老工业区城市功能的生态化路径评价——以沈阳为例

城市是由经济、社会和环境三个子系统共同组成的复合型生态经济功能体, 其可持续发展的目标就是走向生态化, 实现经济、社会、环境系统呈正反馈关系。以沈阳为例, 采用雷达图综合评价方法, 定量研究沈阳市2000-2010年的城市功能的生态化过程, 并提出了对策建议。在参考国内外生态城市建设等指标体系的基础上, 遴选了26个评价指标, 并基于雷达图进行定性和定量评价。结果表明, 过去近十年中, 沈阳市经济功能、社会功能和环境功能都有一定程度的提升, 但是在速率上具有差异性。在三个子功能系统的作用下, 沈阳市城市功能系统生态化水平也得到一定的提高。沈阳市应该加大基础设施与环境建设的投入, 大力发展循环经济与低碳经济     

中国老工业城市能源消费碳排放的驱动力分析——以沈阳市为例

开展人为因素对区域生态环境影响作用的量化分析,是国际可持续发展领域的研究热点.本文以典型的老工业城市--沈阳市为例,基于IPCC能源消费碳排放计算方法,对1978-2009年城市能源消费碳排放进行核算,并应用基于Kaya等式和岭回归的STIRPAT模型,对影响碳排放量的人文驱动因素进行时间序列分析.结果表明： 研究期间,沈阳市碳排放变化经历了3个阶段,先缓升再略降随后快速增加,2009年的碳排放总量是1978年的46倍;人口规模是影响沈阳市碳排放量增加的主要驱动因子,碳排放量与人口数量呈同比例变化;城市化显著影响碳排放量,是仅次于人口数量的另一个主要驱动因子;人均GDP与碳排放量呈正相关关系,经济发展与碳排放之间不存在Kuznets曲线假说;能源强度降低即技术进步因素是碳排放量降低的主要因素.     

东北老工业区植被覆盖度时空特征及城市化关联分析

植被覆盖度研究一直是揭示自然生态系统演化以及人类活动与环境演化关系的重要路径。基于MODIS 数据,结合像元二分模型和一元线性回归方法, 定量估算东北老工业区2000-2015 年的植被覆盖度及其时空变化特征, 并特别分析辽宁省植被覆盖度变化与城市化水平的关系。结果表明, 1)东北老工业区的植被覆盖度呈现“中部高-东西低-西部最低”的空间分布态势; 2)黑龙江省和吉林省高植被覆盖区明显增加, 但辽宁省高植被覆盖区面积比重由2000 年全省总面积的49.99%下降到2015 年的25.99%, 这一变化情况在辽宁省城市化水平的空间差异中得到进一步的验证; 3)除部分辽西城市植被退化趋势严重并且逐渐向东蔓延, 东北老工业区植被覆盖表现出增加的趋势, 特别是黑吉两省与内蒙古交界的大部分地区植被覆盖度明显提高。研究结果阐明了东北老工业区植被演化格局与过程, 对推动绿色可持续转型及生态文明建设具有重要意义。     

渤海表层沉积物中砷的含量、形态、空间分布及风险评价

考察了渤海海域表层沉积物中砷的含量、分布及赋存形态，评估了沉积物中砷的生态风险，初步探讨了影响沉积物中砷分布的环境化学因子。结果表明，渤海海域表层沉积物中总砷浓度变化范围为9.77～20.60 mg·kg^-1,平均浓度为13.33±2.55 mg·kg^-1。表层沉积物中总砷的空间分布呈现出由近岸向中部逐渐递减趋势，具有西部高，东部低的特点；各个海区之间总砷含量差异显著，渤海湾和莱州湾海区表层沉积物中总砷含量相对较高。渤海表层沉积物中砷的主要形态为挥发性硫化物、碳酸盐或与无定型铁锰氧化物结合态；沉积物中砷具有一定的生态风险。渤海表层沉积物中砷含量与水体温度、磷浓度、溶解氧含量、pH、沉积物中铁含量和有机质含量呈显著的相关关系。水环境因子和沉积物的理化性质可能对沉积物中砷的分布具有重要影响。     

生物有机肥调控对盐碱胁迫下向日葵幼苗生长及生理指标的影响

采用盆栽方法,以清洁土壤为对照,研究了盐碱胁迫下不同生物有机肥施用量(0%、2%、4%和8%)对向日葵种子发芽率和出苗率、幼苗生长及生理指标的影响.结果表明:与对照相比,盐碱胁迫(T0)7～28 d后,向日葵种子的发芽率及出苗率明显降低,种子出苗时间推迟了3 d,幼苗株高、根长、地上部分及根系鲜重、叶片中叶绿素含量、可溶性蛋白质含量均显著降低(P<0.05),而且幼苗根系对盐碱胁迫的敏感性明显大于地上部;与T0处理相比,生物有机肥施用量分别为2%(T1)、4%(T2)及8%(T3)时,向日葵种子的出苗率分别提高了56.4%(P<0.05)、64.3%(P<0.05)及85.7%(P<0.05),出苗时间提早了2～3 d,盐碱胁迫处理7 d后,T1、T2和T3处理组幼苗的生长明显增强,叶片中叶绿素含量分别提高了24.4%(P<0.05)、27.2%(P<0.05)和33.2%(P<0.05),可溶性蛋白质含量分别增加了34.4%(P<0.05)、43.6%(P<0.05)和48.8%(P<0.05);随着处理时间的延长,T1、T2和T3处理对幼苗生长及生理指标的抑制作用均表现出不同程度的降低.综上可知,盐碱胁迫条件下,施用2%～8%的生物有机肥可以明显减轻盐碱胁迫对向日葵种子出苗、幼苗生长及生理指标的抑制作用.     

长白山森林地区河流中汞的时空分布特征

采集并测定了枯水期和丰水期长白山北坡几条河流的水样,研究了长白山地区河流中总汞和甲基汞的时空变化规律.长白山北坡地区河流总汞的变化范围为2.0～20 ng·L-1,受北方燃煤等人为活动影响,枯水期总汞含量高于丰水期;甲基汞的变化范围为0.12～0.55 ng·L-1,不同季节的甲基汞变化不大.水体汞含量随海拔的升高而降低,汇入松花江的几条河流对松花江水体的影响较为明显,随着河流的汇入溶解态汞含量下降,颗粒态汞含量升高.与世界上其他一些森林水体对比发现,长白山水体甲基汞含量较低,但总汞含量较高.估计研究地区河流一年将向下游地区输出33 kg的总汞以及200 g甲基汞,这将进一步加剧下游水体汞的负担.     

脱卤单胞菌属在厌氧降解有机氯化物及污染场地修复应用中的研究进展

脱卤单胞菌 Dehalogenimonas 是绿弯菌门 (Chloroflexi) 脱卤球菌纲 (Dehalococcoidia) 的一个属。脱卤单胞菌属目前包含 Dehalogenimonas lykanthroporepellens、Dehalogenimonas alkenigignens 和 Dehalogenimonas formicexedens 这 3 个已正式命名的物种,其成员均为严格厌氧的专性有机卤呼吸细菌,利用氢气和甲酸作为电子供体,以氯代烷烃 (例如 1,2,3-三氯丙烷、1,2-二氯丙烷和 1,2-二氯乙烷) 作为电子受体,通过介导还原性脱氯反应获得能量进行生长。我国污染场地地下水中氯代烷烃等有机氯污染较为突出,脱卤单胞菌的产能方式使其在污染场地原位修复中具有重要的应用价值。新近发现的 WBC-2 菌株和"Candidatus Dehalogenimonas etheniformans" GP 菌株可以脱氯降解某些氯代烯烃,其中 GP 菌株能够将一氯乙烯完全脱氯至乙烯,拓展了有限的一氯乙烯脱氯菌种资源,丰富了脱卤单胞菌的生态学功能。文中围绕脱卤单胞菌属的生理生化特性、生态功能及基因组信息进行综述,旨在为污染场地有机氯污染物的清理及工程实施提供理论指导。     

湿地生态系统服务功能及其价值核算——以福州市为例

湿地在生态保护和社会发展中占据重要地位,科学合理评估湿地生态系统价值,是湿地保护与合理开发、确保湿地资源可持续性利用的基础。如何科学有效、标准化地评估湿地生态系统生产总值(GEP)并使之纳入国民经济体系核算是科学界和政府部门关注的焦点。本研究构建了湿地生态系统生产总值核算框架体系,并以福州市为研究案例,以多源数据为基础,从功能量与价值量层面,开展了福州市湿地GEP核算研究。结果表明: 2015年,福州市湿地生态系统GEP为2392.33亿元,主要源于湿地的生态调节服务价值(1578.69亿元,占总价值的66.0%),约是产品供给服务价值和精神文化服务价值的2.2和15.6倍。湿地生态调节服务中,以水流动调节服务价值和气候调节服务价值最高,两者占生态调节服务价值的82.9%。福州市湿地单位面积生态调节价值为134.78万元·hm^-2,高于全国水平。福州市各区县中,闽清县湿地生态系统价值量最大,为888.31亿元,占福州市湿地生态系统产品供给和生态调节总价值量的40.1%。福州市滨海湿地的生态调节服务价值最大,约分别是河流湿地和人工湿地类型的2.5倍。福州市湿地生态系统GEP核算是“绿水青山就是金山银山”理念城市尺度的重要践行,为指导地方政府科学管理湿地生态系统提供了技术支撑。     

双齿围沙蚕诱导型热休克蛋白70基因的克隆及Cu胁迫下的表达分析

本研究主要评估了双齿围沙蚕热休克蛋白70(HSP70)基因的分子特征,记录了其对于液态Cu²⁺胁迫的基因表达情况,并通过测序获得的HSP70 cDNA序列与其他沙蚕及无脊椎动物HSP70同源性比对来判定蛋白特性.结果表明: 该HSP70基因全长cDNA序列共2161 bp,包括5′非翻译区48 bp,3′非翻译区142 bp,一个多聚腺苷酸信号序列(AATAAA)和Poly A尾巴以及开放阅读框1971 bp.阅读框共编码656个氨基酸,总分子量为71.43 kD,理论等电点为5.15.该氨基酸序列中含有HSP70家族的3个签名序列——IDLGTTYS、IFDLGGGTFDVSIL和IVLVGGSTRIPKIQK,以及细胞质特异性调控基序EEVD,C端重复序列GGMP.同源性分析表明,本研究所获双齿围沙蚕HSP70氨基酸序列与已报道的序列相似性高达94%,与其他无脊椎生物的HSP70相似性也高达79%以上.荧光实时定量PCR分析表明,Cu²⁺(0.2～5.0 mg·L^-1)胁迫能够显著诱导沙蚕HSP70 mRNA表达,并于1 d后达到峰值.本研究系统描述了双齿围沙蚕HSP70的分子特性,其可被液态Cu²⁺诱导表达,具备作为环境污染分子生物标记物的潜力.     

不同类型茄对镉的富集及嫁接对镉富集特性的影响

以普通茄(Solanum melongena,绿健)和野生茄(S.torvum,托鲁巴姆)为实验材料,通过对嫁接处理前后7叶龄植株开展7d含Cd水培实验(Cd浓度为0.1 mg· L-1),研究Cd在不同类型茄体内的富集特征以及嫁接对茄体内Cd运输途径和富集特性的影响.结果表明:绿健对Cd的富集能力强于托鲁巴姆.不同部位器官中Cd的分布特征为根＞叶＞茎,其中植株吸收的Cd 80.0％左右富集于根部;不同部位叶片,Cd优先富集于植株顶端幼叶中.嫁接使得Cd在茄地上部的富集量明显减少,接穗Cd的富集量均显著低于砧木:以绿健为对照,正向嫁接减少了48.4％,反向嫁接减少了34.2％,托鲁巴姆自嫁接减少了88.5％;以托鲁巴姆为对照,仅自嫁接地上部Cd富集量减少了58.0％.嫁接减少Cd在茄体内富集的原因可能是嫁接使接穗与砧木植物韧皮部结构产生了差异,由此推断Cd在茄体内的长距离运输过程中韧皮部起到了关键作用.