内蒙古大学生态与环境学院学术发展情况分析(2008-2021年)——基于文献计量视角

内蒙古大学生态与环境学院从2016年正式合并组建以来,其生态学科与环境学科实现了相辅相成的融合式发展,科研能力和学术水平大幅提高。2021年,该学院进入ESI全球前1%。文章基于文献计量方法,梳理了近年来内蒙古大学生态与环境学院论文发表情况,对该学院学术成果进行了系统性的总结和评估,为其学科发展和科研规划提供有益参考。

长三角生态环境协同治理机制困境与路径优化

区域生态环境协同治理是加快区域绿色转型、促进区域间人与自然和谐共生的重要路径,是长三角生态绿色一体化建设的内在逻辑与要求。在论述长三角地区生态环境治理现状的基础上,阐释了生态治理面临的顶层设计机制不完善、利益协调机制不通畅、治理主体权责不明晰、联防联控机制不健全等机制困境。基于协同治理理论的特征与区域生态环境治理的特点,提出优化顶层决策设计机制、理顺利益协调机制、完善多元主体参与机制、健全共保联制机制的优化路径。对于提高跨区域生态环境协同治理能力,推进长三角生态绿色一体化建设具有重要的理论价值。

克里雅河流域三生空间演变特征及生态环境效应

【目的】探讨克里雅河流域土地利用功能转型对生态环境产生的影响。【方法】基于1990、2000、2010、2020年4期土地利用遥感监测数据,定量分析了克里雅河流域生产、生活和生态功能空间的时空演变特征,以及功能空间相互转移的生态环境效应。【结果】1990~2020年,克里雅河流域生产空间和生活空间增加,而生态空间减少,土地利用功能转型主要表现为草地生态用地与其他生态用地之间的转化和其他生态用地与农业生产用地之间的转化;1990~2020年,克里雅河流域生态环境质量指数呈现先减后增的变化趋势。变化较大是中游和下游区;1990~2020年,其他生态用地转化为草地生态用地和水域生态用地是克里雅河流域生态环境质量提升的主要原因,二者贡献率达97.28%;相反,农业生产用地、草地生态用地和水域生态用地向其他生态用地的转入是流域生态环境质量退化的主要原因,三者贡献率达负的98.50%。人口与经济因素、农业发展因素是克里雅河流域三生空间变化的主要驱动力。【结论】克里雅河流域生态环境质量虽有所好转,但生态环境问题依旧突出,需要加强对农业生产用地、草地生态用地及水域生态用地的治理与保护。

基于遥感生态指数的新疆米东区生态环境监测与土地利用

基于遥感生态指数,采用主成分分析法分析绿度、湿度、干度、热度等生态指标,结合ArcGIS平台,对新疆米东区2000—2020年生态环境质量变化进行监测,并探究生态环境质量时空变化与土地利用变化之间的关系。通过第一主成分分析发现,绿度指标和湿度指标载荷值越大,生态环境质量越好;干度指标和热度指标载荷值越大,生态环境质量越差,生态指标对生态环境的指示作用与实际情况相符;研究区生态环境质量整体呈上升趋势。通过生态环境质量时空变化和土地利用数据叠加分析发现,区域生态环境质量的变化与土地利用变化有一定关系。研究区生态环境质量改善主要以草地、耕地和林地为主,其中草地和耕地在对生态环境质量的改善中起主要作用。

中国淡水环境锰的水质基准及其生态风险评估

锰(Mn)是生物必需微量元素,但近年来地表水锰超标现象时有发生,威胁水生态安全。鉴于目前尚缺乏中国锰的淡水水生生物水质基准,本研究通过筛选中国淡水生物锰的急慢性毒性数据,利用水体硬度和pH参数归一化的毒性数据,建立物种敏感度分布曲线获得了锰的短期和长期水质基准,并采用商值法评价我国部分水体锰的生态风险。本研究建立了基于水体硬度修正的锰的短期水质基准模型,推导了不同硬度和pH值水平下中国淡水环境锰的短期和长期水质基准。研究结果表明当水质硬度标准化到150 mg·L^(-1)CaCO_(3)和pH标准化到7.8时,锰的短期基准值和长期基准值分别为2 625μg·L^(-1)和231μg·L^(-1)。锰的短期水质基准值以硬度的函数表示:短期水质基准=e([1.0304ln(硬度)+2.7099])。生态风险评价表明山西汾河、贵州松桃河流域和湖南酉水流域存在较高生态风险。研究结果可为锰水质标准制定、水生生物保护和水生态环境管理提供科学依据。

泸沽湖水生生物群落及水生态环境质量研究

以云南泸沽湖水位站、水质站和水生态站2021年实测数据为研究材料,采用指标体系法(水位、水质、水生生物指标),对泸沽湖的水生态环境质量进行评估,探索建立适合于泸沽湖的水生态环境质量评价体系,以期为湖泊的水生态保护、修复与管理提供依据。结果显示:泸沽湖日平均水位均高于最低运行水位,最低运行水位均能得到保证;总体水质为Ⅰ类,水体清洁,属贫营养湖泊;浮游植物群落结构在种类组成上以绿藻门、硅藻门为主,转板藻、脆杆藻、星杆藻为优势种;浮游动物群落结构在种类组成上以轮虫、原生动物为主,侠盗虫、表壳虫、砂壳虫为优势种;砂壳虫、表壳虫、螺形龟甲轮虫、长刺异尾轮虫等是泸沽湖浮游动物的常见种,指示水体清洁;底栖动物群落结构在种类组成上以节肢动物门、软体动物门为主,优势种主要为齿斑摇蚊和多足摇蚊;浮游植物、浮游动物、底栖动物多样性一般,湖周断面多样性指数高于湖心断面,主汛期高于其他时段;水生态环境质量处于受干扰很小的最优状态。研究结果表明,转板藻以优势种出现在泸沽湖水体中对营养化进程是一种警示,应密切关注。

我国设施生态农业主要模式及配套技术的研究与实践

设施生态农业是指在设施种植和设施养殖中采用清洁、绿色、健康生产方式,以提高资源利用效率、农产品产量与质量、环境效益为目标的生态农业模式。2002年农业部重点推广的设施生态农业模式主要有两大类:一类是种养沼三结合的“四位一体”生态模式,从最初以农户为单位的单体日光温室到以村庄为单位的种养结合生态温室群模式,拓展到在一个大区域内将大型猪场的粪污进行工业化沼气并网发电,沼液通过管道输送到农田来减少化肥施用和改良土壤的宏观生态农业模式,相关的结构配置、配套的种养殖技术和装备也在不断研发和提升中。另一类是采用综合性生态农业技术的设施生态农业模式,包括:采用各类立体/垂直栽培技术提高土地资源利用率;通过各种轮作栽培技术减少设施蔬菜土壤连作障碍和降低农药使用量;采用土壤健康栽培技术,通过有机肥的合理施用改善土壤性状;采用有机基质栽培技术,用农林废弃物发酵后的物料作为栽培基质为作物提供养分;采用覆盖防虫网、色板诱杀、灯光诱杀、高温封棚、蒸气消毒、有色膜覆盖土壤、天敌昆虫生物防治等病虫草害生态防治技术来减少有害生物发生。期望通过相关配套装备技术的进一步研发提高设施生态农业的信息化、自动化水平,实现设施农业的可持续发展。

黄河流域生态保护和高质量发展研究述评与展望

黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略提出已近5 a,在此期间国家及社会各界做出了不懈努力,黄河流域保护治理水平得以飞速提升。然而,黄河保护治理问题错综复杂,绝非一朝一夕可以解决,针对黄河流域现状及存在问题,亟须对近5 a的研究和成果进行系统总结,并对未来发展进行展望。从科研项目、学术论文、学术专著和研究平台4个方面,系统总结了黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略提出后社会各界针对黄河所做的研究与贡献;运用系统论、辩证论、和谐论等理论,并结合黄河流域现状及亟待解决的重大问题,对推进黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略提出5点展望:多学科交叉融合、多部门协同治理、多层级联合攻关、多平台培养人才、多途径保护治理。

中国农业生态学与生态农业研究早期阶段的“燎原星火”——以1975年至2000年公开的部分资料为依据

20世纪的最后25年是中国内地的农业生态与生态农业理念推广、科研探索及人才队伍成长的早期阶段。本文基于中国知网系统、国家自然科学基金委员会大数据知识管理服务门户、中国生态学学会官网、中国科学院野外台站网,《中国生态农业学报》《农业环境科学学报》《农业资源与环境学报》《生态与农村环境学报》《农业现代化研究》《生态学杂志》等多种农业生态学与生态农业有关学术期刊网站及孔夫子旧书网,对1975—2000年期间,中国内地从事农业生态学与生态农业研究比较有影响力的学术平台(单位)和学者、公开出版的部分著作名录、国家自然科学基金生态学领域(C03)与农业生态相关的立项项目、中国知网系统内中文学术期刊发表的相关论文要素分析(发表年份、作者、所在单位、刊载期刊等)、被引次数及相关期刊创刊号特邀专论为依据的重要学术论文和学术论著题录进行了粗略的统计和分析,分析描述了早期阶段农业生态学及生态农业研究的热点及其变化过程。此外,本文还陈列和介绍了中国生态学学会农业生态专业委员会自成立至2000年期间组织和主办的十届全国农业生态学学术研讨会情况以及专业委员会的工作发展。本文为关心和支持中国农业生态学与生态农业建设的各界人士了解20世纪最后25年里中国农业生态学领域的大致概貌提供了一个粗略小结,也是对既往时代的认同、肯定和对现世同人的鼓励鞭策。

兴安落叶松生态系统CO_(2)浓度及其δ^(13)C动态对环境因子的响应

【目的】探明环境因子对兴安落叶松原始林生态系统CO_(2)浓度及其δ^(13)C动态的影响,深入理解生态系统的碳交换过程,为模拟和预测全球变化与生态系统之间的互馈机制以及科学评估寒温带森林生态系统碳汇能力提供参考。【方法】采用离轴积分腔输出光谱技术对兴安落叶松生态系统不同物候期、不同高度的CO_(2)浓度及其δ^(13)C进行连续高频观测,并分析环境因子与CO_(2)浓度变化的关系。【结果】1)兴安落叶松生态系统不同高度的CO_(2)浓度在生长季和日尺度上均呈单峰变化,峰值分别出现在展叶期(522.34μmol·mol^(-1))和凌晨(782.81μmol·mol^(-1)),谷值分别出现在落叶期(406.07μmol·mol^(-1))和中午(379.72μmol·mol^(-1));δ^(13)C变化趋势与CO_(2)浓度相反;2)CO_(2)浓度随垂直高度升高而减小,δ^(13)C随垂直高度升高而增大;不同高度的CO_(2)浓度及其δ^(13)C具有明显成层现象,夜间大气稳定性增加(理查逊数Ri≥0.083)会加剧冠层内外的差异;3)在0.5h尺度上,影响昼夜各高度CO_(2)浓度变化的主要因子为空气温度(T_(a))(0.714<PC<1.288);在日尺度上,决定生长季不同高度CO_(2)浓度变化的主要因子为土壤5cm温度(T_(s)5)(0.473<PC<0.718)。【结论】兴安落叶松生态系统不同高度的δ^(13)C与CO_(2)浓度呈极显著负相关,夜间大气稳定性增加会加剧二者的成层现象。土壤因子对兴安落叶松生态系统不同物候期、不同高度CO_(2)浓度变化的影响程度高于气象因子,土壤温度对其的影响程度大于土壤水分。研究区地处全球气候变化敏感区域,冻土是该区森林植被不可或缺的环境因素,全球变暖将通过直接的温度效应以及间接改变土壤理化性质和生物过程对兴安落叶松生态系统的碳交换过程产生显著影响。

环境生物类课程本科生教学改革与实践

课堂教学改革是影响课堂教学效率及课程改革结果的核心环节,也是培养解决生态环境问题的复合型人才的重要切入点。选择环境生物类课程体系作为对象,在分析目前课程教学现状的前提下,从课程内容、课堂教学手段与方法、教学资源构建进行了系统分析,并提出课程引入视频、案例及实践项目强化教学内容,在理解课程内部、课程体系、教学内容与教学实践之间关系的基础上丰富教学手段与方法,同时积极利用电子资源,拓宽学生视野。最后对已取得的初步成效及其下一步存在的问题进行了分析和思考。

我国生态富民水平测度、动态演进及空间关联

生态富民是推进生态文明建设、培育绿色发展新动能、助力经济高质量发展的重要路径。立足生态和富民两个维度,构建包含物质生态、精神生态、居民收入、居民文化、居民教育、居民医疗、居民就业创业七个二级指标的生态富民水平评价指标体系,测度2013—2022年我国30个省份(未含香港地区、澳门地区、台湾地区和西藏地区)的生态富民水平,并采用核密度估计法、全局莫兰指数和局部莫兰指数分析生态富民水平动态演进和空间关联特征。研究发现:从生态富民水平变化趋势看,在全国层面,我国生态富民水平整体较低但呈快速上升态势,其中2013—2018年增速较慢,2019—2022年增速不断加快,生态、富民两个维度的得分均在不断提升;在地区层面,东部、中部、西部三大地区生态富民水平均呈稳步上升态势,但地区间差距较大。其中,东部地区生态富民综合得分高于全国以及中西部地区水平,中西部地区生态富民综合得分低于全国平均水平。从生态富民水平极化现象和省份间差距看,在全国层面,我国生态富民水平极化现象不断减弱,省份间差距逐渐拉大;在地区层面,东部地区生态富民水平极化现象减弱,省份间差距不断扩大,中部地区生态富民水平极化现象减弱,省份间差距不断缩小,西部地区生态富民水平极化现象始终比较严重,省份间差距变化不明显。从空间关联看,我国各省份生态富民水平空间关联特征显著,东部省份多数属于生态富民水平和空间关联性“双高”的H-H类型,中部省份多数属于生态富民水平或空间关联性“单低”的L-H或H-L类型,西部省份大多属于生态富民水平和空间关联性“双低”的L-L类型,且大多数省份空间关联类型比较稳定。因此,应打通绿色转化通道,助力生态富民水平提升;打造模块化生态富民模式,缩小地区间发展差距;提高生态富民空间关联水平,夯实区域生态存量。

水生态物理生境完整性评价方法研究进展

流域水生态完整性从生物、物理和化学3个方面综合描述生态系统的结构和功能,是近年来生态环境管理的研究热点。物理生境完整性评价作为水生态完整性评价中的重要组成部分,能够直观反映水生态的健康状况,受到的关注日益增多。相较于生物完整性评价和化学完整性评价,我国关于物理生境完整性评价的研究起步较晚,尚未形成完善的指标体系和评价方法。因此,亟需开展物理生境完整性评价技术体系研究。本研究借鉴发达国家流域物理生境完整性评价方法的基础上,结合我国水生态环境管理形势,提出了我国物理生境完整性评价的指标体系和评价方法。研究结果可为我国的物理生境完整性评价和环境管理提供技术支撑。

典型挺水植物应用于湿地生态修复工程污染净化效应差异性研究

以洱海流域北部上游东湖片区库塘湿地中水生植物为研究对象,选取5种主要水生植物,寻求净化湿地水质的最佳植物组合。结果表明:东湖片区库塘湿地水体总磷、总氮、氨氮、化学需氧量分别为0.09~0.23、0.80~3.28、0.18~0.89、12.00~37.00 mg/L,总体符合《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中Ⅳ类要求;综合比较发现,植物组合群落生物量和碳氮磷累积效应优于单一植物;植物组合对水体碳氮磷具有一定的吸收净化作用。

生态塘-潜表流复合人工湿地对抚仙湖入湖河流水质净化效应及途径

为探明人工湿地在流域面源污染治理和高原湖泊及临湖流域水生态环境保护中的效用,本研究以尖山河流域生态塘-潜表流复合人工湿地11级功能区和4种植物为研究对象,通过测定2021年雨季6场典型降雨后各功能区污染物负荷、一个刈割周期内植物各器官及其对应土壤的氮磷含量,分析其氮磷积累量、富集系数和迁移系数的变化特点,深入探讨系统对不同面源污染物的去除效应及途径.结果表明:①生物沉砂塘对悬移质的沉积率范围为27.75%~55.00%,且逐级递减,系统对面源污染物的去除率在44.40%~78.87%之间,末端分区效果更为显著.②植物根区土壤作用(贡献率为59%~74%)是人工湿地氮去除的主要途径,植物吸收转化(贡献率为32%~42%)是磷去除的主要途径,在高污染负荷输入条件下悬移质削减率及污染物净化效应更优.③人工湿地植物营养元素的富集和株内迁移能力具有阶段性,氮、磷元素富集系数(分别为2.29~3.53、1.07~2.92)均大于1且向上迁移活跃,有利于修复环境污染.④单位面积氮磷去除速率均表现为表流湿地>潜流带状湿地,最优植物配置分别为再力花+旱伞草和香蒲+旱伞草.研究显示,合理调配土壤与植物比例及组合,高效利用不同植物配置路线对元素的敏感差异性,对入湿水体进行预处理和采用多功能、多塘系结合的人工湿地设计可稳定发挥水质净化效用.

经济林生态种植对石漠化区土壤细菌群落的影响

为探究经济林生态种植对石漠化区土壤细菌群落的影响,选取滇东南石漠化地区两种自然修复样地(灌草自然修复地和乔灌草自然修复地)和两种经济林生态种植修复样地(猕猴桃种植修复地和核桃种植修复地)进行土壤细菌群落结构和多样性实验。结果表明:灌草自然修复地和乔灌草自然修复地土壤细菌群落丰富度和多样性低于猕猴桃种植修复地以及核桃种植修复地,在灌草自然修复地、猕猴桃种植修复地和核桃种植修复地土壤细菌群落中以变形菌门、放线菌门、酸杆菌门和绿弯菌门最丰富,乔灌草自然修复地土壤细菌群落主要以变形菌门、放线菌门、酸杆菌门以及拟杆菌门最丰富。乔灌草自然修复地主要作用菌种是酸杆菌属;灌草自然修复地主要作用菌种是放线菌门和嗜热油菌纲;猕猴桃种植修复地和核桃种植修复地主要作用菌种则分别是芽单胞菌门和绿弯菌纲。将不同修复样地下的土壤细菌与环境因子作相关性分析,结果表明土壤全钾和速效钾浓度随植被由猕猴桃种植修复地、核桃种植修复地到灌草自然修复地和乔灌草自然修复地的变化呈下降趋势,相比之下,土壤氮、磷、有机质、pH值在自然恢复后呈现出微弱的恢复趋势。

水生态环境中不同建材基质附着藻类的生物学特征

[目的]开展不同附着藻类生物学特征的试验,分析水质指标与藻类生物学特征的关系,为筛选科学合理的附着基质,丰富附着藻类着生提供科学支持。[方法]通过模拟试验,分析3种不同建材基质(花岗岩、聚乙烯网、木板)附着藻类的生物学特征,筛选出效果好且易于资源化利用的附着基质类型。[结果]花岗岩和木板基质的附着藻类群落更加稳定,生物学特征更优,功能性藻类种类更多,更有利于发挥附着藻类在水环境中的生态效应。[结论]综合考虑可利用程度和操作的难易程度,花岗岩基质是3种基质中最合适的基质。

水环境中微塑料的人工模拟老化及其对生态风险影响研究进展

微塑料(MPs)作为一种新兴的污染物,因其对生态环境具有不良影响,已经成为国内外研究领域的热门话题.MPs在环境压力下的老化作用增加了其在环境中迁移转化的不确定性,而人工模拟老化更适用于研究MPs的老化过程和机制.因此,本文总结了光辐照、高级氧化、机械磨损、生物降解和热氧化的5种人工模拟老化方法及其作用机理.其中,光辐照因操作性强、安全性高成为最常用的方法之一,高级氧化法因其效率较高也逐渐成为了研究的重点.机械磨损仅对MPs产生物理作用,热氧化对温度要求较高且生物降解的耗时较长阻碍了两种方法应用于MPs的老化研究.另外,本文阐述了MPs的结构特征、天然有机物、离子以及添加剂等因素对MPs老化过程的影响,并深入探究了老化MPs的生态风险变化情况,为MPs老化方法和老化机制研究提供理论依据与技术支撑.

生态补水对孝妇河湿地水华的预防效果模拟

基于二维水环境数学模型理论,构建了考虑生态补水扰动下的孝妇河湿地水域富营养化模型,采用决定系数判断模型的可行性,通过水华危害指数H评估不同生态补水方案下的水华预防效果.设定8种不同的生态补水情景,分析了湖泊水动力、水质的演化特征.结果表明:二维水环境数学模型模拟误差低于20%,COD、氨氮、总磷、总氮四种污染物决定系数大于0.8,分别为0.95,0.94,0.87,0.81.在相同补水量条件下,短时长的补水措施效果更佳;在不同补水量的条件下,大流量的补水效果更佳;同等补水条件下,多点位补水效果更佳.研究优选出最佳生态补水方案为方案B8:上下游同时补水,补水总量200万m^(3),分20次间断补给.

洪水漫溢对林窗微环境时空差异的影响--以塔里木河中游荒漠河岸林为例

林窗是森林生态系统中普遍存在的干扰形式。探究洪水漫溢对林窗内部微环境时空异质性的影响,对揭示荒漠河岸林物种多样性变化及其更新特征具有重要意义。在塔里木河中游非洪水和洪水漫溢区各选取一个大小相似的林窗样地,并使用便携式气象监测仪对林窗内不同方位的空气温湿度进行监测,对比分析不同水淹条件下林窗内微环境的时空分布差异,为深入探索荒漠河岸林植被更新机制奠定基础。结果表明:(1)非洪水漫溢区和洪水漫溢区林窗内空气温度均呈现先上升后下降的变化趋势,空气湿度均呈现先下降后上升的变化趋势,且同一个样地中温度与湿度之间存在明显的负相关关系,而洪水漫溢改变了森林微环境,使林窗内湿度升高,温度下降。(2)非洪水漫溢区和洪水漫溢区林窗内不同方位温度分布差异较小,洪水漫溢对温度变化影响不大;两个样地林窗内湿度变化过程较为复杂,差异明显,洪水漫溢区湿度变化梯度更为密集。(3)非洪水漫溢区和洪水漫溢区林窗内温度差界限明显,西南方向温度差较小,中心位置温度差最大,洪水漫溢并未改变不同方位温度变化趋势;湿度差以中心偏北方向较大,其中非洪水漫溢区湿度差在西北方向较小,而洪水漫溢区湿度差最小值出现在西南方向。研究结果表示荒漠河岸林林窗微环境时空差异具有干旱区独特性,同时阐明了林窗微环境对洪水漫溢的响应,为深入研究林窗干扰对荒漠河岸林更新与演替提供了科学依据。