基于能值分析的煤炭矿区复合生态系统评价

煤炭矿区复合生态系统评价是对其进行有效管理及调控的手段之一。研究了煤炭矿区复合生态系统内涵,剖析了煤炭矿区复合生态系统的典型特征,论述了运用能值分析方法评价复合生态系统的特殊性;进而,构建了煤炭矿区复合生态系统及其子系统的能值评价指标。选择山东省龙口矿区北皂煤矿为研究对象,进行了实证研究。应用实际数据,测算了2006—2012年复合生态系统及子系统各个能值评价指标。研究结果表明,能值理论与能值分析是评价煤炭矿区复合生态系统的有效方法,各项指标变化反映了复合生态系统的演进趋势;不可再生煤炭资源的过度消耗、可再资源利用率低是这一系统的典型特征;能值评价指标的测算结果表征环境子系统负荷较小。研究结果可为实施有效的煤炭矿区复合生态系统管理提供智力支持和决策参考依据。     

基于演化博弈的煤炭矿区生态修复管理机制研究

地方政府环境监管部门和煤炭企业是煤炭矿区生态修复保证金制度实施的重要责任主体。从演化博弈论的研究视角探讨了地方政府与煤炭企业在生态修复保证金制度实施中的决策演化过程,构建了地方政府与煤炭企业演化博弈模型,根据复制动态方程规律得到了参与者的行为演化规律和行为演化稳定策略,分析了生态修复保证金制度实施的策略选择影响因素。选择龙口矿区为研究对象进行了实证研究,结果表明:地方政府的监管力度随煤炭企业的生态修复比例变化而变化,生态修复初期比例低;随着地方政府监管力度加大,生态修复比例相应提高,地方政府可以适当放松监管,但监管力度应保持在一定范围内,确保系统向最优状态演化。可通过动态调节保证金收缴金额,增加税收优惠,降低煤炭企业的治理成本,加强对地方政府环保政绩考核,引导地方政府与煤炭企业共同促进煤炭矿区生态修复工作有效实施。     

矿区生态产业评价指标体系

论述了煤炭矿区生态产业评价指标体系设置的理论依据,针对煤炭矿区生态产业链的特点和发展模式,从自然资源、经济效益、环境效益和社会效益四个角度出发选择筛选指标,构建了煤炭矿区生态产业评价指标体系.建立了模糊综合评价模型,探讨了运用层次分析法并通过熵值法修正的确定评价指标权重的新方法,构建了各因素指标的模糊隶属度函数.应用龙口矿区2010年的指标数据对所建模型和方法进行检验,对龙口矿区生态产业发展及生态产业链延伸提出了具体建议.     

安徽省某酸性矿山废水坑湖中细菌群落的垂向分布特征及其影响因素

【目的】探究酸性矿山废水(acid mine drainage,AMD)坑湖中细菌群落沿垂向不同水深的分布规律及与环境因子之间的相互作用。【方法】采用16SrRNA基因高通量测序技术,对安徽省某AMD坑湖中6条采样垂线不同水深深度的细菌群落进行调查,同时测定水质理化指标,使用统计学软件分析细菌和地化参数间的联系。【结果】AMD坑湖中水质特征及细菌群落结构出现明显分层现象,自上而下溶解氧降低而pH和多种金属离子浓度增加,微生物群落结构发生变化,多样性和部分物种的丰度增大。细菌群落组成上,表层水域以Proteobacteria (Alpha、Gammaproteobacteria)和Acidobacteria占据主导地位;中下层水域则由Firmicutes、Acidobacteria、Actinobacteria、Gammaproteobacteria和Patescibacteria等共同主导。统计分析结果表明,TN、DO、ORP、pH、Fe、Mn、Al和Zn与嗜酸细菌丰度显著相关,是细菌空间分布的主要限制因素。【结论】AMD坑湖中水质理化特征和细菌群落分布在垂向空间上存在显著差异,群落的...     

一株耐酸微藻的分离鉴定及其对锰离子胁迫的生理响应

【目的】探讨在酸性含锰极端水环境中油球藻的生长特性及其对环境pH和Mn~(2+)的影响。【方法】从某硫铁矿山的酸性废水库中分离获得纯化藻株,通过形态观察及18S r RNA基因测序对其进行鉴定,并着重考察了不同pH和典型金属离子Mn~(2+)浓度对其生长特性的影响,并通过测定藻生物量、光合色素、丙二醛(malondialdehyde,MDA)和还原型谷胱甘肽(reduced glutathione,GSH)含量以及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)比活力的变化,分析该藻对Mn~(2+)胁迫的生理响应机制。【结果】分离得到的藻株经鉴定为Graesiella sp.MA1;pH对该藻的生长有显著影响,其最低耐受初始pH为3.5;在初始pH为3.5和Mn~(2+)浓度分别为5、30和55 mg/L时,藻细胞生物量随着Mn~(2+)浓度的增加而下降,各试验组中的Mn~(2+)浓度亦分别降低了28.62%、21.90%和18.84%,且pH值分别升高至5.7、5.6、5.4,对照组pH则高达9.1;在培养24 d后,藻细胞叶绿素a/b值随Mn~(2+)浓度增加而下降,而MDA、GSH含量以及SOD、APX比活力则显著增加。结果表明,从酸性矿山废水库中分离纯化获得的油球藻能够同时耐受低pH和一定浓度范围内的Mn~(2+),在这种极端环境下,其细胞内的抗氧化系统缓减了膜脂质过氧化作用,从而在耐受重金属离子与解毒方面起到了重要作用。【结论】Graesiella sp.MA1具有耐受低pH、重金属离子以及产碱的作用,研究结果为利用油球藻开展酸性矿山废水原位生物修复提供了一定的理论依据。     

矿区生态产业共生系统的稳定性

以矿区生态产业共生系统为研究对象,重点研究了影响其稳定性的因素。从矿区生态产业共生系统的共生模式及其共生策略两方面对系统稳定性进行了深入探讨。利用Logistic模型分析共生模式对系统稳定性的影响;利用博弈论分析共生策略对系统稳定性的影响。在此基础上,提出了相应的解决方案,从而有助于解决矿区生态产业共生系统的稳定性问题。     

基于时空尺度及利益关系的生态服务功能

在生态服务功能传统评价方法的基础上,拓展了生态服务功能的评价流程,即增添了生态服务的时空尺度与利益关系分析。研究了山东省长岛县生态服务价值的变化趋势、生态服务价值的空间表现、生态价值的社会群体利益关系。结果表明:1994年～2003年,长岛县生态服务价值总体呈现出增—减—增的趋势,1999年生态服务价值降到最低值74523万元,2003年上升到最大值101886万元;分析并计算长岛县生态系统的生物生产性服务、娱乐功能、自然保护价值,这些服务功能表现出明显的空间差异性,即生物生产服务功能仅对长岛区域至关重要,娱乐功能不仅体现在长岛区域,更多体现在全国范围,自然保护价值体现于全国乃至全球范围;分析了不同参与者在获取生态服务方面的差异及参与者之间的生态利益关系,不同的参与者在其空间范围中取得不同的生态服务;生态服务功能的时空分析、利益关系分析是生态管理部门制定科学决策的基础。