赵广帅
- 作品数：16 被引量：219H指数：8
- 供职机构：中国科学院地理科学与资源研究所更多>>
- 发文基金：中国科学院“百人计划”国家自然科学基金中国科学院战略性先导科技专项更多>>
- 相关领域：农业科学环境科学与工程生物学天文地球更多>>
- 羌塘高寒草地物种多样性与生态系统多功能关系格局被引量：32
- 2016年
- 传统的生物多样性-生态系统功能研究大多侧重于单一生态系统功能与物种多样性的关系,忽略了生态系统的重要价值在于其能够同时提供多种功能或服务,即生态系统的多功能性。基于藏北羌塘高寒草地样带调查数据,选取植被地上生物量、地下生物量、土壤全氮、硝态氮及铵态氮含量、土壤全磷含量、土壤有机碳储量等7个与植物生长、养分循环、土壤有机碳蓄积相关的参数来表征生态系统多功能性。采用上述参数转换为Z分数后的平均值计算多功能性指数(M)。分析了不同生物多样性指数与生态系统多功能指数的关系以及年降水量和年均温度对物种多样性和生态系统多功能性指数的影响。结果表明,物种丰富度指数与生态系统多功能性之间呈极显著的正相关关系,Shannon-wiener和Simpson物种多样性指数也与多功能性指数间呈显著的正相关,但多功能性指数与Pielou均匀度指数没有表现出明显的相关关系。物种丰富度与表征植物生长、养分循环以及土壤有机碳蓄积的生态系统功能指数间也均呈极显著的正相关关系。降水格局显著影响羌塘高原物种丰富度和生态系统多功能指数,二者均随年降雨量的增加而显著增加,但物种多样性指数并未与年降水量呈现显著相关关系。研究强调了群落物种丰富度即群落物种数量对维持生态系统多功能性的重要意义,这意味着由于人类活动导致的物种丧失可能会给藏北高寒草地生态系统多功能和生态服务带来更为严重的后果。就退化草地恢复或草地可持续管理而言,在藏北羌塘地区,本地植物种的物种丰富度恢复和维持应作为重要目标之一。
- 熊定鹏赵广帅武建双石培礼张宪洲
- 关键词：羌塘高原高寒草地物种多样性物种丰富度
- 黄河下游引黄灌区地下水重金属分布及健康风险评估被引量：37
- 2013年
- 为了解黄河下游引黄灌区地下水重金属污染水平,在引黄灌区豫、鲁两省采集59个地下水样品,定量分析了11种重金属元素(Ba、Cd、Cr、Cu、Fe、Mn、Mo、Ni、Pb、Se和Zn)的含量及空间分布特征,应用健康风险评价模型评价了地下水中重金属污染所引起的健康风险.结果表明,地下水中Fe和Zn的平均浓度较高,分别为0.496 mg·L-1和0.445 mg·L-1.Fe、Mn、Se和Zn出现超标现象,超标率分别为:27.12%、27.12%、15.25%和5.09%.采用Inverse Distance Weighted插值法得到了黄河下游引黄灌区地下水重中金属含量的空间分布,发现地下水中超标的重金属主要分布在武城县、范县、东阿县、禹城市和冠县等区域.健康风险评价表明,非致癌物质通过饮水途径引起的健康风险高于皮肤暴露,但致癌物质的皮肤暴露致癌风险高于饮水途径.饮水和皮肤暴露途径中,致癌物质的个人年风险均以Cr最大,分别是Cd的7倍和28倍,但二者均低于最大可接受风险水平(5×10-5a-1).非致癌物质(Ba、Cu、Fe、Mn、Mo、Ni、Pb、Se和Zn)的饮用水健康风险集中在1.13×10-9～6.06×10-8a-1,皮肤接触健康风险集中在1.73×10-13～3.46×10-10a-1,均小于最大可接受风险水平.
- 张妍李发东欧阳竹赵广帅李静柳强
- 关键词：地下水重金属引黄灌区黄河下游
- 德州引黄灌区主要河流沉积物各形态磷分布研究
- 2012年
- 对河流沉积物中各形态磷(P)的研究有助于认识沉积物中P的行为特征、水-沉积物界面上P的迁移、转化、可利用性以及水体营养状态。以德州引黄灌区为例,采用改进的RuttenbergSEDEX分级连续提取方法,分析了漳卫新河、马颊河和德惠新河表层沉积物中主要赋存形态磷的含量,以期为评价该地区水环境质量,探究水体污染来源以及制定相应的治理措施提供科学依据。结果表明,河流表层沉积物中总磷(TP)的含量为437.4～1197.0mg.kg-1,无机磷(IP)的含量为373.8～1136.4mg.kg-1,占TP的64.3%～98.5%。IP又分为弱吸附态磷(Lsor-P)、铁结合态磷(Fe-P)、自生磷和碎屑磷(Au-P&De-P),含量分别为26.4～415.2mg.kg-1、6.3～331.2mg.kg-1和302.3～563.6mg.kg-1,分别占TP的5.2%～54.3%、0.8%～31.5%、35.7%～80.9%。有机磷(OP)的含量为9.0～413.4mg.kg-1,占TP含量的1.55%～35.68%。三条河流沉积物中不同形态P含量的变化趋势不同,空间变异性大;从上游到下游,漳卫新河底泥中的TP呈下降趋势,马颊河底泥中TP变化幅度不大,德惠新河底泥中TP呈现出先增高后降低的趋势,变化幅度较大。相关分析表明黄河下游引黄灌区沉积物中部分形态P之间存在显著的相关性,表明这些形态的P可能来源相同或者在某些特定的条件下会相互转化。最后,提出了控制P排放来源、加强污水处理、提高农业P的利用效率以及加强相关的研究等建议。
- 张芳常春平李发东李静宋帅赵广帅蔡文静
- 关键词：引黄灌区沉积物磷含量磷形态
- 羌塘高原降水梯度带紫花针茅叶片氮回收特征及影响因素
- 植物回收衰老叶片的氮是植物重要的养分保持和环境适应机制,在干旱贫瘠的生境更是如此.为了理解降水梯度上植物对高寒贫瘠环境的养分适应特征,研究了羌塘高寒草原优势物种紫花针茅叶片氮回收策略及其与环境因子的关系.结果表明,降水梯...
- 赵广帅熊定鹏石培礼冯云飞武建双张宪洲曾朝旭
- 关键词：羌塘高原土壤氮叶片氮含量
- 羌塘高原降水梯度带紫花针茅叶片氮回收特征及影响因素被引量：7
- 2016年
- 植物回收衰老叶片的氮是植物重要的养分保持和环境适应机制,在寒旱贫瘠的生境更是如此。为了理解降水梯度上植物对高寒贫瘠环境的养分适应特征,研究了羌塘高寒草原优势物种紫花针茅叶片氮回收策略及其与环境因子的关系。结果表明,降水梯度带上紫花针茅叶片具有较高的叶氮水平和氮回收能力。生长季盛期紫花针茅绿叶平均氮含量为(23.87±3.92)g/kg,高于中国草地平均水平(20.9 g/kg)及全球平均值(20.1 g/kg);绿叶氮含量与年降水量(MAP)呈显著负相关,干旱端(西部)绿叶中氮含量明显高于湿润端(东部)。枯叶养分回收后的氮水平(NRP)很低,平均为(6.76±1.42)g/kg,叶片平均氮回收效率(NRE)为(71.25±6.46)%,明显高于中国温带草原和全球的平均水平(46.9%—58.5%)。枯叶中氮回收水平对叶片氮回收效率起决定作用,是维持高养分回收效率的物质基础。NRE与MAP、土壤全氮(TN)和土壤无机氮呈显著负相关;NRP与TN相关性不显著,但与土壤无机氮显著负相关。尽管NRE与NRP呈显著负相关,但二者与绿叶氮含量均没有显著相关性。年均气温、海拔对NRE和NRP影响均不显著。因此,紫花针茅叶片极高的NRE和低NRP反映了它对极端干旱贫瘠环境的养分保持能力,通过内部氮循环来降低养分流失。土壤氮的有效性是影响紫花针茅叶片氮回收能力的关键因子,降水通过影响土壤氮的有效性以及绿叶中氮含量间接影响紫花针茅叶片氮回收效率。
- 赵广帅熊定鹏石培礼冯云飞武建双张宪洲曾朝旭
- 关键词：羌塘高原土壤氮叶片氮含量
- 羌塘高原降水梯度植物叶片、根系性状变异和生态适应对策被引量：17
- 2020年
- 叶片和根系是植物获取资源的最重要的器官,其性状随环境梯度的变化反映了植物光合碳获取和水分与养分的吸收能力及其对环境变化适应的生态对策。羌塘高原降水梯度带高寒草地群落叶片和根系成对性状关系研究不仅能揭示环境梯度对植物性状的塑造作用,也可为理解寒、旱和贫瘠等极端环境下植物的适应策略提供依据。为此,选择3组具有代表性的叶片和根系成对性状:比叶面积(SLA)和比根长(SRL);单位质量叶氮含量(LNmass)和单位质量根氮含量(RNmass);单位面积叶氮含量(LNarea)和单位长度根氮含量(RNlength),分析不同优势植物地上、地下成对性状变异特征及其与环境因子的关系,探讨植物性状对高寒生态系统水分和养分限制因素的适应策略。研究表明,区域气候和土壤环境导致的叶片性状变异大于根系性状的变异,干旱端的植物既具有高的SRL,又具有高的叶片和根系的养分含量(LNmass,LNarea和RNmass)。SLA⁃SRL、LNmass⁃RNmass、LNarea⁃RNlength均表现为权衡关系,在干旱端(年降雨量MAP<400 mm)的高寒草原、荒漠草原和极湿润端(MAP>600 mm)的高寒草甸这种权衡关系更为明显,而中间区域(400
- 赵广帅刘珉石培礼石培礼张鑫宗宁
- 关键词：羌塘高原生态适应对策
- 胶东半岛农村地区地下水重金属健康风险评价-以山东省莱阳市为例被引量：13
- 2013年
- 重金属健康风险评价对居民身体健康具有重要意义。使用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)测定了莱阳市农村的31个地下水体中重金属Cu、Fe、Zn、Mn、Cd和Cr的含量水平,阐明了该地区重金属的空间分布特征、来源及其迁移规律,并运用美国环保局推荐的健康风险评价模型对其引起的健康风险进行了评价。结果表明,该地区地下水中Cr未检出,Cu、Fe、Zn、Mn和Cd的浓度范围分别是0～59、23～905、29～50 700、3～2 999、0～1μg/L。根据我国饮用水质量标准,所有样点中Cu和Cd的浓度未超标,Zn、Mn和Fe的超标率分别为22.58%、16.13%和6.45%,个别样点超标倍数甚高。健康风险评价结果表明,Cu、Fe、Zn、Mn通过饮用水途径产生的健康风险平均值分别为3.49×10-10、1.91×10-10、100.50×10-10、37.40×10-10a-1,均远低于ICRP(5×10-5a-1)和USEPA(1×10-4a-1)的最大可接受风险水平。但是Zn和Mn对人体健康危害的平均个人年风险明显高于其他地区,因此,该研究区非致癌物Zn和Mn的污染来源及其环境行为应该引起重视。该研究为该区域水质污染状况研究及治理监管工作提供理论依据,为其他地区重金属的监测和质量控制提供参考。
- 张芳常春平李静宋帅蔡文静赵广帅李发东
- 关键词：胶东半岛农村地下水重金属健康风险评价
- 长期施肥对土壤有机质积累的影响被引量：38
- 2012年
- 20年的NPK施肥定位试验,有利于深刻揭示土壤肥力特征与营养平衡规律。以位于黄淮海平原的中国科学院禹城综合试验站为例,探讨和估算了长期定量施肥对冬小麦(Triticusp aestvum L.)、夏玉米(Zea Mays L.)生长和土壤有机质(SOM)的影响。结果表明,长期的N、P肥配施或N、P、K均衡施肥,可显著增加SOM储量,并且后者要优于前者;SOM增加主要集中在0～20 cm深度的土层,40～60 cm基本不变;生物量对SOM储量变化影响明显,NPK,NP处理作物生长良好,作物残体输入明显优于其他处理;0～40 cm可以代表该区用以计算土壤固碳潜力,并且在N、P、K均衡施肥条件下,0～40 cm土层中SOM储量长期以来持续增加,并未达到上限,每年的平均固碳速率(以C计)达182.8 kg·hm-2,约是全球平均水平的1.5倍,全国平均水平的1.1倍。华北平原若按N、P、K均衡施肥,农田土壤每年固碳潜力将达到1.6～2.4 Tg·a-1。
- 赵广帅李发东李运生张妍欧阳竹田振荣
- 关键词：施肥处理华北平原固碳潜力
- GIS空间插值模拟法与土壤类型法估算比较土壤碳储被引量：5
- 2014年
- 为研究GIS空间插值模拟与土壤类型法估算土壤有机碳（soil organic carbon，SOC）储量的适用性是否一致，该文以山东省3个典型县为例，通过实地取样，采用GIS空间插值模拟和土壤类型法计算0～20 cm SOC储量以及分析土壤有机碳密度（soil organic C density，SCD）空间分布，比较GIS方法与土壤类型法计算县域尺度C储量的差异，验证GIS空间插值模拟的适用性。结果表明：1）依据GIS空间插值和土壤类型法获得的3个典型县0～20 cm土层SOC储量分别为：平邑3.88、3.93 Tg，莱阳3.54、3.57 Tg，禹城2.78、2.86 Tg；估算的平均SCD为：平邑2.2、2.23 kg/m2，莱阳2.08、2.1 kg/m2，禹城2.74、2.82 kg/m2；2）在满足一定采样量的条件下，两种方法在计算县域尺度上C储量时，结果基本一致，但GIS空间插值模拟与土壤类型法相比，更能突显SCD空间分布特征及空间递变规律，更利于分析不同因素对 SCD 空间分布的影响。该文可为缺失土壤类型分类或土地变更频率高区域的C储量计算提供依据。
- 赵广帅李发东李运生李静欧阳竹
- 关键词：土壤碳有机碳密度
- 渭河中下游及主要支流氮素沿程变化与来源被引量：1
- 2011年
- 渭河作为黄河的第一大支流正面临日益严重的人类活动的影响。本研究以渭河中下游为研究区,探讨干流和主要支流水化学特征及硝态氮(NO3--N)和铵态氮(NH4+-N)污染状况、沿程变化和可能影响因子。研究结果表明:渭河中下游及其支流水质以铵态氮超标为主。人类活动的影响已经广泛波及流域内干流和支流,部分采样点结果已经接近饮用水标准临界值。对NH4+-N而言,中游和支流流域应以防止点源污染为主,而下游则需全面加强环境保护工作,特别是污水排放的管理。对NO3--N而言,宝鸡和渭南的下游方向将是重点防范区,而支流的水肥合理利用应全面推广。
- 柳强李发东郭建青吴向东宋帅赵广帅
- 关键词：硝态氮铵态氮
