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生态水工学二十年
1
作者 董哲仁 孙东亚 +6 位作者 赵进勇 张晶 张爱静 王俊娜 王宏涛 丁洋 王琦 《水利学报》 北大核心 2026年第1期91-102,共12页
自董哲仁2003年提出生态水工学理论框架以来,我国在生态水工学相关研究和实践方面取得了重大进展,基本形成了完整的学科体系。本文从发展历程、理论体系与技术方法、实践应用三个方面,系统总结了二十多年来生态水工学的主要进展,梳理了... 自董哲仁2003年提出生态水工学理论框架以来,我国在生态水工学相关研究和实践方面取得了重大进展,基本形成了完整的学科体系。本文从发展历程、理论体系与技术方法、实践应用三个方面,系统总结了二十多年来生态水工学的主要进展,梳理了其由初期阶段到日臻完善的发展脉络。生态水工学开创了“工程-生态”交叉融合研究的新范式,形成了理论框架-模型方法-基本准则-技术工具-管理平台的完整方法论体系,构建了水利水电工程生态影响机理分析模型,形成了水生态系统全要素、多尺度调查评价方法,构建了矩阵式河流生态状况分级系统,建立了水生态修复规划设计准则及技术体系,研制了河流廊道立体式、自然化生态修复工具箱,提出了兼顾生态保护的水库调度方法,研发了河湖水系连通性改善技术,构建了河流生态修复适应性管理决策支持系统。最后对生态水工学未来发展进行了展望,建议在智能化、韧性化、长效化等方面进一步深化研究实践。生态水工学为缓解传统水利工程带来的生态负效应提供了理论框架和方法论支撑,对推动人与河流和谐共生具有重大意义。 展开更多
关键词 生态水工学 发展历程 理论框架 技术方法 实践应用
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膨润土类工程屏障溶质耦合运移理论研究进展
2
作者 王琼 胡广 +2 位作者 苏薇 叶为民 陈永贵 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期76-86,共11页
详细梳理了等温溶质耦合运移(ICST)理论研究成果,并基于COMSOL数值软件,比较了不同模型的溶质通量模拟结果。研究结果表明:ICST模型主要包括反扩散(CD)模型和盐扩散(SD)模型,两者的通量模拟结果基本一致,但后者在理论上更为准确。对流... 详细梳理了等温溶质耦合运移(ICST)理论研究成果,并基于COMSOL数值软件,比较了不同模型的溶质通量模拟结果。研究结果表明:ICST模型主要包括反扩散(CD)模型和盐扩散(SD)模型,两者的通量模拟结果基本一致,但后者在理论上更为准确。对流—扩散(AD)模型高估了溶质运移通量,而考虑限制性扩散后,AD模型(ADC)与ICST模型的模拟结果差异显著缩小。在实际应用中,建议结合现场工况合理使用SD模型和ADC模型。鉴于工程屏障近场环境的复杂性,阐明非等温、非饱和及土体变形作用下溶质耦合运移机制,并构建准确反映模型参数随浓度和温度变化的土体热—水—力—化溶质耦合运移模型,应是今后的研究重点。 展开更多
关键词 膨润土 工程屏障 半透膜 化学渗透 溶质运移 理论模型
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平陆运河经济带城市热岛时空演变特征及驱动因素分析
3
作者 谭敏慧 谢玲 +1 位作者 黄玉航 陆辉 《广西师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期185-198,共14页
针对平陆运河经济带快速城市化发展引发的城市热岛问题,本文基于GEE平台,利用时空立方体模型和新兴时空热点分析以及空间分析方法,研究2010—2020年平陆运河经济带城市热岛的时空演变特征及其驱动因素。结果表明:1)核心城市高温区面积... 针对平陆运河经济带快速城市化发展引发的城市热岛问题,本文基于GEE平台,利用时空立方体模型和新兴时空热点分析以及空间分析方法,研究2010—2020年平陆运河经济带城市热岛的时空演变特征及其驱动因素。结果表明:1)核心城市高温区面积占比从2010年10%增至2020年21%,新增高温斑块由中温区转化而来;2)新兴热点分析识别出17类冷热点时空模式,除防城港市外,其余4市建成区外围新增热点显著,占比由大到小排序为北海市>南宁市>钦州市>贵港市;3)热岛强度具有显著的空间自相关性,其高—高聚类与不透水面空间高度重叠,且热岛强度与土地利用类型在空间上具有高度匹配性,如不透水面和裸地的平均地表温度较高,而水体的平均地表温度最低;4)2020年,3个驱动因子对城市热岛效应的影响从大到小依次为:NDVI(归一化植被指数)>DEM(高程)>POP(人口格网)。双因子交互以NDVI和DEM相结合的驱动作用最强。本研究对平陆运河经济带各城市如何应对加剧的热风险具有重要科学指示意义,对全面揭示平陆运河经济带城市热岛的形成机制提供理论指导。 展开更多
关键词 城市热岛 时空特征 空间自相关 地理探测器 驱动因子 平陆运河经济带
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石羊河流域氮保持功能评估与未来情景预测
4
作者 侯慧敏 李浩浩 +3 位作者 王辉 王鹏全 包志强 任志伟 《生态环境学报》 北大核心 2026年第2期232-244,共13页
氮保持是关键的生态系统调节服务,土地利用变化是影响其时空动态的主要驱动力;揭示氮保持功能对土地利用格局演变的响应机制,对促进流域农业可持续发展和有效控制面源污染具有重要意义。该文通过耦合FLUS与InVEST模型,模拟石羊河流域203... 氮保持是关键的生态系统调节服务,土地利用变化是影响其时空动态的主要驱动力;揭示氮保持功能对土地利用格局演变的响应机制,对促进流域农业可持续发展和有效控制面源污染具有重要意义。该文通过耦合FLUS与InVEST模型,模拟石羊河流域2035年不同发展情景下的土地利用变化,进而评估其氮保持功能的响应。研究得出,1)现状年氮保持量为1.61×10^(4)t、耕地保护情景为1.82×10^(4) t、自然发展情景为2.10×10^(4) t、生态保护情景为2.13×10^(4) t,不同情景的氮保持量均较现状年显著提升,但生态保护情景增幅最大,耕地保护情景相对较小。2)以自然断点法将不同情景下的县域氮保持强度分5级,确定永昌县和凉州区为水质净化功能重要区。3)对比现状年,耕地保护情景与自然发展情景下氮保持量增量最多的土地利用类型为农田,而生态保护情景下,氮保持量增加最多的为草地。4)人口密度是影响流域氮保持量空间分异的主导驱动因子(q值为0.126);影响力最强的交互因子为土壤类型∩人口密度,q值达0.221。氮保持量在空间上呈现显著的聚集效应,表现为“高-高”和“低-低”聚集特征。研究结果可为流域提升氮保持能力以及面源污染防控提供科学依据。 展开更多
关键词 氮保持功能 多情景模拟 FLUS模型 InVEST模型 石羊河流域
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有机肥和生物菌剂对菜地土壤N_(2)O排放及土壤团聚体的影响
5
作者 马静 陆昕昱 +1 位作者 宋俊杰 孙丽英 《农业环境科学学报》 北大核心 2026年第1期251-261,共11页
为探究不同施肥处理对菜地土壤N_(2)O排放、产量及土壤团聚体的影响,本研究以南京地区菜地为研究对象,设置不施氮肥(CK)、施化学氮肥(U)、化学氮肥和生物菌剂配施(UM)、有机肥替代25%化学氮肥(O)、有机肥替代25%化学氮肥和生物菌剂配施(... 为探究不同施肥处理对菜地土壤N_(2)O排放、产量及土壤团聚体的影响,本研究以南京地区菜地为研究对象,设置不施氮肥(CK)、施化学氮肥(U)、化学氮肥和生物菌剂配施(UM)、有机肥替代25%化学氮肥(O)、有机肥替代25%化学氮肥和生物菌剂配施(OM)5个处理。采用静态暗箱-气相色谱法,观测菜地土壤N_(2)O的排放,并分析不同施肥处理对菜地土壤N_(2)O排放量、综合温室效应(GWP)、温室气体排放强度(GHGI)、产量、土壤团聚体组成、经济效益等的影响。结果表明:与U处理相比,O处理土壤N_(2)O累积排放量增长了12.70%,UM和OM处理土壤N_(2)O累积排放量均有所降低,其中,UM处理降低了16.67%,OM处理显著降低了23.81%(P<0.05)。在各施肥处理中,OM处理产量最高,为11.9 t·hm^(-2),O处理次之,为11.2 t·hm^(-2)。此外,O和OM处理降低了<0.25 mm团聚体占比,提高了土壤中大团聚体占比,增加了土壤团聚体稳定性。研究表明,有机肥配施生物菌剂处理可以减缓菜地土壤N_(2)O排放并提高作物产量和经济效益,是实现农业低碳高产的一种可行性措施。 展开更多
关键词 有机肥 生物菌剂 N_(2)O 团聚体 产量
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丹江口水库首次170 m蓄水陶岔水域水质变化特征
6
作者 王超 廖沛涵 +3 位作者 聂勇 付婷 柳根 范文重 《人民长江》 北大核心 2026年第1期46-52,共7页
2021年10月,丹江口水库首次实现170 m正常蓄水位,陶岔附近水域形成新的库湾生态系统。为揭示高水位运行过程中营养盐的时空分布规律及其与环境因子的响应关系,研究选取陶岔典型库湾作为研究对象,分别于2021年10月(高水位初期)和12月(高... 2021年10月,丹江口水库首次实现170 m正常蓄水位,陶岔附近水域形成新的库湾生态系统。为揭示高水位运行过程中营养盐的时空分布规律及其与环境因子的响应关系,研究选取陶岔典型库湾作为研究对象,分别于2021年10月(高水位初期)和12月(高水位消退期)开展两次野外采样,分析了库湾、过渡区及库体的总磷、氨氮、总氮、高锰酸盐指数、叶绿素a等指标的时空分布特征,并探讨了水温、pH、溶解氧等理化参数对水质指标的影响。结果表明:10月库湾总磷、叶绿素a呈现显著的“库湾>过渡区>库体”梯度,12月梯度减弱;总氮、氨氮在12月均显著高于10月,体现高水位淹水的累积效应;水温、电导率与营养盐呈显著负相关,pH、溶解氧则呈显著正相关。研究表明,高水位运行期间库湾是营养盐释放与藻类生长的关键区域,需加强土壤污染源头管控与水文调度协同治理,以保障水源地水质安全。 展开更多
关键词 水质变化特征 总磷 总氮 170 m蓄水 陶岔水域 丹江口水库
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工业革命以来人为活动大气排放汞的生物地球化学循环模型及对我国环境影响
7
作者 冯新斌 王训 《生态学杂志》 北大核心 2026年第2期596-605,共10页
自工业革命以来,人类活动释放出大量汞,致使全球汞污染问题愈发严峻。然而,现有的汞历史记录存在局限,难以精确限定工业革命以来人为大气汞排放量,这直接导致模型输入的排放清单精度不足,进而无法精准校验模型模拟结果。本文系统梳理了... 自工业革命以来,人类活动释放出大量汞,致使全球汞污染问题愈发严峻。然而,现有的汞历史记录存在局限,难以精确限定工业革命以来人为大气汞排放量,这直接导致模型输入的排放清单精度不足,进而无法精准校验模型模拟结果。本文系统梳理了当前全球汞研究的主要聚焦方向,即当代汞的生物地球化学循环过程。在大尺度汞迁移转化规律方面,已取得显著进展,主要体现为:成功构建了当代全球人为活动汞排放清单;深入探究了大气汞的迁移与转化规律;揭示了汞在大气、海洋及陆地生态系统间的相互作用机制。同时,本文对汞生物地球化学模型的研究进展与现存问题进行了综述。目前,几乎所有全球汞生物地球化学循环模型都无法量化全球植被对大气汞汇的贡献,更难以量化不同植被类型、物候以及生理参数的时空动态变化对全球汞循环的影响。此外,本文还介绍了汞生物地球化学循环研究中的新技术与新方法。综上所述,亟待开发精准刻画历史汞沉降的新方法,并构建涵盖大气、植被、土壤过程的全时间多圈层耦合地球系统汞生物地球化学循环模型。这将有助于厘清工业革命以来人为活动向大气排放汞的生物地球化学循环过程,评估其对我国环境的影响。此举不仅能够显著提升对全球汞生物地球化学循环规律的认知水平,还能为履约减排责任划分、未来成效评估等国家重大需求提供坚实的科学支撑。 展开更多
关键词 汞 生物地球化学循环 水俣公约 人为活动 历史汞排放
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水-气界面汞通量动态预测模型构建——以长寿湖为例
8
作者 白薇扬 柳睿 江豪浩 《中国环境科学》 北大核心 2026年第1期20-28,共9页
针对湖泊系统汞通量估算受多环境变化因素协同影响,不确定性明显,以喀斯特岩溶的人工水库长寿湖为研究对象,综合运用野外采样,通径分析与机器学习方法来揭示汞通量交换机制.研究发现:汞通量受多因子直接/间接的协同调控.其中,水体汞浓度... 针对湖泊系统汞通量估算受多环境变化因素协同影响,不确定性明显,以喀斯特岩溶的人工水库长寿湖为研究对象,综合运用野外采样,通径分析与机器学习方法来揭示汞通量交换机制.研究发现:汞通量受多因子直接/间接的协同调控.其中,水体汞浓度(0.897)、紫外线强度(0.463)和光照强度(0.446)的直接效应主导着水体溶解气态汞Hg^(0)(DGM)生成,而风速通过光照强度(0.226)的间接影响强于其直接扩散作用(0.197).基于机器学习构建的汞通量预测混合模型(0.9GBR(梯度提升机)+0.05RF(随机森林)+0.05SVR(支持向量机回归)),在保持预测精度的同时提升鲁棒性和稳定性,实现湖泊多参数耦合下汞通量的动态预测,为区域汞环境风险评估与管控提供决策支持. 展开更多
关键词 汞通量 水-气界面 机器学习 长寿湖
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“双碳”目标下我国蓝碳保护机制的挑战与应对
9
作者 龚鹏程 陈运鹏 《环境生态学》 2026年第1期135-144,共10页
蓝碳作为助力“双碳”目标实现的重要绿色生产力,其保护机制对推动碳达峰碳中和具有重要意义。结合我国蓝碳保护机制在政策与实践层面已有的进展,分析发现当前该机制面临法律法规适配不足、市场交易机制运行乏力、生态监管模式效能欠佳... 蓝碳作为助力“双碳”目标实现的重要绿色生产力,其保护机制对推动碳达峰碳中和具有重要意义。结合我国蓝碳保护机制在政策与实践层面已有的进展,分析发现当前该机制面临法律法规适配不足、市场交易机制运行乏力、生态监管模式效能欠佳等现实挑战。基于此,本研究拟从完善蓝碳保护法律法规、激活蓝碳市场交易机制、构建蓝碳多元协同监管体系3个方面,提出具体优化策略,为蓝碳保护赋能“双碳”目标的实现提供有益参考。 展开更多
关键词 “双碳”目标 蓝碳保护 法律保障 市场机制 生态监管
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基于机器学习的土壤中磷酸三(2-氯乙基)酯的分布特征和驱动因子研究
10
作者 梁斯婷 吕佳佩 +3 位作者 张艳 侯嵩 郭昌胜 徐建 《环境科学研究》 北大核心 2026年第2期427-436,共10页
磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)是广泛生产使用的有机磷酸酯(OPEs)之一,因其在土壤环境中具有持久性、生物累积性和生态健康毒性,引发学界高度关注。本研究通过耦合随机森林(RF)、极端梯度提升(XGB)、支持向量回归(SVR)和K最近邻(KNN)四个机... 磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)是广泛生产使用的有机磷酸酯(OPEs)之一,因其在土壤环境中具有持久性、生物累积性和生态健康毒性,引发学界高度关注。本研究通过耦合随机森林(RF)、极端梯度提升(XGB)、支持向量回归(SVR)和K最近邻(KNN)四个机器学习模型和两种传统模型(多元线性回归模型和岭回归模型)预测了TCEP浓度的时空变化规律,结合特征重要性分析和SHAP(Shapley Addictive Explanations)算法量化主要影响因素,并通过依赖图阐述环境因子影响土壤中TCEP积累的复杂耦合机制。结果表明:①机器学习模型在预测土壤污染物的性能方面优于传统模型,其中SVR模型在预测TCEP浓度方面效果最佳(R^(2)=0.98),其次是KNN(R^(2)=0.937)和XGB(R^(2)=0.913)。②基于空间自相关,证实空间依赖性的存在,所有模型均未显示显著的空间自相关(P<0.05),表明机器学习模型不受空间影响。③利用SHAP算法量化驱动因子对TCEP浓度的影响,确定土壤pH、磷肥施用量和日照持续时间是排名前三的驱动因子。④非线性效应分析阐明了这些环境协变量之间显著的协同相互作用,在日照不充沛酸性条件、低磷日照不充沛、低磷酸性条件下,TCEP浓度积累显著增加。研究显示,机器学习模型在预测土壤中TCEP污染方面的较大优势为环境大数据时代的持久性污染物风险评估和管理提供了新的视角,确定TCEP浓度的分布特征和关键因子可为管理土壤中TCEP提供科学依据和政府政策支撑。 展开更多
关键词 机器学习模型 有机磷酸酯 土壤 分布特征 驱动因子
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鄱阳湖北部湖区夏季溶解CH_(4)与CO_(2)浓度昼夜特征
11
作者 吴奥奇 赵晓松 +6 位作者 范兴旺 赵乐鋆 李倬宇 孙晓芸 万荣荣 李琪 徐力刚 《湖泊科学》 北大核心 2026年第2期736-748,共13页
全面认识湖泊温室气体吸收和排放特征对于准确估算湖泊碳收支具有重要意义。湖泊温室气体浓度的连续观测是通量估算的基础,对揭示湖泊碳循环过程具有重要作用。目前针对鄱阳湖碳循环研究多集中于湿地植被系统,而对湖泊水体温室气体变化... 全面认识湖泊温室气体吸收和排放特征对于准确估算湖泊碳收支具有重要意义。湖泊温室气体浓度的连续观测是通量估算的基础,对揭示湖泊碳循环过程具有重要作用。目前针对鄱阳湖碳循环研究多集中于湿地植被系统,而对湖泊水体温室气体变化特征认识存在明显不足。本研究开展了夏季鄱阳湖北部典型水域表层(0~0.5 m)及剖面(0.5~8 m)水体甲烷(CH_(4))和二氧化碳(CO_(2))浓度高频观测,研究表明,水体CO_(2)浓度存在显著的昼夜分异特征,白天表层浓度(平均为15.02μmol/L)显著低于夜间(平均为22.30μmol/L),这与CO_(2)通量的趋势高度一致,白天正午前后由CO_(2)排放转换为吸收((115.7±288.6)mg/(m^(2)·h)),夜间则表现为CO_(2)排放((207.8±156.7)mg/(m^(2)·h)),水体CO_(2)浓度垂向剖面存在明显的分层现象;水体表层CH_(4)浓度(0.10~0.31μmol/L)波动显著,但无明显昼夜变化规律,CH_(4)通量则呈现为白天排放高、夜间低的特征。相关性分析显示,CO_(2)浓度与溶解氧、水温和叶绿素浓度呈显著负相关;CH_(4)浓度与净辐射和溶解无机碳浓度呈显著正相关。采样时间代表性分析表明,若仅以白天观测均值代表日均浓度,将导致表层水体CO_(2)浓度低估21.74%。就鄱阳湖夏季水体温室气体浓度昼夜特征而言,CH_(4)浓度的最佳采样时间为14.00-16.00,CO_(2)浓度的最佳采样时间为10:00-12.00。本研究揭示了鄱阳湖水体剖面温室气体浓度的高频日变化特征,可为量化湖泊夏季碳循环关键变量的不确定性及准确估算湖泊碳收支提供依据。 展开更多
关键词 甲烷 二氧化碳 高频观测 浓度梯度 鄱阳湖
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磷和秸秆添加对黑土CO_(2)排放量的影响及其驱动因素
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作者 张路平 李亚林 +5 位作者 孙晓东 任凤玲 高洪军 邬磊 孙楠 徐明岗 《环境科学》 北大核心 2026年第2期834-842,共9页
秸秆还田是提升土壤碳积累和肥力的重要农田管理措施,但其可能引发土壤微生物的养分限制,进而影响CO_(2)排放量.磷(P)作为关键养分,磷有效性和秸秆还田如何调控黑土二氧化碳(CO_(2))排放量尚不清楚.因此,采集公主岭黑土长期定位施肥试... 秸秆还田是提升土壤碳积累和肥力的重要农田管理措施,但其可能引发土壤微生物的养分限制,进而影响CO_(2)排放量.磷(P)作为关键养分,磷有效性和秸秆还田如何调控黑土二氧化碳(CO_(2))排放量尚不清楚.因此,采集公主岭黑土长期定位施肥试验中的不施肥处理土样,设置9个梯度磷添加(0、5、10、15、30、50、80、100和150 mg·kg^(-1)的Na_(2)HPO_(4)溶液,以P计),结合添加秸秆,进行了28 d的室内培养试验,期间测定CO_(2)排放量的动态变化,分析磷和秸秆添加对黑土CO_(2)排放量的影响及其驱动因素.结果表明,在不添加秸秆条件下,黑土累计CO_(2)排放量(以C计)为311.0~386.5 mg·kg^(-1),CO_(2)排放量随着磷添加量的增加呈先下降后上升的非线性变化趋势,在15 mg·kg^(-1)的磷添加量下达到最低值,较不添加磷处理显著降低18.1%.在秸秆添加条件下,黑土累计CO_(2)排放量为721.9~855.5 mg·kg^(-1),平均为不添加秸秆的2.3倍,且随着磷添加量的增加呈线性增长趋势,在100 mg·kg^(-1)的磷添加量下达到最大值,较不添加磷显著增加18.5%.相关分析结果表明,在不添加秸秆条件下,黑土累计CO_(2)排放量与溶解性有机碳(DOC)和溶解性无机氮(DIN)显著正相关,在秸秆添加条件下,黑土累计CO_(2)排放量与DOC、DIN和微生物生物量碳(MBC)显著正相关.磷添加显著改变了土壤DOC、DIN、MBC含量和微生物呼吸熵(q CO_(2)),进而调控CO_(2)排放量.综上,在不添加秸秆条件下,适量磷添加可缓解黑土碳分解损失,而在秸秆添加条件下,黑土CO_(2)排放量随磷添加量的增加而增加.在农业生产中,应根据土壤磷有效性合理调控磷肥施用量,避免过量施用磷肥,以实现固碳减排的双重目标. 展开更多
关键词 黑土 农田土壤 磷有效性 秸秆添加 二氧化碳(CO_(2))排放量
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方解石—菱锶矿固溶体在初始CO_(2)饱和水中溶解热力学
13
作者 农培杰 徐春丽 +5 位作者 朱宗强 马诚佑 刘兴航 邓欢 刘辉利 朱义年 《高校地质学报》 北大核心 2026年第1期25-37,共13页
方解石被认为是最重要的环境矿物之一,在调节水环境质量和控制重金属的迁移和转化方面发挥着重要作用。该文通过实验合成了一系列方解石—菱锶矿“异型”固溶体[(Ca_(1-x)Sr_(x))CO_(3)](含Sr方解石型固溶体、含Ca菱锶矿型固溶体及其混... 方解石被认为是最重要的环境矿物之一,在调节水环境质量和控制重金属的迁移和转化方面发挥着重要作用。该文通过实验合成了一系列方解石—菱锶矿“异型”固溶体[(Ca_(1-x)Sr_(x))CO_(3)](含Sr方解石型固溶体、含Ca菱锶矿型固溶体及其混合物),并在25℃条件下对其在初始CO_(2)饱和水中的溶解进行了实验研究。在含Sr方解石型固溶体溶解时,水溶液Sr/(Ca+Sr)摩尔比(X_(Sr2+,aq))明显高于固相的Sr/(Ca+Sr)摩尔比(X_(SrCO3)),而在含Ca菱锶矿型固溶体溶解时,水溶液X_(Sr2+,aq)明显低于固相的X_(SrCO3)。稳定状态下,方解石[CaCO_(3)]和菱锶矿[SrCO_(3)]的log IAP平均值(≈log K_(sp))分别为(-8.45±0.13)~(-8.42±0.11)和(-8.79±0.04)~(-8.77±0.02)。对于方解石型固溶体,随着固相X_(SrCO3)的增加,稳定状态下的log IAP值增加;而对于菱锶矿型固溶体,稳定状态下的log IAP值则随固相X_(SrCO3)的增加而减小。方解石型固溶体的X_(SrCO3)值最高为0.042,菱锶矿型固溶体的X_(SrCO3)值最低为0.609;对于方解石—菱锶矿“异型”固溶体,相应的Guggenheim参数为a0=1.62和a1=-1.46。在构建的Lippmann图中,对于X_(SrCO3)相对较低的含Sr方解石型固溶体,相对贫Ca水溶液最终与相对富Ca的方解石型固溶体达到平衡;对于X_(SrCO3)相对较高的含Ca菱锶矿型固溶体,相对贫Sr水溶液最终与相对富Sr的菱锶矿型固溶体达到平衡。方解石中的Sr、菱锶矿中Ca的置换会降低固溶体在水中的稳定性。研究结果为方解石—菱锶矿固溶体在水溶液中的稳定性提供了长期溶解实验的证据,拓展了对锶环境地球化学循环的认识。 展开更多
关键词 方解石 菱锶矿 “异型”固溶体 溶解 Lippmann图
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湛江外罗海上风电场运营初期对底栖生物群落的影响
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作者 朱龙杰 叶锦韶 +1 位作者 秦华明 龙焰 《南方水产科学》 北大核心 2026年第1期11-21,共11页
为评估海上风电运营与季节性环境变化的耦合效应,本研究以湛江外罗海上风电场为例,于秋、冬两季对近风电场区域(NO)、远风电场区域(FO)共18个站点开展沉积物与底栖生物调查。通过多样性指数、Mantel检验及生态位分析,探讨运营初期风电... 为评估海上风电运营与季节性环境变化的耦合效应,本研究以湛江外罗海上风电场为例,于秋、冬两季对近风电场区域(NO)、远风电场区域(FO)共18个站点开展沉积物与底栖生物调查。通过多样性指数、Mantel检验及生态位分析,探讨运营初期风电场对底栖环境质量的影响,并解析底栖生物群落应对运营干扰的生态适应机制。结果表明:风电场运营初期未对沉积物环境产生不良影响,沉积物环境总体良好,pH、有机碳及重金属含量与对照区域无显著差异(p>0.05),风电场区域石油烃含量偏高可能源于施工期船舶活动残留。但底栖生物群落响应呈现明显季节耦合效应。秋季NO区域物种丰富度低于FO区域,群落结构却稳定,其香农多样性指数与FO区域相近(如Q2期,1.34±0.73 vs.1.34±0.71),且广适性滤食种如三刻纹楔樱蛤(Cadella narutoensis)在桩基区域生物量显著上升;而冬季NO区域物种数与生物量显著降低(p<0.05),香农指数降至0.50±0.67,群落趋于以小型化、耐受型机会种[如平小榧螺(Oliva plana)]为主导。生态位分析显示,宽生态位物种[如圆滑织纹螺(Nassarius terefiusculas)]通过较强的资源利用能力维持群落功能。研究表明,风电场运营初期对底栖群落的影响呈现显著季节差异,其中冬季运营扰动与自然压力叠加,导致近风电场区域生物量下降并驱动群落向机会种优势化演变。 展开更多
关键词 湛江外罗海上风电场 底栖生物群落 季节耦合 生态适应 环境响应
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赤水河上游不同利用方式土壤团聚体磷组分对淋溶作用的响应
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作者 冯小纹 孟祥志 +3 位作者 李亦然 王震 王克勤 侯磊 《农业环境科学学报》 北大核心 2026年第2期456-467,共12页
为探明淋溶作用对不同利用方式土壤团聚体磷组分淋失的影响,选取云南赤水河上游龙井小流域的坡耕地、灌木林地、经果林地和人工林地土壤为研究对象,开展室内土柱淋溶试验,分析不同利用方式下土壤团聚体磷组分淋失特征的差异和影响因素,... 为探明淋溶作用对不同利用方式土壤团聚体磷组分淋失的影响,选取云南赤水河上游龙井小流域的坡耕地、灌木林地、经果林地和人工林地土壤为研究对象,开展室内土柱淋溶试验,分析不同利用方式下土壤团聚体磷组分淋失特征的差异和影响因素,并估算全流域磷年均淋失量。结果表明:不同利用方式土壤以大团聚体(>2 mm)为主,占比均>52.06%,全磷(TP)含量呈经果林地(1.98 g·kg^(-1))>灌木林地(1.59 g·kg^(-1))>坡耕地(1.40 g·kg^(-1))>人工林地(0.62 g·kg^(-1))趋势,前三种利用方式受施肥影响,以有机结合态磷(OP)为主(占比46.19%~65.49%),人工林地则以钙结合态磷为主(占比73.11%~86.14%);溶解态磷(SP)是淋滤液中磷的主要形态,坡耕地土壤TP、SP及两者占比显著高于其他利用方式(P<0.05),均值分别为0.10、0.09 mg·L^(-1)和90.00%,累积淋失量(0.1853 mg)是其他利用方式的1.79~1.89倍;人工林地土壤表现为负淋失,磷平均淋失率达-14.23%,团聚体OP升高为主要贡献,其余利用方式土壤磷淋失率范围为50.35%~61.64%,团聚体OP和铁铝结合态磷(Fe/Al-P)为主要淋失形态;团聚体TP和Fe/Al-P含量、土壤结构稳定性、pH及SOM的利用方式差异是影响淋溶作用响应的关键因素,赤水河流域年均磷淋失量达19.13 kg·hm^(-2),坡耕地贡献最大(73.35%),人工林地有阻控效应(-2.69%)。研究表明,施肥活动降低土壤团聚体稳定性是喀斯特地区磷淋失的诱因,退耕还林及植树造林可减少或阻控磷淋失。 展开更多
关键词 喀斯特区域 土壤团聚体 土地利用类型 磷素淋失
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考虑分流影响的落漏河生态流量研究
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作者 余娅丽 张延平 +2 位作者 彭欣怡 李宝芬 董晓海 《人民长江》 北大核心 2026年第1期116-121,共6页
金沙江一级支流落漏河流域水资源开发利用程度较高,经济社会用水在一定程度上挤占了河流生态用水。受历史围坝取水影响,河道长期处于分流状态,导致落漏河生态流量近年来保障程度较低,尤其在枯水期和农业灌溉高峰期更为明显。基于落漏河... 金沙江一级支流落漏河流域水资源开发利用程度较高,经济社会用水在一定程度上挤占了河流生态用水。受历史围坝取水影响,河道长期处于分流状态,导致落漏河生态流量近年来保障程度较低,尤其在枯水期和农业灌溉高峰期更为明显。基于落漏河流域1967~2023年径流及取用水资料,采用Tennant法、频率曲线法、Q_(p)法、近10年最枯月流量法等多种方法,分析分流影响下的落漏河生态流量目标及其历年保障程度。研究发现:传统方法在该流域的适应性均不理想,进一步通过综合分析提出适用于本流域的综合试配法,确定落漏河生态流量目标为非汛期(12月至次年6月)0.045 m^(3)/s,汛期(7~11月)0.500 m^(3)/s。除特殊年份外,全年日均流量保障率不低于90%。研究成果可为该流域生态流量保障、水资源优化配置与调度管理提供参考。 展开更多
关键词 生态流量 分流影响 TENNANT法 频率曲线法 水资源优化配置 落漏河 金沙江
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高坝深库入库支流温室气体垂向特征及其形成机制
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作者 孙昊 闫兴成 +4 位作者 陈求稳 周旭东 冯韬 乔如霞 潘保柱 《湖泊科学》 北大核心 2026年第2期713-724,共12页
水库支流因其特殊的水文条件和生物地球化学过程,是温室气体(GHG)产生与释放的重要区域。本研究以澜沧江小湾入库支流永平河为对象,通过高分辨率垂向采样,利用薄边界层法系统研究了CH_(4)、CO_(2)和N_(2)O的时空分布特征及形成机制。结... 水库支流因其特殊的水文条件和生物地球化学过程,是温室气体(GHG)产生与释放的重要区域。本研究以澜沧江小湾入库支流永平河为对象,通过高分辨率垂向采样,利用薄边界层法系统研究了CH_(4)、CO_(2)和N_(2)O的时空分布特征及形成机制。结果表明,研究区存在显著的热力学分层现象,枯水期热分层稳定指数(IC=3.87)明显低于丰水期(IC=5.72)。水体分层结构影响GHG垂向分布特征,稳定分层导致底层水体CH_(4)浓度达2.085μmol/L,远大于表层浓度(0.073μmol/L),表明沉积物是产生CH_(4)的热点区域;CO_(2)在温跃层出现最大值(121.37μmol/L);沉积物-水界面处N_(2)O浓度升高,这主要是由活跃的底层氮循环所导致。表观耗氧量与ΔCO_(2)呈显著正相关(枯水期R^(2)=0.46,丰水期R^(2)=0.15),表明有机物降解是CO_(2)的重要来源。空间上,河相段CO_(2)当量均值为641.31 mg CO_(2eq)/(m^(2)·d),随着点位靠近库区,其排放量逐渐减小;过渡段是GHG排放热点区域,其CO_(2)当量均值达764.79 mg CO_(2eq)/(m^(2)·d);湖相段CO_(2)当量最小,为434.49 CO_(2)eq/(m^(2)·d)。时间上,枯水期GHG总排放量(808.64 mg CO_(2eq)/(m^(2)·d))高于丰水期(440.64 mg CO_(2)eq/(m^(2)·d)),这一差异在湖相段与过渡段表现更为突出,而在河相段并不明显。总体来说,水库的建成使入库支流过渡段成为了GHG排放热点区域,并且使过渡段与湖相段出现明显的季节性差异。永平河GHG排放量(624.64 mg CO_(2eq)/(m^(2)·d))大于主库区(337.06 mg CO_(2eq)/(m^(2)·d))。因此,支流对于水库GHG排放的贡献不容忽视。本研究初步阐明了水库支流GHG分布的垂向特征及形成机制,建议将过渡段作为重点监测区域,研究成果为水库支流GHG排放评估和减排策略制定提供了重要参考。 展开更多
关键词 水库支流 温室气体 垂向分布 热分层 澜沧江 永平河
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崇明东滩湿地土壤有机碳组分空间异质性及影响因素
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作者 赵师夷 李珺 +4 位作者 赵旭 黄明昊 缑正洋 祝海彪 黄宏 《生态环境学报》 北大核心 2026年第3期437-446,共10页
滨海湿地生态系统具有较高的碳储存能力,而湿地土壤有机碳组分特征对于认识滨海湿地碳循环过程至关重要。该研究对崇明东滩不同植被类型覆盖的湿地开展调查与样品采集,分析了土壤有机碳组分及理化性质;通过相关性和差异性显著分析,探讨... 滨海湿地生态系统具有较高的碳储存能力,而湿地土壤有机碳组分特征对于认识滨海湿地碳循环过程至关重要。该研究对崇明东滩不同植被类型覆盖的湿地开展调查与样品采集,分析了土壤有机碳组分及理化性质;通过相关性和差异性显著分析,探讨土壤有机碳组分在潮滩梯度与不同植被类型覆盖下的分布特征,以及土壤理化性质对其分布的影响。结果表明:崇明东滩湿地土壤总有机碳(TOC)质量分数均值为(9.64±4.23)g·kg^(-1),其中互花米草(Spartinaalterniflora)湿地土壤TOC质量分数最高,为(13.9±4.28)g·kg^(-1),TOC与惰性有机碳(ROC)相关性最强;活性有机碳组分(LOC)含量在互花米草的聚集性明显;ROC含量表现为高潮滩区域[(5.81±1.41)g·kg^(-1)]>中潮滩[(3.68±1.52)g·kg^(−1)]>低潮滩[(2.35±1.01)g·kg^(−1)]的潮滩梯度特征;崇明东滩湿地土壤有机碳组分及理化因子在南、北部呈现出不同的空间聚集性,在北部高潮滩区TOC、LOC含量较高,土壤盐度北部较高,而粒径则南部较高;湿地土壤有机碳及其组分与理化因子相关性分析显示,TOC含量与土壤含水率及中值粒径呈现显著负相关(p<0.05),而与盐度呈现显著正相关(p<0.05),崇明东滩湿地土壤的中值粒径和盐度是有机碳含量的主控因子。 展开更多
关键词 崇明东滩湿地 土壤 有机碳组分 空间分布 盐度 中值粒径
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长江流域江苏段碳储量的多情景模拟和空间格局优化
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作者 彭卓越 李梦婷 +3 位作者 梁煜彬 刘亚明 方红远 殷峻暹 《环境科学》 北大核心 2026年第2期892-902,共11页
优化碳储量的空间格局对提高区域生态系统碳汇容量和维持区域碳平衡具有重要意义.以长江流域江苏段为例,基于土地利用/覆被变化、社会经济和气候环境数据,结合InVEST和PLUS模型预测研究区2030年自然发展、耕地保护和生态保护这3种不同... 优化碳储量的空间格局对提高区域生态系统碳汇容量和维持区域碳平衡具有重要意义.以长江流域江苏段为例,基于土地利用/覆被变化、社会经济和气候环境数据,结合InVEST和PLUS模型预测研究区2030年自然发展、耕地保护和生态保护这3种不同情景下的生态系统碳储量和空间分布格局,并借助具有决策优化能力的贝叶斯网络模型对研究区碳储量格局进行了分区优化.结果表明:①2000~2020年研究区碳储量呈下降趋势,共减少了4797.63×10^(4)t,主要原因是耕地、林地向建设用地转换.②2030年研究区生态保护情景下的碳储量为38528.91×10^(4)t,呈上升趋势,其余2种情景下的碳储量均呈现下降趋势.③通过贝叶斯网络模型,筛选出关键变量关键状态子集,将研究区划分为生态保护区、耕地保护区、水源涵养区和经济建设区这4类优化分区.研究结果可为流域土地利用可持续发展及推进流域实现“双碳”目标提供参考. 展开更多
关键词 碳储量 PLUS模型 InVEST模型 多情景模拟 贝叶斯网络模型 空间格局优化
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地面高光谱耦合可解释性集成机器学习的农田土壤含盐量和pH反演
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作者 黄华雨 丁启东 +3 位作者 张俊华 周跃辉 潘鑫 贾科利 《环境科学》 北大核心 2026年第2期1080-1091,共12页
土壤盐碱化是制约农业可持续发展的关键因素.盐碱信息的及时获取对土壤改良与地力长效提升至关重要.以河套平原地面高光谱和实测土壤含盐量(SSC)及pH值为数据源,对高光谱反射率进行正交信号校正(OSC)变换后,利用竞争性自适应重加权采样(... 土壤盐碱化是制约农业可持续发展的关键因素.盐碱信息的及时获取对土壤改良与地力长效提升至关重要.以河套平原地面高光谱和实测土壤含盐量(SSC)及pH值为数据源,对高光谱反射率进行正交信号校正(OSC)变换后,利用竞争性自适应重加权采样(CARS)筛选盐碱信息的特征波段,并引入环境变量和微波遥感数据,基于极端梯度提升(XGBoost)、自适应提升(AdaBoost)和随机森林(RF)等6种集成机器学习算法,构建SSC和pH值的反演模型,并利用夏普利加性解释(SHAP)对模型进行可视化分析.结果表明:①河套平原农田土壤盐碱化等级整体呈轻、中程度,且盐化和碱化表现出较强的空间异质性.②OSC变换优化了光谱数据结构,使其在复杂背景下的解析能力显著增强;CARS有效筛选出与盐碱信息相关的特征波段,SSC特征波段包括450、470和600 nm等13个波长,pH特征波段包括680、730和740 nm等15个波长.③AdaBoost算法对SSC反演表现最优,验证集Rp2、均方根误差(RMSE)和相对分析误差(RPD)分别为0.852、1.352和2.88,而pH值则以XGBoost模型效果最佳,其Rp2、RMSE和RPD分别为0.908、0.151和3.31.④SHAP分析表明,SSC和pH值的预测模型体现了多因子协同作用.波段和气候因子为SSC建模的主导因素,累计贡献率达80.8%.土壤属性(24.88%)对pH值的建模贡献率最高,波段数据贡献率最小,为15.13%,微波遥感数据对盐碱信息建模贡献有限,多源数据组合为土壤盐碱化的精准监测提供了有力支撑.研究结论有助于推动土地可持续管理和农业高效生产. 展开更多
关键词 河套平原 地面高光谱 土壤含盐量 竞争性自适应重加权采样(CARS) 环境变量 夏普利加性解释
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