1980-2020年滇池生态脆弱性评价及主要驱动因子

人类活动的加剧和经济社会的发展导致滇池开发强度持续增加,滇池生态系统结构与功能受到严重影响,评估滇池的生态脆弱性程度与主要驱动因子是明晰滇池生态系统现状和问题、实现其精准治理和可持续发展的首要任务。基于“暴露程度—敏感程度—适应程度”模型(VSD模型),选取3个准则7个要素24个指标构建滇池生态系统脆弱性评估指标体系,利用逼近理想解排序法(TOPSIS)进行权重方案比选,并通过鲁棒性检验分析,确定计算权重的最优方案。通过分析1980—1989、1990—2009、2010—2020年这3个时间段滇池的生态脆弱性,识别出影响滇池生态系统的主要驱动因子,以期为滇池未来生态保护与修复方向的确定提供参考。结果显示,1980—2020年滇池生态脆弱性呈现先增加后降低的趋势,生态脆弱度最高的是1990—2009年(0.502),属于中度脆弱。影响滇池生态系统的主要因素为敏感程度指标,其次为暴露程度指标。在暴露程度方面,影响生态系统的主要驱动因子逐渐从单一的工业污染向工农业的复合污染转变,1980—1989年工业废水排放量为主要驱动因子,1990—2009年建设用地面积是主要胁迫因素,2010—2020年化肥施用量(折纯)为影响滇池生态系统的主要因素;在敏感程度方面,影响生态系统的主要驱动因子逐渐从水质指标向水生态指标转变,1980—1989年水体恢复能力是主要因素,1990—2009年与2010—2020年土著鱼类种数为主要驱动因子。基于上述分析,为提升滇池生态系统健康水平,应采取改善湖区生境条件、修复水生生物种群、建设农业面源污染控制体系等对策。

太湖西山岛河流秋季沉积物氮、磷特征及其对水质的响应

入湖河流沉积物营养盐的释放制约了河流与太湖水环境的改善。因目前对太湖岛上入湖河流沉积物氮、磷特征及其对水质的响应研究较少,笔者于2020年10月采集西山岛15个代表点位的沉积物样品并测定了其氮、磷含量,进行沉积物对不同初始浓度氨氮(NH_(4)^(+)-N)、磷酸盐(PO_(4)^(3-)-P)的吸附-解吸模拟实验;研究各点位沉积物对水质的响应,确定了需水质管控与沉积物疏浚的点位。结果表明,西山岛河流沉积物总氮、总磷平均含量分别为8.97和2.90 g·kg^(-1);沉积物活性氮、磷平均含量分别为3.77和1.29 g·kg^(-1),存在较高的氮、磷释放风险。根据模拟实验结果,7个点位的沉积物NH_(4)^(+)-N和9个点位的沉积物PO_(4)^(3-)-P处于解吸状态,磷的解吸现象更为严重。通过研究入湖河流沉积物对太湖水环境的影响发现,为维持太湖水环境的稳定,点位CZ1、CZ5在原位水质下仅需进行外源管控,点位CZ4的沉积物需进行疏浚或原位覆盖,其他点位需进行水质改善与沉积物疏浚的综合整治。

稻壳和稻壳生物炭对镉污染土壤肥力及镉有效性的影响

在镉(Cd)污染土壤中添加等碳量的稻壳及稻壳生物炭,研究不同材料对Cd污染土壤理化性质、肥力、酶活性及重金属Cd有效态含量的影响。共设置4个处理组,未被Cd污染土壤(CK)、Cd污染土壤(CD)、添加2%生物炭的Cd污染土壤(BO)、添加等碳量的稻壳Cd污染土壤(DK)。试验结果表明,BO和DK组的土壤总有机碳含量较CD组分别提高10.05%和5.02%,DK组的可溶性有机碳含量在第60 d,比CD组高出43.90%,BO组培养第90 d时,比CD组高13.00%;BO组的碱解氮含量对比CD显著降低,DK组的碱解氮含量对比CD组显著升高。不同处理组对酶活性有不同影响,第45 d时,BO和DK组的脲酶活性较CD组显著提高,分别提高10.14%和8.61%;施加稻壳和稻壳生物炭均能显著提高土壤中的蔗糖酶活性,但BO组显著低于DK组。不同处理对土壤理化性质有不同的影响,DK和BO组均显著提升土壤的孔隙度、初始孔隙比和土壤中砂粒、黏粒的比例;土壤重金属有效态试验结果表明,DK组中Cd污染土壤中的酸可提取态Cd的含量显著降低。对比施入稻壳生物炭,施加稻壳能够短期提升土壤肥力;生物炭和稻壳均能提升土壤的孔隙度和比重,使土壤中的黏粒占比上升;稻壳生物炭及稻壳均能缓解Cd对酶活性的抑制作用;相比生物炭而言,稻壳更能显著降低土壤中酸提取态的Cd含量。