寡-中营养型水体偶发性蓝藻水华的驱动因素分析——以南京方便水库为例

寡-中营养型水体中,虽然营养盐水平偏低,但仍会偶发性出现较为严重的蓝藻水华现象,其具体机制仍有待深入探索研究.本研究以偶发水华水体方便水库为例,通过历史数据分析和调查研究,探讨了其水华蓝藻的优势类群,并分析了蓝藻水华形成的主要驱动因素.研究发现:方便水库优势的水华蓝藻为浮丝藻和长孢藻,这两种丝状蓝藻是发生偶发性蓝藻水华的潜在风险物种,其中浮丝藻的发生风险最高,风险时段为7-9月.方便水库多年来营养盐浓度呈现下降的趋势,其中总氮浓度的下降趋势快于总磷浓度,整体有利于蓝藻水华的防控,但是营养盐的波动,尤其是随着降雨导致的地表径流入库对水体总磷的脉冲式补充,降低了水体氮磷比,增加了水库偶发蓝藻水华的风险;在营养盐满足的条件下,水温、高锰酸盐指数和氧化还原电位是发生浮丝藻水华的主要驱动因素,氧化还原电位、水温和透明度是发生长孢藻水华的主要驱动因素.本研究结果有助于提升对偶发性蓝藻水华机制的认识和应急处置工作的精准性.

宜兴市县域尺度生态安全格局模拟研究

采用InVEST 3.8软件中Water Yield模块、水土流失方程RUSLE模型、土壤风蚀模型方程(RWEQ)等分别评估宜兴市水源涵养、土壤保持、防风固沙和固碳释氧4项生态系统服务功能。针对生态系统服务功能评价结果首先进行热点分析,提取宜兴市的生态源地。然后选取高程、坡度等10个生态源地扩张阻力因子评价宜兴的生态扩张阻力水平。最后采用基于源汇理论的最小累积阻力模型(MCR)模拟构建县域尺度的宜兴市生态安全格局。结果表明:(1)宜兴市水源涵养量分布区间为213 mm—1594 mm,土壤保持量分布区间为11562.28 t·hm^(–2)—268034.28 t·hm^(–2),防风固沙量分布区间为0.54 kg·m^(–2)—11.6 kg·m^(–2),固碳释氧量分布区间为502.82 t·hm^(–2)—1321.83 t·hm^(–2)。生态源地主要集中分布在宜兴市南部的天目山区域、东部的太湖水域和北部的瀛湖水域、中部的东汍、西汍和大溪河水域。(2)生态扩张阻力水平从低到高4个等级的面积分别占宜兴市总面积的53.13%、23.50%、15.07%和8.30%。低阻力等级区相对连接成片,位于东部太湖区域、南部天目山区域、中部东、西汍湿地区域。较低阻力等级主要沿低阻力等级带区呈环状分布。中、高阻力等级地区主要分布于人类活动相对剧烈的农业生产、居民生活区。(3)模拟构建了“一脉、三湖、两纵、五横、十三核”的宜兴市生态安全格局。与现有生态红线划定范围相比模拟补充的生态廊道和生态节点有益于连接破碎的生境,形成完整的生态网络格局。

微生物介导的稻田水土界面温室气体排放及其农事减排措施研究进展

农田生态系统排放的温室气体占全球人为温室气体排放量的12%左右.然而,稻田作为主要的农田生态系统,其微生物和农事减排措施对温室气体(CH_(4)、N_(2)O和CO_(2))在水土界面之间的归趋及其机制仍不清楚.本文阐述了稻田温室气体产生机理与影响因素,以及稻田温室气体减排的农事管理措施.结果表明:稻田水土界面微生物主导的温室气体排放、土壤理化性质(如含水量、温度、氧化还原电位等因素)都可以直接影响土壤微生物群落结构组分及其微生物过程,从而影响温室气体排放.农事管理措施,如有效的水分调控、土壤养分管理及微生物调控,可改变土壤温室气体排放通量.微生物调控技术,如添加解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)、促进甲烷氧化菌活性、探索含有N_(2)O还原酶基因的固氮菌等,在温室气体减排方面具有良好的减排潜势.然而,目前稻田温室气体排放的微生物机制研究多立足于室内试验,缺乏野外大尺度稻田试验数据支撑,对稻田微生物群落与生态系统功能的关联、农事管理介导微生物调控机制等鲜有报道.土壤微生物在稻田土壤温室气体减排中的重要调控作用,可以通过改变土壤微环境理化性质、改变水土界面微生物群落组成,实现温室气体的减排.这为稻田温室气体减排提供了新视角,为实现农田温室气体减排、减缓全球变暖提供了理论支持.