自然湿地氮排放与气候变化关系研究进展

气候变化对农业温室气体排放的影响随着全球气候变暖的趋势日益明显，人们对气候变化以及其对农业的影响越来越关注。

农业作为全球最重要的经济支柱之一，不仅受到气候变化的影响，还对温室气体排放产生重要的贡献。

本文将探讨气候变化对农业温室气体排放的影响，并提出一些减少排放的策略。

一、温室气体的来源农业是重要的温室气体排放来源之一。

主要的农业温室气体包括甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O），它们在造成全球变暖以及破坏臭氧层等方面起到关键作用。

甲烷主要由农业活动中的动物粪便以及稻田等湿地的微生物分解产生。

而氧化亚氮主要来自化肥的使用、牲畜的排泄以及农田的耕作等。

这些气体的排放与农业生产密切相关，因此减少温室气体排放是农业可持续发展的重要课题。

二、气候变化对温室气体排放的影响1. 气温上升气候变化导致气温的升高，这对农业温室气体排放产生直接影响。

首先，气温的升高会加速土壤中有机物的分解，增加甲烷的释放。

其次，气温的升高也会促进氧化亚氮的生成与释放。

因此，气温上升是导致农业温室气体排放增加的重要因素之一。

2. 气候极端事件气候变化还导致了频繁的极端天气事件，如干旱、洪涝和暴风雨等。

这些极端事件给农业生产带来了巨大的挑战，同时也会导致温室气体的排放增加。

举例来说，干旱条件下，土壤水分不足，会使植物吸收养分的能力下降，从而增加施用化肥的量，进而增加氧化亚氮的排放。

三、减少农业温室气体排放的策略为了减少农业温室气体的排放，需要采取一系列的策略和措施。

1. 提高农业管理水平合理的农业管理可以有效减少温室气体的排放。

例如，采用节水灌溉技术，合理调整施肥量，种植耐旱种植品种等，都可以降低农业温室气体的排放。

此外，优化农田的排水系统，减少湿地田地面积，也能够有效控制甲烷的排放。

2. 开展精细化农业精细化农业是一种利用现代技术手段提高农业生产效益的方式。

通过使用先进的监测设备和智能化技术，可以实时监测农田的土壤水分、温度和养分含量等参数，从而合理调控灌溉和施肥，减少浪费和过量的使用，降低氧化亚氮的排放。

环境保护与气候变化的关系随着全球工业化的快速发展和人类经济活动的日益增加，环境问题和气候变化成为了全球面临的重大挑战。

环境保护和气候变化密切相关，相互影响，需要全球共同努力来解决。

本文将探讨环境保护与气候变化之间的关系，并阐述应对气候变化的环境保护措施。

一、气候变化对环境的影响气候变化对环境产生了广泛而深远的影响。

首先是全球气温上升，导致了极端天气事件的增多，如热浪、干旱、洪水和暴风雨等，给生态系统和人类社会造成了巨大影响。

其次，冰川融化和海平面上升威胁着沿海地区的居民和生物多样性的生存。

此外，气候变化还加剧了墨西哥湾漏油事件等环境灾难的发生，对环境造成了严重破坏。

二、环境保护对气候变化的意义环境保护是缓解气候变化的重要手段之一。

通过保护森林、湿地和海洋等自然生态系统，可以吸收大气中的二氧化碳，并减少温室气体的排放。

此外，环境保护还可以改善空气质量、净化水源，减少土壤和水体污染，提高生态系统的弹性，使其更能应对气候变化的影响。

三、应对气候变化的环境保护措施为了应对气候变化，环境保护需要采取一系列措施。

首先是减少温室气体的排放。

世界各国应制定并贯彻执行减排政策，加强能源效率，推广清洁能源的利用，减少对化石燃料的依赖。

其次是加强碳汇的保护和建设。

森林、湿地和海洋等碳汇具有吸收和储存大量二氧化碳的能力，应该进行保护和恢复。

此外，发展可持续农业和城市规划，促进循环经济，也是环境保护的重要措施。

四、全球合作是应对气候变化的关键面对气候变化，各国之间需要加强合作，共同应对挑战。

国际社会应密切合作，制定全球气候变化治理的规范和机制，建立合理的减排目标和机制，并提供资金和技术支持给发展中国家。

此外，企业和个人也要积极参与环境保护，采取节能减排措施，推动绿色发展，共同构建一个可持续的未来。

结论环境保护与气候变化密不可分，相互依存。

气候变化对环境造成了严重影响，而环境保护是缓解和应对气候变化的重要手段。

应对气候变化需要采取各种环境保护措施，加强全球合作，共同应对挑战。

环境保护与气候变化的关系气候变化是当今世界面临的一个巨大挑战，而环境保护则是应对气候变化的重要手段之一。

环境保护与气候变化之间存在着密切的相互关系，相互促进、相互影响。

本文将探讨环境保护与气候变化的关系，并分析环境保护在应对气候变化中的作用。

一、环境保护对气候变化的影响环境保护是指保护自然资源、改善环境质量，从而维护生态平衡和人与自然和谐共生的一系列活动。

环境保护对气候变化有着重要的影响。

首先，环境保护可以减少温室气体排放，从而减缓气候变化的速度。

温室气体的排放是引起全球气候变暖的主要原因之一。

通过控制工业排放、提倡低碳生活、发展清洁能源等措施，可以有效减少温室气体的释放，减缓气候变化的进程。

其次，环境保护可以保护生物多样性，为生态系统的稳定提供支持。

气候变化对生物多样性产生了严重影响，导致物种灭绝、生态平衡破坏等问题。

而环境保护措施包括保护自然栖息地、禁止非法猎捕等，可以降低生物多样性损失的风险，保护生态系统的完整性。

此外，环境保护还可以减少自然灾害的发生频率和强度。

气候变化引起了极端天气现象的增加，如暴雨、干旱、风暴等。

通过保护森林、湿地、河流等自然环境，可以降低自然灾害风险，减轻灾害对人类社会的影响。

二、气候变化对环境保护的挑战与环境保护对气候变化的影响相反，气候变化也给环境保护带来了一系列挑战。

首先，气候变化削弱了环境保护的效果。

气候变化导致的生态系统破坏、物种灭绝等问题，使得环境保护措施的效果大打折扣。

例如，原本为保护某一物种而采取的措施可能因为气候变化而无法奏效，导致保护工作功亏一篑。

其次，气候变化加大了环境保护的难度。

气候变化带来的温度升高、降水模式改变等现象，使原本合理的环境保护方案需要不断调整。

保护自然栖息地、调整种植结构等环境保护措施需要与气候变化的影响相匹配，才能发挥更好的效果。

此外，气候变化也对环境保护政策的制定提出了新的要求。

在制定环境保护政策时，需要更加重视气候变化的影响，将气候变化的因素纳入考量。

《乌梁素海退化湖滨带湿地人工恢复群落温室气体（CO2、CH4N2O）排放通量研究》篇一乌梁素海退化湖滨带湿地人工恢复群落温室气体（CO2、CH4、N2O）排放通量研究摘要：本研究针对乌梁素海退化湖滨带湿地人工恢复群落的温室气体（CO2、CH4、N2O）排放通量进行了深入探讨。

通过实地监测与数据分析，评估了人工恢复措施对退化湿地生态系统中温室气体排放的影响，以期为湖滨带湿地的生态修复与环境保护提供科学依据。

一、引言乌梁素海作为我国重要的湿地生态系统，近年来因自然环境变化及人为活动的影响，湖滨带湿地出现了不同程度的退化现象。

温室气体的排放作为全球气候变化的重要因素之一，其来源与排放通量的研究对于湿地的生态恢复与环境保护具有重要意义。

本研究的目的是探究乌梁素海退化湖滨带湿地人工恢复群落的温室气体（CO2、CH4、N2O）排放通量，为湿地的生态保护与修复提供科学支撑。

二、研究方法本研究采用静态箱-气相色谱法对乌梁素海退化湖滨带湿地人工恢复群落的温室气体排放通量进行测定。

选取具有代表性的样地，设置监测点，定期收集气体样本，并利用气相色谱仪对样本中的CO2、CH4、N2O浓度进行测定。

同时，结合实地调查和文献资料，分析人工恢复措施对温室气体排放的影响。

三、结果与分析1. CO2排放通量通过监测发现，乌梁素海退化湖滨带湿地人工恢复群落的CO2排放通量受到多种因素的影响。

其中，植被类型、土壤状况以及气候条件等均对CO2的排放通量产生影响。

人工恢复措施如植被种植、土壤改良等可以有效降低CO2的排放通量。

2. CH4排放通量CH4的排放通量在乌梁素海退化湖滨带湿地中占据重要地位。

研究结果显示，湿地中的水深、植被覆盖度以及微生物活动等因素对CH4的排放通量影响显著。

人工恢复措施如水体管理、植被恢复等可以有效减少CH4的排放。

3. N2O排放通量N2O作为一种重要的温室气体，其排放通量在乌梁素海退化湖滨带湿地中也具有不可忽视的作用。

湿地碳汇方法学湿地是全球生态系统中最重要的碳储量之一，同时也是重要的碳汇，有着重要的生态、经济和社会价值。

湿地对全球碳循环和气候变化具有重要的影响，因此对湿地碳汇的研究和管理具有重要的意义。

本文将从湿地碳汇方法学的角度，探讨湿地碳汇的研究现状、方法和应用，以期为湿地碳汇的研究和管理提供参考。

一、湿地碳汇的研究现状湿地碳汇是指湿地生态系统通过吸收和固定大气中的二氧化碳，将其转化为有机碳和无机碳，并长期存储在湿地土壤和植被中的碳储量。

湿地碳汇的研究始于上世纪70年代，随着对气候变化的关注和对湿地生态系统的认识加深，湿地碳汇的研究逐渐得到了广泛的关注和重视。

目前，湿地碳汇的研究主要集中在以下几个方面：1.湿地生态系统的碳储量和碳通量研究湿地生态系统的碳储量和碳通量是湿地碳汇的核心内容，其研究方法主要包括土壤碳储量测定、植被碳储量测定、碳通量测定等。

其中，土壤碳储量测定是湿地碳汇研究的重点和难点，其方法主要包括静态碳储量法、动态碳储量法、同位素示踪法等。

2.湿地生态系统碳汇对气候变化的响应和贡献湿地生态系统的碳汇对气候变化的响应和贡献是湿地碳汇研究的另一个重要方面。

湿地生态系统的碳汇主要通过抑制温室气体的排放，减缓气候变化的速度。

目前，已有很多研究表明，湿地生态系统的碳汇对全球碳循环和气候变化具有重要的影响和贡献。

3.湿地生态系统碳汇的管理和保护湿地生态系统碳汇的管理和保护是湿地碳汇研究的最终目的。

目前，湿地生态系统碳汇的管理和保护主要包括湿地保护和恢复、碳交易、碳补偿等。

这些措施可以有效地保护湿地生态系统的碳汇，同时也为湿地生态系统的可持续发展提供了保障。

二、湿地碳汇的研究方法湿地碳汇的研究方法主要包括土壤碳储量测定、植被碳储量测定、碳通量测定等。

其中，土壤碳储量测定是湿地碳汇研究的重点和难点，下面将对其进行详细介绍。

1.土壤碳储量测定土壤碳储量测定是湿地碳汇研究的核心内容之一，其方法主要包括静态碳储量法、动态碳储量法、同位素示踪法等。

若尔盖气候变化对湿地退化的影响分析[摘要]随着气候的不断变化，若尔盖湿地沼泽、湖泊面积不断减少、草地沙漠化严重，使得若尔盖湿地面积和生物多样性不断减少，对该地区的生态平衡和环境保护都带来了一定的影响。

本文将结合若尔盖地区近几年的气候变化，分析气候对若尔盖湿地退化造成的影响，并找出解决湿地退化的措施。

对若尔盖气候变化对湿地退化的影响研究具有一定指导意义和借鉴价值。

[关键词]若尔盖高原湿地湿地退化若尔盖高原是位于我国青藏高原的东缘，海拔在3400-4000m之间，平均海拔3500m，因地质为若尔盖地块而闻名，地貌类型主要以丘陵、山地、河谷及低山为主。

若尔盖高原属大陆性高原气候，年平均降水量在700mm左右，这些特点都为若尔盖地区形成湿地提供了良好的条件[1]。

1若尔盖湿地现状的透视湿地是指水生与陆生生态系统的中间过渡地带，在保持水土、调节气候及涵养水源等方面起到了十分重要的作用，对维持生物多样性也具有重要的意义。

湿地也被称为“地球之肾”，与海洋、森林组成了地球三大生态系统[2]。

我国湿地面积占全球湿地面积的十分之一左右，其中，若尔盖湿地是我国也是世界上面积最大、最原始的高原泥炭沼泽湿地。

由于若尔盖湿地位于黄河、长江的上游源区，若尔盖湿地每年可以为黄河提供约30%左右的水量，因此，若尔盖湿地对黄河及长江的生态和环境都有重要的影响。

但是，随着自然环境和人为因素的作用，若尔盖湿地正面临着沙化、湿地萎缩及生物多样性减少等问题。

截止到2000年，若尔盖湿地17个大型湖泊中已有6个干涸，湖泊总面积萎缩近850hm2，濒危物种已超过50种，还有很多物种数量在不断减少。

因此，分析影响若尔盖湿地退化的原因，对该地区实现生态恢复及环境保护有着重要的指导意义。

其中，气候变化对若尔盖湿地的影响尤为重要。

2若尔盖气候变化对湿地退化的影响推断若尔盖湿地发生变化主要是由于自然原因和人为原因共同作用引起的。

其中，人为原因是加速若尔盖湿地退化的因素，人为的扩大牧场面积，使得牲畜对草地过度践踏，造成草层低矮，土壤板结。

我国人工湿地脱氮现状及研究进展可视化分析刘利;陈阳;宋有涛【摘要】水体污染和富营养化不仅影响水生生物的生长和繁殖、种群分布以及破坏水体的生态环境系统,同时严重制约国民经济的发展.人工湿地作为一种低耗、高效、操作简单、低运行维护、对有机物及营养元素氮去除能力强的污水处理方式,广泛应用于我国生活污水、工业废水、水产养殖废水处理及污泥处理等方面.文章较全面地介绍了近年来我国人工湿地对污水中氮去除机制的研究概况,阐述了人工湿地脱氮的主要影响因素及人工湿地脱氮研究进展可视化分析,并深入分析了各种因素脱氮机理与影响因子,为深入研究人工湿地脱氮技术提供了科学依据,并对未来人工湿地的研究方向提出了展望.【期刊名称】《辽宁大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(045)004【总页数】8页(P358-365)【关键词】湿地;植物;微生物;基质;可视化分析【作者】刘利;陈阳;宋有涛【作者单位】辽宁大学环境学院,辽宁沈阳110036;辽宁大学环境学院,辽宁沈阳110036;辽宁大学环境学院,辽宁沈阳110036;辽宁大学人口研究所,辽宁沈阳110036【正文语种】中文【中图分类】X520 引言氮化合物作为污水中的主要污染物，广泛存在于工农业废水、城市污水、垃圾渗滤液等废水中.过多的氮化合物排入水体后，会对水环境造成多种负面影响，如毒害水生生物、造成水体富营养化、引起泊藻类及其他浮游生物迅速繁殖、水体溶解氧量下降、水质恶化，并对水产品、鱼类及其他水生生物产生危害[1]，还会严重污染地下水体等.天然湿地具有涵养水源、调节局地气候、平衡水量、滞纳洪水、提供野生生物栖息地、休闲旅游和维护区域生态平衡等功能，并具有高效和强大的水污染物处理能力，但过多的污染物进入湿地系统，对湿地生态系统的生物组成、功能等具有潜在危害，如污水中的有毒物质和病菌会对湿地生物多样性带来损害[2]；长期高负荷承载污水会导致湿地功能退化，甚至导致湿地本身消亡；天然湿地的地理位置固定，难以发挥湿地对污水的净化作用[3].且近几十年，人类盲目开垦湿地、过度耗用水资源、任意排放污染物以及气候变暖干化、河流天然水量减少、泥沙淤积严重等因素导致中国湿地不断退化、面积急剧减少，因此，人工湿地便应运而生，得到广泛推广和应用.人工湿地(Constructed Wetland)是指人工建造的，将天然净化与人工强化相结合的复合工艺，通过对湿地生态系统中的物理、化学、生物协同作用进行设计，用于污染水体的直接处理或间接处理[4].人工湿地技术兴起于20世纪70年代末，到目前为止已被世界各地广泛应用于污水处理.由于人工湿地除氮工艺具有投资少、处理效果好、维护方便、环境友好以及生态服务功能突出等优点，可作为传统的污水除氮技术的一种有效改进方案[5].因此，人工湿地是目前研究应用较多的污水处理方式之一.人工湿地对氮类污染物去除效果主要受植物、基质、微生物、底栖动物等因素的影响.其中，植物作为人工湿地的基本组成部分，是决定湿地降解污染物、发挥净化功能的因素之一；微生物在有机物的降解转化方面发挥着重要作用，硝化反硝化是氮类污染物去除的主要方式之一，是人工湿地脱氮的关键步骤和前提条件；基质是人工湿地中动物、植物和微生物的主要载体，通过截留、吸附、沉淀和沉积等作用直接去除污染物；碳源作为反硝化过程的电子供体，是影响人工湿地反硝化过程的主要因素，外加碳源碳源可以显著提高人工湿地的脱氮能力[6]；底栖动物在人工湿地生态系统的物质循环和能量流动过程中发挥着重要作用，是保持湿地结构稳定、高效运行的重要因素之一[7]；环境因素包括温度、pH、水力停留时间等.人工湿地脱氮效率除了受到以上因素影响外，环境因素对其影响也是不容忽视的.本文总结了近十几年来我国人工湿地除氮的研究进展情况，系统分析了湿地植物、湿地微生物、基质、外加碳源、底栖动物和环境因素对于氮类污染物去除的影响作用机理，并对今后湿地除氮研究方向进行了展望.1 湿地植物对氮类污染去除的影响1.1 湿地植物的功能植物作为人工湿地的基本组成部分，在对氮类污染物的去除中起到了决定性作用. 湿地植物在人工湿地净化污水的过程中有以下几方面作用：1)湿地植物通过自身的生长代谢能够吸收污染水体中的氨氮，一方面通过其茎、叶和根系吸收利用、富集、吸附等方式将其同化为自身的结构组成物质，另一方面通过为微生物提供栖息地来实现消除或降低水体的污染；2)植物根系能分泌多种有机复合物，为微生物提供碳源，并且可以通过体内发达的通气系统使氧从茎叶向根处转移，在根区附近形成有氧环境为根区好氧微生物输送氧气，为微生物群落提供了一个适宜的生长环境，促进微生物的代谢，提高微生物除氮能力.1.2 湿地植物除氮功能的影响因素1.2.1 不同植物类型对水中氮类污染物的去除影响植物对污染物的去除具有一定的针对性.不同的植物对氮类污染物的去除效果不同.有研究表明，旱伞草对TN的去除效率最稳定，其次是芦苇，然后是美人蕉[8]；有研究表明，美人蕉、梭鱼草和再力花3种植物根际的微生物数量各不相同，因此，此类植物是通过影响植物根际微生物的种类与分布来影响氮类污染物的去除；短根型植物黄菖蒲、中根型植物花叶芦竹和长根型植物旱伞草3种植物对人工湿地污染物的去除有长根型>中根型>短根型的规律[9].1.2.2 不同植物组合对水中氮类污染物的去除影响不同的植物组合，对污染物的去除效果不同.挺水植物组合(风车草+再力花)、沉水植物组合(苦草+黑藻)对污水处理效果影响，结果表明，对氮的去除，挺水植物组合(风车草+再力花)效果好于沉水植物组合(苦草+黑藻)[10].慈姑(Sagittaria sagittifolia)，挺水植物；大薸(Pistia stratiote)，漂浮植物；穗状狐尾藻(Myrio-phyllum spicatum)，沉水植物.这3种不同生态型的水生植物镶嵌组合，其氮的去除率达到70.13%，而(慈姑+穗状狐尾藻)的组合对水体中污染物去除率为59.51%[11].1.2.3 植株种植密度对水中氮类污染物的去除影响植株的种植密度也是影响湿地脱氮的因素之一.适当增加种植密度也可以提高脱氮效果.但是，种植密度过大，会使植物的生物量增加，引起水体溶氧的降低，过高的种植密度并不会带来明显的净化效果.有研究表明美人蕉的种植密度从25株/m2提高到49株/m2时，其总氮的去除率由52%提高至54%、氨氮的去除率由42%提高至53%[12]；有研究表明初始种植密度分别为5,10,15,20株/桶时，小叶章无论是地上生物量、根生物量还是总生物量均随植株密度的增加而增加，但当植株密度为25株/桶时3个生物量降低了，即植株密度为20株/桶时生物量是最高的.说明高密度的小叶章群落抑制其生长.因此，在湿地植物的选择上建议：首先，根据实际需要去除的污染物来进行湿地植物的选择；其次，了解对目标污染物具有去除作用的湿地植物特点，考虑将不同植物进行组合，进而提高污染物的去除率；最后，可通过小试实验选择适合的种植密度，并及时对过量水生植物进行收割.2 湿地微生物对氮类污染物的去除影响在人工湿地的净化过程中，微生物作为氮类污染物转化与降解的主要承担者，通过硝化和反硝化反应有效地去除人工湿地系统中氮类污染物.丰富的微生物群落能够为人工湿地污水处理系统提供充足的分解者[13].人工湿地内存在好氧菌和厌氧菌群体，好氧微生物主要集中在植物的根、茎上；而在植物的根系区则既有好氧微生物的活动，也有兼性厌氧微生物的活动[14].人工湿地中不同微生物的存在主要与湿地系统内的溶解氧浓度有关，且湿地系统内的溶解氧随季节变化较明显，夏季和冬季差别较大，在冬季由于温度过低，植物不能进行光合作用，所以溶解氧浓度较低[15].因此，在实际的人工湿地工程应用中，建议根据地区季节和温度变化，人为增加系统内溶解氧浓度，来解决冬季人工湿地系统溶解较低污染物去除率低的弊端.3 湿地基质对氮类污染物去除的影响基质是人工湿地水处理系统中至关重要组成部分，是人工湿地中植物生长和微生物附着的载体，并为其提供生长介质[16].人工湿地中植物的生存生长，均依靠基质，基质为植物的生长提供载体和营养物质；人工湿地中营养物质和有机物的转移和矿化过程，都是依附在基质表面的微生物起作用；同时，其自身也能够吸附、沉淀污水中的污染物.在基质的选择上，应考虑基质的种类、结构、吸附能力等.3.1 基质材料对氮类污染物去除的影响据目前研究的人工湿地基质材料来源分为：天然矿物、工业副产物、人工改造基质三种.表1列出近几十年来研究、应用较广泛的基质类型.表1 人工湿地基质类型分类主要种类天然矿物沸石、伊利石、硅藻土、石灰石、页岩等工业副产物钢渣、粉煤灰、煤渣、炉渣、废砖块等人工改造活性炭、陶粒、改良材料等天然矿物在自然界中储量十分丰富，价格实惠、可从当地直接开采、拥有独特的层状结构而具有良好的吸附和离子交换性能,作为吸附剂在废水处理中有着独特的作用[17]，因而具有广泛的应用范围和较高的经济价值；但部分天然矿物也存在净化效果差、易堵塞、不适合湿地植物生长等不足[18].因此，研究利用合适的天然矿物和其他材料做基质，成为人工湿地基质材料研究重点；工业副产物因其原料和工艺的不同，其理化性质、吸附能力、应用成本等存在不同，开发利用不当还会产生二次污染.人工改造基质通过人为的设计改造，有吸附能力强的点，对所去除的污染物具有针对性，但是人工改造基质成本会有所提高，在实际工程应用中成本不易控制[19].根据化学结构的不同，将吸附基质分为粉煤灰、矿渣、钢渣、煤渣、沸石类、土壤类和石类等[20].有研究沸石、红泥、炉渣、水洗砂4种不同基质对污染物的去除影响，结果显示，4种基质对氨氮的去除率最高的是沸石，其次为红泥、炉渣，去除效果最差的为水洗砂[21].3.2 基质结构对氮类污染物去除的影响作为污染物降解的主要发生区域，基质结构的不同将会影响人工湿地对污染物的去除效果.基质结构包括基质的不同组合、不同基质粒径等.不同粒径的基质的垂直流人工湿地中，基质粒径差异导致污染物去除效果不同，粒径较小的粗砂和细砂基质对蛋类污染物的去除效果显著高于粒径较大石砾基质人工湿地[22].基质对污染物去除也受基质垂直层数的影响，单层基质结构人工湿地对污染物的降解主要集中在深度为50～85 cm之间的床体表层，底层0～50cm区域内污染物浓度变化不明显；单层结构人工湿地系统对氨氮的平均去除率为40.1%，而多层结构的平均去除率则为60.4%.相比单层基质结构人工湿地系统，多层基质结构人工湿地系统对污染物的降解由进水口到出水口表现出较为规律的推流变化，污染物降解主要发生区域有所扩大，进而对污染物的去除效率相对较高[23].基质材料的不同会影响人工湿地对污染物的去除效果.表2中列出近年来使用较为广泛的几种人工湿地基质特点；而且基质的粒径及不同基质进行组合都会影响对污染物物质的去除.因此，在实际工程应用中建议，从污染物性质角度，来选择适合人工湿地的基质组成及基质粒径.表2 人工湿地基质材料总结基质材料材料特征沸石结晶结构由硅氧四面体组成,主要成分为SiO2,表面粗糙,同时构架中有一定孔径的空腔和孔道,比表面积大;吸附容量较高,价格低廉;对磷的去除随种类不同差异较大,对铵态氮具有极强的选择吸附性,大大优于活性炭和陶粒.石灰石主要成分是碳酸钙、钙镁碳酸等的混合物;价格低、来源广、机械强度高;不适宜微生物生长,除氮效果不稳定,吸附速率低.蛭石复杂的铁、镁含水硅酸盐类矿物,晶体内部有很多孔穴和通道;对氨氮具有很强的选择性离子交换能力,可以反复再生使用,价格低廉;通透性较差.砾石砾石对氮吸附量很小,主要通过为微生物提供吸附生长表面,而后通过微生物硝化反硝化作用进行脱氮.粉煤灰是一种火山灰质材料,来源于煤中无机组分,以粘土矿物为主,另外有少量黄铁矿、方解石、石英等矿物,其化学成份以二氧化硅和三氧化二铝为主;具有多孔性和较大比表面积,是很好的吸附材料.陶粒外表粗糙,内部疏松多孔;外表面可作为微生物的附着场所,内部多孔结构也为微生物的生存提供环境.钢渣主要成分为钙、镁、铁、铝和少量铝、锰、磷等的氧化物;来源广,价格低廉;适合植物生长;易产生二次污染.炉渣燃煤炉渣主要由煤炭燃烧后的融熔产物组成,含有大量硅、铝、钙的氧化物及残炭等;具有表面积大、微孔多等特点;对氨氮的去除效率大于砾石.煤渣煤渣是燃煤锅炉产生的主要废弃物,煤渣中含有大量的Fe2O3、SiO2、Al2O3、CaO、MgO 等多孔熔融状的金属氧化物;具有表面积大、微孔多等特点,具有较好的物理化学吸附效应.活性炭主要成分为碳,并含少量氧、氢、硫、氮、氯等元素.普通活性炭的比表面积在500～1 700 m2/g间.具有很强的吸附性能.4 外加植物碳源对氮类污染物的去除影响碳源的增加为微生物的生长提供更多的养分[24]，因此，碳源是控制人工湿地脱氮效率的重要因素，通过投加外来碳源能够有效提高人工湿地的脱氮效果.4.1 不同植物碳源对氮类污染物的去除影响不同的植物其自身所含碳源含量不同，进而影响污染物的去除效率.植物碳源有种类多、来源广、成本低等优点，同时在分解时能持续放出体内富含的有机物质[25].选取芦苇秸秆、梧桐树皮、梧桐树叶、玉米芯4种植物，研究比较其碳源分解时有机物、氮元素的释放规律，结果表明，最佳植物碳源为玉米芯，玉米芯湿地系统较空白湿地系统对总氮平均去除率(34.24%)高，其平均去除率达70.55%[26].4.2 不同碳源添加量对氮类污染物的去除影响不同碳源添加量会影响人工湿地脱氮效率.碳源添加量过少会发生反硝化不充分的现象，影响最终的脱氮效果，但是投加过量有可能造成湿地出水的有机物含量升高[27].选取千屈菜作为碳源添加材料，研究在相同进水浓度下不同碳源添加量对系统脱氮效果的影响.结果表明，随着C/N比的增加，脱氮效率逐渐降低，碳源添加量达到C/N比为3时系统达到最大程度的反硝化，人工湿地系统脱氮效果得到最大提高[28].4.3 碳源添加的不同位置对氮类污染物的去除影响碳源添加位置会影响人工湿地脱氮效率.人工湿地除氮的主要途径为硝化和反硝化作用.研究在不同位置(表层、上层、中层和下层)添加碳源对系统脱氮效果的影响.结果表明，碳源添加位置为湿地下层时，硝化作用最完全，脱氮率最高[29].4.4 碳氮比对氮类污染物的去除影响碳氮比(C/N)被认为是影响氮去除的关键因素[30]，直接影响氮的去除.随碳氮比的升高，硝态氮和总氮去除率增大，而氨氮去除率下降[31].氨氮的去除主要通过硝化反应来实现，其反应受溶解氧的制约，当补充过量的碳源反硝化反应消耗大量溶解氧，会影响硝化反应的有效进行[32].因此，本文建议在外加碳源的研究上首先要确定补充碳源的植物种类，其次，从碳源添加量、添加位置、碳氮比方面进行严格调控，找到最适条件，这将会很大程度上提高人工湿地脱氮作用.5 我国人工湿地研究热点可视化分析关键词是对文章核心的高度概括和精炼，对文章中关键词进行分析，频次较高的关键词在一定程度上可以看作是该领域的研究热点[33].借助CiteSpace软件对CNKI中关于人工湿地脱氮高频关键词进行挖掘和提取，并绘制了关键词共现分析图谱，分析图谱显示：1)从图1关键词共现图谱中可以清晰明了的看出，脱氮、脱氮除磷、反硝化、农村生活污水、潜流人工湿地、污水处理、碳源、复合垂直流人工湿地、溶解氧、低温、基质、微生物、植物是其中的高频关键词，从高频关键词中我们可以看出，我国对于人工湿地脱氮研究主要集中于脱氮机制、脱氮效率影响因素及人工湿地类型对脱氮效果的影响等方面；2)我国人工湿地主要应用于生活污水处理方面；3)目前，“低温”成为人工湿地应用限值条件之一，也不断成为研究热点问题之一.(注：其中，每一个节点表示一个研究热点，节点年轮环厚度越大，相应时间分区内的关键词数量就越多)图1 我国人工湿地关键词共现图谱国内人工湿地主要用于“污水的脱氮除磷”早在1995年吴晓磊《人工湿地废水处理机理》中首次阐述了人工湿地构造、作用机理及湿地中物理、化学及生物协同作用以及湿地植物输氧造成的湿地基质中好氧、缺氧和厌氧状态交替出现对氮磷及有机物处理的影响.近年来，研究不断丰富，将从外加碳源、植物间接对湿地微生物活性、曝气对不同类型人工湿地、在人工湿地添加反硝化细菌、采用组合工艺等方面研究提高人工湿地脱氮效率[34-37].对人工湿地系统中“植物”研究较多，主要关键词包括水生植物、湿地植物等.CNKI中最早关于人工湿地植物的文章，1989年程树培的《植物根区(Root-Zone)在污水生物净化中的作用》一文，首次研究了植物根系对污水的净化作用.目前，大多研究植物根系与水中微生物、底栖动物等的影响，植物不同配置、不同植物组合等.对于“基质”我国早期对人工湿地研究中对人工湿地填料组成、基质类型研究较多，基质主要依靠吸附作用来去除水中污染物，基质在人工湿地系统初期阶段对污染物的去除能力很高，随着时间的推移，基质的吸附能力会逐渐下降，直到基质饱和不再具有吸附能力.而湿地植物系统自身能够吸收同化污水中N、P等污染物，还能够通过根系泌氧作用，来提高整个湿地系统微生物的数量，调整其组成类型，促进湿地系统中的硝化和反硝作用.因此，利用植物、微生物作为人工湿地去除污染物的主要方式是未来研究的重要方向.6 人工湿地脱氮技术结论与展望综上所述，人工湿地脱氮技术的发展为水中污染物去除研究开启了新纪元.面向未来研究本文认为人工湿地脱氮技术的发展方向为：1) 在人工湿地设计建造过程中，要结合所处环境、经济价值和景观效果等来筛选根系发达、泌氧能力强的植物，合理配置种植密度，兼顾环境温度、季节的变化；2) 有关氮转化功能菌群在复杂的人工湿地系统中的存在、多样性组成及活性等得到了广泛研究，未来的人工湿地功能微生物与氮去除研究，应以探索新型氮转化功能微生物在人工湿地中的应用、去除不同存在形式氮微生物间的关系、强化主要脱氮微生物的性能.同时，利用分子生物学和基因技术等手段确定微生物在人工湿地中的空间位置和群落组成，探究植物与微生物联合脱氮的作用机理；3) 现有人工湿地基质存在易堵塞、不易更换、随使用时间基质吸附作用下降等缺点.基质再生技术实质是人工湿地系统中基质、植物和微生物的协同作用.目前，可通过投加特定细菌、投加碳源等有效的强化措施提高协同效应，从而提高处理系统的净化性能；未来可以研究合成材料基质，在含有特定物质的基质材料利用太阳光照射，能够将基质吸附物质溶解转化为无害物质；4) 现有研究中，除常见有机碳源葡萄糖、乙酸等外，由于植物碳源来源广、成本低有学者研究以湿地植物作为外加碳源的研究.但是，单一碳源仅一部分细菌能直接转化并利用，复合碳源则能够使多种细菌利用并获取所需营养，未来外加碳源研究中可优先考虑采用复合碳源进行外加碳源补充.寻找适宜碳源投加位置、投加量及投加周期发挥其碳源最大效能；5) 可将人工湿地系统作为污水处理厂排水的深度处理系统，建在污水处理厂尾部，对排出废水进行深度处理回用.参考文献：【相关文献】[1] 刘佳,易乃康,熊永娇,等.人工湿地构型对水产养殖废水含氮污染物和抗生素去除影响[J].环境科学，2016,37(9):3430-3437.[2] 夏汉平.人工湿地处理污水的机理与效率[J].生态学杂志,2002,21(4):52-59.[3] 陆琦,马克明,倪红伟.湿地农田渠系的生态环境影响研究综述[J].生态学报,2007,27(5):2118-2125.[4] 陈腾殊,白少元,王敦球,等.基质结构对水平潜流人工湿地净化效果影响[J].环境工程学报,2012,6(10):3449-3454.[5] 李晓东,孙铁珩,李海波,等.人工湿地除磷研究进展[J].生态学报,2007,27(3):1226-1232.[6] 陆松柳,张辰,王国华.碳源强化对人工湿地反硝化过程的影响研究[J].环境科学学报,2011,31(9):1949-1954.[7] 陆强,陈慧丽,邵晓阳,等.杭州西溪湿地大型底栖动物群落特征及与环境因子的关系[J].生态学报,2013,33(9):2803-2815.[8] 魏成,刘平,秦晶.不同基质和不同植物对人工湿地净化效率的影响[J].生态学报,2008,28(8):3691-3697.[9] 梁奇奇,沈耀良,吴鹏,等.植物种类与水力负荷对人工湿地去除污染物的交互作用[J].环境工程学报,2016,10(6):2975-2980.[10] 范远红,崔理华,林运通,等.不同水生植物类型表面流人工湿地系统对污水厂尾水深度处理效果[J].环境工程学报,2016,10(6):2875-2880.[11] 李淑英,周元清,胡承,等.水生植物组合后根际微生物及水净化研究[J].环境科学与技术,2010,33(3):148-153.[12] 黄娟,王世和,钟秋爽，等.植物生理生态特性对人工湿地脱氮效果的影响[J].生态环境学报,2009,18(2):471-475.[13] 周元清,李秀珍,李淑英,等.不同类型人工湿地微生物群落的研究进展[J].生态学杂志,2011,30(6):1251-1257.[14] 刘刚,闻岳,周琪.人工湿地反硝化碳源补充研究进展[J].水处理技术,2010,36(4):1-5.[15] 田晓燕,吴晓燕,张剑锋,等.间歇流人工湿地处理系统微生物净化机理研究[J].环境科学与技术,2009,32(12):56-59+66.[16] 张亮,邹长武,田筱,等.人工湿地基质对吸附性能[J].环境工程学报,2014,8(1):198-202.[17] 孙洪霞.天然矿物复合陶瓷材料制备及对印染废水脱色的研究[D].西安：陕西师范大学,2010.[18] 冀泽华,冯冲凌,吴晓芙,等.人工湿地污水处理系统填料及其净化机理研究进展[J].生态学杂志,2016,35(8):2234-2243.[19] 赵慧敏,赵剑强.潜流人工湿地基质堵塞的研究进展[J].安全与环境学报,2015,15(1):235-239.[20] 宋志鑫,白少元,解庆林,等.美人蕉根系对不同基质结构水平潜流人工湿地水力特性的影响[J].环境科学学报,2014,34(6):1505-1509.[21] 陈丽丽,张成军,李鹏,等.人工湿地不同基质对氨氮的吸附特性研究[J].生态环境学报,2012(3):518-523.[22] 刘灏,王勇,张宝莉,等.垂直流人工湿地中基质组合对污水的处理效果及模型模拟[J].环境工程学报,2016,10(6):2940-2946.[23] 谭良良,解伊瑞文,白少元,等.基质结构对潜流人工湿地氮磷降解规律的影响[J].环境工程学报,2014,8(11):4669-4673.[24] 陆松柳,胡洪营.人工湿地的反硝化能力研究[J].中国给水排水,2008,24(7):63-65，69.[25] 邵留,徐祖信,王晟,等.新型反硝化固体碳源释碳性能研究[J].环境科学,2011,32(8):2323-2327.[26] 晋凯迪,于鲁冀,陈涛,等.植物碳源调控对人工湿地脱氮效果的影响[J].环境工程学报,2016,10(10):5611-5616.[27] 佘丽华,贺锋,徐栋,等.碳源调控下复合垂直流人工湿地脱氮研究[J].环境科学,2009,30(11):3300-3305.。

我国冻土生态系统碳氮磷循环过程、机理及演化趋势摘要：一、引言二、我国冻土生态系统的特点三、碳氮磷循环过程及机理1.碳循环过程及机理2.氮循环过程及机理3.磷循环过程及机理四、冻土生态系统碳氮磷循环的演化趋势1.气候变化对碳氮磷循环的影响2.人类活动对碳氮磷循环的影响五、结论与展望正文：一、引言冻土生态系统是地球生态系统的重要组成部分，对于全球碳氮磷循环过程起着关键作用。

我国冻土面积广阔，冻土生态系统的研究具有重大意义。

本文将探讨我国冻土生态系统碳氮磷循环过程、机理及演化趋势。

二、我国冻土生态系统的特点我国冻土生态系统主要分布在东北、西北和青藏高原地区，具有以下特点：1.冻土厚度大，分布广泛；2.生态系统类型多样，包括森林、草原、湿地等；3.气候条件恶劣，温差大，干燥少雨。

三、碳氮磷循环过程及机理1.碳循环过程及机理碳循环是冻土生态系统中重要的物质循环过程，主要包括生物碳泵、溶解碳泵和碳酸盐碳泵等过程。

2.氮循环过程及机理氮循环是冻土生态系统中的关键营养循环过程，包括生物固氮、硝酸盐还原、硝酸盐反硝化和硝酸盐异化等过程。

3.磷循环过程及机理磷循环是冻土生态系统中的重要营养循环过程，包括生物吸附、沉淀、溶解和吸附等过程。

四、冻土生态系统碳氮磷循环的演化趋势1.气候变化对碳氮磷循环的影响随着全球气候变化，冻土区气温逐渐升高，冻土融化加剧，这将影响碳氮磷循环过程。

2.人类活动对碳氮磷循环的影响人类活动导致的土地利用变化、污染排放等，对冻土生态系统碳氮磷循环产生显著影响。

五、结论与展望我国冻土生态系统碳氮磷循环过程、机理及演化趋势的研究，对于理解地球生态系统功能和提高冻土区生态环境治理具有重要意义。

生态环境与气候变化的相互影响在我们生活的这个地球上，生态环境和气候变化是两个紧密相连、相互影响的重要因素。

它们的关系复杂而微妙，对人类的生存和发展产生着深远的影响。

首先，让我们来看看生态环境对气候变化的作用。

生态系统中的森林、草原、湿地等，就像是地球的“肺”和“肾”，发挥着重要的调节功能。

森林是巨大的碳库，通过光合作用，树木吸收大气中的二氧化碳，并将其转化为有机物储存起来。

据研究，全球森林每年吸收的二氧化碳量相当可观。

然而，当森林遭到砍伐和破坏时，这些原本被固定的碳就会重新释放到大气中，加剧温室效应，导致气候变暖。

湿地也是生态环境中的重要组成部分，它具有蓄水、调节水流和净化水质的功能。

同时，湿地中的植物和土壤能够吸收和储存大量的碳。

但随着城市化进程的加快和人类活动的干扰，许多湿地被填埋、排水，失去了其原有的生态功能，从而对气候变化产生不利影响。

草原在生态平衡中也扮演着不可或缺的角色。

它不仅能够保持土壤的肥力，防止水土流失，还能通过植物的呼吸作用和土壤微生物的活动，对大气中的碳进行吸收和储存。

然而，过度放牧、开垦等人类活动使得草原退化，植被减少，碳储存能力下降，进而影响气候。

除了这些陆地生态系统，海洋生态环境同样对气候变化有着重要影响。

海洋覆盖了地球表面的约 70%，其巨大的容量使得它能够吸收大量的二氧化碳。

海洋中的浮游植物通过光合作用吸收二氧化碳，同时海洋的环流和温度变化也会影响全球的气候模式。

但随着海洋污染的加剧、酸化以及海平面上升等问题的出现，海洋调节气候的能力受到了削弱。

反过来，气候变化也给生态环境带来了诸多挑战。

气温升高是气候变化的一个显著特征，它对生态系统的结构和功能产生了直接的影响。

例如，一些动植物的栖息地范围发生了变化，它们不得不向更高纬度或海拔迁移，以寻找适宜的生存环境。

这可能导致物种之间的竞争关系改变，甚至某些物种因为无法适应而灭绝。

降水模式的变化也是气候变化的重要方面。

干旱和洪涝等极端天气事件的频率和强度增加，给生态系统带来了巨大的压力。

湿地在气候变化适应上具有重要作用湿地是地球上最具生态价值的生态系统之一，具有丰富的生物多样性和重要的生态功能。

它们不仅是许多物种的栖息地和繁殖地，还能够调节气候、保护水资源、净化水质以及防止自然灾害等。

在当前的气候变化背景下，湿地的重要性更加凸显，因为它们具有在气候变化适应上发挥关键作用的独特特点。

首先，湿地在调节气候方面具有重要作用。

湿地中的植被和水体能够吸收大量的二氧化碳，并通过光合作用将其转化为氧气和有机物质。

这有助于减缓全球气候变暖的速度，有效降低大气中的温室气体含量。

此外，湿地还能够调节气候变化引起的极端天气事件，如洪水和干旱。

湿地的沼泽和河流等特征能够吸收和储存大量的水分，当气候干燥时释放水分，当气候潮湿时吸收水分，从而在一定程度上缓解了水资源的压力和干旱期的影响。

其次，湿地对于水资源的保护和净化至关重要。

湿地通过过滤和吸收作用，能够有效净化水质，阻止土壤中的污染物流入水体，从而保护了水源的安全性和可持续性。

湿地还能够起到水土保持的作用，减少水土流失，保持水体的清澈和健康。

特别是沼泽湿地，在净化水质和保护水资源方面具有独特的优势，它们能够通过生物和化学过程去除有害物质，同时还提供了珍贵的栖息地。

此外，湿地还对于生物多样性的保护和维持具有重要意义。

湿地是各种植物和动物的天然栖息地，承载着丰富的生物多样性。

许多珍稀濒危物种，如候鸟和湿地植物，都依赖于湿地的存在。

湿地能够提供丰富的食物资源和适宜的生境条件，为各种动植物提供了稳定的生存环境。

保护湿地对于维持生物多样性和生态平衡至关重要，一旦湿地损失或退化，将造成大量物种的灭绝和生态系统的破坏。

最后，湿地还能够在防止自然灾害方面发挥重要作用。

湿地的湖泊和河流能够吸收大量的雨水和雪水，减缓洪水的发生频率和强度。

湿地的沼泽地形和植被能够吸收地震和飓风等自然灾害的冲击力，减少灾害对人类和物质的损失。

湿地还能够形成自然屏障，抵御海啸和风暴潮的侵袭，保护沿海地区的安全。

《气候变化对环境空气质量影响的研究进展》篇一一、引言随着全球气候变化的日益加剧，环境空气质量问题已成为全球关注的焦点。

气候变化与空气质量之间存在着密切的联系，两者相互影响、相互制约。

本文旨在探讨气候变化对环境空气质量的影响，以及当前在该领域的研究进展。

二、气候变化对环境空气质量的影响1. 温室气体排放与空气污染气候变化的主要原因是温室气体的排放，如二氧化碳、甲烷等。

这些气体的排放不仅加剧了全球气候变暖，还对空气质量产生了负面影响。

例如，二氧化碳的排放会导致大气层中的温室效应增强，进而影响空气中的氧气含量和空气质量。

2. 极端气候事件对空气质量的影响气候变化导致的极端气候事件，如暴雨、洪涝、干旱、台风等，会对空气质量产生直接影响。

这些极端气候事件往往伴随着扬尘、土壤侵蚀等现象，从而加剧空气污染。

此外，极端气候事件还可能导致大气中的污染物难以扩散，进一步恶化空气质量。

三、研究进展1. 国内外研究现状近年来，国内外学者在气候变化对环境空气质量影响的研究方面取得了显著进展。

通过对大气中的温室气体、颗粒物、二氧化硫等污染物的监测和分析，研究者们深入探讨了气候变化对空气质量的影响机制。

同时，针对不同地区的实际情况，研究者们还提出了相应的空气质量改善措施和建议。

2. 最新研究成果（1）大气化学研究：最新研究表明，气候变化会影响大气中的化学反应过程，从而改变污染物的生成和转化。

例如，某些污染物在高温、高湿的环境下更容易生成，而另一些污染物则可能因气候变化而发生转化。

这些研究有助于我们更深入地了解气候变化对空气质量的影响机制。

（2）区域气候模型研究：通过建立区域气候模型，研究者们可以模拟不同气候情景下的空气质量变化。

这些模型考虑了多种因素，如地形、气象条件、人为排放等，能够更准确地预测未来空气质量的变化趋势。

（3）综合治理策略研究：针对气候变化对空气质量的影响，研究者们提出了综合治理策略。

这些策略包括减少温室气体排放、提高能源利用效率、加强空气质量监测和预警等，旨在从多个角度改善空气质量。