采用空间序列代替时间序列的方法,以广西都安县澄江小流域为例,研究广西喀斯特山区石漠化生态系统恢复演替过程中土壤质量的变化特征。在研究区内选择石漠化恢复演替的8个阶段,即石漠化土地、坡耕地、矮草丛、高草丛、灌草丛、灌丛、人工恢复乔木林、自然恢复乔木林的典型样地,对土壤化学和生物学性状进行了比较研究,以探讨石漠化生态系统恢复演替过程中土壤质量的修复状况。结果表明:不同的演替阶段导致了土壤化学和生物学性质的显著差异,而且在植被向更高一级阶段发展过程中土壤各项指标都得到提高,土壤质量总体呈现改良的态势。随着植被演替的正向进行,土壤质量指数呈增长趋势,不同演替阶段土壤质量综合指数分别为:石漠化土地,134.78;坡耕地,192.24;矮草丛,235.18;高草丛,260.67;灌草丛,317.89;灌丛,359.80;人工恢复乔木林,363.39;自然恢复乔木林,460.77。自然植被的正向演替是提高土壤质量的有效途径,恰与石漠化过程相反。

在3S技术支持下构建了鸭绿江口滨海湿地景观本底格局,并以本底格局为参照,分别对1989年和2005年鸭绿江口滨海湿地景观破碎化过程进行了监测评价。结果表明:湿地本底格局可作为强度开发环境下湿地景观格局破碎化评价的参照依据。与本底格局相比,鸭绿江口湿地景观格局呈持续破碎化趋势,1989年和2005年湿地景观整体自然度分别为89.373%和86.691%。在不同自然湿地景观类型中,芦苇沼泽、滩涂和潮沟面积萎缩幅度较大,2005年其自然度分别为69.94%、71.49%和78.42%;各湿地类型的斑块密度都出现了不同程度的增大,其中芦苇沼泽和滩涂增大最明显,2005年斑块相对密度分别达18.507和6.879;滩涂斑块形状趋于复杂,2005年斑块相对形状指数为1.085,其他湿地类型斑块形状则持续简化;各时期不同自然湿地类型斑块聚集度指数均较高,反映出鸭绿江口各湿地类型多呈聚集分布的空间格局。

通过对2006年自然保护区建设管理基本情况调查和2008年自然保护区生态旅游专项问卷调查得到的数据进行分析,立足我国自然保护区生态旅游发展现状,从自然保护区生态旅游涉及的宏观决策管理,保护区管理机构,保护区与社区、旅游经营者、游客、生态环境的关系6个方面,系统地分析目前我国自然保护区生态旅游存在问题,并提出相应对策。

对基于区域开发的钦州市生态敏感性评价结果表明:中、低敏感区占全市土地总面积64.49%,高敏感区和非敏感区分别占19.22%和16.29%。通过对生态敏感与开发建设关系的分析,划分出生态高约束、生态适度约束及生态非约束3类区域,为全市工业化、城市化空间发展提供参考。从自然生态保护、水源涵养与供给、自然灾害影响及建设用地拓展4个方面提出维护区域生态安全、预防和控制生态敏感危害的对策。

将耕地重金属污染引入耕地生态足迹研究中,对传统耕地生态承载力模型进行了改进,并以江苏省为例进行实证研究。结果表明,运用改进的生态承载力模型计算所得2005年江苏省人均耕地生态承载力为0.127 hm²,比传统模型计算结果0.134 hm²小;人均耕地生态赤字为0.067 hm²,比传统模型计算结果0.060 hm²大;耕地生态可持续指数为0.39,比传统模型计算结果0.41小,但2种模型计算方式下耕地利用均属于弱不可持续状态。与传统模型计算结果相比,改进模型所得结果能够反映江苏省耕地利用的实际情况,以及重金属污染对江苏耕地可持续利用所产生的负面影响。

对宁夏盐池北部沙区典型农田防护林防风效能和阻沙效益的实地观测结果表明,小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)灌木片林防护范围主要在林内和背风面距背风林缘0~3H(H表示树高)内,而背风面有效防护范围较小;沙柳(Salix psammophila)灌丛林带的迎风面和背风面风速均处于起沙风速(4.53 m.s^-1)以上,对农田不能形成有效防护;榆树(Ulmus pumila)乔木林带残缺不全,严重影响防风效益。沙柳林带和榆树林带都是林带背风面大量积沙,未能有效地将风沙流中的来沙阻挡在农田以外;小叶锦鸡儿片林阻沙主要分布在林内,表明其能对农田形成有效防护。

通过对江苏省和吉林省农村能源消费的实地调查,分析了农村家庭能源消费的区域差异。结果表明,由于冬季取暖需求,吉林省农村人均总能源消费量高于江苏;在生物质能源方面,江苏使用秸秆居多,而森林资源丰富的吉林以秸秆和薪柴并重;在商品能源消费方面,江苏人均消费电力、成品油、液化气多于吉林,而煤炭消耗少于吉林;在新型可再生能源——沼气消费方面,江苏的推广效果好于吉林。运用经济计量模型分析了农村家庭能源消费的影响因素,结果表明:人均纯收入、人均耕地面积、人均耐用家电价值、人均摩托车及生产性固定资产价值、地区等因素是影响农村家庭人均能源消费量的重要因素;同时,政府的资金技术支持、人均纯收入、人均生猪养殖数量、农户位于粮食主产区或林区等因素对农户选择使用沼气有重要影响。

采用田间定位试验,利用中子仪原位监测土壤储水量的方法,研究3个水分处理下农田土壤水分特征。结果表明:受长期不同水分处理的影响,适宜水分处理0—110 cm土壤储水量最高,其次为自然降水处理,分别比干旱处理增加了23.4%和12.9%;在大豆生育期内,各水分处理土壤储水量的季节性变化均呈"减小—增加—减小—增加"的趋势,与大豆生育期内降雨分布密切相关;各处理大豆耗水量表现为适宜水分处理>自然降水处理>干旱处理,其值分别为459.4、420.3、326.4 mm;不同时段大豆耗水量表现为在无控水影响的时期(2008-05-01—2008-06-15)大豆耗水量处理间差异较小,而在控水时期差异较明显;从进水量与耗水量的比值可以看出,黑土调节土壤水分的能力较强;干旱处理、自然降水处理和适宜水分处理水分利用效率分别为3.9、4.8和5.4kg.hm^-2.mm^-1,表明一般年份灌溉能够提高水分利用效率。

利用细菌通用引物,对从黄土高原5个地区土壤样品以及西峰剖面26个土壤样品中提取的总DNA进行聚合酶链式反应(PCR)扩增,采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术对PCR产物进行分析,以揭示黄土高原土壤中细菌群落结构的多样性。针对黄土高原土壤微生物特点进行DGGE试验条件优化,获得最佳变性梯度为40%~70%,最佳电泳时间为17 h(100 V)。对不同深度土壤细菌DGGE图谱的聚类分析表明,不同深度土壤细菌呈现2种不同的群落结构,推测其成因可能与季风性气候引起的温湿环境变化及冰期有关。在夏季风加强而冬季风减弱的时期,气候温暖潮湿,风化成壤作用强烈,在DGGE图谱中表现为土壤样品条带多而密;反之,风化成壤作用较弱,在DGGE图谱中表现为条带少而疏。对洛川、西峰等5个地区土壤细菌Shannon-Weiner指数的测定结果表明,Shannon-Weiner指数受条带亮度及迁移率的影响。

采用盆栽试验和田间试验相结合的方法,通过种植油葵(Helianthus annus),进行了脱硫石膏施用量的试验。结果表明,施用脱硫石膏能够有效降低土壤碱化度、总碱度和pH值,但却增加了土壤全盐量;施用脱硫石膏可显著提高油葵出苗率和产量,但施用量过高会抑制油葵的生长发育。施用11 250 kg.hm^-2脱硫石膏对中度苏打盐渍土改良效果最佳,最有利于油葵的生长发育,耕作层土壤碱化度、总碱度和pH值分别降至6%、0.2 cmol.kg^-1和8.5以下,油葵出苗率达到70%以上,田间试验中油葵产量高达2 031 kg.hm^-2,与不施脱硫石膏处理相比,增产率达到16.2%。

以塔里木河下游农二师35团8连绿洲-荒漠交界处滴灌条件下的新生林土壤为研究对象,对滴灌结束24 h后的土壤水分、盐分分布特征进行了分析。结果显示:水平方向上,各点处纵剖面土壤含水率随着距滴头距离的增加逐渐下降,至距滴头75 cm处达最低值;而各点处土壤纵剖面含盐量则随着距滴头距离的增加逐渐上升,至距滴头75cm处达到峰值。垂直方向上,无论水分还是盐分,在20—40 cm土层含量较高,至中下层趋于下降。水平方向上,随着距滴头距离的增加,滴头处土壤剖面含水率与其他点处土壤剖面含水率的相关性依次递减,距滴头75 cm处土壤剖面含盐量与其他点处土壤剖面含盐量的相关性依次递增;垂直方向上,与20—40 cm土层含水率相关性较强的是0—20 cm土层,在α=0.01水平上呈显著相关,其次是40—60 cm土层,在α=0.05水平上呈显著相关。

在野外调查、取样和室内试验分析相结合的基础上,利用灰色关联度分析方法定量分析了韩江流域典型区主要森林类型的土壤肥力状况,并进行了综合评价排序。研究结果表明:6种林分土壤肥力关联度排序为天然常绿阔叶林(0.920 16)>针阔混交林(0.892 87)>灌木林(0.813 07)>桉树人工林(0.788 58)>竹林(0.759 85)>马尾松林(0.742 96),天然常绿阔叶林和针阔混交林土壤比较肥沃,马尾松林土壤肥力相对较差。说明土壤肥力不仅与土壤理化性质有关,而且与林地凋落物的蓄积和分解状况有关。

在室内培养试验条件下,研究了添加非豆科的油菜秸秆、小麦秸秆、稻草、玉米秸秆和豆科的大豆秸秆、花生秸秆、蚕豆秸秆、紫云英、豌豆秸秆对酸性茶园黄棕壤和红壤可溶性铝总量及其形态的影响。结果表明,黄棕壤除添加油菜秸秆、小麦秸秆和稻草处理外,其余添加植物物料处理土壤可溶性铝总量、总单核铝和3种无机单核铝的含量有不同程度的降低,因为加入这些植物物料均使土壤pH值增大。5种豆科植物物料对黄棕壤pH值的影响大于非豆科植物物料,前者对土壤中3种无机单核铝含量的影响也大于后者。9种植物物料也使红壤pH值有不同程度升高,土壤可溶性铝含量降低,其中4种非豆科植物物料、花生秸秆和蚕豆秸秆处理效果较好。因此,施用植物秸秆能够有效改良土壤酸度,缓解土壤中铝对植物的毒害。总体而言,9种植物物料中花生秸秆增加酸性土壤pH值和降低土壤有毒形态铝含量效果最好。

采用盆栽法研究用锰超富集植物美洲商陆(Phytolacca americana)修复锰尾渣污染土壤对后茬植物大豆(Glycine max)和绿豆(Phaseolus radiatus)的影响。经美洲商陆修复锰尾渣污染土壤后,后茬植物大豆和绿豆的镉、铅、锌和锰含量降低,污染土壤的毒性减弱,有利于这2种植物生长。经美洲商陆修复2~3 a,可显著减弱污染土壤对大豆的毒性。由此可见,在经美洲商陆修复的污染土壤上栽培大豆,可以增加含氮量,促进其他植物生长,从而维持锰尾渣污染区植被持续发展。

从农药厂废水排放口附近的污泥中分离到1株能降解氯氰菊酯的细菌LQ-3。根据其形态、生理生化特征和16S rDNA(GenBank Accession No.FJ222585)序列分析,将该菌株鉴定为Starkeya sp.。LQ-3菌株只能以共代谢方式降解氯氰菊酯,在有酵母粉、蛋白胨、葡萄糖等营养物质存在的条件下,5 d内对20 mg.L^-1氯氰菊酯的降解率达到72.1%。LQ-3菌株降解氯氰菊酯的最适温度为30℃左右,pH值为7~8。LQ-3菌株还能降解功夫菊酯、甲氰菊酯、联苯菊酯和溴氰菊酯。酶的定域试验表明,LQ-3菌株降解氯氰菊酯的酶属于胞外酶。

利用高效液相色谱法对环丙沙星(CPFX)在微宇宙模拟水生态系统中的归趋,包括CPFX在水体、沉积物、生物体[皇冠草(Echinodorus amazonicus)、河蚬(Corbicula fluminea)、异育银鲫(Carassius auratus gibelio)]等不同分配相及生物体不同组织中的动态变化过程进行了研究。结果表明:在模拟水生态系统中加入500.00μg·L^-1CPFX后,药物部分被水生生物所吸收,部分沉降进入底泥中。在各相中的CPFX残留量随时间不断变化,1 d内水体中药物含量降至15.30μg·L^-1,而底泥中药物含量升至385.57μg·kg^-1。CPFX不同程度地富集和残留于水生生物体中,皇冠草对CPFX的吸收量大,尤其是叶片部分1 d内含量高达795.43μg·kg^-1,随后逐步降低;河蚬、异育银鲫对CPFX有明显的吸收积累,并且在体内的残留时间可长达45 d,不同组织对CPFX的吸收积累存在明显差异,在内脏中的积累量比肌肉组织高。不同生物体中CPFX的分布和富集存在着较大差异,其趋势为皇冠草>河蚬>异育银鲫。

以太湖水华蓝藻为底物,用改进的CSTR(continuous stirred tank reactor)工艺,研究了不同有机负荷条件下蓝藻厌氧发酵相关参数与蓝藻藻毒素的去除效果。结果表明:在(35±1)℃条件下,逐步提高有机负荷,系统运行稳定,有机负荷最高可达3.53 kg·m^-3·d^-1,此时最大容积产气率达0.89 m³·m^-3·d^-1,COD去除率在70%左右,甲烷体积分数达60%以上。不同负荷条件下,出料中藻毒素(MC-RR、MC-LR)检测均为阴性,已达无害化处理要求,表明该工艺可以有效处置水华蓝藻,实现能量回收与无害化处理的目标。

2006年10月至2008年5月,在甘肃徽县水阳江铅锌污染段选择4个样点,分别在3个水期采集水样,研究了纤毛虫物种多样性及群落结构。共鉴定到纤毛虫52种,隶属于3纲12目29科33属。利用纤毛虫群落特征指标对水阳江铅锌污染段的水质进行了初步评价。综合评价结果显示,4个样点受污染程度为县城>厂区>牟坝>对照,污染级别为中度至重度。初步筛选出瓜形膜袋虫(Cyclidium citrullus)、尾草履虫(Paramoecium caudatum)、薄漫游虫(Litonotus lamella)作为铅锌污染水体的指示物种。

详细介绍了加拿大对污染场地的管理方法,即包括识别可疑场地、场地历史调查、初步采样测试、场地分类、详细采样测试、场地再分类、制定修复管理措施、实施修复管理措施、确认采样和最终报告、长期监测的10步管理流程,并说明了各步骤涉及的若干指导性文件,最后探讨了加拿大污染场地管理方法对我国建立污染场地管理体系的借鉴意义。

利用2004年10月19日Landsat TM数据提取澳门城区城市用地类型信息,反演城市地表温度,在此基础上通过主成分回归方法分析澳门城市热场的影响因素。结果表明,澳门城市热场受到硬化地表指数的影响较大,其次为植被比例。地表温度与硬化地表指数、道路密度呈显著正相关(P<0.05),与归一化植被指数、植被比例及水体比例呈显著负相关(P<0.05)。

以2004、2008年的MODIS数据为主要数据源,在ArcGIS 9.0、ERDAS IMAGE 9.0等软件支持下,利用FRAGSTATS软件分析土地沙漠化的景观格局变化。结果表明,研究区域沙漠化土地以轻度和中度沙漠化土地为主;各景观要素的边缘密度和斑块密度呈现一致性的减少,表明斑块形状趋向简单,景观整体破碎化程度降低,边缘效应影响减小;除水域景观外,其他景观要素的形状指数和分维数都呈现一致性的下降,表明整体景观的形状都向着简单化和稳定性方向发展,各景观要素的散布与并列指数和聚集度指数都呈现一致性的增加,反映出各要素斑块趋向大型化发展,景观整体连接度增强,破碎化程度降低,景观相互作用和空间关系增强。

采用田间试验,研究了在不同施肥条件下重金属在土壤-作物系统中迁移、积累的特性。结果表明,不同施肥处理对降低植物重金属吸收的影响能力大小依次为有机肥>复合肥>尿素,一般地,作物不同部位对Cr、Cu积累量的大小顺序为根>叶>茎,重金属在土壤-作物系统中迁移能力大小依次为Cu>Ni>Cr,3种施肥处理对降低土壤中有效态重金属含量的影响能力大小依次为有机肥>复合肥>尿素。

在长沙和郑州2地进行田间试验,采用液相色谱技术研究虱螨脲在棉籽、棉叶及土壤中的残留动态。结果表明:虱螨脲在棉叶、棉籽和土壤中的添加回收率分别为86.0%~94.7%、88.5%~92.1%和83.9%~97.7%;最低检出浓度分别为0.025、0.025和0.006 mg.kg^-1。虱螨脲在棉叶和土壤中的半衰期分别是3.06~3.45和2.51~2.88 d。在推荐使用剂量和高剂量条件下,收获的棉籽中虱螨脲最终残留量均未检出,拟推荐我国棉籽中虱螨脲的MRL(最高残留限量)值为0.05 mg.kg^-1。