三峡库区消落带土壤镉在氮添加条件下的转化、迁移及环境风险评估

三峡水库是世界水文系统最大的蓄水单元,库区每年周期性水位涨落形成了面积巨大的消落带。以重庆市万州区新田镇消落带为研究对象,且以硝酸铵为氮源,通过室内土柱模拟和野外原位氮添加试验相互对照来探究不同氮添加量对消落带镉(Cd)迁移、转化的影响。结果表明:随着氮添加量增加,土壤残渣态Cd占比降低,可交换态和有机结合态Cd占比增加。高氮添加下Cd的迁移系数增大,提高了Cd的生物有效性和迁移性。短期内持续高氮淋溶会加速溶解性Cd溶出,从而增大库区水体污染风险。基于次生相与原生相比值法的风险评估结果显示,当氮添加量为50~100 kg/(hm^(2)·a)时,消落带Cd的污染等级为重度污染。氮添加导致土壤酸化可能是引起土壤重金属迁移、转化的直接原因。

酸沉降对缙云山湖水化学的影响

为了解我国典型酸雨区酸沉降时间变化特征以及对水化学特征的影响,利用2001—2020年东亚酸沉降监测网(EANET)的湿沉降与湖泊监测数据,使用MK检验分析缙云山酸沉降和湖水化学长期变化特征,使用Spearman相关系数明确酸沉降对湖水化学特征的影响。结果表明:2001—2020年,缙云山酸雨问题已得到改善,但降水p H值在3.94—5.15,平均值为4.41,酸雨问题依然严峻。硫和溶解无机氮(dissolved inorganic nitrogen,DIN)沉降通量分别为32.85 kg·hm^(-2)·a^(-1)和22.55 kg·hm^(-2)·a^(-1),酸雨类型已由“硫酸型”转变为“硫酸-硝酸混合型”。湖水pH值的范围在5.25—7.50,平均值为5.86,酸化频率为30%。湖水pH值与降水pH值之间的相关性(r=0.56,P<0.01)表明酸沉降对湖水酸化有一定作用。因此,对于酸化水体的治理须考虑大气沉降因素,只有协同治理大气污染才能根治水生生态系统的退化现象。

大气活性氮沉降临界负荷研究进展

氮沉降增加是全球变化最重要特征之一,它对全球尺度的粮食生产、碳氮循环及环境质量均具有重要影响,如何有效防控氮沉降增加已成为国内外关注的热点问题。氮沉降临界负荷作为描述生态系统不受氮沉降损害的特定数值,为氮沉降污染防治提供了有益参考。目前,国内外关于氮沉降临界负荷的研究已取得了较大进展,但尚缺乏对氮沉降临界负荷及其定量方法的系统总结。因此,本文总结了氮沉降临界负荷的研究方法以及这些方法在国内外典型生态系统的应用,探讨了该领域目前存在的问题及发展趋势,以期为今后开展相关研究工作提供参考和借鉴。

基于FLUS-In VEST的西北地区土地利用变化及其对碳储量的影响——以呼包鄂榆城市群为例

基于“双碳”战略背景下,探究城市群土地利用覆被变化与生态系统碳储量时空变化之间的关系,以期为城市群区域碳平衡、国土空间规划和生态系统的可持续发展提供一定的借鉴。以呼包鄂榆城市群为例,选取多期土地利用数据并确定相关驱动因子,基于FLUS-InVEST模型,在明确该城市群2000—2020年土地利用覆被变化规律的基础上,分别模拟预测2030年呼包鄂榆城市群在自然发展和生态保护两种情景下土地利用空间格局,并评估两种情景下碳储量及其时空动态变化特征。结果表明:2000—2020年呼包鄂榆城市群林地、水域和建设用地面积持续增加,耕地、草地和未利用地的面积持续减少,20年间城市群碳储量呈减少趋势,总体减少8.416×10^(6) t。与自然发展情景相比,生态保护情景下2030年草地、林地和水域面积得到了增长,耕地与未利用地持续减少,建设用地面积受到了限制,生态空间效应得到体现。2030年,自然发展情景与生态保护情景下的城市群碳储量较2020年分别减少77.065×10^(6) t和68.031×10^(6) t,生态保护情景下土地利用变化碳储量稳定性显著高于自然发展情景,因此,生态保护情景下的呼包鄂榆城市群土地利用能综合统筹各地类功能,减缓碳储量损失,对区域国土空间优化具有重要意义。