岩溶石漠化地区生态环境演变及驱动力分析

以云南省东南部典型石漠化地区砚山县为研究区,基于遥感手段反演和分析2000—2020年砚山县生态环境质量的演变过程,研究影响当地生态环境变化的主要驱动因子,旨在为石漠化地区生态环境定量评价提供方法借鉴。基于谷歌地球引擎(GEE)平台提供的陆地卫星(Landsat)数据构建并计算研究区2000—2020年遥感生态指数,使用地理探测器量化主要驱动因子对生态环境质量的影响程度。结果表明:(1)2000、2010、2020年砚山县遥感生态指数均值为0.46、0.44、0.57,2000—2020年生态环境质量改善,改善比例为57.28%;(2)2000、2010、2020年砚山县石漠化整体状况有所改善,石漠化面积减少1181.77 km^(2);(3)2000—2020年石漠化、土地利用是生态环境的主要驱动因子;土地利用与石漠化交互作用对生态环境质量演变的解释力最强。2000—2020年砚山县生态环境质量逐步改善;在生态环境治理中应重点关注岩溶石漠化、土地覆盖类型稳定性的影响。

基于长时序卫星遥感的云南省生态质量评价与演变特征

【目的】探析云南省自20世纪90年代以来的生态质量变化,可为进一步保护和建设西南生态安全屏障提供支持。【方法】基于遥感生态指数(IRSEI)和空间自相关分析,从时间和空间2个维度对云南省的生态质量变化规律及特征进行研究。【结果】①从时间尺度上看,云南省1990—2020年遥感生态指数整体变化为“W”型,呈现先减小、小幅回升后再减小、后又持续增加的变化趋势,并于2000和2010年2次跌至最低水平,30 a间遥感生态指数降低了0.038,线性拟合斜率为−0.008;②从空间尺度上看,云南省7个区域遥感生态指数在1995和2005年区域整体变异程度较小,普遍属于稳定和变异较小的变化等级,在2000和2010年区域整体波动性较大,滇西、滇西北在1990年与省内其他地区相比波动性较大,变异系数分别为0.115、0.171;③在县域尺度上,云南省1990—2020年遥感生态指数空间自相关程度呈下降并趋缓的变化趋势,高值聚类主要由滇东北、滇东南以及滇南地区转移到了滇西、滇西北以及滇西南地区,低值聚类则逐渐转移到了滇东北、滇东南、滇南以及滇中地区,特别是石漠化分布区。【结论】云南省生态质量整体在逐步改善,特别是2010年以后,但仍有提升空间,尤其应重点关注岩溶石漠化及气象灾害对生态质量的影响。图4表1参39。

典型挺水植物应用于湿地生态修复工程污染净化效应差异性研究

以洱海流域北部上游东湖片区库塘湿地中水生植物为研究对象,选取5种主要水生植物,寻求净化湿地水质的最佳植物组合。结果表明:东湖片区库塘湿地水体总磷、总氮、氨氮、化学需氧量分别为0.09~0.23、0.80~3.28、0.18~0.89、12.00~37.00 mg/L,总体符合《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中Ⅳ类要求;综合比较发现,植物组合群落生物量和碳氮磷累积效应优于单一植物;植物组合对水体碳氮磷具有一定的吸收净化作用。

云南省2000-2020年石漠化时空演变分析

【目的】在宏观尺度利用遥感手段识别和提取石漠化斑块信息,定量分析石漠化的空间分布特征和时序演变过程,可为中国西南地区石漠化的发生、发展过程研究提供技术手段和数据支撑。【方法】以云南省为研究区,基于谷歌地球引擎(Google Earth Engine)平台,以2000、2010和2020年为研究时段,采用决策树分类法定量提取石漠化斑块信息;通过时空演变模型分析云南省石漠化的时空演变过程和特征。【结果】(1)研究时段内,云南省石漠化状况整体得到改善,石漠化占国土面积比例从9.65%下降至6.48%,但局部地区仍在恶化。(2)云南省石漠化空间分布呈东多西少的特征,其中昭通、曲靖、文山、红河和昆明等地区的石漠化分布面积较大,占全省石漠化发生面积的65.42%~72.14%。(3)石漠化演变流向复杂,既转移至石漠化程度高的等级又向石漠化程度低的等级转移,边治理边破坏的现象未被遏制。(4)极重度石漠化修复所需的周期较长,近20 a间云南省极重度石漠化大部分转移至重度石漠化。(5)石漠化内部演变过程剧烈,轻度石漠化和中度石漠化的综合变化速率较快,易于改善的同时亦存在较高的恶化风险,需加以重视。【结论】依据相关规程中的石漠化等级判定标准,采用决策树分类法,可准确提取宏观尺度的石漠化斑块信息。云南省石漠化土地面积呈减少趋势,空间分布不均匀,不同石漠化等级之间存在相互转化的现象。

近20年间云南省石漠化演变过程及特征分析

在宏观尺度下精确识别石漠化斑块信息并对其演变过程进行定量分析,有助于正确认识区域石漠化的空间分布及动态变化规律,可为石漠化综合治理提供重要的决策依据。以我国西南地区典型的石漠化分布区域——云南省为研究区,以2000—2020年的Landsat TM/OLI卫星遥感影像为材料,对研究区石漠化等级的空间分布进行遥感识别和提取,分别对云南省石漠化的空间分布特征和动态演变过程进行量化分析。结果显示:(1)近20年间,云南省石漠化总面积呈减少之态势,其内部结构已发生较大变化,整体趋于向低等级的转移。(2)石漠化演变方式由大到小排序为无变化、渐变方式、跳变方式、返变方式,其中,跳变方式和返变方式的石漠化面积占比之和与渐变方式仅相差8.55%,此占比值相较同类研究明显提高,说明云南省石漠化内部结构转移的跳跃性相比同类研究明显偏高。(3)在石漠化的演变方向中,基本不变的面积占比最大,石漠化改善的面积占比远高于恶化的面积占比。(4)石漠化的时空演变特征与当地的社会经济发展存在相关性,云南省经济落后区域仍存在“越穷越垦、越垦越穷”的现象。

电气浮—电化学氧化—人工湿地系统对不同污染负荷下农村黑水的净化效果

以3种污染负荷的农村黑水为研究对象,研究电气浮—电化学氧化—人工湿地系统对不同含量氨氮(NH_(4)^(+)-N)、总氮(TN)、正磷(PO_(4)^(3-)-P)、总磷(TP)和化学需氧量(COD)的净化效果。结果显示:(1)系统对不同污染负荷下农村黑水的净化效果存在显著差异(P<0.05),在ρ(NH_(4)^(+)-N)=27.18 mg·L^(-1)、ρ(TN)=32.48 mg·L^(-1)、ρ(TP)=3.60 mg·L^(-1)、ρ(PO_(4)^(3-)-P)=3.59 mg·L^(-1)、ρ(COD)=95.34 mg·L^(-1)的情况下,系统对农村黑水的净化效果较好,出水TN和COD的质量浓度达到国家一级排放标准;(2)系统对3个污染负荷下黑水中NH_(4)^(+)-N的去除率分别达到80.81%、61.25%和62.02%,对TP的去除率分别达到65.92%、52.49%和55.84%;(3)在ρ(NH_(4)^(+)-N)=60.29 mg·L^(-1)、ρ(TN)=60.69 mg·L^(-1)、ρ(TP)=7.71 mg·L^(-1)、ρ(PO_(4)^(3-)-P)=7.55 mg·L^(-1)、ρ(COD)=196.59 mg·L^(-1)的情况下,系统对PO_(4)^(3-)-P和COD的去除率分别达到52.71%和66.07%。结果表明系统微环境指标、内部基质表面特征和元素含量受到污染负荷的影响,污染负荷对系统处理效率的影响显著。

云南省岩溶地区土地利用对石漠化景观格局演变的影响分析

以云南省为研究区,基于GlobeLand30获取土地利用分布数据,对Landsat影像进行决策树分类,获取石漠化等级分布数据,定量分析云南省岩溶地区土地利用对石漠化景观格局演变的影响程度,结果表明:1)2000—2020年云南岩溶地区土地利用类型以耕地、林地及草地为主,耕地与建设用地面积逐年增加;2)无石漠化面积逐年增加,重度石漠化面积逐年减少,整体石漠化等级有所改善,高等级石漠化斑块面积减少,即优势度降低;3)石漠化主要发生在林地与草地,发生于耕地的石漠化面积呈增加趋势,发生于林地和灌木的石漠化面积除极重度等级外,均呈减少趋势;4)土地利用及石漠化景观格局的面积周长维数分别降低了0.0007和0.0022,而凝聚度指数、聚合度指数、分离度指数、香浓多样性和香农均匀度均呈负相关,石漠化景观类型的复杂程度随土地利用的变化而降低,石漠化状况持续改善。研究将有助于对石漠化治理成效进行宏观定量评估,为今后生态恢复及石漠化科学治理提供依据。

基于RS和GIS的云南省曲靖市石漠化土地动态变化研究

以曲靖市为研究对象,借助RS与GIS手段,分析2000-2020年曲靖市石漠化的演变特征,通过栅格统计和计算,得到2000-2020年曲靖市不同级别的石漠化土地规模和变化情况。结果表明,2000-2020年,曲靖地区不同级别的石漠化出现了周期性的变化,重度的和极度石漠化的变化趋于平稳,石漠化防治取得了明显的成效,但是潜在的、轻度的石漠化依然存在。曲靖市的石漠化空间分布呈现出东南部重、中部和西北部轻的总体特征,分布相对比较集中。另外,潜在石漠化和轻度石漠化极不稳定,容易被迁移到更高级的石漠化地区。石漠化区域的治理是一项长期而复杂的系统工程,这个过程既有自然因素,也有人为因素。因此在恢复和治理环境上,要把生态效益与经济效益有机统一起来,而不能单方面地追求经济效益和生态效益。

基于改进CASA模型的云南省植被NPP时空格局分析

植被净初级生产力(NPP)是衡量生态系统生产力水平的指标之一,利用生态遥感相结合的手段对其估算具有重要意义。运用改进的CASA模型,基于MODIS植被指数产品、气象数据、土地覆被数据,对云南省2000年、2005年、2010年、2015年、2020年的植被NPP进行估算,采用Moran′s I指数、Getis-Ord Gi*热点分析探讨其空间分布特征,并与我国生态功能保护区进行叠加分析。研究表明:1)云南省近20年植被NPP呈先减少再增加的趋势,平均值为822.98 gc/(m^(2)·a);月度植被NPP夏季达到最高,冬季最低;不同植被类型中,常绿阔叶林的NPP值最高。2)各年份植被NPP空间分布均由南向北减少,全局空间自相关Moran′s I指数均大于0.7,NPP热点区主要位于滇西南边境一带,冷点区位于滇西北、滇中城市化地区。3)植被净初级生产力热点区与生态功能保护区叠加相交于西双版纳生态功能保护区、西南喀斯特生态功能保护区,各年叠加面积占热点区域总面积的23%~26%。可见,云南省近20年NPP呈波动上升趋势,空间分布异质性明显。研究该结果可为云南植被监测、生态环境保护提供科学参考。

电场耦合垂直流人工湿地对农村污水的净化效果及细菌群落结构变化特征

为进一步提高人工湿地处理农村污水效果,构建了耦合电场垂直流人工湿地系统(E-VFCW系统),以昆明市盘龙区长地梗城中村东干渠的原水为处理对象,探究其稳定性及净化效果,通过微生物群落演变特征,揭示其污染物去除的生物学化学机制.结果表明:①与垂直流人工湿地系统(VFCW系统)相比,E-VFCW系统对农村污水的净化效果更高,化学需氧量(COD)、总磷(TP)、氨氮(NH_(4)^(+)-N)、总氮(TN)处理效果分别提高了7.94%、5.67%、51.14%、27.54%,其中NH_(4)^(+)-N去除率存在显著差异(P<0.05).②E-VFCW系统中,相对丰度排序前三的优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和放线菌门(Actinobacteria),其相对丰度之和约为80%;优势菌属包括脱氯单胞菌属(Dechloromonas)、黄杆菌属(Flavobacterium)和假单胞菌属(Pseudomonas)等.③冗余分析表明,E-VFCW系统中变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿菌门(Chlorobi)、放线菌门(Actinobacteria)、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)是COD、TN、TP、NH_(4)^(+)-N净化的主要驱动因素.④秩相关分析表明,电场施加能促进E-VFCW系统中产电细菌假单胞菌(增加4.76%)、氢噬胞菌(增加2.02%)、黄杆菌(增加12.54%)等的富集和积累.研究显示,将电场与垂直流人工湿地进行耦合后,可使产电细菌相对丰度显著增加,可为农村污水治理提供理论指导和科学依据.

基于无人机多光谱影像的云南松林蓄积量估测模型

【目的】无人机多光谱遥感影像较可见光影像具有更丰富的光谱信息,在森林蓄积量估测中具有较大潜力。以无人机载多光谱遥感影像为主要数据源,探索森林蓄积量的遥感估测模型,以克服传统地面调查工作量大、耗时长、成本高等弊端。【方法】以滇中地区典型天然云南松Pinusyunnanensis纯林为研究对象,利用无人机多光谱影像提取单波段反射率、各类植被指数、纹理特征等,计算各特征变量的标准地均值;筛选与云南松林蓄积量相关性显著的特征变量,采用多元线性、随机森林、支持向量机建立云南松林蓄积量估测模型,以决定系数(R^(2))、平均绝对误差(E_(MA))、均方根误差(E_(RMS))、平均相对误差(EMR)评价模型精度。【结果】①3种模型中,随机森林的精度最高(R^(2)=0.89,E_(MA)=4.69 m^(3)·hm^(-2),E_(RMS)=5.45 m^(3)·hm^(-2),EMR=14.5%),其次为支持向量机(R^(2)=0.74,E_(MA)=5.27 m^(3)·hm^(-2),E_(RMS)=8.31 m^(3)·hm^(-2),EMR=13.1%),最低为多元线性回归模型(R^(2)=0.35,E_(MA)=10.12 m^(3)·hm^(-2),E_(RMS)=12.85 m^(3)·hm^(-2),EMR=28.1%);3种模型在测试集上的估测精度均有所降低,随机森林的模型表现最好,支持向量机次之,多元线性最差。②3种模型在云南松林蓄积量估测中均存在一定的低值高估和高值低估现象。③基于无人机多光谱影像估测云南松林蓄积量,纹理特征仍是不可忽视的重要因子。【结论】基于无人机多光谱影像,在不进行单木分割的情景下,提取标准地的单波段反射率、植被指数、纹理特征均值,筛选适用于蓄积量估算的变量构建估测模型。通过对3种模型进行精度评价,随机森林为云南松林蓄积量估测的最佳模型。

外场强化生物与生态耦合工艺对生活污水氨氮处理适应性研究

为提高现有人工湿地对农村生活污水的净化效率、更好地为农村生活污水处理提供适宜可行的装置技术。以西南林业大学校园生活污水为模拟对象、传统生物生态耦合系统为基础,构建不同外场强化型生物与生态耦合工艺,探索施加磁场、电磁复合场、电场等外场强化作用对氨氮去除的影响。结果表明:经72 h的处理之后,BWR的氨氮平均出水浓度为14.14 mg/L、BWR-磁为9.79 mg/L、BWR-电磁为2.73 mg/L和BWR-电为2.79 mg/L,BWR-电磁的BWR-电的出水氨氮质量浓度可满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级A标准(5.0 mg/L);相比于BWR,磁场、电磁复合场、电场强化对氨氮的去除率分别了提高约17、41.83、42.85个百分点,立体与表面负荷削减量分别可提高7.27、19、18.92 mg/cm3与0.18、0.48、0.47 mg/cm2;变形菌门和硝化螺旋菌门相对丰度增加了8.29、14.40、13.83和0.31、1.24、0.50个百分点左右;电场能耗远低于传统污水厂的的平均能耗,电场与磁场相结合,实现了1+1>2,可有效解决碳氮比低的问题,在一定程度为人工湿地技术的改进提供了新的思路。

pH对高原山地农村沟渠底泥氮形态及氨氮释放通量影响模拟研究

山地农村沟渠底泥中氮释放污染已成为影响农村沟渠水环境的重要因素,而上覆水pH变化对沟渠底泥中氨氮释放和氮形态转化具有潜在影响。通过室内模拟试验,设置未灭菌和灭菌处理,上覆水pH分别为5.5、7.5、9.5和11.5的环境条件,分析滇池上游典型高原山地农村沟渠底泥中氮形态转化规律,估算底泥-水界面氨氮释放通量。结果表明:(1)底泥中各形态氮含量由高到低依次为强氧化剂浸取态氮(SOEF-N)>离子交换态氮(IEF-N)>弱酸浸取态氮(WAEF-N)>强碱浸取态氮(SAEF-N),其中IEF-N、SAEF-N和SOEF-N含量均随pH增加呈减小趋势,而WAEF-N含量则随pH增加而增加,同一pH条件下灭菌和未灭菌处理对农村沟渠底泥中氮形态转化无显著影响。(2)酸性(pH=5.5)和强碱性(pH=11.5)条件下上覆水氨氮浓度和释放通量均显著高于pH=7.5和9.5条件,酸性和强碱条件下未灭菌处理氨氮释放通量分别为pH=7.5条件下的8和6倍,而灭菌处理均为2倍。(3)冗余分析结果表明,酸性条件下pH与IEF-N呈正相关,而与SAEF-N、SOEF-N和WAEF-N呈负相关;pH=7.5时pH与IEF-N、SOEF-N和SAEF-N相关性较差;偏碱性(pH≥9.5)条件下pH与TN、WAEF-N呈正相关,与SAEF-N、SOEF-N和IEF-N呈负相关,而DO和Eh与TN和IEF-N呈正相关。上述结果表明偏酸性和强碱性条件下高原山地农村沟渠底泥中氮释放能力最强,pH=7.5条件下氮释放最弱;而酸性和强碱性条件下微生物会促进上覆水氨氮浓度和氨氮释放通量增加,pH=7.5和9.5条件下氨氮浓度则减小,研究结果可为完善农村沟渠生态环境治理提供一定科学依据。

pH值对高原山地分散养殖型农村沟渠底泥磷释放的影响

以典型高原山地分散养殖型农村沟渠底泥为研究对象,通过室内模拟灭菌和未灭菌处理条件下pH为5.5、7.5、9.5、11.5的环境条件,估算底泥-水界面总磷(TP)和正磷酸盐(PO4^3--P)释放通量变化,研究pH对底泥磷释放及各形态磷含量变化的影响。结果表明,沟渠底泥中铁铝结合态磷(NaOH-P)占TP比例最高,钙结合态磷(HCl-P)次之,有机磷(OP)则相对较少;NaOH-P和OP占TP的比例随pH的升高而降低,HCl-P则相反。随时间推移,NaOH-P和HCl-P占TP比例在15 d时出现拐点,均呈现先增后减趋势;OP则先降后增;碱性条件(pH>9.5)更有利于底泥磷释放,且底泥中各形态磷在pH影响下存在相互转化的可能性。冗余分析结果表明,酸性条件下(pH=5.5)pH与HCl-P含量为正相关关系,中性条件下(pH=7.5)pH与NaOH-P、HCl-P含量为负相关关系,碱性条件下(pH≥9.5)pH与NaOH-P含量呈正相关关系。未灭菌处理组的释放通量和上覆水中TP、PO4^3--P质量浓度始终高于灭菌处理组,强碱性条件下(pH=11.5)TP和PO4^3--P的释放通量分别是酸性条件下(pH=5.5)的13和24倍,微生物对于底泥中各形态磷转化为PO4^3--P进入上覆水体的影响较小。说明沟渠底泥在碱性条件下磷释放潜力较大,微生物能够促进底泥中磷释放,增加底泥磷向上覆水释放的风险。

农村沟渠水体的磷污染水平对底泥磷释放规律的影响研究

为揭示农村生活污水排放导致沟渠底泥磷形态转化对农村生态环境的影响,用K 2 HPO 4配置不同水平磷污染水体(TP质量浓度分别为0、5、10、20 mg/L),考察在静态及扰动试验中底泥磷的转化规律。结果表明:(1)当水体TP为0 mg/L,底泥为磷源,逐步向水体释放磷;随水体TP增大,底泥为磷汇,吸附水体中的磷,水体扰动会促进底泥对水体磷的吸附。(2)底泥TP含量随水体TP的升高而增加,扰动试验中底泥TP含量高于静态试验;水体TP为20 mg/L时,扰动试验底泥存在中度污染情况,其余均为轻度污染;底泥TP超出多数底栖动物的耐受含量,对沟渠底栖动物具有较低生态风险。(3)底泥对水体磷的吸附均为物理吸附,扰动试验中底泥4种形态无机磷含量的总和高于静态试验,且底泥磷活性更高,水体扰动将增加底泥对水体的生态风险。

光催化技术对垂直流人工湿地低污染水的净化效果

以初滤池、垂直流人工湿地、光催化反应池构建的复合系统为研究对象,设计进水水质为低污染水,针对湿地设置3种水力负荷(0.8、1.2、2.0 m^(3)·m^(-2)·d^(-1)),针对光催化反应池设置3种因素3个水平[紫外光照时间(3、6、9 h)、pH(4、6、8)及曝气量(0、2.5、5.0 L·min^(-1))]的正交试验,研究该系统对低污染水中氨氮(NH_(4)^(+)-N)、总氮(TN)、正磷(PO_(4)^(3-)-P)和总磷(TP)的去除效果.结果表明:(1)湿地在1.2 m^(3)·m^(-2)·d^(-1)水力负荷下对NH_(4)^(+)-N、TN、PO_(4)^(3-)-P和TP的去除率分别为54.73%、63.52%、75.66%和47.27%,对污染物具有较好的去除效果;(2)光催化材料表面的TiO2纳米颗粒可为材料中催化剂的稳定性提供条件;(3)当光催化反应器pH为8、曝气量为2.5 L·min^(-1)、光照时间为9 h时,该复合系统对TP的去除率达65.00%,比单一垂直流人工湿地在1.2 m^(3)·m^(-2)·d^(-1)水力负荷下的去除率(47.27%)提高了17.73%.该研究可为低污染水的治理和生态修复提供参考.

基于熵权法TOPSIS模型综合评价石漠化区4种苔藓植物的生态修复效益

[目的]探讨典型苔藓植物在石漠化区的生态修复效益,为进一步把苔藓植物运用于石漠化治理中提供数据支撑。[方法]选取石漠化区4类生境中大灰藓(Hypnum plumaeforme)、牛舌藓(Anomodon viticulosus)、小石藓(Weisia controversa)、蕊型真藓(Bryum coronatum)优势苔藓物种,基于熵权法TOPSIS模型从苔藓植物饱和吸水率、蒸腾速率、抗冲刷能力、改善土壤养分这4个方面综合评价4种苔藓植物的生态修复效益。[结果](1) 4种苔藓植物的饱和吸水率和蒸腾速率具有显著差异性;饱和吸水率最高的是蕊型真藓(1384.93%±80.77%),最低的是小石藓(602.74%±34.78%)。蕊型真藓平均蒸腾速率最高值为402.43 g/(m^(2)·h),大灰藓平均蒸腾速率最弱为146.86 g/(m^(2)·h);饱和吸水率与蒸腾速率、干重、假根密度、假根根长呈正相关;蒸腾速率与假根密度、干重、饱和吸水率呈正相关,与假根根长呈负相关。(2)通过人工为期6个月种植苔藓植物后研究发现,与纯土组对比,苔藓植物对土壤中全氮、全磷、全钾、总有机碳含量的影响总体趋势并不显著(p<0.005),但均能显著提高土壤中碱性磷酸酶、脱氢酶、蔗糖酶、脲酶的活性(p<0.005);由主成分分析PCA得到牛舌藓对土壤养分改良较其他3种苔藓植物更具有优势。(3)当冲刷流量较小时,4种苔藓抗冲刷能力差异性不显著,抗冲刷能力随着冲刷流量增加具有显著性差异;大灰藓和蕊型真藓抗冲刷能力较其他两种苔藓植物强。抗冲刷能力与假根密度、冲刷苔藓植物生物量、假根根长、饱和吸水率、糙率呈显著正相关,与蔗糖酶呈负相关,与脲酶、碱性磷酸酶、脱氢酶相关性不大。(4)选取饱和吸水率、蒸腾速率、抗冲刷能力和土壤养分改良4个指标,利用熵权法TOPSIS模型综合评价4种苔藓植物在石漠化区的生态修复效益,4个指标权重分别为21.68%,24.55%,16.84%,36.93%,评价结果为牛舌藓和蕊型真藓在石漠化区生态修复效益较优。[结论]石漠化生态恢复重建中引入牛舌藓和蕊型真藓等苔藓植物可以增加种源,达到更好的修复效益。

酸碱度对山地农村沟渠底泥营养盐动态迁移的影响

【目的】酸碱度是影响沟渠底泥营养盐迁移释放的关键性因子。探究不同pH条件下山地农村沟渠底泥营养盐释放迁移的动态变化,为农村生态环境治理提供理论依据。【方法】采集滇池流域典型山地农村沟渠底泥,通过室内模拟实验测定未灭菌与灭菌处理下不同pH(5.5、7.5、9.5、11.5)条件的底泥、上覆水中营养盐含量,估算底泥-水界面营养盐释放通量。【结果】底泥中总氮质量分数随着pH升高而减少,未灭菌组强碱性(pH 11.5)和酸性(pH 5.5)条件下总氮释放通量分别是对照(pH 7.5)的8和4倍,灭菌组均为对照的2倍。上覆水中溶解性总磷质量浓度和释放通量随pH升高而增加,未灭菌组强碱性(pH 11.5)和弱碱性(pH 9.5)条件下溶解性总磷释放通量分别是对照的12和4倍,灭菌组分别是对照的30和15倍;未灭菌组溶解性总磷释放通量高于灭菌组。冗余分析表明:酸性条件促进底泥中钙结合态磷(CaP)的释放,碱性(p H≥9.5)条件促进总氮、总磷和铁铝结合态磷(Fe/Al-P)的释放,中性(pH 7.5)条件对底泥中氮/磷释放影响较小。【结论】碱性(pH≥9.5)和酸性显著促进山地农村沟渠底泥中氮磷营养盐释放,中性条件下释放量最小。底泥灭菌处理降低了不同pH下的微生物活性,阻碍山地农村沟渠底泥中氮磷向上覆水体迁移释放。图6表1参36。

水流扰动强度对高原山地农村沟渠底泥氮释放的影响

为揭示水动力扰动对高原山地农村沟渠内源氮营养盐释放的影响,通过室内模拟试验研究不同水流扰动强度(0、5、15、30、60 L·h^(-1))对底泥氮释放的影响。结果表明:(1)水动力扰动初期可引起底泥氮元素向上覆水释放,5 L·h^(-1)扰动下水体中NH_(4)^(+)-N浓度达到最高值,60 L·h^(-1)扰动下水体TN浓度达到最高值,在连续扰动30 d后,静置水体氮浓度高于扰动水体;(2)随扰动强度的增加,底泥TN含量也增加,但总体低于背景值,呈现出0<5<30<15<60 L·h^(-1)的规律;(3)底泥各形态可转化态氮(TTN)含量由大到小依次表现为强氧化剂可提取态氮(SOEF-N)、强碱可提取态氮(WAEF-N)、离子交换态氮(IEF-N)和弱酸可提取态氮(SAEF-N);释放程度从易到难依次为IEF-N、WAEF-N、SAEF-N、SOEF-N;各形态氮的最小值均出现在静置时,说明扰动更有利于底泥对水体氮营养盐的吸收,减轻其沿途对周围环境造成潜在的危害。

曲靖市2000—2020年农村城镇化进程评价

以云南曲靖为研究区,基于2000、2010、2020年3期社会经济数据,从驱动力、压力、状态、影响、响应5个系统层次构建曲靖市城镇化评价指标体系,利用熵权法对各指标赋权,运用综合评价模型计算各县的城镇化等级综合指数,动态分析了曲靖市各县的城镇化进程。结果表明:少数民族人口比率、大于25°坡度面积占比、森林覆盖率与城镇化综合指数呈负相关关系,经济密度、人均GDP、城镇化程度、人均耕地面积与城镇化综合指数呈正相关关系;会泽县、罗平县、麒麟区和沾益区的城镇化程度均呈现上升趋向,而师宗县、宣威市和陆良县的城镇化程度呈下降趋向;曲靖市各县域的农村城镇化程度存在由中部向边缘降低的趋向,多数县域属于中等协调水平或基本协调水平。