调水调沙工程黄河口近岸沉积物重金属和砷含量的空间分布及其生态风险评估

为了明确调水调沙工程长期影响下黄河口近岸沉积物中重金属含量的分布特征及其生态风险,基于2012年黄河口近岸27个站位的表层沉积物样品,通过ICP-MS测定重金属(Zn、Cr、Ni、Pb、Cu、Cd)和砷(As)含量,并运用潜在生态风险指数法(RI)对其进行生态风险评估。结果表明:近岸沉积物中重金属和As的平均含量表现为As>Zn>Cr>Ni>Pb>Cu>Cd。Cr、Ni、Cu和Pb四种元素的分布规律较为一致,整体呈现出近岸和近黄河口高而远离河口和岸线低的空间分异特征。Ni、Cu、Pb、Zn与粘土均呈极显著或显著正相关(P<0.01或P<0.05),而Cd、Cr和As与其相关性均未达到显著水平(P>0.05)。近岸沉积物中6种重金属和As的平均单项潜在生态风险指数大小顺序整体表现为Cd>As>Ni>Pb>Cu>Cr>Zn。就潜在生态风险(RI)而言,研究区域18.52%的站位属轻微生态危害,70.07%的站位属中等生态危害,7.41%的站位属强生态危害,Cd和As是造成危害的两种主要元素。近岸沉积物中重金属和As的来源复杂且多样,主要是由于农业化肥使用、海上石油开采和泄漏、化石燃料燃烧以及河口污染物输入所致。对比研究发现,随着调水调沙工程的长期实施,除Cd和As外沉积物中其他重金属含量均呈下降趋势,说明二者的生态风险将会随调水调沙的长期实施呈增加趋势,而其他重金属的生态风险将呈降低趋势,故未来应重点关注近岸沉积物中Cd和As的生态毒理风险。

河口潮间带沉积物重金属累积及生态风险评价

于2015年7月份在闽江口鳝鱼滩湿地布设两条样带(T1和T2),并分别选取5个采样点采集沉积物样品。因重金属Co和V对动物和人类会造成一定危害,且闽江河口潮间带Co和V的研究较少,则对其理化性质、Co和V的空间分布特征以及污染程度等进行了研究,旨在为Co和V的污染研究提供参考。结果显示,该沉积物中Co和V的平均浓度分别为15.19 mg/kg、102.94 mg/kg,均高于福建省背景浓度,与其他河口对比,Co和V浓度处于中等水平。Co和V的含量由陆向海方向略有下降。地累积指数法分析得出沉积物中Co含量呈现轻度污染状态,V呈现无污染状态。此外,Co和V的潜在生态危害系数E_r^i分别为7.24-14.85和1.47-4.17,表明潜在生态危害轻微,闽江河口潮间带沉积物中Co和V属于轻度污染。

曹妃甸近岸表层沉积物粒度和粘土矿物分布特征研究

为探讨曹妃甸近岸海区表层沉积物粒度和粘土矿物组成和分布特征,利用激光粒度仪和X-射线衍射(XRD)分析的方法对曹妃甸近岸海区15个表层沉积物样品进行分析。结果表明:曹妃甸近岸海区沉积物以粉砂为主(45.2%),其次是砂(30.2%)和粘土(24.6%);研究区内四种粘土矿物含量依次为伊利石(55.8%)>蒙皂石(24.9%)>绿泥石(9.9%)>高岭石(6.7%)。研究表明曹妃甸近岸表层沉积物含量和分布特征受物源、水动力等自然因素和围填海工程等人为因素共同影响;其中,围填海工程的长期实施对研究区表层沉积物中较细颗粒(粉砂和粘土)的分布影响较为明显;伊利石、高岭石和绿泥石分布特征与围填海导致的水动力改变密切相关。研究结果对曹妃甸近岸海区的沉积特征及沉积物物源、了解围填海工程对海洋沉积环境的影响有着一定的科学意义。

流动人口流出地住房投资特征及影响因素——基于福建省的调查

基于福建省2015年调查问卷数据,采用描述统计和二项logistic回归,探讨流动人口在其流动过程中在流出地住房投资特征及影响因素。研究发现:流动人口流出地住房投资较为普遍,以农村建房为主,城镇购房为辅;流动人口流出地住房投资行为具有明显的时期效应和生命历程特征;个体生命历程是影响流动人口流出地住房投资的直接力量,流出地社区环境是外部驱动力,家庭跨地区生计特征则具有"促进"与"阻碍"双重作用。

亚热带河口潮滩湿地N2O排放对氮硫增强输入的响应

以亚热带区域闽江河口短叶茳芏中、高潮滩湿地为研究对象,于2014年7月至11月进行氮硫增强输入的实验,利用静态箱-气相色谱法测定潮滩湿地中N_2O排放通量,并同步测量相关的环境因子.结果显示,不同潮滩湿地N_2O排放通量对氮硫增强输入的响应存在差异,但总体上看均促进了N_2O的排放.与对照相比,NH_4^+-N输入使中、高潮滩排放通量分别提高了157.97%和236.36%;NO_3^--N输入使中潮滩提高了60.95%,而使高潮滩N_2O排放通量提高了246.77%;SO_4^(2-)-S输入分别使中、高潮滩N_2O通量提高50.68%和87.17%;而N-S复合输入则使中、高潮滩N_2O通量分别增加了84.20%和117.79%.不同的处理组对中、高潮滩的N_2O排放通量的促进作用分别表现为:NH_4^+-N>N-S>NO_3^--N>SO_4^(2-)-S及NO_3^--N>NH_4^+-N>N-S>SO_4^(2-)-S.氮硫增强输入改变了短叶茳芏潮滩湿地N_2O排放通量的变化规律,但除了NH_4^+-N处理对高潮滩N_2O排放通量的影响显著外,其他处理组的影响均未达到显著性水平.中、高潮滩湿地N_2O的排放通量与沉积物温度、含水率具有显著的相关关系,而与电导率相关性不显著.随着全球环境问题的日益严重,系统研究湿地生态系统N_2O排放的机制与规律,对于科学准确的估算全球温室气体排放量具有重要的意义.

经济地理学视角下中国人口研究热点与展望

人口问题是经济地理学关注的重要研究领域之一。新时期经济地理学视角下的中国人口研究主要包括人口空间分布、人口迁移及流动网络、人口城镇化与经济发展的关系、劳动力及人力资本集疏、人口收缩以及城市与区域人口发展等热点问题。在此基础上,梳理各研究领域的最新进展和逻辑关系,形成经济地理学视角下中国人口研究的逻辑框架。在新型城镇化不断推进、人口规模即将达峰、人口流动规模依然庞大以及人口空间格局不断变化等背景下,进一步探讨了经济地理学视角下中国人口研究的未来趋向,对重点研究领域进行了展望,并从强化理论探讨与重大问题研究、深化新数据和技术方法应用、拓展多学科交叉研究、开展国际比较与合作等方面提出了经济地理学视角下中国人口研究的未来方向。

闽江河口芦苇与短叶茳芏空间扩展植物-土壤系统硫含量变化特征

2015年7月,选取闽江河口鳝鱼滩的芦苇湿地、短叶茳芏湿地以及二者交错带湿地为对象,研究了两种植被空间扩展过程中植物-土壤系统全硫(TS)含量的空间变化特征。结果表明,不同湿地表层土壤的TS含量表现为交错带湿地>短叶茳芏湿地>芦苇湿地,其差异主要与两种植被的空间扩展改变了交错带湿地土壤的质地及有机质等参数,进而对硫的迁移及转化过程产生重要影响有关;交错带不同植被的根系分布及其对土壤硫养分的竞争导致土壤TS含量的水平和垂直变异性均较芦苇或短叶茳芏纯群落发生较大改变,其土壤的TS含量受芦苇根系分布的影响更为明显,含量和储量均在深层土壤中较高。芦苇与短叶茳芏的空间扩展改变了两种植被的株高、密度及生物量分配格局,尽管二者在交错带中的地下生物量分配比均高于纯群落,但芦苇地下空间占据能力要高于短叶茳芏。研究发现,芦苇与短叶茳芏的空间扩展是双向过程,二者在空间扩展中通过不同的硫养分吸收、累积与分配策略适应竞争环境,即交错带湿地中的芦苇通过增加根部对硫养分的累积能力来保持其竞争力,而短叶茳芏则通过拓展地上空间及提高地上器官的硫养分累积能力来抗衡芦苇的空间扩展。

基于耦合模型的城市土地集约利用与城市化协调发展研究--以福建省9个设区市为例

以福建省9个设区市为例,分别建立城市土地集约利用和城市化子系统的评价指标体系,利用熵值法、多因素综合评价模型,对2003-2010年城市土地集约利用与城市化水平进行时空评价,并运用耦合协调发展评价模型,定量分析城市土地集约利用与城市化的时空耦合协调发展状况,将其分为失调、初级协调和良好协调3大阶段9类状态,最后基于空间自相关模型,运用Arc GIS9.3对其耦合协调发展度进行空间聚类分析.

人工岛建设对龙口湾表层沉积物粒度及黏土矿物组成特征的影响

通过对2013年采自龙口湾的表层沉积物样品进行激光粒度分析和X-射线衍射(XRD)分析,根据其表层沉积物粒度及黏土矿物组成分布特征,来探讨大规模人工岛建设对龙口湾表层沉积物粒度分布及黏土矿物组成特征的影响。结果表明,龙口湾沉积物粒度以粉砂为主(62.90%),黏土(18.05%)和砂(19.05%)的质量分数相近。龙口湾表层沉积物的黏土矿物组成与莱州湾整体沉积物组成相近,其不同组分质量分数表现为伊利石>蒙皂石>绿泥石>高岭石,但个别矿物的含量仍存在一定差异。表层沉积物粒度分布及黏土矿物的组合特征表明,尽管龙口湾的沉积物仍以沿岸河流输沙、风沙和岛岸侵蚀为主,但沿岸大规模人工岛建设已对其组合特征产生重要影响。粒度组成上黏土质量分数略有升高,砂质量分数略有下降;黏土矿物组成上表现为蒙皂石的最大质量分数升高24.55%,绿泥石和高岭石的最大质量分数均下降35%左右,而伊利石质量分数最高且变化不大。通过对龙口湾表层沉积物粒度分布及黏土矿物组成特征的研究,可在一定程度上揭示大规模人工岛建设对龙口湾的沉积环境的影响。

黄河口典型潮滩湿地土壤净氮矿化与硝化作用

采用PVC顶盖埋管原位培育法研究了黄河口典型潮滩湿地土壤净氮矿化与净硝化作用的动态变化特征、影响因素及净氮矿化/硝化量.结果表明,高潮滩湿地（LW）、中潮滩湿地（JP1）和低潮滩湿地（JP2）0~15cm土壤无机氮含量具有明显的季节变化特征,NH4＋-N含量表现为LW〉JP1〉JP2,NO3--N含量则表现为JP1〉LW〉JP2.3种湿地土壤净氮矿化/硝化速率均呈明显的波动变化.生长季的净氮矿化量分别为27.81、11.90和0.33kg/hm^2,净硝化量分别为12.09、15.99和1.19kg/hm^2,净硝化量占净氮矿化量的百分比分别为43.47%、100.00%和100.00%.相关分析表明,湿地土壤净氮矿化量与土壤水分含量呈显著负相关,而土壤净氮硝化量与土壤p H值呈显著负相关.3种潮滩湿地土壤在维持无机氮方面的能力整体表现为LW〉JP1〉JP2,说明从氮循环角度高潮滩湿地系统最为稳定,而低潮滩湿地系统的稳定性最差.

闽江河口不同淹水环境下典型湿地植物-土壤系统全硫含量空间分布特征

选择闽江河口鳝鱼滩湿地不同淹水环境下2条样带(A样带,远离主潮沟且退潮后无淹水;B样带,靠近主潮沟且退潮后有淹水)上的短叶茳芏、互花米草和扁穗沙草植被下的湿地为研究对象,探讨了湿地植物-土壤系统全硫(TS)含量的空间分布特征。结果表明,长期淹水环境在导致B样带同种植被类型下的湿地表层土壤的TS含量低于A样带的同时,也增强了不同植被类型下湿地之间0—40cm土层TS含量的水平变异性以及相同类型湿地土壤TS含量的垂直变异性。尽管长期淹水环境降低了B样带3种植被根的TS含量和累积系数,但增加了其地上器官及立枯体的TS含量和累积系数,并提高了其地上器官的硫分配比。对比研究表明,闽江河口3种湿地土壤和植物的TS含量在全国均处于较高水平,其值远高于三江平原淡水沼泽湿地、向海盐沼湿地以及华北海河流域湿地,但略低于南方红树林湿地。研究发现,淹水条件和土壤水分含量是导致A、B 2条样带相同类型湿地土壤TS含量差异的主导因素;淹水条件亦改变了湿地植物的硫分配格局,湿地植物可通过调整自身的硫吸收与累积状况来适应长期淹水环境。

黄河口不同类型湿地土壤中钒和钴含量的空间分布特征

为研究不同植物群落下湿地土壤钒和钴含量的空间分布特征,利用ICP-MS对2009年5月在今黄河入海口北部的新生湿地区域依据不同植物群落设置9个采样区的土壤进行土壤钒和钴含量的分析。结果表明,尽管钒和钴含量在不同湿地土壤中差异较大,但二者在由陆向海方向潮滩湿地中的分布特征相似,且在水平方向上的变异均为中等变异。在垂直方向上,尽管钒和钴含量在不同类型湿地土壤中大多呈相似波动变化特征,但在同一类型湿地土壤中二者含量的变化趋势基本一致。相关分析表明,湿地土壤的钒钴含量在与铁锰、有机质、粘粒和粉粒含量均呈极显著正相关（P〈0.01）,与砂粒含量呈极显著负相关（P〈0.01）。研究区表层湿地土壤的钒含量范围为72.77～118.40mg/kg,均值为93.06mg/kg;表层钴含量范围为8.94～16.91mg/kg,均值为12.54mg/kg。尽管研究区土壤的钒钴含量低于其全国背景值（112mg/kg和19mg/kg）,但明显高于华北克拉通钒钴含量背景值（78mg/kg和12mg/kg）。黄河口新生湿地区土壤钒钴的富集系数分别为1.19和1.01,为弱程度的富集。研究表明,成土母质决定了湿地土壤中钒和钴含量的空间分布,土壤有机质含量、粒度组成和铁锰含量是影响二者空间分布的主导因素,而植被类型和潮汐对其分布亦具有重要影响。

外源氮输入对黄河口碱蓬湿地土壤碳氮含量动态的影响

2014年4—11月,选择黄河入海口北部滨岸高潮滩的碱蓬湿地为研究对象,基于野外原位氮输入模拟试验,研究了不同氮输入梯度下(N0,无氮输入;N1,低氮输入;N2,中氮输入;N3,高氮输入)湿地土壤碳氮含量动态特征及其差异。结果表明,不同氮输入处理下土壤的SOC、TN、NH_4^+—N和NO_3^-—N含量整体上均随着土层深度的增加而逐渐降低,各土层的SOC和NO_3^-—N含量在N2处理最高,而TN和NH_4^+—N含量在N3处理最高。尽管不同氮输入处理并未改变湿地土壤中TN和NH_4^+—N含量的动态变化模式,但随氮负荷增强二者含量均呈增加趋势。不同的氮输入处理明显改变了土壤中SOC和NO_3^-—N的动态变化模式,适量氮输入(N1和N2)明显提高了土壤中的NO_3^-—N含量,过量氮输入(N3)则不利于NO_3^-—N的累积;不同氮输入处理下(特别是N2和N3处理)湿地表层土壤(0—20cm)的SOC含量在7月中旬后远大于N0处理(P<0.05),说明持续的氮输入可能不利于表层土壤中SOC的转化。研究发现,当未来黄河口湿地氮养分达到N1和N2水平时将有利于土壤氮矿化,而这将使得土壤氮养分的供给更为充足;但氮负荷持续增强可能使土壤表层的SOC转化受到抑制,而这将有助于提升土壤的储碳功能。

外源氮输入对黄河口新生湿地植物-土壤系统硫分布特征的影响

选择黄河口北部滨岸高潮滩的碱蓬湿地为研究对象,基于野外原位氮(N)输入模拟试验,研究了不同氮输入梯度下(N0,无氮输入;N1,低氮输入,9.0 gN m^(-2)a^(-1);N2,中氮输入,12.0 gN m^(-2)a^(-1);N3,高氮输入,18.0 gN m^(-2)a^(-1))碱蓬湿地植物-土壤系统全硫(TS)分布特征的差异。结果表明,外源N输入明显改变了湿地土壤TS含量的分布状况。随着N输入量的增加,除表层TS含量变化不明显外,其他土层均呈增加趋势。不同氮输入处理下植物各器官的TS含量整体均表现为叶>茎>根,叶是硫的主要累积器官。尽管氮输入处理并未改变植被的硫分配格局以及其地上与地下之间的硫养分供给关系,但其为适应不同养分环境可进行自身生长特性及养分分配的调整,且这种调整在N2处理下表现的尤为明显。随氮输入量的增加,不同氮处理下植物-土壤系统的S储量整体呈增加趋势,但土壤S储量的增幅远低于植物亚系统S储量的增幅以及N供给的增幅,说明N、S之间的养分供给存在不同步性。研究发现,未来黄河口N养分负荷增加情况下,碱蓬湿地植物-土壤系统的S生物循环速率不但可能会加速,而且N、S养分之间也可能形成一个正反馈机制,并将有利于维持新生湿地的稳定与健康。

黄河口不同氮基质碱蓬种子萌发及幼苗生长对盐分及氮输入的响应

2014年4-11月,选择黄河入海口北部滨岸高潮滩的碱蓬湿地为研究对象,基于野外原位氮负荷增强模拟试验(N0,无额外氮输入;N1,低氮输入;N2,中氮输入;N3,高氮输入),获取相应的不同氮基质种子(S0,S1,S2和S3),以研究其发芽率以及幼苗生长状况对不同盐分胁迫和氮浓度交互作用的响应。结果表明,不同氮负荷影响下碱蓬成熟种子中的氮含量整体表现为S2>S0>S1>S3,中氮输入更利于种子中氮养分的累积。盐分和氮交互作用下4种氮基质种子的发芽率总体表现为S2>S1>S0>S3(P>0.05),S2在不同盐分胁迫下的发芽率最高,幼苗的生长状况也最好。随着盐分的增加,4种氮基质种子的发芽率及幼苗生长状况均受到一定程度的抑制,但较低的盐分有助于其幼苗长度的增长,且随着氮输入量的增加这种抑制作用可得到一定程度缓解。盐分胁迫、氮浓度和种子类型作为单独因素出现时对碱蓬的发芽率、幼苗长度、鲜重和干重均产生显著影响,除幼苗长度受氮浓度和盐分胁迫交互作用的影响达到显著水平外(P<0.05),其他因子交互作用对诸生态指标的影响并不明显。研究发现,不同氮输入处理不仅改变了原生环境碱蓬种子的氮含量,而且也使这些具备不同氮基质的种子对不同盐分胁迫与氮浓度环境具有不同的生态适应对策,中氮输入下的碱蓬种子(S2)无论在萌发率还是在幼苗生长状况上均优于其他氮基质的种子。未来,随着黄河口新生湿地氮养分供给的不断增加,当湿地氮养分达到中氮水平时,将更有利于碱蓬种子的萌发以及幼苗的生长,当氮养分达到更高水平时,碱蓬种子的萌发以及幼苗生长可能会受到一定程度的抑制。

黄河口碱蓬湿地土壤氮矿化特征对温度及氮输入的响应

氮矿化是湿地生态系统养分循环的重要组成部分,氮输入及温度变化对土壤氮矿化的影响具有复杂性。为了探究湿地土壤氮矿化特征对温度及氮输入的响应,选择黄河入海口北部滨岸高潮滩的碱蓬湿地为研究对象,基于野外原位氮负荷增强模拟试验(N0:0 g N m^(-2) a^(-1);N1:9.0 g N m^(-2) a^(-1);N2:12.0 g N m^(-2) a^(-1);N3:18.0 g N m^(-2) a^(-1)),于生长季末获取不同氮处理下的土壤(S-N0、S-N1、S-N2和S-N3)开展室内培养实验。结果表明,不同氮处理土壤的氮累积矿化量均呈现出培养初期(0—14 d)增加迅速,培养中期(14—42 d)骤然降低,而培养后期(42—84 d)趋于稳定的变化特征,其值整体表现为S-N3>S-N0>S-N2>S-N1(P>0.05)。培养后期,不同氮处理土壤的累积矿化量在20℃和25℃下的差异均达到极显著或显著水平(P<0.01或P<0.05),且S-N2在此间的矿化能力最强。氮输入整体降低了土壤氮矿化对温度的敏感性(Q_(10)),其中S-N2土壤的温度敏感性最低,更利于持续供氮。不同氮处理土壤的氮矿化速率和累积矿化量与培养温度、土壤基质质量密切相关,且在一定范围内较高的温度和较低的C/N有利于氮矿化的进行。研究发现,未来黄河口氮负荷增强以及温度持续上升背景下,碱蓬湿地土壤氮养分及温度条件改变将会影响其供氮能力,适量氮输入(N2)将有利于土壤保持持续稳定的供氮能力。

有机种植在茉莉土壤团聚体稳定性提升中的应用

选取福州茉莉种植土壤,对常规与有机种植模式下的0-50 cm土层土壤团聚体组成与分布、平均质量直径D（MW）、几何平均直径D（GM）、分形维数（D）进行了测定与分析。结果表明：1常规茉莉种植土壤在0-50 cm土层以微团聚体（〈0.25mm）含量最高,67.63%,而〉1 mm粒级团聚体含量最低,4.13%;有机茉莉种植土壤在0-20 cm土层以大团聚体（R0.25）含量居多,59.30%,在20-50 cm土层以微团聚体（〈0.25 mm）所占比重大,53.36%;2有机种植在0-50 cm土层（R0.25）含量增加,分别提高了84.27%、126.85%、235.38%;3与常规种植相比,有机茉莉种植土壤团聚体D（MW）和D（GM）在0-50 cm土层均有所提高,常规和有机茉莉种植土壤团聚体D分别为2.84-2.92和2.53-2.85,有机茉莉种植土壤团聚体D相对较低,表明有机种植提高了土壤团聚体的稳定性。

龙口湾表层沉积物碎屑矿物分布特征及影响因素

为探究龙口湾表层沉积物碎屑矿物的来源及其影响因素,对2013年采自龙口湾的表层沉积物样品的碎屑矿物进行了研究。结果表明,龙口湾表层沉积物中重矿物质量分数较低,平均为0.58%,重矿物以普通角闪石、绿帘石为主,云母类片状矿物较多,稳定矿物含量较低,其中普通角闪石的平均百分含量高达41.85%。轻矿物以石英、长石为主,且斜长石与钾长石的含量相近,其中石英的平均百分含量高达47.33%。碎屑矿物的分布特征表明,尽管龙口湾的表层沉积物仍以沿岸河流输沙、风沙、岛岸侵蚀和黄河的影响为主,但沿岸大规模人工岛建设已对其组合特征产生重要影响。表现为普通角闪石的含量剧增,绿帘石的含量减少,斜长石的含量剧减,而钾长石的含量变化不大。

1953—2013年福州市降水量变化的小波分析

运用小波分析法分析1953—2013年福州市年降水变化特征和季节降水变化特征。结果表明:(1)福州市年平均降水量约为1 366.69 mm,最小值(775.3 mm)发生在1967年,最大值(2 074 mm)发生在1990年。(2)降水量变化过程大致为:升—降—升—降—升—降—升,并包含多个不同尺度的时间周期。(3)除了春季外,各季节降水量在61 a间都呈现增长趋势。(4)近61年中降水量较多的年份如1990和1997年都对应厄尔尼诺年份;降水较少的年份如1954、1967、1995年都对应拉尼娜年份。厄尔尼诺—南方涛动(ENSO)事件与Mann-Kendall突变检验的结果较一致。福州市降水量年际变化与ENSO事件有一定关联。

福建省交通优势度与经济水平协调发展研究

以福建省67个县域为基本研究单元,基于Arc GIS 9.3软件的IDW空间插值技术和熵权法,分析福建省交通优势度和经济发展水平的空间分布特征,并对其耦合度、协调度、相对发展度进行评价,结果表明:福建省交通和经济发展受到地形的影响比较大,区域差异明显,东部地区高于西部地区、南部整体优于北部、市辖区优于周边单元;福州市和厦门市是福建省发展的两大核心区,北部和西部边缘地区发展相对滞后;交通与经济在总体上能够相互耦合,多数单元交通适当超前经济,但协调度仅处于中等水平;因此,有必要完善交通基础设施的均衡布局,同时提升市辖区和核心区的辐射带动能力,进而实现交通与经济的协调均衡发展.