。结果表明:(1)2011~2018年生产用水是滹沱河流域山西段用水的重要组成部分,整体呈下降趋势,但其中城镇公共用水逐步增加;生活用水和生态用水所占比例呈缓慢上升趋势,三类用水比例逐渐趋向合理;(2)2011~2018年滹沱河流域山西段水资源生态承载力呈波动上升趋势,区域水资源对生态系统和经济系统发展支撑能力不断提高,但仍小于区域水资源生态足迹,不利于滹沱河流域山西段经济和社会的健康发展,区域水资源调控力度有待加强;(3)水资源生态足迹强度除2012~2016年保持稳定外,其余年份均呈迅速下降趋势,滹沱河流域山西段水资源利用效率在不断提高,供需矛盾有所缓解,这与山西省开展节水型生态保护有着密切的关系。由此,提出了相关建议:滹沱河流域山西段今后应做好水资源的开源节流工作,在提高农业和工业用水效率的同时,通过宣传活动不断增强居民节水意识,提高城镇生活用水利用率;同时提高中水回用的力度,从而减轻区域生态环境用水的供水压力;在节流的同时通过建立跨流域调水、引水、提水等工程,提高滹沱河的调蓄能力和综合管理能力,使水资源得到充分的保护,进而提高水资源的生态承载力,以实现区域的可持续发展。

露天煤矿区复垦土壤碳库研究进展

土壤是地球陆地生态系统中碳的重要贮藏库。露天煤矿区既是“碳源”,也是“碳汇”,研究其土壤碳的变化对区域碳平衡具有重要意义。本文梳理了当前世界范围内对露天煤矿区土壤碳库的构成、土壤有机碳库的区分测定方法、积累、转化和时空分布的研究。已有研究成果表明:(1)复垦与未复垦排土场中土壤无机碳含量无显著差异。(2)土壤有机碳的含量受复垦植被、年限、地形及土壤理化性质的影响。(3)不同因素通过影响土壤中的矿质态氮和微生物活性而影响有机碳的分解矿化率。(4)不同类型有机碳在土壤剖面中的分布呈不同规律,生物成因有机碳主要积累在土壤表层和亚表层,而地球成因有机碳积累在土壤底层。在此基础上提出深入研究方向:土壤无机碳和有机碳的相互转化关系、土壤碳循环与氮、磷、水循环的耦合关系及与生态系统生物多样性之间的内在联系。