微生物降解石油污染物机制研究进展

石油污染是当前紧迫的水环境问题,研究石油污染物降解机制有助于探索石油污染修复技术路径。重点介绍了微生物降解石油污染物过程中的微生物种类、降解机制和反应机理,即具有代表性的细菌、真菌和藻类,石油烃的有氧降解(链烷烃、环烷烃和芳香烃)和厌氧降解(脱氢羟基化、延胡索酸盐加成)。并对微生物降解石油组分的影响因素进行了讨论,具体包括:烃类结构(支链多结构越复杂,越难降解)、微生物种类(混合菌的生化降解能力更强)、环境因子(pH、温度、盐度、含氧量和营养物质),进一步指出了生物修复技术应用于石油污染修复治理研究中的优缺点。此外,还对现有微生物降解技术的应用做了简要概述,归纳总结现有研究中存在的问题,尝试性的提出了今后生物降解石油污染物的研究重点,即生物降解石油的机制还需进一步明确,并重点分析了生物电化学方法在降解去除石油污染物方面可行性。综述石油烃生物降解机制和反应机理,以期为生物修复水体石油污染提供参考和借鉴作用。     

旱生芦苇对地下水位变化的生态响应及适应机制

地下水作为干旱半干旱地区可利用水的主要存在形式,是影响植被生存的主要生态因子。通过人工模拟地下水位,探讨了旱生芦苇对不同地下水位的生态响应及适应机制。结果表明:(1)随地下水位的降低,旱生芦苇净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)和胞间CO_2浓度(C_i)均呈先增后减的变化趋势,其生长季均呈单峰曲线,以7—8月为峰值;(2)旱生芦苇叶绿素(Chl)含量随地下水位的降低呈先增后减的动态变化;(3)旱生芦苇脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)和可溶性蛋白质(SP)含量随地下水位及其生长季的变化规律不一致,但三者在抑制干旱胁迫过程中存在相互补偿的关系;(4)随地下水位的降低,丙二醛(MDA)含量呈先增后减的变化趋势,且随生长季变化增加显著;超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性增加显著,且SOD比CAT对干旱胁迫反应更敏感,是适应干旱胁迫的主要抗氧化酶;(5)旱生芦苇生理因子对P_n的重要性大小顺序为G_sSPChlT_rC_iSS。     

东北城市露水凝结观测及其与常规气象要素的关系

露水是城市生态系统水循环组成部分,是重要的凝结水资源和湿度来源,为了揭示"全球变暖"对我国东北地区城市露水凝结的影响,于2014和2015年植物生长季对长春市绿地区、道路区及裸土区露水强度和气象因子进行监测和相关性分析。结果表明,东北城市绿地区露水强度与相对湿度、露点温度、气温、风寒温度、太阳辐射(n=254,P0.01)正相关,与PM_(2.5)、PM_(10)、空气质量指数、夜间风速、大气压(n=254,P0.01)负相关。东北城市年露日数为132—136d,占无霜期的62.5%左右。绿地区是城市生态系统水汽凝结的主要区域,绿地区占市区面积的比例是城市年露水量的决定因子,长春市年露水凝结量约为23—35mm,如城市绿地区所占比例降低至5%,年露水量基本可忽略不计。东北城市露水强度可通过I=(-5.9+0.156RH-0.86V_(night)+0.117R_n)×10~(-2)(R~2=0.857)模型进行模拟。结合研究区1965—2015年植物生长期夜间凝露段气候因子的变化趋势,判断东北城市生态系统露水量的变化率为-1.07mm/10a(P0.01)。在相对湿度、夜间风速和太阳辐射共同影响条件下,研究区气候变化对露水凝结影响不大。提供了城市不同下垫面露水监测及计算的方法,完善了不同生态系统露水监测体系,通过间接模型法构建了露水强度模拟模型,进一步明确了气候变化对近地表水循环的影响。     

基于土地利用变化的长春市生态风险评价

基于长春市1985年、2000年和2015年的Landsat TM遥感影像, 提取3个时相的土地利用类型数据, 通过构建网格尺度下的生态风险指数, 借助空间分析、地统计分析等方法定量评价长春市土地利用变化下的生态风险时空演变特征, 并应用地理探测器对其影响因子进行探测。结果表明: (1)1985—2015年, 长春市土地利用变化明显, 建设用地持续扩张, 耕地波动式收缩; 土地利用中耕地转为建设用地、林地与耕地间的相互转换是地类转移的主要形式; (2)长春市土地利用生态风险呈小幅下降趋势, 在地域内呈现西高东低的分异特征, 生态风险热、冷点区空间分布相对稳定并具有一定程度扩张趋势; (3)生态风险快速增长时期, 经济、人口与发展活力的空间格局成为长春市生态风险的主导因子, 而海拔与三者的协同作用进一步增强了生态风险的解释力。总体来看, 建设用地扩张会加剧中心城区生态风险, 但与区域整体生态风险增高并不存在必然联系; 为防止高风险区持续扩张, 城市应设定“增长边界”、转变空间发展方式、高效集约利用建设用地, 加强城市生态系统自然保育、防止景观破碎化, 实现城市可持续发展。     

CLUE-S模型在长白山自然保护区外围规划中的应用

受自然保护区旅游业快速发展影响,长白山自然保护区外围土地利用变化加剧。因此,对区域土地利用布局进行科学规划具有十分重要的意义。以长白山自然保护区外围30 km区域为研究对象,探讨了CLUE-S模型在小尺度土地利用规划中的应用。在分析研究区1991—2007年土地利用变化的驱动力基础上,根据区域规划预案,模拟2020土地利用布局。利用模拟结果划定空间管制区和乡镇布局,并与现有规划进行了对比。结果表明,基于CLUE-S模型的土地规划明显抑制了区域景观破碎化进程,减弱了人为活动对景观的影响,该方法可以为长白山区域土地利用规划提供有力的技术手段和科学支撑。     

计算机技术在图书档案管理中的应用

计算机技术为主体的现代信息技术迅猛发展和广泛应用,为图书档案信息资源的科学管理和有效开发利用创造了前所未有的契机,本文主要阐述了计算机技术在图书档案信息管理中的应用以及解决对策。     

基于网络语义资源挖掘的景观设计理念传达有效性评价——以长春莲花山生态旅游度假区浅山区为例

随着浅山区周围的大城市规模不断扩张外溢,大部分城市出现城市主城区平坦,用地资源枯竭的现象,近郊浅山地区近年来迅速成为极具价值潜力的区域,但通常受其生态敏感性的限制,政府对其开发非常审慎,也期望能够得到开发建设的跟踪评价结果。长春莲花山生态旅游度假区是吉林省重要浅山区,8年来开发建设已初具规模,其已开发建设的浅山区域是否得到公众认可？亟待科学验证与评价。通过分析浅山区景观评价的难点：1）可达性低;2）人口流动大;3）人口分散;4）特色资源限制,选取网络大数据爬取和语义挖掘方法,从侧面进行客观评价,量化分析管委会的景观设计理念传达给大众的有效性,科学检验公众对景观设计理念认同程度。通过对比规划师景观设计理念以及大众发布的评价语料数据库两者话语符号的权重大小,分析有效传达的程度。同时根据有效传达词汇与景观设计理念耦合确定发展重点,从而为未来发展提出优化建议及建设指引。借此验证了网络语义分析方法在浅山景观设计理念传达有效性评价领域的适用性,为其它已建浅山区域检验是否达到预期景观设计目标提供科学量化评价方法,从而保证浅山区域发展方向的正确性及合理性。     

采伐木对森林碳储量的影响

森林是陆地生态系统中最大的碳库。在全球变暖背景下,有关林业管理对森林碳库的影响引起各国科学家的日益关注。目前国内大多数文献都将森林采伐木碳库视为当年排放,而实际上采伐木能长时间储存碳。本文根据利用方式和采伐习惯,将采伐木按使用方式分为:1)DBH≤6cm为采伐剩余物置于林内;2)DBH>6cm为实木产品和纸制产品。以长白山林区典型地带性植被阔叶红松林为对象,通过调查采伐前后乔木组成的变化,根据采伐木碳库实际排放情况,研究了采伐前后森林碳储量的动态变化。结果表明:留于林内采伐剩余物为1.1tC.hm-2,排放速度由大变小,全部排放时间80年;实木产品碳储量为20.56tC.hm-2,前80年累计排放20.07tC.hm-2(97.71%);纸制产品为3.63tC.hm-2,前7年累计排放3.45tC.hm-2(95.13%)。若将采伐木碳库视为当年排放,则碳库采伐后20年才能达到采伐前的水平;而考虑采伐木碳库实际排放速率,碳库储量则一直大于采伐前水平。因此,将采伐木碳库实际排放列入考虑,有利于合理估算我国森林碳储量,对正确评价我国森林碳汇功能具有积极意义。     

生境质量对城镇化的时空响应——以长春市为例

生境质量是评价区域生态安全的重要指标,掌握其对城镇化发展的时空响应,有利于新型城镇化的深入推行。本研究基于土地利用数据,在综合利用空间分析及生态模型分析基础上,从网格尺度对长春市景观格局、生境质量及其样带进行时空特征分析,并进一步探讨生境质量在城镇化发展过程中的响应状况。结果表明: 长春市景观斑块密度、边缘密度及Shannon多样性指数低值多分布在西部平原地带,聚合度指数高值区则在市域东部及南部呈现片状格局。2000—2015年,长春市生境质量呈退化趋势且空间异质性显著,大致呈现出“东高西低”分布态势,建设用地扩张及交通基础设施建设对区域生境质量退化起到主导作用;不同样带内生境质量变化存在显著差异性,水域整体变化相对较小,而山脉、城市扩张及交通的变化频度及幅度处于较高水平。坡度及高程等自然因素基本塑造了长春市生境质量整体分布格局,而人口密度、国内生产总值、夜间灯光指数等城镇化要素与生境质量总体呈负相关关系。为缓解城镇化带来的生态压力、促进生境质量的回升,本研究提出防止大黑山脉林区滥砍乱伐、以生态手段修复生境退化地区,提升城镇建成区土地利用效率、促进城镇“精明增长”,设定丘陵地带耕地红线、加强生态基础设施建设等差异化发展策略。