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湖泊沉积物有机质分布变化对微生物群落结构的影响 被引量:2
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作者 曾奥琪 聂小东 +4 位作者 廖文飞 廖姗姗 冉凤维 刘艺 李忠武 《土壤学报》 北大核心 2025年第1期246-260,共15页
微生物在湖泊生态系统生物地球化学循环过程中起着重要作用,是影响湖泊有机碳长期固存的重要因素。然而,当前对沉积物微生物群落分布及其对碳动态变化影响的认知尚显不足。利用高通量测序分析了西洞庭湖沉积物中微生物群落的分布规律,... 微生物在湖泊生态系统生物地球化学循环过程中起着重要作用,是影响湖泊有机碳长期固存的重要因素。然而,当前对沉积物微生物群落分布及其对碳动态变化影响的认知尚显不足。利用高通量测序分析了西洞庭湖沉积物中微生物群落的分布规律,并结合沉积物机械组成、总有机碳、有机质分子组成等参数研究了环境因子对微生物群落结构的影响,探究沉积物微生物群落结构的关键影响因子。结果表明:不同沉积层中微生物群落结构存在显著差异(细菌:R^(2)=0.542,P<0.001;真菌:R^(2)=0.430,P<0.001)。一方面,从表层(0~20 cm)至深层(50~100 cm),沉积物中富营养型微生物(如变形菌门)相对丰度显著减小,而寡营养型微生物(如绿弯菌门)相对丰度显著增加。另一方面,随着沉积深度的增加,微生物主要功能类群的丰度发生显著变化。特别是与好氧化学异养、好氧氨氧化作用有关的功能,在表层沉积物中的丰度显著高于次表层(20~50 cm)和深层。沉积物微生物群落结构变化主要受有机质含量的影响(细菌:R^(2)=0.532,P<0.001;真菌:R^(2)=0.534,P<0.001)。总有机碳含量显著影响着包括变形菌门、绿弯菌门、放线菌门、担子菌门、球囊菌门在内的多种微生物门类的丰度变化,分别解释了细菌与真菌群落结构76.2%(P<0.001)和58.2%(P<0.01)的变异。综上所述,有机质的分布变化是导致不同沉积层中微生物群落结构存在差异的主要原因。本研究有利于进一步揭示微生物在湖泊生态系统中的作用和反馈机制,对于探索湖泊生态系统的演化和稳定性具有重要意义。 展开更多
关键词 湖泊沉积物 微生物群落 有机质 沉积深度
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近百年来洞庭湖粒度指示的沉积环境演变特征 被引量:5
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作者 冉凤维 聂小东 +2 位作者 王诗兰 廖文飞 李忠武 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1111-1125,共15页
湖泊沉积物储存着长时期的流域环境信息,是百年尺度湖泊环境演变研究的高分辨率记录器。本文通过^(210)Pb_(ex)、^(137)Cs组合定年法,分析放射性核素剖面特征,研究沉积速率时空变化规律,并解析沉积物粒度指示的环境信息,揭示百年尺度湖... 湖泊沉积物储存着长时期的流域环境信息,是百年尺度湖泊环境演变研究的高分辨率记录器。本文通过^(210)Pb_(ex)、^(137)Cs组合定年法,分析放射性核素剖面特征,研究沉积速率时空变化规律,并解析沉积物粒度指示的环境信息,揭示百年尺度湖泊沉积环境演变。结果表明:洞庭湖^(210)Pb_(ex)剖面分布呈现多段衰变型、混合衰变平衡型、衰变本底型和无沉积型4种类型。3大湖体200 cm的沉积深度对应的年代跨度为127~162年,构建了洞庭湖沉积物深度年代关系。洞庭湖平均质量沉积速率为1.47~3.11 g/(cm^(2)·a),整体上呈现南洞庭湖>西洞庭湖>东洞庭湖的空间特征;自1900年后,质量沉积速率增加了3~7倍,呈时序增加趋势。沉积年代上,沉积物粒度特征表明洞庭湖沉积环境呈3个阶段2个过渡期的演变特征,与同时期区域内毁林开荒、水利建设、植树造林等人为活动有较好的对应关系,说明近百年来人为活动是洞庭湖泥沙沉积的重要因素。本研究结果可为强化湖泊及其流域生态环境保护提供理论参考。 展开更多
关键词 湖泊沉积物 放射性核素 沉积速率 粒度 洞庭湖
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长沙市土地利用碳排放的时空演变特征及多情景模拟 被引量:2
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作者 孙宇栋 毛德华 邱冬冬 《农业资源与环境学报》 北大核心 2025年第2期529-542,共14页
土地利用对于生态系统碳循环以及人为碳排放具有重要影响,分析土地利用与碳排放的时空关联特征,探究多情景下两者的动态变化特征及规律,对于“双碳”目标下国土空间规划调整和生态系统保护具有重要意义。本研究基于2005—2020年长沙市... 土地利用对于生态系统碳循环以及人为碳排放具有重要影响,分析土地利用与碳排放的时空关联特征,探究多情景下两者的动态变化特征及规律,对于“双碳”目标下国土空间规划调整和生态系统保护具有重要意义。本研究基于2005—2020年长沙市土地利用与能源消耗数据,分析了长沙市土地利用变化以及碳排放的时空演变特征,并耦合GMOP-PLUS模型,通过预设3种发展情景(自然发展、经济优先、低碳导向),模拟了长沙市2035年土地利用格局和碳排放的空间分布。结果表明:2005—2020年间耕地与林地为长沙市土地利用变化主要类型,居民点及商服用地布局趋于稳定,工矿用地扩张态势明显。土地利用碳排放增速逐渐放缓,15年间增长了952.03万t,空间上表现出明显的中部高、东西部低的分布特征,居民点及商服用地和土矿用地两大建设用地内部的碳排放强度差异逐渐减弱。三种情景下长沙市2035年碳排放均存在不同程度的增加,社会经济因素特别是交通条件对于两大建设用地驱动作用显著,高程、降水等自然地理因素则对耕地、林地和草地等生态用地影响更强。未来应以低碳发展为导向,综合考虑经济与生态效益,加强土地节约集约利用,合理规划交通线路,实现人地关系的协调发展。 展开更多
关键词 土地利用变化 多情景模拟 碳排放 GMOP模型 PLUS模型
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南方红壤丘陵区规模化果园开发主要生态问题及全生命周期治理技术
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作者 袁海群 贺紫娟 +5 位作者 尹伊晨 周翔宇 李悦 朱涛 段剑 刘窑军 《中国水土保持》 2024年第12期42-48,共7页
果园在推动南方红壤丘陵区乡村振兴中发挥着中坚作用,并呈现规模化快速发展趋势。然而,果园开发过程中的系列生态问题成为其有序高效发展的重要障碍。为了缓解生态问题对果园开发造成的影响,促进南方红壤丘陵区生态与经济可持续发展,以... 果园在推动南方红壤丘陵区乡村振兴中发挥着中坚作用,并呈现规模化快速发展趋势。然而,果园开发过程中的系列生态问题成为其有序高效发展的重要障碍。为了缓解生态问题对果园开发造成的影响,促进南方红壤丘陵区生态与经济可持续发展,以全局观聚类分析国内外研究进展,总结出不合理开发、生物栖息地破碎化和营林不当等造成的水土流失、面源污染和低生物多样性是红壤丘陵区规模化果园开发三大主要生态问题,且在果园不同经营时期表现出的主次不同。基于全生命周期视角,将果园发展划分为规划建园期、幼林期、壮林期、老龄衰退期4个阶段,提出了相应的治理对策,包括合理留植育林、科学整地布施、优化坡面径流管理、快速植被覆盖、适时林下复合经营等,并配置了相关技术及参数。 展开更多
关键词 规模化开发 果园开发 全生命周期 生态问题 综合治理 可持续发展 南方红壤丘陵区
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腐植酸与土霉素的结合作用特征:pH和离子强度的影响
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作者 郭莹惠 廖旌淦 +3 位作者 崔丹丹 邓瑞 彭博 李忠武 《湖南师范大学自然科学学报》 北大核心 2025年第2期10-16,31,共8页
为了深入了解腐植酸(HA)与抗生素之间的结合作用,本研究以土霉素(OTC)为代表,设置一系列pH和离子强度变化梯度,通过OTC滴定引起的HA荧光猝灭特征变化来研究二者之间的结合特征及结合强弱变化特点。研究结果表明,三维荧光光谱-平行因子分... 为了深入了解腐植酸(HA)与抗生素之间的结合作用,本研究以土霉素(OTC)为代表,设置一系列pH和离子强度变化梯度,通过OTC滴定引起的HA荧光猝灭特征变化来研究二者之间的结合特征及结合强弱变化特点。研究结果表明,三维荧光光谱-平行因子分析(EEM-PARAFAC)识别出HA主要由3种荧光峰组成:紫外类腐殖质C1(A峰),陆源类腐殖质C2(C峰)和黄腐酸C3。在不同浓度的OTC影响下,HA组分的荧光猝灭效果由高到低为:C2,C1,C3,表明C峰与OTC的结合作用相对比较强烈。pH和离子强度的变化会对结合作用强弱产生一定影响。当pH从3.00增加到9.00,OTC和HA的结合作用增强。当离子强度从0增加至0.001 mol/L时,OTC与HA的结合作用增强,离子强度继续增加至0.10 mol/L时,结合作用减弱。 展开更多
关键词 腐植酸 土霉素 结合作用 荧光猝灭 环境因素
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长株潭城市群中小尺度下的土地利用碳排放强度时空分布格局分析
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作者 邱冬冬 毛德华 《生态科学》 2025年第5期163-174,共12页
科学估算长时间序列的土地利用碳排放强度时空演变格局,对实现降碳减排目标,寻求社会经济可持续发展具有战略性意义。以长株潭城市群为例,基于1995—2020年融合校正后的夜间灯光数据、30 m分辨率的土地利用数据和能源消费数据,构建土地... 科学估算长时间序列的土地利用碳排放强度时空演变格局,对实现降碳减排目标,寻求社会经济可持续发展具有战略性意义。以长株潭城市群为例,基于1995—2020年融合校正后的夜间灯光数据、30 m分辨率的土地利用数据和能源消费数据,构建土地利用强度图谱(Intensity Map,IM)和碳排放模型,分别从县域和1km×1km的格网尺度分析碳排放强度的时空分布规律,最后采用灰色关联度和弹性响应模型,测算和分析土地利用类型对碳排放强度的影响。研究表明:1995—2020年,土地利用类型转出最多的是耕地,转出面积为107430 hm^(2),转入最多的是建设用地,转入面积为106628 hm^(2)。从县域尺度上看,土地利用碳排放强度主要集中在长株潭三市市辖区;从格网尺度上看,1995到2020年,低强度地区的面积占比下降了8.41%,高强度地区的面积占比呈增加的趋势。县域尺度的Moran’s I指数在0.178—0.249之间,格网尺度的Moran’s I指数在0.255—0.577之间,评价尺度越小,长株潭城市群土地利用碳排放强度的空间相关性越大。碳排放强度与土地利用类型关联度大小为建设用地>未利用地>水域>草地=林地>耕地。县域尺度碳排放强度对土地利用变化弹性响应区间为[–650.26,8217.06],从格网尺度上看,I级弹性响应从“点”状分布向“面”状分布转移。今后制定相关政策应综合考虑行政和地块尺度,优化土地利用布局,重视发展长株潭绿心中央公园,增强碳汇能力。 展开更多
关键词 夜间灯光数据 长株潭城市群 强度图谱 时空演变特征
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