考虑空间尺度效应的云南异龙湖流域主要入湖河流污染源解析

定量解析污染源对水质影响的贡献是水环境精细化管理的重要基础。目前多通过水质和土地利用类型的关系以解析水体污染源的研究,忽略了空间尺度的差异性,引发景观配置不合理的后果。为此,本研究依据考虑空间尺度效应的污染源解析方法,基于异龙湖流域3条主要入湖河流的入湖口监测断面对雨季和旱季的水质数据进行研究。同时利用绝对主成分—多元线性回归模型(APCS-MLR)和bioenv分析揭示河道不同尺度缓冲区的土地利用变化对水质的影响并解析河流主要污染源。研究结果表明:(1)异龙湖主要入湖河流水质表现出季节性差异,旱季期间3条主要入湖河流的浊度、化学需氧量(COD_(Cr))、氨氮(NH_(3)-N)、总磷(TP)和总氮(TN)浓度平均值相比于雨季减幅分别为39.53%、39.93%、94.48%、38.29%和1.72%。其中,入湖河流水体中的TN在旱季和雨季的超标率分别为58%和74%,成为首要污染物;(2)在旱季,20 m缓冲区尺度内河流水质受耕地和裸地占比影响较大,随着空间尺度的扩大,至50~300 m缓冲区尺度时建设用地、林地及水体占比对水质的影响增加;在雨季,COD_(Cr)、NH_(3)-N、TP和TN受20~300 m缓冲区尺度下建设用地占比及200~300 m缓冲区尺度下的水体占比影响,溶解氧受20 m缓冲区尺度内建设用地占比及50~300 m缓冲区尺度下耕地占比影响;(3)异龙湖流域主要入湖河流在旱季的主要污染源是20 m缓冲区尺度内的裸地、20~100 m缓冲区尺度下的耕地、50~300 m缓冲区尺度下的建设用地以及100~300 m缓冲区尺度下的基塘—水库水体;雨季的主要污染源是20~300 m缓冲区尺度下的建设用地、200~300 m缓冲区尺度下的水库—基塘以及50~300 m缓冲区尺度下的耕地。本研究在污染源解析过程中提出考虑不同河道缓冲区的空间尺度,在一定程度上可以克服受体模型的主观性,提高污染源识别和分配的准确性。研究结果可以帮助管理者明确在不同空间尺度下污染防治的重点,为水环境管理工作提供新的参考。

森林生态系统凋落物分解影响因素研究进展

凋落物分解过程是森林生态系统物质循环和能量流动的关键环节,是有效养分回归土壤的重要方式之一,直接影响森林初级生产力水平、土壤地力维持能力甚至生态系统可持续发展。凋落物分解过程的影响因素复杂多样且具有不确定性,从凋落物分解的生态功能着手,重点阐述凋落物分解过程与分解速率的影响因素。通过近年来研究发现,凋落物分解的影响因素主要包括非生物作用与生物作两方面;分解阶段与区域尺度不同,影响因素的贡献度也存在差异;生物因子与非生物因子是并存且交互作用于凋落物分解过程。在全球气候变暖的大背景下,凋落物分解过程的影响因素及其响应机制成为研究热点且有待进一步深入。

云南重点生态功能区城市生态环境良性化评价指标体系构建与实证研究

正确评价城市生态环境良性健康状况是城市生态环境良性化管理和建设的基础。论文在研究云南重点生态功能区城市生态环境特点和生态环境问题及国内外相关研究的基础上,从自然生态环境、环境资源保护和生态环境管理能力三个方面选取能够表征和反映云南重点生态功能区城市生态环境良性化程度的18个指标,建立指标体系,确立评价标准,用层次分析法确定指标权重,用模糊数学方法构建评价模型。以西双版纳州勐腊县为典型案例,确定评价指标及标准,评价其城市生态环境良性健康状况。结果表明:2012年勐腊县生态环境整体状况属于健康状态。根据评价结果,明确了影响其城市生态环境健康的限制因素,主要有区域环境噪声平均值、水土流失面积及生态文明宣传教育普及率。

纳米零价铁(nZVI)对蚯蚓-微生物-土壤生态系统的毒性效应研究

为解决土壤重金属污染问题,纳米零价铁(nZVI)被广泛应用且备受关注,而nZVI对土壤无脊椎动物、土壤质量、微生物群落等的潜在影响缺乏系统的研究。本文以赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)[蚯蚓密度为0、10条∙kg^(−1)(土)]为研究对象,探讨不同浓度nZVI(nZVI土壤质量为0、0.05%、0.25%和0.50%)暴露15 d、30 d和45 d后,蚯蚓-微生物-土壤生态系统的响应,为评价nZVI的环境安全性提供参考。结果表明,暴露45 d后,nZVI对蚯蚓存活率和生物量无显著影响,0.50%nZVI处理的蚯蚓存活率和体内MDA含量与15 d相比分别降低27.66%和0.86 nmol∙g^(−1);而蚯蚓生物量和CAT活性分别增加1.20倍和2.62倍。门或属水平下,nZVI对土壤微生物相对丰度、多样性指数和丰度指数无显著影响;与无添加nZVI处理相比,蚯蚓介导下0.50%nZVI处理土壤中大团聚体(>250μm)所占比例、团聚体平均重量直径和速效磷含量分别显著升高15.69%、12.59%和21.20%。蚯蚓介导下nZVI处理中土壤大团聚体所占比例、团聚体平均重量直径显著高于无蚯蚓投加的nZVI处理,可见,nZVI胁迫下蚯蚓活动极显著提高土壤团聚体结构的稳定性(P<0.01)。本研究发现长期暴露nZVI对土壤微生物群落特征无显著影响,但可以促进蚯蚓的生长,从而进一步提高了土壤营养元素的生物有效性,为nZVI应用于污染修复与治理的环境安全性评估提供了科学依据。

土地利用格局变化对普者黑流域生态系统服务价值的影响

土地利用格局变化影响区域生态系统的结构与功能,也是区域生态系统服务功能变化的重要驱动力。以湿地型普者黑小流域作为对象,研究土地利用数量与结构变化特征,运用环境经济评价方法核算生态系统服务价值。结果表明:2010—2014年,流域农田及未利用地面积分别下降1395 hm^(2)和1001 hm^(2);林地面积增幅最高,为1614 hm^(2),水域增加了395 hm^(2),而普者黑的土地利用开发水平正处于高速发展的阶段。流域ESV由2010年29.55×10^(8)元上升至2014年41.82×10^(8)元,呈现出快速增长态势,其中湿地生态系统的休闲旅游与调温增湿服务价值的占比由48.78%上升为58.33%,是主要的服务类型;森林内物种保育、涵养水源的效益显著增多,农田生态系统则在粮食供给服务居多的前提下也拥有着更大的固碳释氧效益;直接价值与间接价值比值从2010年的2∶5上升为2014年的7∶10。ESV对土地利用的响应显著,ESV的年增加值为3.07×10^(8)元/a,单位面积的年增加值为7945.67元/a。土地利用变化对小流域生态系统服务价值的研究结果丰富和完善了生态系统服务变化的理论与方法,普者黑小流域湿地生态系统蕴含着较大的价值,不仅有利于加强人们对湿地可持续发展重要作用的认识,也为区域生态补偿提供重要的科学依据。

蚯蚓在植物修复重金属污染土壤中的研究进展

土壤重金属污染已成为全球关注的热点环境问题之一,其治理与修复成为当今社会经济发展的重大科技需求。土壤动物蚯蚓-植物联合修复成为治理土壤重金属污染的新途径,研究颇多。该文基于国内外大量文献,从蚯蚓活动改变土壤理化性质加速植物修复重金属、蚯蚓与微生物相互作用促进植物修复重金属、蚯蚓分泌液与排泄物改变重金属形态影响植物修复重金属3方面阐述蚯蚓在植物修复重金属污染土壤的重要作用,为后续相关研究提供理论参考。

昆明市生态文明建设满意度调查研究

对昆明市生态文明建设满意度进行调查,收集近期公众对昆明市生态文明建设的反馈信息,分析存在的问题,以促进昆明市生态文明建设的发展。调查采取线上和线下问卷方式,接收有效问卷557份。调查统计结果得到公众对昆明市生态文明建设满意度平均分值为4.79分,处于“较满意”和“一般”这两个等级之间,接近“较满意”,未达到“满意”。生态环境方面的满意度分值为4.89,接近“较满意”;生态经济方面为4.99分,接近“较满意”程度;生态社会为4.64分,处于“一般”程度,说明昆明市生态文明建设有待进一步推进,应加强滇池治理、噪声控制、太阳能利用、滇池周边旅游建设、内涝处理和交通拥堵处理情况等方面的建设。

主体功能区战略背景下的云南省区域发展绩效评价

在主体功能区战略规划背景下,云南省作为生态文明建设的排头兵,积极响应中央政策,努力实现国土空间的合理利用。论文采用熵值灰色关联分析法对云南省昆明、德宏、普洱等16个州市发展现状进行绩效评价,旨在评价当前云南省主体功能区战略的实施情况并由此提出合理建议。其中,重点开发区绩效评价评分从高到低排名为楚雄、玉溪、昆明、曲靖,限制开发区(农产品主产区)评分从高到低排名为普洱、临沧、保山、红河、德宏、昭通,限制开发区(重点生态功能区)评价评分从高到低排名为大理、丽江、文山、西双版纳、迪庆、怒江,并由此提出相关建议,即:重点开发区应借鉴国外发展经验,调整产业结构,减少能源消耗,提高能源产出,加强环境保护;农产品主产区应保持良好的发展方向,坚持基本农田不动摇的政策,发展特色农业;重点生态功能区应以改善自然环境、保护生物多样性为主要目标,加强第三产业发展,发展生态旅游。

蚯蚓对镉胁迫的响应及其毒理机制研究进展

近年来,土壤重金属污染对生物生存和生态环境质量造成负面影响且危害严重,成为研究热点而被广泛关注。蚯蚓作为典型的大型土壤无脊椎动物,在陆地生态系统的物质循环、能量传递与信息交流的相关环节具有极其重要的生态功能。国内外关于镉(Cd)胁迫对蚯蚓的生理、生长、肠道微生物多样性、组织损伤等影响及蚯蚓的响应效应与适应研究较多,但对毒理机制与响应机理的综合系统归纳较少。从分子、细胞、组织、个体及种群等不同层次总结了土壤Cd胁迫对蚯蚓的毒害效应及机理,系统阐述了蚯蚓通过拒绝吸收、结合钝化、氧化应激及隔离4方面对Cd胁迫作出的响应,进一步总结了蚯蚓适应Cd胁迫土壤的环境行为,从污染危害、生物响应、环境行为3方面阐述蚯蚓与Cd胁迫的相互关系,为土壤重金属污染的生态毒理机理及生物响应机制、环境行为研究提供参考,为土壤环境质量的生态风险评价及后续污染修复提供理论支持,并进一步探索未来污染与生物相互关系研究的发展方向。

小龙虾潜在捕食下牛蛙蝌蚪对铅镉复合污染的响应研究

环境污染及外来入侵捕食者共存对两栖动物生存的影响及其响应的系统研究相对较少。以牛蛙蝌蚪为研究对象,设置铅镉复合4个处理浓度[对照CK、低(0.05 mg/L Pb+0.005 mg/L Cd)、中(0.1 mg/L Pb+0.01 mg/L Cd)、高(1 mg/L Pb+0.1 mg/L Cd)]构建室内控制实验,研究外来入侵种小龙虾存在下牛蛙蝌蚪体内铅镉积累情况及牛蛙蝌蚪作出的生理响应及表型可塑性变化。结果表明,高处理组蝌蚪身体铅含量显著高于对照及低处理(p<0.05),蝌蚪尾巴镉含量显著高于对照组。无小龙虾存在下,随着处理浓度增加,蝌蚪体内SOD活性显著增加(p<0.05)。铅镉胁迫下小龙虾降低了蝌蚪的摆尾次数,与对照组相比,处理第21 d,低、中、高处理组分别降低了8.22%、9.59%和19.18%;处理第21 d,高处理组蝌蚪的体长、体宽和体肌层厚与对照组相比分别减小25.40%、29.71%和31.83%。本研究表明,蝌蚪通过改变表型可塑性、降低活动能力来适应重金属污染及潜在捕食者造成的胁迫,为两栖动物的生存及保护提供了数据支持与科学依据。

从景感生态学视角分析城市立体绿化内涵与功能——以深圳市为例

城市用地日益紧张,城市建(构)筑物高度不断抬升,理应赋予城市空间载体更多的生态功能。景感生态学倡导在保持、改善和增加城市生态系统服务的同时提升居民满意度和可持续发展能力。城市立体绿化具有降温、降噪、滞尘、固碳等功能,是节能减排的有效举措。通过对深圳市立体绿化实地调查和景感生态学分析,剖析了立体绿化在促进居民的视觉、听觉、嗅觉、味觉及触觉等物理感知及心理认知功能方面的作用,以及增强城市生态系统服务的机理。研究表明,立体绿化是城市景感营造的有效手段,既能增强城市生态系统服务价值,也能提高城市空间利用率;在增加城市绿视率的同时,丰富了居民的物理感知及心理认知。最后,讨论了景感生态学理论与方法在立体绿化中的实际应用,以及景感营造技术在城市绿色建筑中的作用,以期让景感营造技术为提升立体绿化水平,进而为促进城市绿地系统规划提供支撑。

蚯蚓群落结构与分布的影响因素研究进展

蚯蚓作为陆地生态系统组成部分,发挥着重要生态功能,对土壤环境产生重要的影响。文章以蚯蚓对陆地生态系统生态功能影响为切入点,重点探究蚯蚓群落结构及其分布的影响因素。文献分析表明,影响蚯蚓群落结构及其物种分布的因素主要包括气候因素、土地利用类型、土壤质量、季节变化、土壤植物多样性、土壤微生物、土壤污染及其他人类活动等。该研究从自然与人为两方面分析对蚯蚓群落及物种分布的影响,为掌握蚯蚓多样性及分布与塑造蚯蚓群落提供了科学基础,并为蚯蚓应用到污染土壤的修复技术中提供了一定的数据支撑。

滇池湖滨区湿地鸟类栖息地适宜性评价研究

2018年7月至2019年5月,每月对滇池湖滨区28个样点和主城区3个滨水公园在内的共计31个样点进行湿地鸟类丰富度和土地覆被因子的调查。通过计算显著影响湿地鸟类丰富度的土地覆被因子参数的适宜性指数(HSI)单因子指数,采用单因素聚类分析将综合HSI(HSIt)分类,构建滇池湖滨区湿地鸟类栖息地的HSI模型,以此评价该湖滨区各样点作为湿地鸟类栖息地的适宜性。结果表明:滇池湖滨区的样点中除东大河的HSIt显著高于其他样点为极高适宜区,其他样点HSIt聚类均值均小于0.6,划分为高适宜区7个、中适宜区10个、低适宜区10个。而城区滨水公园的3个样点中,除翠湖为低适宜区外,莲花池、篆塘的HSIt显著低于其他样点,为极低适宜区。

乙草胺胁迫下蚯蚓活动对土壤-作物系统影响研究

随着乙草胺的大量使用,其在土壤中的残留量不断增加,严重危害了土壤动物正常生存,蚯蚓尤其如此。蚯蚓对土壤环境质量和作物生长具有明显的改善和促进作用,而乙草胺通过危害土壤动物可能影响作物的产量。为了验证该假设,本研究建立了土壤-蚯蚓-玉米人工控制系统,探讨乙草胺对该系统蚯蚓生理和行为、土壤理化性质及作物生长的影响。研究表明:随着处理浓度的增加,蚯蚓体内SOD呈下降趋势,而MDA呈上升趋势,且于第25 d呈显著正相关;随着处理时间的延长,蚯蚓表现出从表层(0~10 cm)向深处(10~30 cm)迁移的趋势;蚯蚓分层的行为影响了土壤质量,造成深层土壤有机质和碱解氮含量逐渐上升,表层下降;乙草胺胁迫下土壤营养条件下降,玉米株高随着乙草胺浓度的增加而下降。该研究证实,乙草胺除了通过降低地表杂草生存能力、促进作物生长外,还能通过影响土壤动物的生理和行为最终抑制作物的生长,本研究成果可为乙草胺污染对土壤生态系统的生态风险性评估提供数据支撑。

云南地区土壤重金属污染危害及其防治措施建议

重金属污染是我国所面临的最严重的污染问题之一,云南省重金属污染状况尤为严峻。综述了国内外重金属对植物、土壤动物、土壤微生物、土壤物质循环以及农田生态系统等方面的研究进展,重点阐述云南地区重金属污染的现状、原因、危害、作用机理和农田生态防治措施,并结合地方实际,从源头控制、因地种植、科学修复三方面提出云南省重金属污染防治的科学合理的有效措施。

镉-乙草胺胁迫对蚯蚓-土壤-玉米系统的影响

重金属与农药复合型污染成为重要的环境问题之一,然而当前关于两者共同作用对蚯蚓-土壤-植物系统的影响研究还很少。为了探讨镉-乙草胺复合污染对蚯蚓-土壤-玉米农田系统的生态毒理效应和生态过程的影响,本研究通过室内模拟试验,从镉-乙草胺复合胁迫下蚯蚓生理响应、土壤理化性质及玉米形态特征等变化,探讨两者复合污染对玉米生长的影响机制。结果表明:1)随着处理时间的延长,镉-乙草胺复合胁迫下蚯蚓体内SOD活性呈先降低再升高的趋势,而MDA含量呈先升高后降低的趋势;复合胁迫处理第2 d和50 d时,20~30 cm土层的蚯蚓数量占所有土层蚯蚓总量百分比比对照分别增加1.34倍和1.14倍,蚯蚓对镉-乙草胺复合污染作出规避效应而向深层土壤迁移。2)镉-乙草胺复合胁迫下土壤有机质和速效磷含量与处理时间、处理方式、污染物无关,随着处理时间的延长,土壤碱解氮含量呈先显著降低后升高的趋势。3)处理第50 d,30 mg·kg^(-1)镉、200 mg·kg^(-1)乙草胺及30 mg·kg^(-1)镉+200 mg·kg^(-1)乙草胺处理组玉米根数均显著低于对照,抑制率分别为23.21%、42.86%和50.00%,玉米生物量与株高呈相同趋势,即30 mg·kg^(-1)镉处理>200 mg·kg^(-1)乙草胺处理>30 mg·kg^(-1)镉+200 mg·kg^(-1)乙草胺处理。相关分析表明,两种污染物除对蚯蚓SOD活性产生拮抗效应外,对蚯蚓MDA、土壤养分与玉米生长指标均不存在交互作用。本研究得出镉-乙草胺复合污染促进蚯蚓向下迁移影响其垂直分布,并且可以通过改变土壤营养元素含量最终抑制玉米的生长。

蚯蚓介导下镉胁迫对土壤理化性质和玉米生长的影响

为了探讨重金属如何驱动土壤动物的行为(垂直分布)进而影响土壤理化性质与作物生长,以赤子爱胜蚓为研究动物,利用室内模拟实验系统研究了镉胁迫下蚯蚓的生理响应、趋避行为及其对玉米生长的影响.结果表明,土壤镉污染影响了蚯蚓生理特征,总体上造成蚯蚓体内超氧化物歧化酶(SOD)活性下降而脂质过氧化产物(MDA)含量增加,这种不利效应导致蚯蚓作出了趋避响应,表现出向土壤深层分布的趋势.例如,处理第50 d,10 mg·kg^-1和30 mg·kg^-1镉处理组表层(0—10 cm)蚯蚓数量分别下降19.73%和22.17%,且其垂直分布与蚯蚓体内SOD活性显著负相关、与MDA含量显著正相关.蚯蚓垂直分布还改变了土壤有机质、碱解氮与速效磷含量,处理第50 d,30 mg·kg^-1镉处理组土壤中有机质、碱解氮、速效磷含量较对照组分别增加29.24%、15.50%、17.37%,且与蚯蚓分布数量极显著正相关.此外,玉米生物量和株高与土壤碱解氮、有机质、速效磷含量之间显著正相关.因此,土壤镉胁迫改变了蚯蚓的垂直分布,其行为变化改善了深层土壤营养状况(植物根系主要分布区),促进了玉米苗的生长,本研究成果可为镉污染对土壤生态系统的生态风险性评价提供新的实验依据和数据支撑.

环境污染胁迫下生物的适应代价及其生存策略分析

在污染环境中的生物面对“新环境”的压力,从短期来看,这种“新环境”是有害的,不利于生物生存繁衍;从长期来看,耐受性的生物将会成为新的广泛种,面对各种复杂环境都能生存,进而新环境是有利于其繁衍分布的,这就形成了环境污染胁迫下生物的适应代价以及生物作出的生存策略。本文从生物付出的生态代价、生理代价及进化代价三方面适应“新环境”着手,分析生物为了存活而调整生活史、形态学、解剖学及生理生化等,重塑新的生存策略。生物适应与生存策略均是生物最大限度地生存和繁殖的方式。

铅及铅镉复合暴露对赤子爱胜蚓急性毒性效应及其掘穴行为响应

重金属是一种重要的土壤环境污染物,严重危害着土壤动物的生存。蚯蚓是最重要的土壤动物之一,被称为“土壤生态工程师”,对土壤污染物非常敏感。当前,关于重金属污染对土壤动物蚯蚓急性毒性效应的研究已经很多,但关于重金属对蚯蚓行为变化方面的研究还非常缺乏。本研究以赤子爱胜蚓为实验对象,采用滤纸急性毒性试验法研究铅单一及铅镉复合污染对蚯蚓的急性毒性效应,并采用2D装置评价蚯蚓的掘穴行为响应。研究结果表明:1)通过滤纸接触法,铅单一污染下赤子爱胜蚓的半致死浓度48 h(LC50)为439.33 mg/L;铅镉复合污染时赤子爱胜蚓的48 h LC50为Cd^(2+)84.20 mg/L和Pb^(2+)239.55 mg/L,且两者联合毒性效应为拮抗作用。2)随着铅单一、铅镉复合处理浓度的增加,蚯蚓洞穴总长度和每日最大深度与对照相比显著下降,处理第7 d,150 mg/kg Pb胁迫下蚯蚓洞穴总长度和每日最大深度与对照相比分别降低了85.63%与59.65%,144 mg/kg Pb+35 mg/kg Cd复合胁迫下蚯蚓洞穴总长度和每日最大深度与对照相比分别降低了95.28%与61.63%;相关分析表明,洞穴长度与暴露时间、铅处理浓度、暴露时间×铅处理浓度、铅镉处理浓度、铅镉处理浓度×时间均存在极显著的相关性;洞穴每日最大深度与暴露时间、铅处理浓度、铅镉处理浓度存在极显著的相关性。本研究建立剂量-效应关系研究重金属对蚯蚓的直接毒性与潜在风险评估,为蚯蚓掘穴行为的洞穴长度与深度作为潜在且有前途的生物标志物提供了理论支持与科学依据。

滇池湖滨湿地公园的旅客人数估算

以滇池湖滨带上的6座湿地公园为研究对象,采用样线法,估算6座湿地公园旅游人数。研究结果表明,2018年11月1日至2019年10月31日期间,捞渔河国家湿地公园、海东湿地公园、海埂湿地公园、南滇池国家湿地公园、西华湿地公园和古滇精品湿地公园的游客总人数分别为227 886人、355 434人、677 728人、45 185人、34 811人和1 452 063人。