生态系统稳定性是生态学领域研究的重点问题,生态系统稳定性定量评估是生态系统保护工作的重要组成部分。为了解生态系统稳定性评估的研究进展,从生态系统稳定性的概念范畴、生态学理论、评估指标与评估方法等方面对国内外相关研究情况进行了梳理,最后进行了研究展望。研究指出,生态系统稳定性研究的核心内容是生态系统的抵抗力、恢复力,以及随时间变化生态系统的结构和功能在一定阈值范围内波动的状态。建议未来相关研究重点围绕以下三方面开展:1)厘清生态系统稳定性的概念范畴;2)研究制定实用的生态系统稳定性评估框架,针对生态系统类型和生态系统的演替阶段选择具有代表性的评估指标,同时进一步探索创新生态系统稳定性的定量评估方法;3)加强对生态系统抵抗力和恢复力的评估,为提高生态系统对气候变化的适应能力提供支撑。

基于Landsat影像数据和土地利用数据,采用大气校正法分析了2000—2019年雄安新区地表温度的时空动态变化。研究结果表明:1)从时间尺度来看19 a间高温区面积呈上升趋势,2015—2019年增幅较大,这可能是2017年雄安新区的设立加快城市化进程的结果;19 a间低温区面积也呈上升趋势。2)水体的低温区面积呈上升趋势,高温区呈下降趋势;林地的高温区面积也有所下降;2000—2015年建设用地高温区面积逐渐增加,而2015—2019年可能受到雄安新区的生态规划建设影响,高温区的扩张得到缓解。3)耕地以中温区为主,林地由于面积少且碎片化,平均温度相对较高,水体低温区占比最高,各年份平均占比约为50%,能够起到较好的降温作用,建设用地是高温区主要的分布范围。

河道整治工程使福山水道水力条件发生变化,采用平面二维水力水质模型MIKE21进行研究,分析了在现状水力条件作用下,丰枯水期和支流引排水不同的工况下,福山水道水域的TP、TN和COD_Mn随时间迁移扩散的质量浓度变化及分布情况;在此基础上,计算福山水道的综合营养状态指数(TLI)分布,结果显示支流排水及排水结束后水道内水域呈中—轻富营养状态。由此表明:在福山水道水动力条件弱,水体交换缓慢的状态下,全年中的春秋及初夏,在水道上段的局部水域,容易导致藻类暴发,引起水华现象。此结论为该水道后期管理与治理提供科学依据及决策支撑。

水库富营养化导致的水华问题严重影响了饮用水的利用和保护,而水体叶绿素a在营养化水体中比例稳定,可以在很大程度上反映水体的营养状况,是水华监测的重要参数。目前,大多数研究集中在较为典型的富营养化水体,对中/贫营养化水体的研究较少。以莆田东圳水库为研究区,随机选取112组叶绿素a浓度数据和高光谱数据中的72组数据进行模型构建,剩余40组数据用于模型验证。在对叶绿素a浓度和光谱反射率曲线进行相关分析的基础上,通过对水体光学特性的分析和统计分析,筛选出单波段、波段比值、三波段、四波段、荧光峰高度、荧光峰位置、峰谷距离等特征参数建立反演模型。通过模型精度验证的对比分析,确定了最优叶绿素a浓度的反模型。结果表明,经过900 nm处归零化预处理的单波段模型和四波段模型对东圳水库水体叶绿素a浓度的反演效果最佳,其决定系数R²均为0.91,平均绝对误差MAE分别为1.82 μg/L和2.81 μg/L,MAPE分别为22.53%和21.53%。对于叶绿素a浓度较低、跨度较小的库区水域,波段算法类模型建模精度优于荧光算法类模型。该研究结果可以为后续东圳水库的常规水质监测和水华预警提供一定的理论依据和技术参考。

自然湿地因具有重要的生态功能而受到全球科学研究者的广泛关注。为全面了解自然湿地领域的研究现状及发展趋势,选取Web of Science数据库,利用VOSviewer可视化分析软件对2009—2018年自然湿地研究领域发表的SCI论文进行文献计量分析。结果表明:1)自然湿地研究在全球的受重视程度越来越高,近10年发文量呈波动式增长趋势,中国和美国在该领域进行了大量研究,是发文数量最多的两个国家;2)中国科学院在自然湿地领域的发文数量和总被引频次都位居首位;3)《Ecological Engineering》《Wetlands》《Science of the Total Environment》是该领域刊载论文量排名前3的期刊;4)自然湿地领域发展涉及环境科学与生态学、水资源学、工程学、地质学、海洋和淡水生物学等多学科协作,学科交叉融合趋势明显;5)研究热点主要集中在湿地生物多样性与湿地管理、植被恢复、泥炭地碳排放、湿地水文特征等方面。文献计量学分析能够为自然湿地范畴的研究工作提供一定参考,增进国际、各研究机构交流合作,推动学科交叉融合,加强机理性研究等应是未来一段时间自然湿地领域的重点方向。

通过分析陆生和淹水环境对不同芦竹基因型生长和生理特性的影响,以期筛选获得一批适应洞庭湖湿地季节性干湿交替生境的优良种质,为退化湿地的修复提供材料支撑。以来源不同的3份芦竹种质为材料,设置淹水处理和陆生对照处理,观察分析不同基因型间在植株表型、光合特征指标(光合速率和蒸腾速率)及生理指标(超氧化物歧化酶、脯氨酸、丙二醛)上的差异。研究显示,芦竹是一种喜水的两栖植物类型,既可以适应陆生环境,也可以适应长期(>4个月)淹水环境。相较于陆生环境,淹水可以促进芦竹植株的生长。在供试的3个芦竹基因型中,来自新西兰的G1基因型在淹水与陆生环境下均表现最好。较强的蒸腾速率和较高的SOD活性是保证G1基因型表现最为优异的支撑。研究明确了芦竹用于洞庭湖退杨还湿地及退化湿地恢复修复的可行性,并筛选得到了优异种质,为洞庭湖退化湿地修复提供了理论及材料支撑。

通过长时间的现场调查并结合历史资料分析,探讨了绿潮影响下浮游植物群落的变化。调查期间,浮游植物共鉴定出 6门52属91种,分别为硅藻(67种,占74%)、甲藻(19种,占21%)、金藻(1种)、裸藻(1种)、绿藻(2种)、蓝藻(1种)。浮游植物细胞丰度为(8.16±7.48)×10⁴ cells/L,其中,甲藻细胞丰度为(1.10±1.05)×10⁴ cells/L;硅藻细胞丰度为(4.75±6.36)×10⁴ cells/L。共发现16种优势种,各个时期浮游植物优势种有所差别。经Spearman相关性分析,结果可知:水温、溶解无机氮和盐度是影响浮游植物群落的主要因素。结合历史资料分析,浮游植物优势种有一定变化,在本次调查期间绿潮发生时,中肋骨条藻不再占优势,而在历史同期时间,骨条藻仍是本海域重要的优势种之一。绿潮的暴发对浮游植物群落产生了一定的影响。

堆肥是将畜禽粪污进行资源化的有效手段之一,但是氮素的流失会造成堆肥产品质量的降低,堆肥过程排放的氨气(NH₃)和温室气体(N₂O、CH₄、CO₂)会加剧空气污染和温室效应。减少堆肥过程中这些气体的排放,不仅可以提高堆肥产物的氮素含量,还可以减缓空气污染和温室效应。前期研究表明,加入添加剂(沸石、过磷酸钙和硫酸亚铁的混合物)或添加剂与菌株联用可以显著减少NH₃和N₂O的排放、实现堆肥产物保氮。为了进一步明确这3种添加剂对于堆肥中NH₃和温室气体的排放影响,选用鸡粪作为原料,将沸石、过磷酸钙、硫酸亚铁进行配伍组合,共设置8个试验处理进行室内模拟堆肥。结果表明,添加过磷酸钙和硫酸亚铁的处理(GL)对于NH₃的减排效果最好,为39.00%;添加沸石和过磷酸钙的处理(FG)对N₂O的减排效果最好,为7.19%;通过数据比较发现,堆肥氮损失中主要是由于NH₃的排放。CO₂是堆肥过程中气体排放占比最大的温室气体,各处理对于CO₂排放均有减排作用,其中添加硫酸亚铁的处理(L)、添加沸石和硫酸亚铁的处理(FL)对于CO₂减排效果显著,减排率分别为46.78%、34.26%。将上述3种温室气体转化为CO₂排放当量可以发现,3种添加剂均能减少CO₂排放当量,其中L处理的减排最好,减排率为45.57%,其次是FL处理、GL处理,分别为33.30%、32.48%。另外L、GL、FGL处理的堆肥产物中NH⁺₄-N含量显著高于其他处理。沸石、过磷酸钙和硫酸亚铁不同组合中对NH₃和N₂O、CH₄、CO₂的排放影响存在显著差异,结合对NH₃和温室气体的减排效果和保氮能力,最后得出GL处理能作为一种较好的配伍组合,利用添加剂自身的吸附作用、pH等性质改变堆肥环境,减少堆肥中NH₃和N₂O、CH₄、CO₂的排放,这为畜禽粪便绿色高效资源化和减污降碳提供科学依据。

在高陡岩质边坡上采用防护网和长形生态袋约束结构边坡防护技术,可有效改善裸露岩体面貌,迅速恢复矿山环境裸露岩体生态植被。该技术是近年来新型高陡岩质边坡防护网和长形生态袋约束结构。以河北省保定市满城区某废弃矿山生态修复治理为例,介绍了防护网和长形生态袋约束结构边坡防护技术具体施工流程,并对施工效果进行了评价,可为今后的废弃矿山高陡岩质边坡生态修复提供参考。

为梳理总结乡村全域土地综合整治与生态修复功能分区技术方案,通过综合研究,提出开展修复功能分区的总体思路和研究方法。选取大连为实践案例,在摸清底数和生态问题识别的基础上,对大连市乡村全域土地综合整治与生态修复进行了功能分区,共划分为5个功能区,规划了6项重点工程,从6个方面提出了需要建立健全的保障措施。研究成果可作为构建全域土地综合整治和区域生态修复理论体系的有益补充。

为探索3S技术在生态环境损害调查中的应用前景,研究应用过程的科学性和规范性,选择典型的生态破坏类案件——非法采矿破坏森林资源案件作为研究对象,使用3S技术开展损害调查工作。使用GPS获取的坐标定位及测量数据用于绘制地形勘测图;运用RS技术调查生态破坏行为前后调查区内森林资源及生态系统服务功能的变化情况;将GPS和RS采集的数据和信息汇集于GIS进行统计分析,最终绘制出调查区的土地利用规划图、用地权属图和破坏行为前的植被分布图。目前,3S技术在生态环境损害调查中的应用具有一定的局限性,应强化其应用的广度与深度。重点推进3S技术在监测领域的应用,构建全方位多功能的立体遥感监测网络,支撑污染环境或生态破坏执法监测。同时应开展其应用科学性及规范性的相关研究,研究适用于生态环境损害调查特点的3S技术规程,并解决好标准之间的衔接适用问题。

近年来,随着经济的快速发展和城市化进程的加快,城区污水排放量增加,城市湖泊底泥污染问题变得十分突出。采用营养盐有机指数法、重金属内梅罗指数法和潜在生态风险指数法,分析沅江市中心城区湖泊底泥的污染状况和风险水平,以期为城市湖泊底泥污染治理和水环境系统的可持续发展提供科学依据。结果显示:各湖泊底泥污染风险水平受人类活动和工业企业污染影响的程度由大到小排序为X湖>S湖>L湖>H湖;H湖底泥营养盐和重金属整体处于尚清洁水平;L湖L1#、L7#、L8#点位浮泥层底泥存在不同程度营养盐或重金属超标情况,L1#过渡层底泥重金属潜在生态风险指数达到了中等风险水平;S湖S7#、S12#点位浮泥层底泥重金属潜在生态风险指数达到了中等及以上污染风险水平,S3#点位浮泥层底泥重金属潜在生态风险指数达到了强风险水平;X湖X3#、X4#点位浮泥层底泥重金属内梅罗指数最高达到了重度污染水平,与潜在生态风险指数的极强风险水平相吻合,建议进一步核实后结合实际情况对污染湖泊开展内源污染治理工作。

采用室内试验研究金苔鼠对鱼塘水体藻类控制的效果及对水体中化学需氧量、总氮、总磷含量的影响,结果表明:金苔鼠对水体水质有一定净化作用,能有效降低鱼塘水体中的化学需氧量、总氮和总磷含量,且对水体中藻类生长有一定抑制作用,其抑制效果随金苔鼠投放密度的增大而加大,随试验时间增长而加强。

为探究土壤调理剂与叶面阻隔剂联合阻控减轻菜心受镉(Cd)、铅(Pb)毒害的效果,2020年8月于广州白云区Cd、Pb污染农田开展大田试验,设置了对照处理(不施用+清水喷施)、土壤调理剂处理(100 kg/hm²)、叶面阻隔剂处理(500倍,300 mL/hm²)、土壤调理剂+叶面阻隔剂处理(100 kg/hm²+500倍,300 mL/hm²)共4个处理。实验结果表明:各处理皆能有效提升土壤pH,增幅为0.42～0.51,其中以调理剂处理的pH较对照处理显著上升8.2%;各处理皆能有效降低土壤有效Cd和有效Pb质量浓度,其中“调理剂+阻隔剂处理”效果最为显著,有效Cd下降38.52%、有效Pb下降20.60%(p<0.05);各处理皆能有效提高菜心产量,其中“调理剂+阻隔剂处理”效果最为显著,菜心增产7.48%;各处理皆能有效降低菜心Cd、Pb质量浓度,其中以“调理剂+阻隔剂处理”效果最为显著,Cd减少25.55%、Pb减少15.58%。综上所述,通过调理剂、阻隔剂等安全利用技术措施,可有效降低土壤有效Cd和有效Pb质量浓度、菜心中的重金属Cd、Pb质量浓度,增加菜心产量,其中以“调理剂+阻隔剂”组合技术效果最优。

高度减量化、无害化、资源化优势使垃圾焚烧成为了城镇垃圾主要处理方式。然而,焚烧产生的炉渣会占用大量土地资源且在炉渣填埋或利用过程中有害成分可能会浸出而污染环境,因此炉渣的资源化成为一个研究热点。通过文献归纳总结的方法分析了生活垃圾焚烧炉渣的理化特性、浸出特性、炉渣的预处理方法和近年来炉渣的资源化利用现状及研究进展。

四川省是页岩气开采的先行区域和主要区域,页岩气开采带来的油基岩屑处置问题形势严峻。通过分析油基岩屑处置相关的国家标准和政策,阐述当前我国油基岩屑处置的各类污染物要求和含油量限值;对油基岩屑处置技术进行了综述,分析了焚烧法、填埋法、热解法、萃取法、回转窑协同处置、无氧蒸馏法等处置方法的技术现状和优缺点,介绍了四川地区处置企业的技术方法和产能,最后剖析了油基岩屑未来的技术和管控趋势;提出热解法和无氧蒸馏法为油基岩屑高效处置和高附加值综合利用的未来技术方向。

居民在日常生活垃圾分类与回收中扮演重要角色,激励居民在生活中认真实施垃圾分类对城市生态文明建设同样具有重要作用。基于情境强度理论,旨在通过探究城市文化松紧度对居民垃圾分类回收行为的跨层次影响作用,扩展当前对驱动居民个体垃圾分类回收行为心理过程的理解。采用三轮时点跟踪问卷调查,共433位居民配对33个城市,使用多层次结构方程模型对数据进行了整理分析。研究结果表明,环保承诺在城市文化松紧度与居民垃圾分类回收行为的关系中起中介作用。研究结果能够为相关管理机构的决策提供理论和实证支持。

风险预防原则是应对环境风险挑战的重要指导原则,已在国外环境管理中得到广泛运用,可以在中国大气污染防治中发挥重要作用。综合科学、管理与伦理视角,回顾了风险预防原则的概念和要素,分析了该原则面临的主要争议,并从决策理论和道德理论两条进路讨论该原则的理论基础。将风险预防原则确定为指导原则,可以在完善大气污染防治法律、改进大气污染控制目标、以科学研究和公众参与支撑风险管理等方面优化中国大气污染防治体系。

碳普惠作为聚焦于公众群体以及非管控企业的一种新型减排机制,是对现有碳排放权交易的创新和拓展,对助力实现碳达峰碳中和目标具有重要意义。针对广东省碳普惠制及深圳碳普惠体系发展现状,分析了现阶段广东碳普惠机制面临的问题挑战,提出要拓宽碳普惠场景体系,加强碳普惠方法学开发研究,强化碳普惠市场性,推动碳积分与碳市场互联互通,加强偏远地区碳普惠普及推广,搭建粤港澳大湾区碳普惠合作平台等建议策略,旨在推动广东碳普惠机制长足发展。