与环境和人类相关联的土壤科学——评《土壤发生与系统分类》

对科学出版社新近出版的《土壤发生与系统分类》一书的学习体会与评述。该新著很好地将土壤发生学与土壤系统分类整合起来,并依此分析了土壤与地理环境、人类活动之间的相互关系,极大地丰富和发展了土壤科学研究内容,对于促进中国土壤科学研究的标准化、信息化、国际化,以及中国土壤系统分类成果的应用具有重要的意义,对地理学、生态环境科学也有重要的参考价值。

滨海盐沼及其植物群落的分布与多样性

滨海盐沼是广泛存在于世界中、高纬度地区的一种湿地生态系统,具有抵御风暴潮灾害、净化污染物和为珍稀濒危生物提供适宜生境等重要的生态和经济价值。滨海盐沼因随高程变化而急剧变化的环境梯度和植物带状分布现象而为生态学者阐释自然界物种的分布机制提供了理想系统。主要概述了滨海盐沼的定义、特点、类型、全球分布以及潮汐作用、土壤盐度等环境因子特征;阐述了不同尺度下滨海盐沼的植物群落分布和多样性特征。在滨海盐沼植物群落的分布特征上,重点阐述了中尺度下的植物带状分布,即植物群落往往在自海向陆渐高的不同高程梯度上表现出显著的分带分布,不同植物各自占据该梯度上的一定区域。通常认为,带状分布是植物竞争和物理性胁迫共同调控的结果,但其在不同地理区域的普适性仍存争议。滨海植物群落多样性往往较低,在中、小尺度上盐沼植物多样性受控于盐度、潮汐等物理性胁迫、植物间相互作用等因子的作用;在大尺度上盐沼植物多样性可能随纬度增大而增加。系统深入地认识滨海盐沼植物群落生态格局和过程,将为气候变化、生物入侵等人类影响下的滨海盐沼生态系统的管理和恢复提供有益经验。

农村生态系统健康的基本内涵及评价体系探索

生态系统健康是研究人类活动、社会经济组织、自然系统和人类健康的综合性学科,是人类社会可持续发展的保证,国内外对不同类型的生态系统健康进行了大量研究,指出生态系统健康是在时间上具有维持其组织结构、自我调节和对胁迫受损的恢复能力,实现生态系统的稳定性和可持续性。农村生态系统是一类自然-人工复合生态系统,在综合分析农业生态系统健康和城市生态系统健康概念的基础上,提出农村生态系统是指在不同区域范围的农村地域内,不同类型生态系统间的相互能量关系,以及农村人群和周围环境的相互影响与相互作用的总和。农村生态系统健康是指农村生态系统能够实现农村环境健康目标、生态系统活力目标、农业生产与乡镇企业发展目标,并具有一定的自我调节和对胁迫受损的恢复能力。通过分析已有生态系统健康评价所采用的指标体系,结合农村生态系统的特性,研究构建了由环境健康目标、生态系统活力目标和功能目标组成的农村生态系统健康评价的框架体系,以期明确农村生态系统健康的内涵,为开展评价研究建立初步基础。

重大工程对区域生态安全的驱动效应及指标体系构建

生态安全评价是目前生态学和可持续发展研究的热点,不同尺度、不同生态系统类型的生态安全评价是目前研究的方向。对于强烈改变区域生态安全的重大工程建设来说,生态安全评价具有重要现实意义。本文从生态安全内涵的转变入手,通过对生态安全指标体系研究的进展入手,结合工程本身的特征,从驱动力-状态-响应指标入手,得出DSR范式在工程生态安全评价中应用的可行性,制定了区域生态安全评价指标体系概念框架。同时以公路工程和水利工程为例,探讨了水利和道路工程生态安全评价指标体系的选取。针对不同的评价方法的差异,分析了各种方法在应用上优缺点。

垃圾填埋场新型覆盖层材料厚度对甲烷氧化行为的影响

甲烷是一种长期存在于大气中的重要温室气体,它对温室效应的贡献率是二氧化碳的21倍,生活垃圾填埋场是仅次于水稻田的第二大甲烷人为排放源,减少垃圾填埋场的甲烷气体排放对缓解全球变暖压力具有重要意义。在实验室条件下模拟垃圾填埋场甲烷排放情况,将堆肥+陶粒混合物(体积比1∶1)这一新型覆盖层材料按6个厚度(30、40、50、60、70、80cm)装入有机玻璃柱中研究甲烷氧化与覆盖层深度的关系。研究结果表明:试验94d甲烷氧化率开始下降,到实验结束前6个柱体中甲烷氧化率相似,维持在24.6%～34.8%之间;甲烷氧化速率由于甲烷通入量不断加大呈现先增加后减小的趋势,最低值为2.45mol·m-2·d-1,最高值为17.82mol·m-2·d-1;在试验第119～121d对各个柱体不同深度的气体成分进行分析,发现甲烷氧化的范围主要集中在基质0cm～30cm深处。

羟基取代和甲氧基取代多溴联苯醚的存在特征和源解析研究进展

近年来,多溴联苯醚(PBDEs)的衍生物,羟基取代的PBDEs(OH-PBDEs)和甲氧基取代的PBDEs(MeO-PBDEs)作为新型的持久性有机污染物引起了国内外学者的关注。这两类物质在各种生物体内(藻类、鱼、贝类、海豹、海鸟及人体血液和乳汁等)和环境介质中(地表水、瀑布和雪)都被检出。OH-PBDEs对生物体具有多种毒性效应,包括干扰甲状腺荷尔蒙动态平衡,干扰氧化磷酸化作用,影响雌二醇合成,并能引起神经毒性效应。而研究表明,在生物体内MeO-PBDEs可通过去甲基化作用转化为OH-PBDEs,因此对生物体内高含量的MeO-PBDEs应予以更密切的关注。OH-PBDEs既有人为源(来自PBDEs生物代谢或自由基反应)又有天然源(在海洋环境中合成),MeO-PBDEs主要来自天然源。在我国相关的研究刚刚起步。文章比较系统地总结了OH-PBDEs和MeO-PBDEs在环境中存在特征、生物毒性、来源及二者相互关系的研究进展,以期为在我国相关研究的开展提供参考。对于开展关于OH-PBDEs和MeO-PBDEs在特定区域存在特征和源解析的研究,建议重点考察物质的组成和含量与水温、盐度和富营养化程度等因素的关系,以及特定组分的季节性变化,从物质的存在形态和相关关系角度对OH-PBDEs和MeO-PBDEs的来源进行解析。