环境因素对天目山柳杉树轮δ13C方位分布的影响

应用方差分析、经验正交函数、合成分析,研究了天目山柳杉（Cryptomeria fortunei）树轮中δ^13C随方位的分布特征。应用相关分析探讨了这种分布特征的年际差异与环境因素的关系。结果表明：树轮δ^13C值有显著方位差异和年际变化,不同方位的差异可以用4个基本角分布型表示,其中一型表示各方位δ^13C比多年平均值偏大,其中北（N）、西（W）、西南（SW）、南（S）较平均值偏大约0.5,而其余4个方位偏大不到0.2;二型各方位也较多年平均值偏大,但各方位差异不大,除N方位较小外,其余均在0.2-0.4之间。三型为各方位δ^13C较平均状况偏小,其中西北（NW）、东北（NE）方位约偏小0.4,其余方位偏小0.2-0.3。四型表现为NE、东（E）、东南（SE）与平均状况一致,西北(NW)方位较平均状况偏大约0.1,N方位偏小0.2,其余3个方位则偏小约0.3。而其年际变化既可用这4个角分布型的更替表示,也可以用第一、二主成分表示。δ^13C的第一主成分与前一年8-12月降水量负相关,与当年1-3月降水正相关。第二主成分与前一年8月至当年1月的6个月平均气温正相关。不同的角分布型与不同的气候状态相联系。一型出现的有利气候条件是R8-12少、R1-3多、T3-7低并且T8-1高;二型出现的有利气候条件是R8-12少、R1-3多、T3-7低并且T8-1低;三型出现的有利气候条件是：R8-12多、R1-3少、T3-7高并且T8-1高;四型出现的有利气候条件是：R8-12多、R1-3少、T3-7高并且T8-1低。可见角分布型的差异可能包含着环境变化的信息,因此同时利用树轮整体平均δ^13C值的序列和角分布型序列来重建历史气候,可以得到更多的历史气候变化信息。     

人工生态系统净化水质模型研究

建立了自来水厂取水口附近的人工生态系统水质模型、研究在水面面积、水生植物放养密度、取水量等改变条件下,取水口处水质的变化特征。这一模型可应用于确定人工生态系统水面积面积,水生植物放养密度等值,以达到满足自来水厂取水口处水质的要求,对模型参数适当确定后,可应用于其它水域。     

优化湖泊流域水环境的对策与关键技术——从物质循环及平衡观点看

经济发展和生活水平提高对水量水质提出了更高要求,而用水越多、污水也越多,使安全水资源匮乏日益成为制约我国高速经济发展与生态保护的瓶颈.大力减少污染源排放无疑是极重要的,但目前湖泊流域内的第一、第二、第三产业都难于做到无污染排放,致使水系退化为纳污渠/库.因此目前同样极为重要的是要改善水质、修复水生态系统:从物质循环及平衡观点看,必须发展物理(电、磁、声、光、动力、微气泡等)、化学(慎用)、微生物、植物(水生、陆生+浮岛)、水生动物等综合高新技术,将水中污染物质加以资源化利用,实现以改善水质、优化水环境为主要目标的"环保资源化产业";它在政策支持下启动,不仅有重大社会生态效益,而且可逐步获取越来越多的经济效益.多年来为解决局部水质净化发展起来的物理生态工程(physic-ecological engineering, PEEN)丰富了水循环的含义,将水分循环从水量循环扩大为包括水质循环,使污染水恢复清洁,修复健康水生态系统,主要依靠太阳能因地制宜从局部到大范围,将大量营养盐(包括可能存在其中的毒物)转化为水生植物并取出予以分别利用,是有较高性价比、可操作的对策.采用物理生物削浪、水面植物-沉水植物斑马线式镶嵌、植物群落镶嵌、固定化氮循环细菌等技术,逐步扩大修复健康水生态系统的范围、降低营养盐水平、遏制藻类水华,同时低能耗地将含水量极高的水生植物进行收集、加工、储存、干燥和分别利用,发展可称为"生物环保产业(bio-environmental enterprise, BEE)"的"环保资源化产业".通过此途径,可以加速水质循环过程,在入湖污染负荷未能到达控制富营养化阈值前实现控制湖泊富营养化和遏制藻类水华的目标.文中介绍了实现此目标的途径和关键技术.可以规模化、较廉价地提供饲料肥料和生产活性炭原料.将水草加工成便于运输的"水草袋","水草干"可供在北方干旱半干旱地区和沿海荒滩地种植速生林木、高杆先锋草本植物阵之用.利用水草袋或水草干添加当地污水,使先锋性(例如香根草等速生、适应性强的)植物在当年生长成能固沙、挡风、拦截降雪的阵.逐步修复荒漠化区良性生态.这样,可以用较小代价并较快地联合解决我国面临的控制富营养化与控制荒漠化的生态环境问题.     

太湖开阔水域凤眼莲的放养实验

１９９１－１９９３年在无锡市马山自来水厂太湖水源区开展的旨在除去藻类和净化水质的物理生态工程实验结果表明,在常有大风浪的太湖开阔水域凤眼莲能正常生长繁殖,夏季的净生产力达５００ｇ／ｍ＾２／ｄ左右。根据实验所得,探讨了在该湖开阔水域放养凤眼莲的技术,研究了凤眼莲在不同时期,不同密度下的生产力,增长率,适宜放养密度等,提出了对凤眼莲生长的计算方法,在此基础上,对比分析了凤眼莲在太湖与内塘生长的个体生物     

用镶嵌组合植物群落控制湖泊饮用水源区藻类及氮污染

依据湖泊中不同生态类型水生高等植物的微生境特点,设计建造了由漂浮、浮叶、沉水植物为优势种的斑块小群丛构成的镶嵌组合水生植物群落（ＭｏｓａｉｃＣｏｍｍｕｎｉｔｙｏｆＭａｃｒｏｐｈｙｔｅｓ：ＭＣＭ）,并在太湖五里湖一湖湾内以动态模拟试验,从群落水平研究了水生高等植物群落对富营养化湖泊饮用水源区湖水的净化能力。结果表明,富营养化湖水经ＭＣＭ净化后,藻类生物量（以Ｃｈｌａ计）下降５７７％,藻类数量下降２～３个数量级,氨氮下降６６７％,总氮下降６００％,水质得到明显改善。与以该湖湾湖水为水源的水厂出水相比,经ＭＣＭ净化的湖水其氨氮比水厂出水的氨氮平均低４５１％,总氮低３７３％,可见经ＭＣＭ净化的湖水部分指标优于同源的自来水。综合群落的微生境特征及水生高等植物群落内硝化反硝化细菌分布特点,探讨了ＭＣＭ的除氮机理。     

提高水体净化能力控制湖泊富营养化

建立了湖泊污染物质动力学方程,根据我国湖泊和美国O keechobee湖资料,确定了控制藻类暴发的总磷阈值为0.035m g/L,总氮阈值为0.350m g/L(滇池)和1.050m g/L(太湖);用实测资料,计算得到需要削减的外污染源滇池为总磷、总氮各78%,太湖为总磷69%、总氮56%。提出通过提高水体净化能力可以控制湖泊富营养化的理论依据和如下技术路线:提高湖泊净化率,使其超过输入的污染率,在湖内实现浓度低于控制藻类水华暴发所需要的磷、氮阈值;因地制宜综合运用到太湖、巢湖、滇池等一类大、中型湖泊,加强管理,就可以在占湖泊7%(滇池)和4%(太湖)的湖面上,依托科学布设控制其生长的凤眼莲,将其规模化地加工为有益产品,从而有效地去除湖泊中的营养盐,将水体综合净化率比现有净化率在滇池提高4.6倍,在太湖提高2.1倍,实现控制湖泊富营养化目标,并同步地在约3~4倍相应面积上修复健康水生态系统。     

红枫湖富营养化水体生态修复中水生植物化学成分

高原山区深水型湖泊水深大、水位变化剧烈,不利于水生植物生长,通常的浅水湖泊生态修复技术难以应用.本文选取贵州红枫湖这一典型的高原深水湖泊作为试验点,在右二湖湾以浮岛为载体引种多种水生植物,并对植物根茎叶中的氮、磷及重金属成分进行了分析.结果表明:各水生植物氮含量为菹草＞鲁梅克斯＞聚合草,磷含量为菹草＞伊乐藻＞鲁梅克斯,氮、磷元素去除效果较好的植物为菹草、伊乐藻、鲁梅克斯;试验植物对重金属Cu、Cd、Pb、Zn和Hg均具有一定的耐受性,植物内不同重金属的累积浓度为Zn＞Pb＞Cu＞＞Cd＞Hg,重金属富集系数根＞叶＞茎,Zn/Cd比值为叶＞茎＞根;总体上,黑麦草、鲁梅克斯和菹草重金属的富集系数较高;植物中总氮(TN)与总磷(TP)含量呈显著正相关,重金属与营养元素之间不存在明显的相关性.试验表明,陆生植物依靠浮岛载体能在水面较好地生长,可应用于深水型湖泊污染水体生态修复.在实际应用时,需结合水体污染特点和植物吸收特性选择最佳植物组合类型.     

富营养化水体的水生植物净化试验研究

利用水生植物净化和底泥遮蔽的方法对养鱼池的富营养化水体进行控制研究．结果表明,金鱼藻等6种水生植物对水中总氮、总磷和硝态氮有较好的去除效果,而以狐尾藻和微齿眼子菜两种效果最好,1个月后对总氮的去除率分别为83．84％和77．54％,对硝态氮的去除率分别为95．85％和90．65％,磷的去除率都达到了91．7％．但对氨氮的去除效果稍差,1个月时去除效果只有14％～70％．底泥进行塑料遮蔽处理后在前期(15～20d)能控制底泥中营养盐的释放,但不能保持长久;并在后期表现出“补偿效应”．试验结果还表明。水生植物能有效提高水体透明度和水体观感,但对改善COD和DO的效果不明显．     

人类文明演化的生态观

自从地球上出现生命以后 ,生命就与环境构成了复杂庞大的生态系统。人类的出现使得生态系统日益复杂化 ,纯粹的天然系统逐渐被打上了人类活动的烙印 ,人类根据自身的需要 ,不断地改变原有的纯自然的生态平衡 ,创造出更适合人类生存、生活和生产的人工生态系统 ,达到新的平衡 ,不断建造了人类文明 ,因此 ,人类文明史实际上是一部人与自然环境、社会环境及心理环境竞争与共生、改造与适应的生态史。1　农业文明的兴衰在旧石器时代末 ,地球上人口总数不到 30 0万 ,到中石器时代也只有 1 0 0 0万 ,这一时期 ,人类还仅仅是自然生态系统食物网中的…     

环境因素对天目山柳杉树轮方位分布的影响

 应用方差分析、经验正交函数、合成分析,研究了天目山柳杉(Cryptomeria fortunei)树轮中 随方位的分布特征。应用相关分析探讨了这种分布特征的年际差异与环境因素的关系。结果表明：树轮 值有显著方位差异和年际变化,不同方位的差异可以用4个基本角分布型表示,其中一型表示各方位 C比多年平均值偏大,其中北（N）、西（W）、西南（SW）、南（S）较平均值偏大约0.5,而其余4个方位偏大不到0.2;二型各方位也较多年平均值偏大,但各方位差异不大,除N方位较小外,其余均在0.2～0.4之间。三型为各方位 较平均状况偏小,其中西北（NW）、东北（NE）方位约偏小0.4,其余方位偏小0.2～0.3。四型表现为NE、东（E）、东南（SE）与平均状况一致,西北（NW）方位较平均状况偏大约0.1,N方位偏小0.2,其余3个方位则偏小约0.3。而其年际变化既可用这4个角分布型的更替表示,也可以用第一、二主成分表示。 的第一主成分与前一年8～12月降水量负相关,与当年1～3月降水正相关。第二主成分与前一年8月至当年1月的6个月平均气温正相关。不同的角分布型与不同的气候状态相联系。一型出现的有利气候条件是：R8～12少、R1～3多、T3～7低并且T8～1高;二型出现的有利气候条件是：R8～12少、R1～3多、T3～7低并且T8～1低;三型出现的有利气候条件是：R8～12多、R1～3少、T3～7高并且T8～1高;四型出现的有利气候条件是：R8～12多、R1～3少、T3～7高并且T8～1低。可见角分布型的差异可能包含着环境变化的信息,因此同时利用树轮整体平均 值的序列和角分布型序列来重建历史气候,可以得到更多的历史气候变化信息。