快速城市化下广州市天河区水塘的生态环境质量评价

快速城市化对城市及其周边的水体景观和生态环境产生了一定影响,尤其是在城乡结合部,水体景观的消失和水环境问题日益严重。在快速城市化的影响下,水塘逐渐消失或者被填埋,同时其生态环境质量也受到了严重的影响。以广州市天河区为例,根据研究区水塘的生态现状,从水塘结构、水体质量、沉积物污染状况和水塘景观视觉4个维度构建评价指标体系,运用层次分析法和综合指数法对天河区水塘的生态环境质量状况进行评价。结果表明:(1)水塘结构结果表明,研究区域内大多数水塘易受到外围环境的干扰,且其自我恢复能力较弱。(2)水塘水质高低与城市化程度呈现负相关。(3)水塘沉积物危害程度随城市化程度自Ⅰ至Ⅳ呈现降低趋势。(4)水塘的综合生态环境质量与城市化程度呈现负相关,即城市化程度越强,水塘生态环境质量越差。天河区郊区受城市化影响较小,水塘的综合生态环境质量较好。

广东省基础研究类科研项目资金绩效评价创新指标体系的构建

2018年,中共中央国务院发布的《关于全面实施预算绩效管理的意见》,提出"花钱必问效,无效必问责"的财政资金绩效评价新模式。因此,创新绩效管理模式,实行科研项目绩效分类评价具有必要性。文章从资金的投入、过程、产出、效果四个目标出发,选取具有代表性的指标,构建一个多维度的基础研究类科研项目绩效评价指标体系,为相关部门提供决策参考及管理建议。

浅谈区域生态环境质量评价

本文通过介绍区域生态环境质量的评价方法,来探讨生态环境质量评价应用前景及与可持续发展的关系。

近20年国内外生态系统服务研究回顾与解析

生态系统服务对人类生存发展以及生态环境的可持续具有重要的意义,作为当前生态学、环境科学、地理学、生态经济学等诸多学科的研究热点和前沿,目前已经积累了大量的研究成果。文章基于Citespace V5.2软件以及文献计量学分析方法,以Web of science核心合集与CNKI核心期刊为数据来源,系统地分析了1999-2018年近20年国内外生态系统服务研究热点、进展与存在的问题。首先从生态系统服务形成机制及其流动、生物多样性与生态系统服务、土地利用与生态系统服务、气候变化与生态系统服务、生态系统服务评估、生态系统服务权衡协同与生态管理等6个方面对国际生态系统服务的研究热点进行了详细的评述。又进一步从生态系统服务价值评估、土地利用变化与生态系统服务、生态系统服务与可持续等3个方面对国内近20年生态系统服务研究进展与现状进行追踪与分析;讨论了目前国内研究中存在生态系统服务理论研究尚待深入、评估方法科学性有待提高、研究结果应用性不强等3个方面的问题。最后,针对当前研究存在的问题与未来发展方向提出展望:加强生态系统服务形成机理及综合应用研究、建立更加精确的生态系统服务价值评估体系指标与方法、加强生态系统服务区域集成和尺度转化研究。

中国土壤污染防治地方立法思路与探索——以广东省为例

污染防治地方立法在生态环境工作中肩负着重要的使命,是高度概括和抽象的国家上位法的有效补充,具有更强的可操作性和地域特色。《广东省固体废物污染环境防治条例》、《广东省珠江三角洲水质保护条例》等地方单行法均在具体的污染防治工作中发挥了重要作用。本文在系统梳理了若干国家和地区土壤污染专门立法、配套法规与标准、外围法规及其典型特征的基础上,全面分析和对比了新颁布的《中华人民共和国土壤污染防治法》的立法现状和制度设计,认为中国土壤污染防治法是涵盖预防和治理的复合型专门法规且需与外围立法耦合发挥实效,确立了以土地用途为导向的污染土壤管控与利用策略,并强化水土耦合的协同治理思想。广东省作为土壤污染立法先行省份之一,起草完成了《广东省土壤污染防治条例(草案)》,草案在承继国家上位法相关要求的基础上,更侧重贯彻实施,并在源头预防、责任体系构建、联动监管、区域特异性管控方面进行了完善和创新,增强了地方立法的可操作性和地域特色。此外,针对土壤污染高背景区域识别和管控、土壤环境备案制度界定及实施、固定额度罚款制度建设等土壤污染实际问题展开讨论,认为地方立法还需进一步界定相关概念,配套有关政策措施,探索更加灵活的财产罚机制。分析表明,在中国土壤污染形势严峻以及相关基础薄弱的条件下,《中华人民共和国土壤污染防治法》为土壤污染防治相关工作提供了建设性和针对性的制度方案,而广东省土壤污染防治地方立法的探索为推进广东省土壤污染防治工作提供了强有力的依据和保障。该研究可为中国土壤污染防治决策管理和土壤污染防治法律体系构建提供有意义的参考和借鉴。

佛山市城市森林生态系统服务价值估算研究

以佛山市城市森林为研究对象,参照国家林业局《森林生态系统服务功能评估规范》评估方法对佛山城市森林进行估算.结果表明:2015-2016年度佛山市森林生态服务总价值为77.76亿元/a,单位面积生态服务价值为13.32万元/(hm 2·a),对生态服务功能价值贡献从大到小依次为涵养水源、固碳释氧、保育土壤、生物多样性保护、净化大气环境、积累营养物质,分别占总生态服务价值的54.60%,18.54%,13.28%,9.28%,3.49%,0.80%,涵养水源和固碳释氧是佛山城市森林最主要的生态服务功能.通过量化森林生态服务功能,为佛山城市林业发展和生态补偿提供决策依据,从而推动区域绿色生态文明建设,同时提出科学布局环境功能林对维护区域可持续发展有重要意义.

广东省土壤有机碳储量及分布特征

区域土壤有机碳调查在构建全球土壤碳循环的认识中具有重要作用。利用211个广东省土壤剖面数据,通过计算各剖面土壤有机碳密度,合理评估广东省不同土壤类型和土地利用方式的土壤有机碳储量。结果显示,广东省土壤有机碳总储量为1.25 Pg,其中,A层土壤(表层土壤,平均土层厚度为17 cm)有机碳储量为0.41 Pg,B层(平均土层厚度为29.5 cm)为0.51 Pg,C层(平均土层厚度为48.9 cm)为0.33 Pg。依据土壤发生学分类,研究区铁铝土土壤剖面有机碳碳储量为0.976Pg,占土壤有机碳总储量的78.1%。按土地利用方式,研究区林地土壤剖面有机碳储量为1.01 Pg,占土壤有机碳总储量的80.3%。统计结果表明,底层土壤(B层+C层土壤)有机碳储量是表层土壤有机碳质量分数的2倍以上,是研究区土壤有机碳的主要碳库。相关分析结果显示,底层有机碳质量分数与表层土壤有机碳质量分数呈显著的相关性,这种相关性是区域尺度上表层土壤有机碳向下迁移的表现。此外,每年由土壤退化侵蚀造成的直接进入周边水体的土壤有机碳流失量为13.3 Tg,约占表层土壤有机碳储量的3.2%,同时每年有20.9 Tg有机碳在研究区土壤中重新分布。研究结果可为合理评估研究区土壤有机碳储量和土壤环境管理提供科学支撑。

广东省农业面源污染时空变化及其防控对策

利用2009和2019年广东省农业统计年鉴数据,以广东珠三角、粤东、粤西和粤北为基本单元,选取农田化肥施用量、畜禽养殖粪便排放量构建农业面源污染核算清单,对广东4区域农业面源污染变化进行对比分析。结果表明:种养业结构调整是引起农业面源污染时空变化的主要原因。从2008—2018年,全省各区粮食作物播种面积下降、经济作物和其他作物种植面积增加;禽畜养殖量(以生猪养殖为例)珠三角、粤东养殖量缩减,粤西、粤北养殖量扩增。农业面源污染排放强度随之发生变化,2018年全省排放强度上升为687.45 kg·hm^−2,比2008年增加21.04 kg·hm^−2,其中珠三角、粤东有不同程度的下降,粤西、粤北有不同程度的上升;由农田施肥引起的TN排放强度除粤西上升外,其他区均下降,而TP排放强度各区均上升;由养殖业排放引起的COD、TN、TP排放强度,珠三角、粤东下降,而粤西、粤北则相应上升。因此,广东应结合各区农业实际,立足农业面源污染源头控制,排放过程拦截。应采取如下的措施:(1)加强主要农作物施肥技术研究,提高肥料利用效率;(2)以高标准农田建设为契机,提升农业机械化水平,推广应用节水灌溉和水肥一体化等农业先进技术;(3)深入开展禽畜粪污土地承载力研究,提高禽畜粪污资源化利用效率等防控对策。

广东省建设占地土壤耕作层剥离利用新局面

耕作层土壤历来有价无市,而珍贵资源与宽松政策间的矛盾,使得资源浪费严重。在提质改造、占补平衡等耕地保护新形势、新挑战下,探寻一条衔接耕作层土壤"浪费"与"利用"的纽带。本文通过从耕作层土壤面临的现状、存在的问题、耕作层土壤保护模式这几方面进行分析,认为:(1)通过加快顶层设计制定法律规范、编制专项规划、监管市场行为,可以使耕作层土壤资源得以充分保护和利用,保障补充耕地、提质改造项目的土壤耕作条件;(2)耕作层土壤剥离与利用专项规划在空间和时间上的有效衔接,加快了补充耕地指标的快速实现,对城市经济发展具有重要支撑意义;(3)广东省目前尚未形成耕作层土壤保护模式,本文提出广东省实行"政府牵头、市场运作保护模式"在目前形势下的可行性及合理性。

广东省城镇土地利用特征分析

2018年3月,广东省国土资源厅发布了《2017年广东省国土资源综合统计报告》。本文以其公布的相关数据作为研究对象,对当前全省城镇土地利用结构特点进行分析,针对当前存在的问题提出合理建议,进一步促进广东省城镇土地资源的节约集约利用。

中国海绵城市研究进展与展望

建设海绵城市是中国落实生态文明的重要举措,它强调"自然积存、自然渗透、自然净化"的理念,目前已上升到中国国家战略层面,已有30个城市(如济南、武汉、厦门、北京、天津、上海等)开展了海绵城市建设试点工作。但中国海绵城市的研究和实践尚处在初级阶段,注重工程性措施而忽视了配套的非工程性措施,尚存在诸多亟需解决的难点问题。文章从海绵城市的提出背景入手,首先介绍了海绵城市的概念和理论内涵,包括建设海绵城市的基本原则、规划核心、预期目标以及理论本质等方面,然后从理论、技术和实践3个层面总结了中国海绵城市研究进展,重点介绍了这3个层面的主要研究内容和成果;最后从基础理论体系建设、城市面源污染治理技术、现有建成区的改造、建造和运行中的商业模式、非工程性设施建设等5个方面,指出了当前中国建设海绵城市有待深入解决的问题,为今后海绵城市的研究指明了方向。

基于Apache Spark 机器学习的生态安全格局构建方法

区域生态安全格局构建往往是通过对各类环境因子不同层次、不同深度的分析以生成规划结果,少有学者直接对生态安全格局与环境因子之间的关系进行分析,研究通用模型。利用大数据计算框架Apache Spark机器学习库的Logistic Regression(LR)模型对佛山市高明、三水和顺德区已有生态安全格局规划数据与岩性、土壤、用地类型、NDVI、海拔、坡度、道路距离、河流距离、年均降雨量、人口密度等多个变量的相互关系进行了训练学习,得到回归模型,用以预测广东省生态安全格局,结果显示:1)基于Spark-LR的保障生态安全格局模型(GSPM)精度达到90.58%,其预测的广东省保障安全格局高概率区比例为50.56%,在实际应用中,有一定的参考价值;2)总体上GSPM预测的生态安全格局分布与已有规划类似,但是模型容易受到样点分布均匀性的影响;3)GSPM预测结果更加切合生态资源保护的需求,而常规方法构建的结果则需要进一步优化;4)Spark-LR机器学习对生态安全格局中城市扩张的预测具有一定的优势。

羧甲基化南瓜多糖的制备及抗氧化、降血糖活性研究

目的:提高南瓜多糖体外抗氧化活性和降血糖活性。方法:以南瓜为研究对象,考察一氯乙酸浓度、反应温度和反应时间对羧甲基化南瓜多糖取代度的影响,并进行抗氧化活性和降血糖试验。结果:羧甲基化南瓜多糖的最佳制备条件为一氯乙酸浓度1.9 mol/L、反应温度73℃、反应时间3 h,该条件下的羧甲基化多糖取代度为1.247。在一定质量浓度范围内,南瓜多糖(PP)、羧甲基化南瓜多糖(CM-PP)的抗氧化能力与质量浓度呈剂量依赖性,与修饰前南瓜多糖相比,多糖的羧甲基化修饰可以提高其对α-葡萄糖苷酶的抑制活性。结论:羧甲基化南瓜多糖的优化工艺合理可行,且具有较强的抗氧化活性和降血糖活性。

生态与常规种植对土壤养分、微生物及重金属的影响

为探讨生态种植模式对土壤环境的影响,以四川成都府南河上游地区安龙村生态农业和传统农业为研究对象,比较分析了生态种植与常规种植模式对土壤养分、微生物及重金属的影响。结果表明:除细菌含量外,生态种植的土壤中微生物碳含量及真菌、放线菌数量均高于常规种植,生态种植改善了土壤中微生物群落结构;生态种植土壤中重金属Cr、Pb、Hg和As含量均低于常规种植,Cd含量相差不大,生态种植带入的重金属较少;生态种植土壤中总氮、总磷、有效氮及有效钾的含量均高于常规种植,但总钾和有效磷的含量低于常规种植,这与两种种植方式下农业投入品不同密切相关。研究表明,生态种植能一定程度提升土壤养分,改善土壤微生物群落结构,并有效减少种植带入的重金属。

基于GIS的惠州市土壤多环芳烃空间分布特征研究

为了解惠州市土壤中多环芳烃的空间分布特征,采集了该市不同区县42个不同土地利用类型的表层土壤样品,并结合地理信息系统(GIS)技术分析惠州市土壤多环芳烃的空间分布特征,探清惠州市土壤多环芳烃的残留现状、来源和扩散趋势等,为惠州市土壤多环芳烃的污染治理奠定理论基础。结果表明,土壤中多环芳烃总量介于35.40~534.5μg·kg-1,平均值为123.09μg·kg-1。空间分布分析结果显示,Chr和Bkf具有强烈的空间相关性;Nap、Ace、Acy、Flu、Phe、Ant、Fla、Baa、Daa和Bbf具有中等空间相关性;Pyr、Bap、I1p和Bgp空间相关性很弱。趋势分析显示,16种多环芳烃在东西和南北方向上呈现出明显的增减规律性。Nap和Bkf由东向西、由南向北逐渐升高,而Flu、Pyr、Baa、Bbf、Ipy、Daa则恰好相反;Acy、Ace、Ant均由东向西、由南向北急剧升高,与Phe、Fla的变化趋势恰好相反;Chr和Bap在东西、南北方向没有明显趋势变化;Bgp在东西方向上,由东向西逐渐下降,而在南北方向上,呈明显的倒U形。利用GIS软件地统计模块进行了普通克里格(Ordinary Kriging)插值,结果显示16种多环芳烃组分分布特征各不相同,Ace、Acy和Ant等3种多环芳烃组分含量呈现出自西北向东南方向递增的趋势;Phe、Fla、Pyr、Bkf、Chr、I1p、Daa和Bgp等则恰好相反;Nap、Bbf和Bap等没有明显的分布趋势。Nap最高含量区面积很小,Bap高含量区面积较大,Baa在整个惠州市含量均较低,但在惠城区出现明显的岛状高含量分布区。以上结果反映了不同区域多环芳烃来源的不同,而多环芳烃的来源与当地经济社会发展情况及产业结构关系密切,主要包括工业"三废"、交通废气、石油燃烧和、生活垃圾焚烧等。

米糠多糖提取工艺优化及抗氧化活性研究

以米糠为原料提取多糖,在单因素试验的基础上,利用响应面分析法优化多糖提取工艺,并建立回归模型,同时探究其体外抗氧化活性。结果表明:米糠多糖的最佳提取工艺为提取温度85℃,提取时间3 h,乙醇体积分数80%,液料比25∶1(mL/g),在此条件下,多糖得率为17.31%。提取的米糠多糖对·OH、DPPH·和O_(2)^(-)·清除作用明显,因此其具有较高的抗氧化活性,是一种良好的天然抗氧化剂,且其质量浓度与抗氧化活性呈现一定的量效关系。

南方红壤区崩岗侵蚀及其防治研究进展

崩岗侵蚀威胁区域生态安全,是当前土壤侵蚀研究领域所关注的热点和难点。文章首先简要回顾了崩岗侵蚀的研究历程,介绍了崩岗的组成要素。随后重点从崩岗侵蚀类型、崩岗空间分布特征、崩岗发育阶段及形态特征、崩岗侵蚀驱动因素、崩岗侵蚀防治措施等方面总结了崩岗侵蚀及防治的研究现状与进展,探讨了当前崩岗研究的薄弱之处。并在此基础上,提出了崩岗水力重力侵蚀的耦合机理、崩岗发育与区域地貌发育的关系、崩岗产生及发育指标的建立、崩岗防治机理及其评价标准的建立等有待深入研究的问题。

崩岗崩积体坡面糙度及其与侵蚀方式的耦合影响研究

崩岗崩积体是崩岗的主要沙源地。基于人工模拟降雨试验及三维激光扫描技术,研究崩岗崩积体坡面侵蚀过程。研究表明:利用三维激光扫描的点云数据能定量分析降雨前后坡面水蚀特征。全坡面及各坡位均为片蚀总量大于细沟侵蚀总量,但各坡位的侵蚀强度有所差异,其细沟侵蚀强度由大到小表现为下坡、中坡、上坡,片蚀强度由大到小表现为上坡、中坡、下坡。坡面空间糙度由大到小大致呈现下坡位、中坡位、上坡位,坡面侵蚀方式可影响坡面糙度值及变化趋势,而坡面糙度亦能影响各侵蚀方式的侵蚀强度。整个降雨时段内全坡面侵蚀量最大、产沙量次之,沉积量最小,受坡面糙度变化影响,全坡面侵蚀、产沙量均呈现递减趋势。而上坡位的侵蚀、产沙量无明显变化,中、下坡位的侵蚀、产沙量呈对数减小趋势。此外,除上、下坡位沉积量间存在显著差异外,各坡位间侵蚀量、产沙量均无显著差异。

基于无人机多光谱遥感数据的烟草植被指数估产模型研究

无人机遥感估产具有实时、高效的特点。通过无人机搭载多光谱相机,以广东省韶关市特色优质烟叶生产示范区为对象,基于2019年成熟期烟草冠层多光谱影像数据,选用5种植被指数与烟草实际产量构建回归估产模型,并对估产模型精度进行检验,从中选出最优估产模型。结果表明,非线性回归估产模型精度整体高于线性回归估产模型,多植被指数组合遥感估产可提高估产模型精度;最优植被指数为改进简单植被指数(MSR),最优植被指数组合为改进简单植被指数-绿色归一化植被指数(MSR-GNDVI),其非线性回归估产模型的决定系数(R~2)最高,为0.70,均方根误差(RMSE)最小(n=20),为31.18,相对误差(RE)为1.47%。基于无人机遥感信息的最优估产模型为y=129.49x~2-181.46x+2066.7。该模型可用于区域烟草遥感估产的快速实现,为小尺度烟草估产经营提供高效管理依据。

农田土壤重金属污染阻控技术研究进展

土壤重金属污染阻控技术主要是指通过化学行为将重金属钝化在土壤中,或利用植物生理作用,喷施各种阻隔剂抑制重金属在植物体内的流动,或通过水分管理、深耕等农艺措施调控重金属进入植物体内的行为。其中,钝化技术主要是向土壤中添加钝化剂,通过吸附、沉淀、络合、离子交换和氧化还原等一系列反应,降低重金属污染物的生物有效性和可迁移性,从而达到修复目的的方法;阻隔技术通常指通过向农作物喷施肥料以调节其生理代谢,从而降低农作物对重金属的吸收或降低重金属向作物可食用部位的转运。而作物从土壤中吸收重金属,不仅取决于土壤中重金属的含量,还受到土壤性质、肥料种类、作物种类、水分条件及耕作制度的影响,因此,合理改善上述条件,可有效抑制重金属活性,降低其生物有效性。土壤重金属污染阻控技术具有处理成本低廉、效果明显、操作简单和不影响农作物生产等优点,是土壤重金属污染治理的重要手段之一,是当前世界范围内的研究热点,亦是一种治理土壤重金属污染的环境友好技术。文章主要介绍和评述了土壤重金属污染阻控技术的原理、类型、技术优点及进展情况,并对今后的研究重点进行了简要的讨论。