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运城盐湖湿地土壤重金属污染特征与风险评价 被引量:1
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作者 李元 杨海鑫 +3 位作者 齐昊宇 喻其林 郭东罡 张全喜 《生态毒理学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期396-406,共11页
为了解运城盐湖湿地土壤中重金属污染状况,于2023年4月对研究区表层土壤进行了取样,分别测定了36个土壤样品所含的8种重金属元素,包括砷(As)、镉(Cd)、锌(Zn)、铅(Pb)、铬(Cr)、铜(Cu)、镍(Ni)和汞(Hg)。根据不同筛选值以潜在生态风险... 为了解运城盐湖湿地土壤中重金属污染状况,于2023年4月对研究区表层土壤进行了取样,分别测定了36个土壤样品所含的8种重金属元素,包括砷(As)、镉(Cd)、锌(Zn)、铅(Pb)、铬(Cr)、铜(Cu)、镍(Ni)和汞(Hg)。根据不同筛选值以潜在生态风险指数法和健康风险模型对研究区内土壤重金属的生态风险和健康风险进行了评价,该评价结果为当地的环境治理与生态恢复提供了科学依据,也为当地的人体健康风险管控提供了重要参考。结果表明:运城盐湖湿地表层土壤呈强碱性,研究区土壤中8种重金属的平均含量从高到低依次是:Zn>Cr>Pb>Cu>Ni>As>Hg>Cd,其中Zn与Cr的平均含量占比超53.21%。研究区土壤中重金属含量的空间分布差异大,南部区域的含量最高。以国家土壤质量筛选值对研究区土壤重金属状况评价后发现,单一和综合潜在生态风险等级仅为轻微。研究区土壤中单一和复合重金属污染对成人及儿童无致癌风险。单一重金属污染对成人及儿童的非致癌风险在可接受范围之内,但复合重金属污染可能对儿童产生了非致癌风险。 展开更多
关键词 重金属 湿地土壤 污染特征 风险评价
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山西省湿地植物CSR策略的空间分布格局及其与气候因子的关系
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作者 刘灿 李帅 +2 位作者 李佳晟 郭东罡 张全喜 《山地学报》 CSCD 北大核心 2023年第5期634-647,共14页
山西省位于黄河中游,黄土高原东部,生态区位十分重要。山西省湿地植物对湿地生境的变化敏感,但对湿地植物功能性状综合性,对其生态策略、空间分布格局及与气候变化的耦合研究尚不充分。本研究运用植物的竞争-耐胁迫-自由(CSR)策略,从湿... 山西省位于黄河中游,黄土高原东部,生态区位十分重要。山西省湿地植物对湿地生境的变化敏感,但对湿地植物功能性状综合性,对其生态策略、空间分布格局及与气候变化的耦合研究尚不充分。本研究运用植物的竞争-耐胁迫-自由(CSR)策略,从湿地植物功能性状出发,采用PCA分析和Pearson相关分析,确定山西省湿地植物的主要CSR策略类型,研究湿地不同对策类型的空间分布格局和其与气候因子的关系,探究物种丰富度与植物CSR策略的关系。结果表明:(1)山西省湿地植物的CSR策略主要为C策略植物、CS策略植物和SR策略植物。(2)C策略植物与海拔极显著非线性相关(P<0.001),与经度极显著负相关(P<0.001),与纬度极显著非线性相关(P<0.001);CS策略植物与纬度负相关(P<0.05);SR策略植物与海拔(P<0.01)和纬度(P<0.05)正相关。(3)C策略植物与年均温(P<0.001)和降水季节变异(P<0.001)之间存在极显著非线性相关关系;CS策略植物与年降水量正相关(P<0.01),与气温季节变异负相关(P<0.01);SR策略植物与年均温负相关(P<0.01),与降水季节变异之间存在非线性相关关系(P<0.01)。(4)SR策略植物与丰富度正相关(P<0.01)。综上,海拔和纬度作为间接因子影响着湿地植物CSR策略,年均温和降水季节变异则是影响植物CSR策略的直接因子,两者对植物对策类型的共同作用导致现有山西省湿地群落的物种共存机制的形成。本研究可为山西省湿地的保护和修复提供理论基础。 展开更多
关键词 湿地植物 CSR策略 空间分布格局 气候因子 山西省
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基于RFFLUS-InVEST-Geodetector耦合模型的平朔矿区生境质量时空演变及其影响因素 被引量:8
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作者 杨国婷 张红 +2 位作者 李静 郭东罡 张霄羽 《陕西师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期106-115,共10页
将土地利用模型(RFFLUS)、生态系统服务功能模型(InVEST)和地理探测器模型(Geodetector)耦合,分析平朔大型露采矿区1985—2025年土地利用变化,探索其生境质量的时空演变规律,并揭示影响生境质量的自然和人为因素。结果表明:(1)平朔矿区... 将土地利用模型(RFFLUS)、生态系统服务功能模型(InVEST)和地理探测器模型(Geodetector)耦合,分析平朔大型露采矿区1985—2025年土地利用变化,探索其生境质量的时空演变规律,并揭示影响生境质量的自然和人为因素。结果表明:(1)平朔矿区的主要土地利用类型为耕地、草地和建设用地;1985—2025年建设用地、草地面积增加,耕地大面积减少,耕地主要转为林地和草地,林地和水域减少较小。(2)生境质量等级分布与土地利用分布具有一致性,高质量生境主要分布于林地,低质量生境分布于建设用地;1985—2015年生境质量总体略有下降,煤矿开采是生境质量下降的主要原因;2025年仍存在生境下降风险,需要坚持生态复垦。(3)影响生境质量变化的主导影响因子是NDVI,其次为煤炭生产能力和GDP;在交互作用探测中,因子之间的交互作用均为增强,其中NDVI与GDP的交互作用最大。 展开更多
关键词 大型露采矿区 生境质量 土地利用变化 InVEST模型 地理探测器
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山西平朔露天矿区不同年限复垦地植被重建特征对比分析 被引量:11
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作者 耿冰瑾 王舒菲 +4 位作者 曹银贵 郭春艳 郭东罡 赵冰清 白中科 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期3400-3419,共20页
平朔矿区是中国首个露井联采的亿t级矿区,剧烈的采煤活动导致矿区局部植被彻底损毁,植被重建是矿区生态系统恢复重建的保障,目前针对长期复垦序列下矿区复垦地植被重建特征与演替规律的研究较少。以复垦年限分别为6 a、7 a、25 a和27 a... 平朔矿区是中国首个露井联采的亿t级矿区,剧烈的采煤活动导致矿区局部植被彻底损毁,植被重建是矿区生态系统恢复重建的保障,目前针对长期复垦序列下矿区复垦地植被重建特征与演替规律的研究较少。以复垦年限分别为6 a、7 a、25 a和27 a的复垦排土场和原地貌样地为研究对象,采用时空替代法和描述性统计分析法分析了不同复垦年限下复垦地的植被重建特征,并与原地貌进行了对比分析。研究结果表明:(1)植被重建工作显著提高了复垦地的物种丰富度,各复垦地乔灌植株的物种丰富度明显高于原地貌。但在重建植被演替过程中,并非随复垦年限增加,物种丰富度越来越高;复垦地Shannon-Wiener指数随复垦年限增加呈先增后减的变化趋势,该值在R-25a样地达到峰值(0.62),其与复垦地的植物物种组成及其自身生长习性、土壤条件、降水等自然条件和人为干扰等息息相关。(2)从乔木植株的生长状况来看,刺槐作为先锋树种,是植被重建时可优先选择的乔木树种。从复垦地草本植株组成来看,草本植物以多年生为主,占比77.78%;从草本植株的重要值来看,草本优势种以禾本科(Gramineae)、菊科(Compositae)和豆科(Leguminosae)为主,硬质早熟禾(Poasphondylodes)、拂子茅(Calamagrostis epigeios)、披碱草(Elymus dahuricus)、紫苜蓿(Medicago sativa)和鹅观草(Roegneriakamoji)为明显优势种,其为复垦时优先考虑的草本物种。(3)复垦地的总地上生物量89%以上取决于乔灌地上生物量,其随复垦年限增加呈现先增后减再增的变化趋势,并且逐渐接近于原地貌。R-6a、R-7a、R-25a和R-27a样地的地上生物量分别为原地貌(OL)样地的27.55%、52.44%、36.55%和68.84%,在R-27a样地达到最大值(5.9710 kg/m^(2)),其在一定程度上表明随复垦年限增加复垦地的植被生长状况和复垦效果逐渐变好。因此开展不同年限复垦地植被重建特征及其演替规律的研究,能够在一定程度上表征土地复垦效果,其可为该矿区或类似矿区未来进行植被重建工作时应如何选择适宜的植物物种和制定合理的植被配置模式提供一定参考,进而提升复垦地植被恢复的速度与效果。 展开更多
关键词 土地复垦 植被演替 物种多样性 地上生物量 复垦年限
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黄土区露天煤矿排土场人工林下植被发育动态 被引量:4
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作者 赵冰清 白中科 +1 位作者 郭东罡 曹银贵 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期153-164,共12页
基于安太堡露天煤矿南排土场1 hm 2“刺槐(Robinia pseudoacacia)+榆树(Ulmus pumila)+臭椿(Ailanthus altissima)”配置模式动态监测样地复垦17年和22年的调查数据,采用多项指标对人工林下草本层植物物种多样性进行测度,同时利用方差... 基于安太堡露天煤矿南排土场1 hm 2“刺槐(Robinia pseudoacacia)+榆树(Ulmus pumila)+臭椿(Ailanthus altissima)”配置模式动态监测样地复垦17年和22年的调查数据,采用多项指标对人工林下草本层植物物种多样性进行测度,同时利用方差比率法(VR)、χ2检验和Spearman秩相关系数检验对群落草本层物种总体关联性和主要物种的种间联结性进行了分析。结果表明:(1)复垦17年后,人工林下草本层共调查到20科46属62种植物,以菊科植物优势地位明显;复垦22年后,共记录到18科39属53种草本层植物,禾本科植物的重要值逐渐增加。5年间,优势成分由大籽蒿(Artemisia sieversiana)变为鹅观草(Roegneria kamoji)。与原地貌自然植被相似,人工林下多年生和中生植物在两次调查中均占优势。随着复垦年限的增加,人工林下1年生、1-2年生及中生植物重要值下降,多年生和旱生、中旱生、旱中生植物的重要值有所增加。(2)复垦17年后,人工林下草本层植物物种丰富度已超过原地貌自然植被。随着演替的进展,Patrick丰富度指数有所降低,Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数均呈现增加趋势。复垦22年后,人工林下草本层植物物种多样性已修复至原地貌自然植被的94.12%。(3)人工林下草本层植物总体关联性由显著负关联变为不显著负关联。主要物种正负关联比由0.30上升至0.79,但均小于1,并且呈极显著和显著关联的种对数较少,说明人工林下草本层植物群落种间联结较为松散,各物种间的关系以竞争为主。主要种针茅(Stipa capillata)与榆树(U.pumila)幼苗呈显著正相关,它们均为地带性物种,生态适应性强,可用于该矿区植被恢复的优选物种进行混合种植。该研究可为矿区植被重组和生物多样性保护提供理论依据。 展开更多
关键词 露天煤矿 植被恢复 草本层植物 物种多样性 种间关联
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沁河流域(沁源段)农业生态系统健康评价 被引量:1
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作者 倪晶晶 郭东罡 +1 位作者 张婕 李星梅 《山西农业科学》 2019年第6期1056-1060,1064,共6页
在对沁河流域源头沁源县农业生态系统结构和功能分析的基础上,剖析农业生态健康的内涵。以沁源段为研究区域,构建基于系统资源禀赋、系统投入水平、系统产出能力3个准则层的农业生态系统评价体系,通过熵权法确定权重,采用综合指数法计... 在对沁河流域源头沁源县农业生态系统结构和功能分析的基础上,剖析农业生态健康的内涵。以沁源段为研究区域,构建基于系统资源禀赋、系统投入水平、系统产出能力3个准则层的农业生态系统评价体系,通过熵权法确定权重,采用综合指数法计算健康指数进行评价,揭示沁源县2011—2017年农业生态系统健康动态变化。结果表明,近7a来,沁河流域(沁源段)农业生态系统未遭到较大程度的破坏,健康状况总体较好,健康综合指数整体呈现上升趋势。 展开更多
关键词 沁河流域 农业生态系统 健康评价
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山西霍山自然保护区核桃楸种群结构与动态研究 被引量:1
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作者 郑丹 郭东罡 +1 位作者 李星梅 金鑫 《山西农业科学》 2019年第6期1044-1047,共4页
利用生存分析理论,分析了山西霍山自然保护区核桃楸种群的径级结构以及树高与胸径的关系,绘制了静态生命表和存活曲线。结果表明,种群中龄个体数相对稳定,但幼龄个体数不足,更新和发展受到限制;对核桃楸种群胸径与树高进行研究拟合分析... 利用生存分析理论,分析了山西霍山自然保护区核桃楸种群的径级结构以及树高与胸径的关系,绘制了静态生命表和存活曲线。结果表明,种群中龄个体数相对稳定,但幼龄个体数不足,更新和发展受到限制;对核桃楸种群胸径与树高进行研究拟合分析可知,直线拟合与对数拟合均能反映核桃楸种群胸径与树高的生长动态关系,但是对数拟合比直线拟合的相关系数大;生命表分析结果显示,核桃楸种群存活曲线呈DeeveyⅠ型,生存与发展面临较大压力。 展开更多
关键词 核桃楸 径级结构 存活曲线 静态生命表
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沁河源头湿地谱系多样性研究
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作者 李朝阳 张钦弟 +1 位作者 郭东罡 毕润成 《环境与可持续发展》 2018年第3期124-127,共4页
本文以2016年7月进行沁河源头湿地植物调查的数据为研究对象,应用Phylocom4.2对研究区域的72个非被子植物构建了沁河源头湿地植物谱系树,采用谱系多样性指数(PD)、群落谱系结构指数(净谱系亲缘关系指数NRI和最近种间亲缘关系指数NTI),... 本文以2016年7月进行沁河源头湿地植物调查的数据为研究对象,应用Phylocom4.2对研究区域的72个非被子植物构建了沁河源头湿地植物谱系树,采用谱系多样性指数(PD)、群落谱系结构指数(净谱系亲缘关系指数NRI和最近种间亲缘关系指数NTI),分析了沁河源头湿地植物的谱系多样性、谱系结构。本研究拟阐明科学问题:沁河源头湿地植物的谱系多样性、谱系β多样性、谱系结构用以研究群落的亲缘性和稳定性。研究表明,生境过滤作用会导致群落内的物种适应能力相似、亲缘关系偏近,表现为谱系的聚集;相反,竞争排斥作用会导致群落内物种亲缘关系较远,表现为谱系的发散。本研究中样地S5的物种之间有聚集的趋势,说明在这个样地中以生境过滤作用为主导,S2和S6的物种之间有分散的趋势,其他样地内的NRI与NTI值正负不一致。 展开更多
关键词 沁河源头 谱系树 谱系多样性 湿地
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New Issues and Countermeasures of Ecological Reconstruction of Coal Mines in Shanxi
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作者 Shangguan Tieliang guo donggang 《Meteorological and Environmental Research》 CAS 2014年第3期55-58,62,共5页
According to the present situation of ecological reconstruction of coal mines(ERCM)in Shanxi,and considering the technical requirements of Guidelines for Mine Ecological Environment Protection and Recovery Managemen... According to the present situation of ecological reconstruction of coal mines(ERCM)in Shanxi,and considering the technical requirements of Guidelines for Mine Ecological Environment Protection and Recovery Management Programming,new issues faced by ERCM have been systematically analyzed,including the investigation of ecological destruction status,classification of damaged ecological environment,ecological reconstruction(ER)sustainability,driving force for ER,and so on.On this basis,suggestions for ERCM and advices for the ERCM programming are proposed. 展开更多
关键词 Coal mining Ecological impact Ecological reconstruction SHANXI China
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不同植被恢复模式下矿区复垦土壤真菌群落组成及多样性 被引量:8
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作者 张旭升 郭鹏杰 +2 位作者 张瀛澜 郭东罡 张全喜 《菌物学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期1831-1844,共14页
本研究利用Illumina MiSeq高通量测序技术,分析安太堡露天煤矿生态复垦区4种植被恢复模式(刺槐Robinia pseudoacacia、油松Pinus tabulaeformis、沙棘Hippophae rhamnoides和柠条锦鸡儿Caragana korshinskii)土壤真菌群落组成及多样性,... 本研究利用Illumina MiSeq高通量测序技术,分析安太堡露天煤矿生态复垦区4种植被恢复模式(刺槐Robinia pseudoacacia、油松Pinus tabulaeformis、沙棘Hippophae rhamnoides和柠条锦鸡儿Caragana korshinskii)土壤真菌群落组成及多样性,并探究其与土壤环境因子的相关性。高通量测序结果共获得821508条有效序列和1841个OTUs,子囊菌门Ascomycota和担子菌门Basidiomycota为优势菌门,序列数占真菌总数的88.43%,此外还含有3.72%未被分类学鉴定的真菌。真菌α多样性分析结果表明:刺槐模式、沙棘模式和柠条锦鸡儿模式的Sobs指数、Chao1指数、Ace指数和Shannon指数均显著高于油松模式(P<0.01),而油松模式的Simpson指数显著高于其余3种植被恢复模式(P<0.05)。真菌β多样性分析结果显示:OTU水平下4种植被恢复模式土壤真菌群落组成差异显著(R=0.7099,P=0.005),其中,油松模式的土壤真菌群落与其他3种模式距离较远,差异显著(P<0.01),而其余3种植被恢复模式之间两两组成相近,差异不显著(P>0.05)。通过土壤理化性质的测定、典范对应分析、冗余分析以及Spearman相关性分析,结果发现土壤有机质、全氮和有效磷是显著影响4种植被恢复模式土壤真菌群落组成的环境因子。综上所述,在矿区生态复垦过程中刺槐模式是物种相对多度最高的植被恢复模式,油松模式是优势菌群含量最高的植被恢复模式。研究结果可为植被修复煤矿复垦区土壤及真菌资源的开发利用提供理论依据。 展开更多
关键词 煤矿复垦区 高通量测序 真菌资源开发 群落组成
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Separation/Extraction/Detection of Chloramphenicol Using Binary Small Molecule Alcohol-Salt Aqueous Two-phase System Coupled with High-performance Liquid Chromatography
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作者 guo donggang NI Liang +1 位作者 WANG Liang SHAO Li 《Chemical Research in Chinese Universities》 SCIE CAS CSCD 2019年第2期209-215,共7页
A green and sensitive sample separation and purification method coupled with high-perfomiance liquid chromatography(HPLC)was developed for the analysis of chioramphenicol(CAP).One element small molecule alcohol-salt a... A green and sensitive sample separation and purification method coupled with high-perfomiance liquid chromatography(HPLC)was developed for the analysis of chioramphenicol(CAP).One element small molecule alcohol-salt aqueous two-phase system(ATPS)can't effectively adjust the polarity of the system,but binary small molecule alcohol-salt ATPS can adjust the polarity and improve the extraction efficiency of antibiotics.A binary aqueous two-phase system based on 1-propanol+2-propanol and NaH2PO4 system was formed and applied to the separation and purification of trace CAP in real samples.The influence factors on partition behaviors of CAP were discussed,including the types and mass of salts,the volume ratio of alcohol,the pH,temperature and the standing time.The optimal condition was found at pH=5.0,2.5 g of NaH2PO4,3.0 mL of 1-propanol and 2-propanol(volume ratio 1:1)and 30℃by using response surface methodology.Under this optimal condition,the extraction efficiency of CAP reached 98.91%,and partition coefficient of CAP was 17.31. 展开更多
关键词 BINARY small MOLECULE ALCOHOL aqueous two-phase system PARTITION behavior CHLORAMPHENICOL EXTRACTION efficiency
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