山西中部城市群生态系统服务对土地利用格局变化的响应

山西中部城市群是山西省经济发展态势最好的区域,这种经济增长却伴随着生态系统不同程度的破坏。本文基于土地利用格局演变,运用InVEST模型、ArcGIS技术、像元统计分析和四象限模型等方法,评估2000—2020年产水、粮食供给、土壤保持和碳储量服务的时空格局及权衡/协同关系,并深入分析了土地利用格局对生态系统服务的影响。结果表明:(1)山西中部城市群产水量、粮食供给和土壤保持逐年增加,而碳储量则缓慢递减,不同地类和行政区所提供的生态系统服务能力存在显著差异。(2)空间格局上,生态系统服务整体以协同关系为主,粮食供给、产水量和土壤保持三者互为协同关系,而与碳储量均为权衡关系。(3)建设用地扩张对产水服务产生正向影响,林地增加促进土壤保持,而林地和草地减少对碳储量产生负向影响;土地利用强度与产水量、粮食供给、土壤保持之间整体呈正相关关系,但对碳储量的影响却呈现负向趋势。这些结果为山西中部城市群及其他类似地区的生态安全建设和可持续发展提供重要参考。

黄河流域污染型企业空间分布特征及其影响因素

污染型企业作为黄河流域生态保护和高质量发展间的矛盾集合体,优化调控其空间布局是促进黄河流域生态和经济协同发展的重要举措。构建污染型企业空间点数据库,利用标准差椭圆、核密度分析、Ripley′s K函数及空间自相关等多种空间分析方法刻画1979—2020年黄河流域污染型企业空间分布特征,采用地理探测器分析其与自然环境、经济环境等地理环境关系。结果表明:(1)污染型企业紧密围绕黄河干支流分布,且存在向黄河源头扩张的趋势。(2)污染型企业在黄河流域具有显著空间集聚性,总体呈现出“中心集聚”“中心集聚-多点分散”“中心集聚连片-多点分散”和“中心集聚连片”四种空间集聚形态,且集聚程度随距离尺度增加先增强后减弱。当污染型企业集聚程度最高时,其空间分布范围呈扩张趋势。(3)经济因素为黄河流域污染型企业空间分布的主导因素,但社会因素和其他因素的交互作用对其空间分布的影响力更强,污染型企业空间关联类型同流域经济社会发展差异呈现显著俱乐部趋同效应。研究为污染型企业在黄河流域的空间布局优化调控提供支撑。

链带藻源生物刺激剂提高小麦对盐胁迫的生理适应

[目的]盐胁迫是影响小麦萌发、生长和生产的最重要环境因素。探究链带藻生物刺激剂对盐胁迫条件下小麦种子和早期幼苗抗盐、生长和生理的缓解效应以及最佳施用浓度,可为其应用于缓解小麦盐胁迫提供理论依据。[方法]通过室内培养皿培养法,将小麦种子置于100 mmol/L NaCl胁迫下,外源添加25,50,100,200 mg/L的链带藻提取物(DAE),处理7 d后测量各项萌发和生长参数。[结果]外源添加DAE处理缓解了盐胁迫对小麦种子萌发和早期幼苗生长的抑制作用,提高了盐胁迫下小麦种子的萌发率和叶片含水量,促进了生物量的积累;提高了幼苗叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶活性以及脯氨酸、可溶性总糖、可溶性蛋白质和叶绿素的含量;降低了脂质过氧化作用,减少了丙二醛含量和膜透性。在100 mmol/L NaCl胁迫条件下,25 mg/L DAE对盐胁迫下小麦种子萌发及早期幼苗生长的促进作用效果最佳。[结论]链带藻细胞提取物通过促进小麦种子早期萌发的启动,提高小麦幼苗叶绿素含量、抗氧化酶活性和渗透调节能力,增强小麦种子及早期幼苗对盐胁迫的适应性,提升了小麦的耐盐能力。

微生物电化学修复中污染土壤生化特性变化

为探明土壤酶和pH在微生物电化学系统(MES)降解四环素过程中的作用,采集了黑土、潮土、黄棕壤和红壤4种类型土壤进行研究。结果表明:向黑土、潮土和红壤中添加10 mg/kg四环素后(TN处理)土壤pH较对照处理(CK,无抗生素添加)分别增加了0.08、0.15、1.09个单位,而经MES处理后(TC,四环素含量10 mg/kg)4种类型土壤中pH均呈降低趋势。尽管土壤脱氢酶、脲酶和多酚氧化酶活性在四环素污染土壤中展现出不同的变化规律,但其活性在MES中较TN处理分别增加了62.4%~72.1%、11.3%~80.9%(红壤除外)和12.6%~42.6%。与TN相比,四环素降解率在TC处理中分别增加了14%(黑土)、26%(潮土)、26%(黄棕壤)和17%(红壤)。相关性分析表明,脱氢酶活性与四环素降解率呈显著正相关,pH与降解率显著负相关,说明脱氢酶可能参与了降解四环素过程,且酸性条件可能更有利于降解。该试验从土壤生化特性角度揭示了MES对四环素的降解机理,可为土壤污染修复提供支撑。