北京建成区外来植物的种类构成

大量种植外来植物已成为我国城市绿地建设的一个主要问题。开展城市建成区外来植物种类构成的研究, 可为城市植物的多样性保护及绿地的科学设计提供重要依据。本文采用分层随机抽样法, 调查了北京市五环以内的乔木样地1,050个, 灌木样地797个, 草本样地2,228个, 共记录外来维管束植物80科208属324种。统计分析的结果显示, 北京建成区植物的外来种比例高达53%, 其中64%的国外外来种来自美洲和亚洲; 不同生活型植物中以常绿植物和藤本植物的外来种比例最高。根据其盖度、密度和频度值, 北京建成区主要外来种有野牛草(Buchloe dactyloides)、凹头苋(Amaranthus blitum)、虎尾草(Chloris virgata)、大叶黄杨(Euonymus japonicus)、圆柏(Sabina chinensis)、刺槐(Robinia pseudoacacia)、白皮松(Pinus bungeana)等15种, 部分外来种已成为建成区绿地的优势植物。外来种比例最高的绿地类型是观赏性要求较高的公共设施绿地。外来植物属的区系地理分布很广泛, 与北京建成区的乡土植物相比, 热带成分的比例增加而温带成分的比例降低。北京建成区外来植物的种类构成特点反映了城市建成区为了增加观赏植物种类而人为引入大量外来植物所造成的影响。     

海河流域农田生态系统环境损益分析

根据生态系统服务的内涵,建立了海河流域农田生态系统服务功能评价指标体系,并利用市场价值法、影子工程法和机会成本法等,定量评价了海河流域农田生态系统服务的经济价值和农田环境成本.结果表明：2005年,海河流域农田生态系统环境效益总价值为1802.64亿元;其中,调节功能的价值（794.16亿元）占44.06%,支持功能的价值（1008.48亿元）占55.94%,提供产品和文化功能未进行核算.从不同的功能类型来看,其价值量大小依次为释氧>涵养水源>营养元素循环>土壤保持>废弃物净化>环境净化>固碳>秸秆还田.2005年,海河流域化肥流失和温室气体排放的环境成本较大,为422.93亿元.其中,化肥流失量为427.42×10⁴ t,成本为151.91亿元;产生的温室气体折算为CO₂的量为3599.65×10⁴ t,成本为271.02亿元.     

长江流域生态系统水文调节服务空间特征及影响因素:基于子流域尺度分析

水文调节服务是流域生态系统所提供的重要服务之一,认识流域生态系统水文调节服务空间变异规律及其驱动力,对于流域生态系统保护与恢复、合理开发利用水资源具有重要意义。以洪涝灾害频发的长江流域为对象,运用变异系数法和多元统计方法,在子流域尺度上研究了长江流域生态系统水文调节服务空间特征及影响因素。结果表明,长江流域子流域生态系统水文调节服务呈现出明显的空间异质性,水利工程密集、自然植被覆盖率高达71%的金沙江和汉江水系各子流域水文调节服务最强,降雨与径流变异系数差为0.477;农田和人口密集的嘉陵江水系各子流域水文调节服务最弱,降雨与径流变异系数差为-0.474,其他子流域水文调节服务作用不明显。影响水文调节服务的主要因素是:水库库容、自然植被面积比例、农田面积比例、单位面积人口数,其中:水库库容和自然植被面积比例对水文调节服务具有正向促进作用,农田面积比例和单位面积人口对水文调节服务的作用正好相反。水库库容对子流域生态系统水文调节服务空间异质性的贡献最大(58.85%)。上述结果有助于科学认识长江流域生态系统水文调节服务空间分异规律,可为制定不同子流域生态保护与恢复措施、提升子流域生态系统水文调节服务提供科学依据。     

雨水回收利用生态工程及其应用——以中国科学院研究生院怀柔新校区为例

为了节约北京市的水资源,减少雨水中所携带的污染物排放对环境造成的污染,结合中国科学院研究生院怀柔新校区即将建设的实际工程,对怀柔区的自然环境特征进行了调查,并根据现有校园规划设计方案,对园区内水量平衡进行计算,在最大化收集雨水和剩余中水的基础上,得出为保持园区内水量平衡,每月所需补充或外排的水量。同时,基于水量平衡表所得出的园区内水量较为丰富的结果,采用了自然回收净化、部分间接利用的雨水回收利用生态工程,并提出雨水回收利用流程的方案:针对校园内不同汇水面上的雨水质量不同的特点,分别对它们设计了不同的回收方法,使之最终汇入园区内的景观水系。景观水体中的水通过景观水处理装置进行循环处理,保证水的质量。灌溉绿化及清洗道路可直接抽取景观水使用。应用雨水回收生态工程取得了很好的生态效益与社会效益,既节约了水资源,又可以补充地下水源,防洪减排,还能减少雨水所携带的污染物对环境的破坏。     

北京城市空气细菌群落结构与动态变化特征

在北京市选择3个典型的功能区,通过定点系统取样,运用BIOLOG鉴定技术,着重研究了北京城市空气细菌的群落结构与动态变化特征。结果表明:北京市空气中革兰氏阳性菌明显多于革兰氏阴性菌,约占80%~85%,其中阳性球菌占总数的50%~55%。不同功能区共发现47属空气细菌,其中革兰氏阳性菌31属,革兰氏阴性菌16属。优势菌属依次为微球菌属(Micrococcus)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、芽孢杆菌属(Bacillus)、棒杆菌属(Corynebacterium)和假单胞菌属(Pseudomonas),它们总和约占50%。在优势菌属中,微球菌属约占总数的20%~30%,是北京市空气中比例最大的菌属,假单胞菌属约占2.5%~5.0%。文教区和交通干线细菌浓度明显高于公园绿地(P<0.01);并且文教区和交通干线空气细菌浓度四季变化特征显著,夏季和秋季较高,春季和冬季较低,公园绿地空气细菌浓度四季没有显著差异;3个功能区13:00时的细菌浓度明显低于9:00时和17:00。     

基于“氮补偿”机制及数据包络分析的活性氮减排评价——以京津冀区域为例

快速城市化在消耗营养氮元素的同时,直接或间接导致大量人为活性氮流失到大气与水环境中,带来了巨大的生态环境压力和严重的污染问题.本文在定量分析京津冀区域活性氮排放量的基础上,借助数据包络模型分析此区域的氮减排效率,并提出基于氮补偿机制的低氮发展对策.结果表明: 2004—2014年,随着城市化程度的提高,活性氮排放呈波动缓慢降低的趋势.河北省一直是京津冀区域的主要氮排放源,其气态与水体氮排放量分别占整个区域的79%～84%和74%～79%.研究期间,京津冀区域活性氮主要来源于农业活动,逐渐转为工业生产与居民生活.城市化对区域各地氮排放强度的影响并不一致,区域年均氮排放强度为5.8 t N·km^-2.北京市氮减排效率相对最高,河北省次之,天津市最低.降低河北省氮排放强度与提高天津市氮减排效率是研究区城市低氮化的关键.采用基于协同氮补偿机制的减排策略,有助于三地在氮减排方面上实现互助互补的可持续发展战略.     

槟榔林冠穿透雨空间格局的时间稳定性

槟榔林是热带地区广泛种植典型经济林,独特的树冠结构改变了穿透雨的空间格局,但针对穿透雨空间格局的时间稳定性研究很少,影响对穿透雨生态效应的认识与调控。以海南岛槟榔林为研究对象,基于33场降雨数据,研究了穿透雨的空间格局及时间特性,结果显示:(1)槟榔树冠内不同位置穿透雨差异极显著(P0.01),穿透雨率分别为:树干附近(85.6%)、冠幅中央(48.3%)、冠幅边缘(59.8%),穿透雨空间格局表现为向树干附近汇集的特点;不同方位的穿透雨率仅东面显著高于南面(P0.1),表明风向对穿透雨空间格局具有一定影响。(2)槟榔树冠下各位点穿透雨时间变异程度大(65.7%),但槟榔树冠幅中央穿透雨时间稳定性较好(55.6%),而树干旁边和冠幅边缘穿透雨时间稳定性较差(25%、19.4%),各方位穿透雨的时间稳定性相差不大(约1/3)。(3)距树干距离和降雨量影响穿透雨的时间稳定性,距树干不同距离平均叶片倾斜角度的差异是造成穿透雨在时间上不稳定的关键因素,平均叶片倾斜角度与穿透雨时间不稳定程度呈现显著正相关关系(P0.05);穿透雨时间稳定性在中等降雨条件下最差,随着降雨量增加,冠层对穿透雨的"屏蔽效应"减弱,"滴水效应"增加。揭示槟榔植株个体穿透雨的空间格局及时间稳定性,可为认识乔木个体尺度穿透雨时空特征提供参考,也可为解释林地小尺度土壤水分和土壤侵蚀的空间格局及时间动态提供依据。