检索结果-内蒙古大学图书馆

生态学报 2025年第1期45卷 280-295页

作者：陈银花姜丰王赛鸽陈彬湖南工商大学资源环境学院长沙410205 北京师范大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点实验室北京100875

为应对再生水利用的潜在风险,有必要对再生水利用与再生水系统网络稳定性之间的不确定性关系展开研究。以北京市为研究区域,基于2015—2020年再生水需求、供给、利用及其影响因素,采用系统动力学方法构建了再生水供需模型,揭示了2020—2... 详细信息

为应对再生水利用的潜在风险,有必要对再生水利用与再生水系统网络稳定性之间的不确定性关系展开研究。以北京市为研究区域,基于2015—2020年再生水需求、供给、利用及其影响因素,采用系统动力学方法构建了再生水供需模型,揭示了2020—2050年再生水供需变化特征,并确定了7种工业再生水使用情景下的生态环境、生活、工业、污水处理和再生水利用部门间用水变化。此外,基于生态网络分析方法,分析了再生水系统网络系统代谢效率、冗余和部门关系特征,揭示了再生水系统鲁棒性水平和互惠程度。研究结果表明:(1)再生水系统模拟值与现实值的误差小于10%,所构建再生水系统动力学模型能准确反馈再生水各变量间因果关系。经模拟发现,北京市2015—2050年再生水供给量增幅(2.55%)远低于再生水需求量增幅(2.82%)。(2)2020—2050年各情景下再生水系统平均鲁棒性指数呈现“先上升后下降”趋势。(3)在工业再生水比例为0.45时,再生水系统平均鲁棒性指数达到最大值0.28。此时再生水大量流入工业部门,形成工业对再生水的依赖,从而大大减少工业用水压力。通过结合系统动力学与生态网络方法,明晰了工业再生水潜力,为北京市工业部门节约用水提供参考。

关键词：再生水利用再生水利用潜力再生水网络工业再生水

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基于生态系统服务的生态安全格局构建与生态韧性评估——以长株潭城市群为例

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生态学报 2024年第11期44卷 4650-4661页

作者：孙梓渊王赛鸽陈彬湖南工商大学资源环境学院长沙4102052 北京师范大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点实验室北京100875

构建生态安全格局对于保障区域生态安全、优化国土生态空间具有重要意义,科学评估生态韧性是城市高质量发展的重要议题之一。以长株潭城市群为研究对象,基于“源地识别-阻力面构建-廊道提取”的生态安全格局构建模式,定量评估固碳释氧... 详细信息

构建生态安全格局对于保障区域生态安全、优化国土生态空间具有重要意义,科学评估生态韧性是城市高质量发展的重要议题之一。以长株潭城市群为研究对象,基于“源地识别-阻力面构建-廊道提取”的生态安全格局构建模式,定量评估固碳释氧、土壤保持和水源涵养三项生态系统服务功能以识别源地,结合自然和人为因素构建阻力面,使用Linkage Mapper工具基于最小成本路径理论识别生态廊道,提出了一套基于生态安全格局构建过程的生态韧性评估框架,并结合Fragstats和Conefor Sensinode软件对其进行综合评价。研究结果显示:(1)长株潭城市群共55块生态源地,面积为7747.75km^(2),占城市群总面积的27.58%,东部和南部源地较为集中,西部较分散,林地是生态源地的主要组成部分;生态廊道共113条,廊道总长度为1458.97km,平均长度为12.91km,主要分布于研究区西部和北部。(2)结合生态源地和生态廊道构建了长株潭城市群“一心一环”生态安全格局,可有效缓解长株潭城市群中部生态用地“空心化”的格局。(3)研究区55块生态源地的韧性指数介于0.1265—0.4682之间,空间上呈现出东高西低,南高北低的特征;113条生态廊道的韧性指数介于0.0027—0.8002之间,韧性指数较高的廊道主要分布在研究区东部和南部,韧性指数较低的廊道分布在西部、中部和北部。西部和中部或将成为影响长株潭城市群生态安全的关键区域,在城市规划过程中应重点关注。研究结果对优化城市空间布局、维护区域生态安全和促进区域一体化发展具有重要意义,并为区域生态韧性的评估提供了新的思路。

关键词：生态安全格局生态系统服务生态韧性

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三江平原湿地生态风险评价及空间阈值分析

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生态学报 2022年第16期42卷 6595-6606页

作者：万慧琳王赛鸽陈彬夏楚瑜苏锐北京师范大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点实验室北京 100875

湿地生态风险评价对区域自然资源保护及规划管理具有重要意义.以三江平原湿地为研究区域,基于2000年、2005年、2010年、2015年4期土地利用数据,以城市扩张导致的土地利用变化、道路建设等人类活动为风险源,景观生态格局、生态系统服务... 详细信息

湿地生态风险评价对区域自然资源保护及规划管理具有重要意义.以三江平原湿地为研究区域,基于2000年、2005年、2010年、2015年4期土地利用数据,以城市扩张导致的土地利用变化、道路建设等人类活动为风险源,景观生态格局、生态系统服务价值为风险受体构建了三江平原湿地生态风险综合评价体系,分析三江平原湿地生态风险时空变化特征.进而,利用距离阈值确定空间距离权重,采用双变量空间自相关模型揭示了不同时间尺度下生态风险的空间集聚分布特征.结果显示:从风险源角度,人类活动风险源强度呈增加趋势,松花江、穆棱河、倭肯河地区一直处于中高风险水平;从风险受体角度,景观生态风险的中高风险地区重点集中在湿地与水体分布区,生态系统服务低价值区主要分布在中部水田、旱田、建设用地以及东北部与东南小范围的湿地区域.综合生态风险结果显示,三江平原生态风险在时间上呈增加趋势,空间上由松花江河滩型湿地区与穆棱河地区逐渐向四周蔓延.此外,生态风险的强弱受到空间距离的影响显著,选取5km为自相关分析的距离阈值,土地利用与综合生态风险的空间格局存在显著的空间正相关关系,高-高地区集中分布在研究区内的松花江流域及周围滩地地区,随着土地利用变化及转移,空间关联逐渐增强且区域分布不断扩大.研究结果可从人类活动控制、景观格局优化、生态服务价值提升等方面为三江平原生态风险防控分区管理提供理论依据.

关键词：人类活动景观生态风险生态系统服务价值距离阈值空间自相关

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温度、氨氮和亚硝氮对西伯利亚鲟胚胎孵化的联合影响效应

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水生态学杂志 2023年第6期44卷 72-78页

作者：贾文飞易雨君北京师范大学环境学院水环境模拟与污染控制国家重点实验室北京 100875 北京师范大学环境学院水沙科学教育部重点实验室北京 100875

鲟作为具有重要生态和经济价值的水生生物,在气候变暖和人类活动的影响下其自然繁育面临巨大威胁.为了探究环境因子对鲟早期胚胎发育的影响,采用3因子3水平的Box-Behnken设计和响应曲面分析法,开展了温度(14～22℃)、氨氮(0.05～0.15 mg... 详细信息

鲟作为具有重要生态和经济价值的水生生物,在气候变暖和人类活动的影响下其自然繁育面临巨大威胁.为了探究环境因子对鲟早期胚胎发育的影响,采用3因子3水平的Box-Behnken设计和响应曲面分析法,开展了温度(14～22℃)、氨氮(0.05～0.15 mg/L)和亚硝氮(0.05～0.25 mg/L)对西伯利亚鲟(Acipenser baerii)早期胚胎发育的联合影响效应研究,旨在建立温度、氨氮和亚硝氮与西伯利亚鲟胚胎孵化率的定量关系,并通过多元回归得出温度、氨氮和亚硝氮的最佳组合.结果表明,随着温度的升高,西伯利亚鲟胚胎孵化率呈现先升高后降低的趋势,随着氨氮和亚硝氮浓度的降低,西伯利亚鲟胚胎孵化率逐渐升高.水温与氨氮的联合效应对鲟胚胎孵化率的影响呈显著水平(P＜0.05),而水温与亚硝氮的联合效应以及氨氮与亚硝氮的联合效应对鲟胚胎孵化率的影响不显著(P＞0.05).建立的西伯利亚鲟胚胎孵化率模型方程的相关系数为0.9832,校正相关系数为0.9616.通过模型优化得出西伯利亚鲟胚胎在温度18℃,氨氮浓度低于0.08 mg/L和亚硝氮浓度低于0.13 mg/L条件下西伯利亚鲟胚胎的孵化率最高,达到90%以上.研究结果为西伯利亚鲟的人工繁殖和自然资源保护提供了理论依据.

关键词：西伯利亚鲟胚胎温度氨氮亚硝氮孵化率

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磺胺甲恶唑/甲氧苄啶对固相反硝化脱氮影响及机制

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中国环境科学 2024年第12期44卷 6681-6690页

作者：张艳杰王欢董伟羊闫国凯常洋王海燕凌宇魏有芳田梓杨中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012 北京师范大学水科学研究院北京100875 中国环境科学研究院环境污染控制工程技术研究中心北京100012

污水处理厂尾水中存在的抗生素磺胺甲恶唑(SMX)和甲氧苄啶(TMP)是否会影响植物碳源固相反硝化(SPD)技术的脱氮效果,以及影响机制尚不明晰.建立了3个连续流玉米芯SPD(CC-SPD)反应器,对比了反应器的脱氮性能,并通过宏基因组方法分析了影... 详细信息

污水处理厂尾水中存在的抗生素磺胺甲恶唑(SMX)和甲氧苄啶(TMP)是否会影响植物碳源固相反硝化(SPD)技术的脱氮效果,以及影响机制尚不明晰.建立了3个连续流玉米芯SPD(CC-SPD)反应器,对比了反应器的脱氮性能,并通过宏基因组方法分析了影响机制.结果表明:(1)3个反应器平均出水NO_(3)^(–)-N浓度分别为(4.09±0.38)mg/L(RS)、(5.01±0.44)mg/L(RT)和(3.53±0.35)mg/L(RC).50μg/L SMX/TMP对CC-SPD反应器的脱氮性能并无显著影响;(2)SMX/TMP会显著改变微生物的群落结构,但是3个反应器主导的细菌门均为Proteobacteria、Bacteroidetes和Actinobacteria;(3)代谢是微生物群落的主要功能,微生物会增加环境信息处理和细胞过程功能的相对丰度来适应SMX/TMP;(4)50μg/L SMX/TMP并未显著影响与电子供体生成相关的酶和反硝化基因的相对丰度.

关键词：固相反硝化磺胺甲恶唑(Sulfamethoxazole,SMX) 甲氧苄啶(Trimethoprim,TMP) 玉米芯电子供体

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梯级水库建设下的水沙营养盐协同变化规律研究:以嘉陵江为例

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环境科学学报 2022年第1期42卷 179-187页

作者：李蕾芳陈磊史宏炜商柯雨陈世博沈珍瑶北京师范大学环境学院北京 100875 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100875 北京师范大学统计学院北京100875 北京师范大学环境学院北京 100875 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100875 水沙科学教育部重点实验室北京100875

水库建设在兴利防洪的同时对多个环境要素造成了影响,现有研究主要分析水、沙、营养盐等单一要素变化,缺乏不同要素间的协同分析.本研究基于IHA指标、MK分析、Spearman相关分析等方法讨论了1995-2017年嘉陵江梯级水库建设对流域水-沙-... 详细信息

水库建设在兴利防洪的同时对多个环境要素造成了影响,现有研究主要分析水、沙、营养盐等单一要素变化,缺乏不同要素间的协同分析.本研究基于IHA指标、MK分析、Spearman相关分析等方法讨论了1995-2017年嘉陵江梯级水库建设对流域水-沙-污染物等单个要素和多个要素协同性的综合影响.结果表明,水库建设对河流流量具有"削峰填平"作用,其中枯水期流量增加13.3％～47.0％,丰水期流量下降率最高则达19.4％;相对于流量,水库建设对泥沙的削减作用更为明显,且对上游河流泥沙输移影响更大.同时,水库建设后其下游水、沙、营养盐过程线趋同,尤其是丰水期,水、沙、营养盐指标相关系数显著提升,均达0.75以上.该结果补充了目前水库建设对水、沙、营养盐综合影响研究的不足,为水利工程影响下的水环境综合管理提供了支撑.

关键词：梯级水库水沙变化营养盐协同变化水库影响水库调度

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三江平原粮食作物生产水足迹时空特征及影响因素

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生态学报 2022年第15期42卷 6368-6380页

作者：范星陈彬山东师范大学环境与生态研究院济南 250358 北京师范大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点实验室北京 100875

水足迹是评价人类活动对水资源开采和水环境污染程度的重要方法,对农作物生长过程的绿水足迹、蓝水足迹和灰水足迹进行量化和分析,可以为农业用水综合评价和用水管理提供指导.以三江平原为研究区域量化粮食作物生产水足迹的时空特征,揭... 详细信息

水足迹是评价人类活动对水资源开采和水环境污染程度的重要方法,对农作物生长过程的绿水足迹、蓝水足迹和灰水足迹进行量化和分析,可以为农业用水综合评价和用水管理提供指导.以三江平原为研究区域量化粮食作物生产水足迹的时空特征,揭示粮食生产对区域水资源的占用情况,并分析水足迹的影响因素.结果表明:(1)三江平原粮食生产水足迹总量在2005-2018年间呈显著增加趋势,其中绿水足迹、蓝水足迹和灰水足迹在水足迹总量中的占比历年平均为28％、8％和64％;(2)粮食生产水足迹空间差异明显,在地市尺度,佳木斯市水足迹最高,占三江平原总量的47％,在县区尺度,富锦市、依兰县和桦南县是水足迹热点地区;(3)只考虑蓝水足迹,粮食生产给三江平原水资源造成轻度压力,而同时考虑蓝水和灰水足迹,粮食生产给三江平原水资源造成重度压力;各地市间水资源压力有较大差异,其中佳木斯市负担了该区域将近一半的粮食产量,水资源压力最高,鹤岗市则水资源压力最低;(4)降雨量、灌溉水利用效率、化肥施用量、粮食种植结构和作物单产水平等都会影响粮食作物生产水足迹,其中蓝水足迹响应种植结构的变化最敏感,灰水足迹响应化肥施用量的变化最敏感,而水足迹总量响应作物单产水平的变化最敏感.因此,建议减少化肥施用量、提高作物单产水平和优化作物种植结构纳入区域水资源可持续管理之中.

关键词：绿水足迹蓝水足迹灰水足迹水资源压力三江平原

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基于代谢理论的城市群水资源承载力综合评价

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水利水电技术（中英文） 2024年第6期55卷 58-71页

作者：吴嘉伟刘泓汐李春晖易雨君烟台大学土木工程学院山东烟台264005 北京师范大学环境学院水环境模拟与污染控制国家重点实验室北京100875

【目的】随着中国城市群的可持续发展,水资源短缺和时空分布不均等问题日益突出,水资源承载力对城市群的可持续发展具有重要的理论和现实意义【方法】基于区域水资源代谢理论,构建综合考虑区域水资源特征、社会经济系统特征和可持续发... 详细信息

【目的】随着中国城市群的可持续发展,水资源短缺和时空分布不均等问题日益突出,水资源承载力对城市群的可持续发展具有重要的理论和现实意义【方法】基于区域水资源代谢理论,构建综合考虑区域水资源特征、社会经济系统特征和可持续发展原则的评价指标体系,采用TOPSIS计算了2019年京津冀城市群(BTHUA)的水资源承载力(WRCC)指数。在综合分析区域水资源现状的基础上,提出了提高区域水资源承载力的建议。【结果】结果显示:2019年BTHUA的整体承载能力指数并不高,北京市(0.5612)、天津市(0.5306)和唐山市(0.4075)评分较高,WRCC处于中等水平,仍有进一步发展的潜力。石家庄市(0.3843)、秦皇岛市(0.3165)、衡水市(0.2952)、承德市(0.2935)和邢台市(0.2674)评分中等,WRCC达到了临界值,并且发展潜力有限。而廊坊市(0.2214)、邯郸市(0.2188)、张家口市(0.2115)、保定市(0.2086)、沧州市(0.2026)评分偏低,WRCC达到上限,进一步发展的潜力非常有限。【结论】根据物质流分析,(1)水资源系统上,京津冀地区整体水资源生产能力不容乐观,水资源开发潜力不足;(2)社会经济上,BTHUA社会规模已经超过了水资源的承载能力,未来还将继续扩大;(3)生态系统上,除北京、天津、秦皇岛市,其余城市生态用水占比皆达不到标准。该研究考虑整个用水系统,可以得到比其他方法更全面、更准确的水资源承载力状况,可以为制定科学、可持续的水资源发展战略提供参考,并提供水资源利用政策和未来社会经济发展的建议。

关键词：水资源承载力京津冀城市群综合评价代谢理论 TOPSIS方法水资源时空分布可持续发展

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全球主要国家农田温室气体排放现状、减排措施及未来展望

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农业环境科学学报 2025年

作者：欧阳威石常卿逯颖郝新王磊王谦北京师范大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京师范大学环境与生态前沿交叉研究院广东省污水信息解析与预警重点实验室生态环境部卫星环境应用中心生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心

近30年来，全球农业温室气体排放持续增加，中国等主要农业国的减排至关重要。本研究基于统计与文献资料，分析了全球主要农业国家农田温室气体排放现状、影响因素及减排措施。结果表明，我国农田甲烷 (CH4) 排放约2 065.68万t，其中水... 详细信息

近30年来，全球农业温室气体排放持续增加，中国等主要农业国的减排至关重要。本研究基于统计与文献资料，分析了全球主要农业国家农田温室气体排放现状、影响因素及减排措施。结果表明，我国农田甲烷 (CH4) 排放约2 065.68万t，其中水稻种植占41.9%；氧化亚氮 (N2O) 排放120.62万t，施肥贡献为43.6%。受温度、水量、土壤结构及作物品种影响，CH4主要集中于长江中下游地区，约占全国的38.4%；N2O则在中部地区相对较高，约占全国的32.57%。全球范围内，印度农业的CH4排放量最高（2 588.63万t），中国和巴西的二氧化碳 (CO2) 排放较为显著。通过实施减氮管理、使用硝化抑制剂、施用生物炭、节水灌溉和轮作等措施，可不同程度降低温室气体排放。基于上述分析，本文提出作物品种优化、生产要素全过程评价等精准管理策略，并建议加强农田环境因素研究，探索微生物机制和新技术在农田碳减排中的应用，为实现农田碳减排提供理论参考。

关键词：农田生态系统碳氮循环面源污染农田管理微生物技术

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基于LESS模型的异质植被冠层光合有效辐射吸收比与植被指数的关系研究

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遥感技术与应用 2023年第1期38卷 51-65页

作者：叶雨洋漆建波曹颖蒋靖怡北京师范大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100875 北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室北京100083

研究植被指数与光合有效辐射吸收比FPAR的定量关系对于提高FPAR反演精度与指导生产实践具有一定的参考价值。研究在三维辐射传输模型LESS基础上发展了一个兼具一维模型简洁和三维模型精度优势的LESS1D模块(已随LESS模型正式发布,***);... 详细信息

研究植被指数与光合有效辐射吸收比FPAR的定量关系对于提高FPAR反演精度与指导生产实践具有一定的参考价值。研究在三维辐射传输模型LESS基础上发展了一个兼具一维模型简洁和三维模型精度优势的LESS1D模块(已随LESS模型正式发布,***);探究随机均匀场景和三维异质场景中植被冠形、盖度等7种因素对6种植被指数与FPAR_(green)关系的影响。结果表明:①在均质性场景中,NDVI、SAVI、EVI对FPAR_(green)拟合相对最优,而在异质性场景中,则为NDVI和RVI。②在异质性场景中,不同冠形下FPAR_(green)与植被指数的拟合精度为圆柱形>椭球形>圆锥形;植被盖度较低时,植被指数对FPAR_(green)拟合精度较差;随着太阳天顶角增大,RVI与FPAR_(green)由线性关系变为指数关系。结论:树冠体积和树冠几何结构是不同冠形影响FPAR_(green)大小的关键因素,而叶片聚集度、植被盖度和植被指数类型则是影响植被指数饱和效应的相关因素。

关键词：三维辐射传输 LESS FPAR_(green) 植被指数异质场景

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