造纸废水对芦苇实生苗生长特性及根系活力的影响

以室内水培的芦苇实生苗为材料,研究6种不同化学需氧量(CODcr)浓度造纸废水处理对芦苇生长指标和根系活力的影响,为利用造纸废水修复自然环境中芦苇实生苗种群提供理论依据。结果表明:(1)不同浓度造纸废水对芦苇各器官鲜(干)重有显著的促进作用,并以中等浓度(300mg.L-1)最为明显;随着造纸废水浓度的增加,废水对芦苇各器官鲜(干)重的促进作用有所减弱,这种减弱幅度在芦苇不同器官上存在差异。(2)高浓度造纸废水导致芦苇根生物量比、根状茎生物量比降低,但影响二者降低的废水浓度存在差异;低浓度造纸废水导致芦苇茎生物量比下降,并使叶生物量比增加。(3)随着造纸废水浓度的增加,芦苇的根系活力呈先上升后下降的趋势,并以CODcr浓度为300mg.L-1时的芦苇的根系活力最强,CODcr浓度为900mg.L-1时最弱。可见,低浓度造纸废水促进了芦苇的生长和根系活力,高浓度废水促进作用减弱甚至会抑制根系活力,并以CODcr浓度为300mg.L-1时芦苇实生苗生长最好。     

基于NLPCA-GSO可持续发展评价——以环渤海区域为例

区域可持续发展水平、发展的持续性和系统的协调性是区域可持续发展定量评价研究的三角构架,而在传统上基于各子系统主成分分析结果直接进行形色各异的加权计算对可持续发展评价而言是有待商榷的。提出了非线性主成分分析和施密特正交化(NLPCA-GSO)相耦合的方法评价区域的可持续发展水平来弥补传统方法的不足,并由此建立区域发展持续性模型和可持续发展系统协调度模型,再以环渤海区域为实证分析其2001—2010年的可持续发展状况。结果表明:基于NLPCA-GSO的可持续发展水平模型可以很好地弥补传统主成分分析及对各子系统结果的综合评价的不足;区域发展持续性模型、协调性模型和区域可持续系统变化的滤波分析形象地揭示区域可持续发展的实质和内涵;实证研究表明环渤海区域在研究时段内可持续发展水平有所上升,而环境子系统持续性的下降是引起区域发展持续性和系统协调度的变化的主要原因。研究结果可丰富区域可持续发展评价的方法学,也可为环渤海区域的可持续发展研究奠定基础。     

不同种源长白落叶松(Larix olgensis)生长的比较研究

通过对柴河林业局头道林场一块8年生的落叶松人工林优势种群的当年生的生长节律与生物量的研究发现:优势林分的当年生枝及顶枝的生长较常规林分高峰期多、高峰期持续时间长和生长量大的优点和不同;生物量的分配的研究结果也说明优势林分的树干生物量积累的比重较常规林分高,证明了该罕见优势林分速生原因的内质性,是一个难得的优良种源。     

露天煤矿排土场边坡植被组成特征及其群落稳定性评价

研究植被恢复过程中植物群落组成、结构及稳定性的变化,可进一步了解到植物群落的演替过程及规律。采用空间代时间的方法对内蒙古锡林郭勒盟北电胜利露天煤矿4个排土场边坡人工恢复植被进行群落调查,在此基础上采用多样性指数与优化后的M.Godron稳定性指数对植物物种组成、物种多样性及其群落稳定性进行分析,探究不同恢复年限排土场边坡植被在恢复过程中群落特征及稳定性变化特征。结果表明：（1）排土场边坡植物物种组成共有16科44属56种,植物群落组成较简单,其中禾本科种类最多,生长型以草本植物为主。（2）随着恢复年限的增加,植物生活型由一、二年生转变为多年生,坡面优势种由人工种植植物转变为本土植物。（3）整体看,随着恢复年限增加,物种多样性呈下降趋势,群落稳定性整体呈上升趋势。（4）由于不同坡向土壤微环境差异,北坡恢复效果及稳定性好于南坡。本研究在一定程度上可为露天煤矿排土场边坡人工修复过程中植物物种及合理配置模式的选择提供科学依据。     

长白山温带森林生态系统关键要素耦合及演替过程动态模拟

认识生态系统内和生态系统间耦合机制,揭示复合生态系统功能规律,对促进我国山水林田湖草沙项目一体化修复和保护实践具有重要的意义。针对目前修复和保护工程中出现的缺乏系统性、连续性等问题,以拥有丰富生态资源的长白山温带森林生态系统为研究区域,对其关键要素“水土气生”进行耦合建模。通过分析模型的运行机理,探究重要子模块之间的相互作用以及子模块内部生态关键要素的耦合机制,并以长白山温带落叶阔叶林的组成树种和环境因素为对象构建模型参数,通过运行林窗模型1000次,得出长白山温带森林的动态演替过程。结果表明：在森林生态系统的演替过程中,“水土气生”体现为模型中有效积温、干旱天数(低于土壤凋萎点的天数)、土壤可利用氮以及可利用光,这些关键要素之间相互影响,综合决定着每棵树木的更新、生长、死亡过程。模拟结果显示在长白山温带针阔混交林的动态演替过程中0—70 a, 70—170 a, 170—280 a, 280—400 a四个阶段分别有不同的树种组成特征,与真实演替过程比较发现模拟林具有明显的阶段性。白桦、山杨为演替先锋树种,0—70 a期间生物量共占比为55%,70 a后生物量减少最后消失;紫椴、蒙古栎、水曲柳等为过渡树种,这些树种进一步改变了生长环境。红松在170 a前生物量占比仅为3%左右,随演替的发展生物量持续增加,170—280 a期间生物量占比15%,280 a之后红松生物量占总林分的50%。该结果模拟森林动态过程符合演替规律,充分说明多关键要素“水土气生”耦合机制的合理性,对于促进生态系统尺度上多生态要素耦合的相关研究提供了科学理论基础以及方法技术。     

造纸废水灌溉对黄河三角洲盐碱地土壤酶活性的影响

造纸废水含有大量有机营养物质,经生物塘处理后灌溉退化滨海盐碱地可以有效改善土壤化学性质。分析了不同灌溉方式对土壤脲酶、磷酸酶、脱氢酶活性的影响。结果表明：在废水灌溉、清污轮灌和清水灌溉3种处理下,棉田土壤的脲酶、磷酸酶和脱氢酶活性均有显著提高;同样,清污轮灌模式下,轻度、中度及重度盐碱化土壤的脲酶、磷酸酶和脱氢酶活性也均有较显著的提高。较之棉田土壤和轻度盐碱化土壤,中度和重度盐碱化土壤酶活性的提高更为显著,具体表现为,与对照相比,中度盐碱化土壤的脲酶、磷酸酶以及脱氢酶活性分别提高了44.7%、15.6%、12.4%, 重度盐碱化土壤分别提高了823%、551%、320%。研究证明造纸废水灌溉不但可以提升退化盐碱地的土壤肥力,还可以显著提高退化盐碱地的土壤酶活性。     

土壤溶解性有机碳在陆地生态系统碳循环中的作用

土壤溶解性有机碳(DOC)是有机碳库的活跃组分,在陆地生态系统碳循环中发挥重要作用.本文从碳循环重要性着手,综述了土壤DOC在土壤碳固持与温室气体排放中的作用;结合我国的现实情况(如土壤酸化、气候变暖等),探讨了土壤DOC的相关影响因素如土壤性质、环境因素、人为活动对土壤DOC的影响及作用机制,对进一步理解土壤DOC在陆地生态系统碳循环与温室气体减排中的作用具有重要意义.     

造纸废水灌溉黄河三角洲重度退化滨海盐碱湿地对土壤化学性质的影响

造纸废水含有大量有机营养物质,可以用来恢复退化湿地。研究了处理后的造纸废水灌溉重度退化滨海盐碱湿地对土壤pH值、水溶性总盐、Na+、Cl-以及营养成分的影响。结果表明:灌溉后土壤pH值略有升高,没有加重土壤碱化;土壤水溶性总盐、Na+、Cl-分别比对照降低9.61%37.05%、3.16%21.66%、5.38%28.44%,且上层土壤降低率高于中下层土壤;土壤有机质、碱解氮、速效磷含量显著提高,增加率分别比对照高13.68%31.45%、30.01%101.2%、1.08%18.28%;速效钾含量没有显著提高。和正常芦苇湿地比较可知:灌溉后重度退化滨海盐碱湿地土壤化学性质得到改善,达到芦苇生长条件,可以进行芦苇湿地的恢复与重建。     

煤炭资源型城市生态安全评价——以锡林浩特市为例

煤炭资源型城市生态安全评价能够协调人口、资源和环境之间的矛盾,保障城市可持续发展。基于PSR模型,以煤炭资源型城市锡林浩特市为研究区域,从生态环境和社会经济方面共选取了33个指标因子,构建了煤炭资源型城市的生态安全评价指标体系,运用熵权TOPSIS法进行了城市生态安全综合评价,并通过障碍度模型对城市生态安全的主要障碍因子进行了研究。研究结果表明:(1)2008—2017年锡林浩特市生态安全水平总体呈缓慢上升趋势。生态安全综合评价指数从0.464上升到0.553,安全等级由较不安全转为临界安全状态;(2)10年间PSR三大指数表现出不同变化特征。压力指数呈下降后上升再小幅下降的变化趋势,状态指数呈波动上升趋势,响应指数呈快速上升趋势;(3)子系统的障碍度分析表明压力系统的障碍度最大,是影响煤炭资源型城市生态安全的首要因素。子系统的障碍度变化趋势表现为:压力系统和状态系统的障碍度均不同程度增大,响应系统的障碍度越来越小;(4)单项指标的障碍度分析表明影响该资源型城市生态安全的主要障碍因子集中在压力系统和状态系统,10年间最大障碍因子经历了从城镇化率到矿区面积的演变。     

沙枣（Elaeagnus angustifolia）和孩儿拳头（Grewia.biloba G.Don var.parviflora）幼苗气体交换特征与保护酶对干旱胁迫的响应

以沙枣和孩儿拳头2年生盆栽苗为材料,采用称重控水的方法设置4个土壤含水量梯度(CK、T1、T2、T3),研究不同干旱胁迫对沙枣和孩儿拳头气体交换特征与保护酶的影响.结果显示:(1)干旱胁迫不仅引起两物种净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间 CO2 浓度的下降,而且使其日变化曲线在一定程度上发生改变;在轻度(T1)和中度胁迫(T2)下,两物种净光合速率下降主要是由气孔因素引起的,重度胁迫(T3)下,净光合速率下降主要是非气孔因素引起的.(2)随着干旱胁迫增加,沙枣瞬时水分利用效率呈现增加下降再增加趋势,孩儿拳头呈现下降趋势;两物种表观光能利用效率显著下降,重度胁迫下(T3),下降率达50%左右,孩儿拳头表观光能利用效率对干旱胁迫比较敏感;两物种表观CO2利用效率总体呈现下降趋势,沙枣表观CO2利用效率日进程经历了单峰(T1)、双峰(T2)、单峰(T3)的变化,孩儿拳头各处理的表观CO2利用效率日变化均呈现单峰曲线.(3)随着干旱胁迫加剧,两物种叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性先升高后降低,土壤含水量高于12.8%时,两物种SOD酶活性均高于CK,随着土壤含水量的降低,SOD酶活性低于CK;重度胁迫下(T3),沙枣POD酶活性虽然有所下降,但仍高于CK,而孩儿拳头则和CK无显著差异;两物种CAT酶活性在重度胁迫下(T3)显著低于CK;随着干旱胁迫程度的增加,两物种叶片中的丙二醛(MDA)含量均呈现升高趋势,孩儿拳头脂质过氧化程度受干旱胁迫的影响较大.