检索结果-内蒙古大学图书馆

考虑地形与生物多样性的InVEST模型及其在县域生物多样性安全格局分析中的应用

环境工程技术学报 2023年第4期13卷 1345-1353页

作者：陈朝杨贤房陈进栋王琦刘婷邓南荣华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心广东省农业环境综合治理重点实验室广东省科学院生态环境与土壤研究所福建师范大学地理科学学院江西师范大学地理与环境学院赣南师范大学地理与环境工程学院

县域尺度生物多样性安全格局精细评估可为区域生物多样性保护规划、实施与管理提供科学参考。以粤北山区翁源县为例,采用InVEST生境质量模型,结合区域地形与生物多样性特征,以生境质量指数、地形与生物多样性综合指数为评价指标,开展区... 详细信息

县域尺度生物多样性安全格局精细评估可为区域生物多样性保护规划、实施与管理提供科学参考。以粤北山区翁源县为例,采用InVEST生境质量模型,结合区域地形与生物多样性特征,以生境质量指数、地形与生物多样性综合指数为评价指标,开展区域生物多样性安全格局综合评估。结果表明:翁源县整体生境质量指数(HQI)较高,尤其在人为扰动较弱的水系和林区最为明显,生境质量指数较低区集中在建设用地、耕地等人类活动影响强烈区域;地形多样性综合指数(TDCI)与地形起伏度和地形坡度位置指数分布格局较为一致,而与地形湿度指数相对差值分布格局相反;生物多样性指数(BCI)分布格局受到香农-威纳指数物种多样性本底及生物多样性丰富度、人类足迹指数、生物多样性重要度与植被总覆盖度的交互影响;生物多样性综合安全格局指数与HQI、BCI及TDCI分布有较好的一致性,低风险/低脆弱(高安全)区集中在县域内城镇建设用地、交通水利和耕地等人类活动强烈区,高风险/高脆弱(低安全)区主要分布在县域北部、西北部、东南部、东北部自然保护和饮用水源等人类活动干扰微弱区。通过与区域生态保护红线等相关资料进行验证与分析,改进优化后的评估结果更能精细和客观地反映研究区生物多样性安全格局。

关键词： InVEST生境质量模型生物多样性综合指数地形多样性综合指数生物多样性安全格局翁源县

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保护性耕作对南方双季稻田土壤性质及产量的影响

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生态环境学报 2025年第4期34卷 521-533页

作者：杜明慧李伯欣余英德陶琳范世献余敏男于晓雯邹淑君黄德银广东省科学院生态环境与土壤研究所广东广州510650 华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心广东广州510650 广东省农业环境综合治理重点实验室广东广州510650 珠海市现代农业发展中心广东珠海519055 珠海市金湾区农业农村和水务局广东珠海519000 珠海市斗门区农业技术推广总站广东珠海519199

保护性耕作相比于传统高强度的耕作方式减少了对土壤的扰动,是一种环保且经济的耕作方法。选取广东省雷州和大埔两个双季稻种植区进行2 a的定位试验,以传统耕作为对照,研究免耕、少耕保护性耕作方式对稻田土壤结构、土壤有机质及水稻产... 详细信息

保护性耕作相比于传统高强度的耕作方式减少了对土壤的扰动,是一种环保且经济的耕作方法。选取广东省雷州和大埔两个双季稻种植区进行2 a的定位试验,以传统耕作为对照,研究免耕、少耕保护性耕作方式对稻田土壤结构、土壤有机质及水稻产量的影响。结果表明:保护性耕作对雷州和大埔的土壤容重和孔隙度均无显著影响,而少耕模式对土壤有机质和大团聚体含量的影响存在地域差异。在雷州试验区,少耕模式总体上增加了土壤有机质和大团聚体的含量,增幅最高分别可达48.8%和17.4%;而在大埔试验区,有机质略有降低,大团聚体含量无显著变化。另外,耕作方式对水稻产量产生显著的影响,在雷州和大埔试验区,双季稻产量均为少耕模式下最高(p<0.05),增幅最高可达12.7%;免耕模式略高于传统耕作。少耕模式能减缓南方地区因降雨充沛导致的淋溶、地表径流和氮磷流失,在一定程度上减少土壤侵蚀,进而增加水稻产量。该研究表明短期的保护性耕作模式(2a)对土壤结构的影响并不显著,但少耕模式是南方双季稻区相对较优的耕作方式。研究结果对探索不同耕作模式下提升稻田土壤肥力和作物产量具有实践意义。

关键词：耕作模式双季稻土壤结构土壤有机质水稻产量

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综合视角下粤北山区县域水安全格局构建与分析

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环境工程技术学报 2023年第5期13卷 1931-1940页

以粤北山区翁源县为例,综合水资源、水灾害与水环境视角,结合县域地形、水文、生态保护、国土现状调查、实测水质采样等数据及相关规划、标准,运用水源欧氏缓冲结合涵养量计算、蓝点模型模拟和水环境载荷量计算方法,分别对区域水资源、... 详细信息

以粤北山区翁源县为例,综合水资源、水灾害与水环境视角,结合县域地形、水文、生态保护、国土现状调查、实测水质采样等数据及相关规划、标准,运用水源欧氏缓冲结合涵养量计算、蓝点模型模拟和水环境载荷量计算方法,分别对区域水资源、水灾害与水环境安全格局进行计算与分析,并在此基础上构建区域多视角下的综合水安全格局。结果显示:翁源县水资源、水灾害和水环境安全格局分别与重要水系和相关保护区及地形地貌,滃江水系上、中、下游位置及周边人类活动强烈程度,水体污染状况密切相关。翁源县综合水安全格局中的低安全区主要分布于饮用水源、自然保护区、重要水系廊道与水源涵养区及周边毗邻区等生态敏感脆弱区;中安全区主要分布于低安全生态敏感脆弱区的缓冲区,及其毗邻影响区域;高安全区主要分布于中安全缓冲区外围区域及其毗邻影响区。翁源县综合水安全格局中较敏感脆弱的低和较低安全区,与建设用地和永久基本农田保护区存在较小面积冲突管控区,而与生态保护红线和水土保持治理空间保持较高的契合度,表明研究结果与用地管控、相关保护规划和治理空间具有较好的一致性。

关键词：生态安全格局区域水安全格局水资源水灾害水环境翁源县

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淹水和干湿交替对修复后土壤铬的稳定性影响研究

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环境科学研究 2022年第5期35卷 1150-1158页

作者：常春英曹浩轩陶亮刘丽丽陈文洁吕贻忠广东省环境科学研究院广东省污染场地环境管理与修复重点实验室广东广州510045 广东省科学院生态环境与土壤研究所华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心广东省农业环境综合治理重点实验室广东广州510650 中国农业大学土地科学与技术学院北京100193

采用固化/稳定化技术修复后的场地和土壤因其污染物未彻底清除而备受关注,外界环境胁迫下重金属存在再活化的风险,但再活化的速率和形式尚不明确.我国华南地区高温多雨,水热交换频繁剧烈,固化/稳定化后修复场地的安全利用面临更大的潜... 详细信息

采用固化/稳定化技术修复后的场地和土壤因其污染物未彻底清除而备受关注,外界环境胁迫下重金属存在再活化的风险,但再活化的速率和形式尚不明确.我国华南地区高温多雨,水热交换频繁剧烈,固化/稳定化后修复场地的安全利用面临更大的潜在风险.以珠三角地区2个典型固化/稳定化修复后场地土壤为研究对象,开展淹水和干湿交替对土壤重金属铬(Cr)的释放、形态转化及其影响机制研究.结果表明:①淹水和干湿交替可提高已固化/稳定化土壤中Cr的浸出浓度.场地A和B土壤Cr的浸出浓度较淹水前分别上升了1.32和8.72倍,干湿交替后场地A土壤Cr的浸出浓度略有下降,场地B土壤Cr的浸出浓度则增加了4.32倍.②淹水和干湿交替促使已固化/稳定化的Cr从酸可提取态向相对稳定的可氧化态等转化.场地A和B土壤中酸可提取态Cr含量较淹水前的变化率分别为-60.17%和-14.34%,可氧化态Cr含量的变化率分别为2.71%和13.30%;干湿交替后土壤可提取态Cr含量的变化率分别为-28.78%和-2.13%,可氧化态Cr含量的变化率分别为5.48%和10.22%.③淹水通过降低土壤氧化还原点位(E_(h))、pH和无定形氧化铁等影响Cr的稳定性,促使Mn^(4+)、Fe^(3+)的还原和Cr的重新释放;干湿交替较淹水处理对固化/稳定化体系的影响相对较小.研究显示,水分胁迫可提高固化/稳定化修复后土壤Cr的浸出浓度、改变赋存形态,但其浸出浓度远低于GB 5085.3—2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》和HJ/T 301—2007《铬渣污染治理环境保护技术规范(暂行)》规定的浸出液浓度限值;鉴于外界环境胁迫的长期性和复杂性,以及当前“一评定终身”的效果评估管理模式对未彻底清除污染物场地后期监管的无力性,持续关注和系统管控是实现固化/稳定化修复后场地可持续安全利用的必要途径.

关键词：淹水干湿交替固化/稳定化土壤重金属稳定性

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电位滴定法研究可变电荷土壤表面酸碱性质的进展

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土壤学报 2022年第4期59卷 910-923页

作者：温晓翠李九玉宋洁陶亮广东省科学院生态环境与土壤研究所华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心广东省农业环境综合治理重点实验室广州510650 广东工业大学环境科学与工程学院广州510006 中国科学院南京土壤研究所南京210008 暨南大学环境学院广州510632

我国长江以南地区的土壤富含铁铝氧化物,其土壤胶体表面电荷具有可变性,显著不同于温带地区的恒电荷土壤,因而称之为可变电荷土壤。开展可变电荷土壤的表面特性研究对农业可持续发展、土壤资源保护等均具有重要的现实意义。电位滴定法... 详细信息

我国长江以南地区的土壤富含铁铝氧化物,其土壤胶体表面电荷具有可变性,显著不同于温带地区的恒电荷土壤,因而称之为可变电荷土壤。开展可变电荷土壤的表面特性研究对农业可持续发展、土壤资源保护等均具有重要的现实意义。电位滴定法是开展可变电荷土壤表面特性研究最直接有效的方法。本文首先总结了电位滴定法的实验条件设置对可变电荷土壤表观电荷零点的影响,在此基础上,归纳了应用电位滴定法结合表面络合模型开展可变电荷土壤酸碱特性的研究进展,分类讨论了黏土矿物组成、氧化物、有机质等相关影响因子对可变电荷土壤酸碱缓冲能力的影响,并展望可变电荷土壤表面酸碱缓冲能力的未来研究。本文将有助于初学者理解可变电荷土壤,呼吁更多学者关注可变电荷土壤的酸碱缓冲特性研究及其在土壤资源可持续利用中所起的重要作用。

关键词：可变电荷土壤电荷零点电位滴定表面络合模型土壤资源

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蚯蚓对赤红壤草被恢复影响的试验研究

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水土保持研究 2023年第1期30卷 70-76,82页

作者：毛娜刘通江恒李祥东程炯魏孝荣邵明安中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100 广东省科学院生态环境与土壤研究所华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心/广东省农业环境综合治理重点实验室广州510650 中国科学院大学北京100049

生态修复是南方红壤丘陵区土地退化治理的有效手段之一,但现有研究较少关注土壤动物在生态修复过程中的作用。以退化的赤红壤为研究对象,基于盆栽试验,采用全因子设计方法模拟多种生态系统(裸土vs.黑麦草)×蚯蚓(不接种vs.接种蚯蚓)... 详细信息

生态修复是南方红壤丘陵区土地退化治理的有效手段之一,但现有研究较少关注土壤动物在生态修复过程中的作用。以退化的赤红壤为研究对象,基于盆栽试验,采用全因子设计方法模拟多种生态系统(裸土vs.黑麦草)×蚯蚓(不接种vs.接种蚯蚓)×水分(湿润vs.干旱),以揭示蚯蚓对干旱条件下退化土壤植被修复前后土壤理化性质和植被生产力的调控作用。结果表明:蚯蚓显著提高了湿润和干旱条件下黑麦草生物量。蚯蚓对土壤有机碳影响不显著,蚯蚓活动提高了裸土生态系统土壤总氮、硝态氮、铵态氮含量,以及黑麦草生态系统土壤速效磷含量。干旱胁迫降低黑麦草生物量,对土壤有机碳影响不显著,但显著改善蚯蚓存在土壤的pH值。黑麦草生物量与土壤总磷、硝态氮、铵态氮和速效磷显著正相关。偏最小二乘路径分析表明蚯蚓活动显著提高土壤全量和速效养分含量,湿润条件下速效养分对植被生物量具有显著正效应,干旱条件下其作用不显著。综上,蚯蚓活动改善土壤肥力状况,促进植被生长,蚯蚓活动可缓解干旱对植被生长的不利影响。研究结果对深入认识蚯蚓对生态系统作用具有重要意义,为退化土地生态修复管理提供科学依据。

关键词：赤红壤蚯蚓干旱胁迫黑麦草养分循环

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砷镉在不同矿物界面的相互作用过程

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土壤学报 2022年第6期59卷 1583-1593页

作者：黄敏雪管玉峰苏子贤陶亮华南师范大学环境学院广州510006 广东省科学院生态环境与土壤研究所华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心广东省农业环境综合治理重点实验室广州510650 广东省农业科学院农业经济与信息研究所农业农村部华南都市农业重点实验室广州510640

重金属元素镉砷由于毒性高、活性大及危害强等特点,其土壤界面化学过程是土壤科学研究中的热点问题。虽然已有大量报道涉及镉砷的界面化学过程研究,但很少排除pH这一重要因子对研究结果的干扰。因此,本研究通过序批式反应,在排除pH干扰... 详细信息

重金属元素镉砷由于毒性高、活性大及危害强等特点,其土壤界面化学过程是土壤科学研究中的热点问题。虽然已有大量报道涉及镉砷的界面化学过程研究,但很少排除pH这一重要因子对研究结果的干扰。因此,本研究通过序批式反应,在排除pH干扰的条件下,定量研究了砷及镉在不同矿物界面(包括氧化铝、二氧化钛和高岭石)单独存在以及共同存在条件下的相互作用过程。研究结果表明:不同矿物界面上砷和镉的吸附动力学符合准二级动力学模型,化学吸附为其控速步骤;镉及砷的吸附效率(吸附量/比表面积)在不同矿物界面上均呈现出二氧化钛界面远高于氧化铝界面,而氧化铝界面高于高岭石界面;随着镉/砷浓度比的递增,镉的关键界面作用过程调控机制由静电吸附控制为主逐步转变为静电吸附与形成界面-砷-镉三元络合物共同作用,继而转变为形成表面沉淀控制;而随着砷/镉浓度比的递增,砷的关键界面调控机制发生从吸附控制为主向沉淀控制为主的转变。该结果可为重金属元素在土壤矿物界面的微观化学作用过程及其调控措施研究提供借鉴。

关键词：重金属吸附共吸附相互作用三元络合物

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纳米金属颗粒在土壤-植物系统中的迁移转化及生物效应研究进展

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环境科学研究 2022年第2期35卷 435-442页

作者：疏茂汤岑鹏赵峰娃赵青广东省科学院生态环境与土壤研究所广东省农业环境综合治理重点实验室广东广州510650 华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心广东广州510650 中国海螺创业控股有限公司安徽芜湖241070 中国科学院沈阳应用生态研究所辽宁沈阳110016

纳米金属颗粒的安全性是我国纳米产业发展亟需解决的重要课题,认识纳米金属颗粒在土壤-植物系统中的迁移转化和生物效应是其安全性研究的重要内容.本文系统阐述了纳米金属颗粒在土壤中的迁移转化、在植物中的运输过程和机制以及在植物... 详细信息

纳米金属颗粒的安全性是我国纳米产业发展亟需解决的重要课题,认识纳米金属颗粒在土壤-植物系统中的迁移转化和生物效应是其安全性研究的重要内容.本文系统阐述了纳米金属颗粒在土壤中的迁移转化、在植物中的运输过程和机制以及在植物中的生物转化及其对植物的生物学效应,并在此基础上提出未来研究展望.结果表明:①复杂的土壤环境(pH、离子强度、离子价态、温度、溶解性有机质)能够影响纳米金属颗粒在土壤中的迁移及其形态转化(吸附/解吸、分散/沉降、解离和氧化/还原);②纳米金属颗粒首先吸附在植物的根部,再通过质外体或共质体途经向植物内部转移,由木质部和韧皮部组成的维管系统进行转运;③根际分泌物以及植物体内的蛋白质与有机酸等对纳米金属颗粒在植物中的生物转化起到重要作用;④纳米金属颗粒可以通过引起氧化应激或抑制营养元素吸收对植物产生毒性效应.为此,提出未来研究展望:建议重点关注纳米金属颗粒在土壤中形态转变过程的耦合效应,以及各赋存形态在植物体内的运输途径、生物转化过程机制及其对植物生物效应的贡献等.

关键词：纳米金属颗粒土壤-植物系统迁移转化生物效应

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微生物介导铁还原耦合氨氧化过程的研究进展

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微生物学报 2022年第6期62卷 2249-2264页

作者：程宽李涵杜衍红董海波刘同旭中国科学院广州地球化学研究所广东广州510640 广东省科学院生态环境与土壤研究所华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心广东省农业环境综合治理重点实验室广东广州510650 中国科学院大学北京100049

铁的氧化还原过程可以显著影响环境中次生矿物的形成、养分转化和污染物的归趋。作为厌氧环境中新发现的铁循环过程,铁氨氧化过程对自然和农田生态系统中氨氧化的贡献可达10%以上,对环境保护和农业生产具有深远的意义。文章主要从发展... 详细信息

铁的氧化还原过程可以显著影响环境中次生矿物的形成、养分转化和污染物的归趋。作为厌氧环境中新发现的铁循环过程,铁氨氧化过程对自然和农田生态系统中氨氧化的贡献可达10%以上,对环境保护和农业生产具有深远的意义。文章主要从发展历程、相关微生物、反应机制、影响因素和环境意义等方面综述了铁氨氧化过程。在此过程中,Acidimicrobiaceaesp.A6和异化铁还原菌(DIRB)是驱动铁氨氧化过程的关键微生物,环境pH、Fe(Ⅲ)的浓度和种类、碳源和Mn(Ⅳ)氧化物是重要环境影响因子。铁氨氧化过程可能由微生物独立驱动完成,也可能由微生物-化学耦合作用驱动完成。从环境意义看,铁氨氧化过程对减少温室气体排放、固定重金属等方面具有积极影响,但也会导致氮素流失等负面环境效应。后续的研究可以从纯化微生物、拓展研究方法等方面着手,进一步提升铁氨氧化过程的研究广度和深度。

关键词：铁氨氧化 NH_(4)^(+)氧化铁还原

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光照和避光条件下石灰性水稻土Fe氧化还原与Cu活性关系研究

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生态环境学报 2022年第7期31卷 1448-1455页

作者：董乐恒王旭刚陈曼佳王子豪孙丽蓉石兆勇吴琪琪河南科技大学农学院河南洛阳471023 广东省科学院生态环境与土壤研究所/华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心/广东省农业环境综合治理重点实验室广东广州510650

厌氧条件下土壤中Fe氧化还原过程与重金属的环境行为密切相关。目前关于石灰性水稻土中Fe氧化还原过程中重金属Cu活性变化仍缺乏系统性研究。采用室内淹水厌氧培养方法,在模拟不同Cu污染程度的基础上,研究光照/避光条件下,石灰性水稻土... 详细信息

厌氧条件下土壤中Fe氧化还原过程与重金属的环境行为密切相关。目前关于石灰性水稻土中Fe氧化还原过程中重金属Cu活性变化仍缺乏系统性研究。采用室内淹水厌氧培养方法,在模拟不同Cu污染程度的基础上,研究光照/避光条件下,石灰性水稻土中Fe氧化还原、Cu活性变化及体系中C转化动力学。结果表明,避光条件下,石灰性水稻土Fe(Ⅲ)主要表现为还原过程,且随着Cu污染程度的加深,Fe最大还原速率逐渐降低,轻、中、重度Cu污染土壤分别降低了12.28%、17.54%、31.58%,Fe(Ⅲ)的最大还原速率与Cu的污染程度呈显著负相关关系。同时,Fe(Ⅲ)的还原过程能够降低土壤Cu活性,促进Cu形态转化,体系中0.5 mol·L^(-1) HCl和DTPA提取态Cu含量分别下降了99.6%和96.1%;以中度污染土壤为例,避光培养结束后,体系未检测到弱酸提取态Cu,可还原态和可氧化态Cu的含量分别增加了30.5倍和25.1倍。光照条件下,体系中Fe的氧化还原表现为先Fe(Ⅲ)还原、后Fe(Ⅱ)氧化的过程,随着Cu污染程度的加深,对Fe(Ⅱ)氧化的抑制作用逐渐增强,铁氧化还原菌是介导土壤Fe氧化还原过程的主要驱动力;同时,Fe氧化还原亦能影响土壤中Cu的活性,体系中0.5 mol·L^(-1) HCl和DTPA提取态Cu含量分别下降了23.0%和74.5%;培养结束后,中度污染的石灰性水稻土中弱酸提取态Cu含量下降了94.5%,而可还原态和可氧化态Cu的含量分别增加了28.9倍和18.3倍。水溶性无机碳(WSIC)增加量与Cu活性降低量之间存在极显著正相关关系。以上研究结果可为石灰性土壤中Fe的氧化还原过程及重金属环境行为提供一定的理论依据。

关键词：石灰性水稻土 Fe(Ⅱ)氧化 Fe(Ⅲ)还原 Cu活性重金属

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