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环境科学
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欧阳自远

月刊

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100085

海淀区双清路18号（北京市2871信箱）

环境科学/Journal Environmental ScienceCSCDCSSCI北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是由中国科学院主管，中国科学院生态环境研究中心主办，是我国环境科学领域最早创刊的学术性期刊。《环境科学》创刊于1976年，现为月刊，国内外公开发行。《环境科学》入选中共中央宣传部、新闻出版总署和科学技术部的“中国期刊方阵”，并得到中国科学院科学出版基金的资助。 《环境科学》在国内外科技界的影响较大，被国内外的一些重要检索系统收录，如美国的《EI》，《BA》，《CA》，日本的《科学技术文献速报》，俄罗斯的《文摘杂志》等。国内的检索系统有《环境科学文摘》，《中国生物学文摘》，《中国地理科学文摘》，《中国地质文摘》，《中国科学引文数据库》和《中国科学论文统计与分析数据库》等。 《环境科学》自创刊以来，无论学术质量还是编辑质量，都在不断提高。稿源较多，所发表论文报道内容代表了我国环境科学研究和技术的最高水平。编辑排版规范化，印刷装订质量较高，曾两次荣获中国科学院优秀期刊一等奖，曾在全国第一届和第二届自然科学优秀期刊评比中分别荣获一等奖和三等奖。根据中国科学技术信息研究所的最新统计（2004年度），《环境科学》在环境科学类期刊中，被引频次和影响因子均名列前茅。在《中文核心期刊要目总览》中，《环境科学》为环境科学和土壤学的核心期刊，并在环境科学学科期刊中排名第一。 《环境科学》自创刊以来，始终坚持“防治污染，改善生态，促进发展，造福人民”的宗旨，报道我国环境科学领域具有创新性高水平，有重要意义的基础研究和应用研究成果，以及反映控制污染，清洁生产和生态环境建设等可持续发展的战略思想，理论和实用技术等。 作为环境科学领域创刊最早的学术期刊，经过30余年的努力，《环境科学》已成为环境科学领域的权威期刊。《环境科学》编辑委员会热诚地欢迎广大作者投稿，编辑部将尽最大努力为您服务，让我们携手共同办好《环境科学》，为促进国内外环境科学发展做贡献。
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    京津冀生态屏障区植被NPP时空演变驱动力定量解析

    闫丰李晨阳王靖鲁志雪...
    327-339页
    查看更多>>摘要：太行山-燕山地区是京津冀三省的重要生态屏障区,探究其植被净初级生产力(NPP)的空间分布格局和驱动机制对生态修复工作具有重要指导意义.依托GEE获取MOD17A3HGF.061 NPP数据集,运用Sen趋势、变异系数、偏相关、复相关和残差分析等方法探究研究区植被NPP时空演替规律,并定量分离了气候变化与人类活动的相对贡献.结果表明:①研究区2003～2021年植被NPP整体呈现增加趋势,速率(以C计)为2.57g·(m2·a)-1,同时空间上呈现太行山地区"四周低、中间高"、燕山地区"北部高,南部低"的分布特征,近70％的区域植被NPP波动性在中等及以下,80％左右的区域未来变化趋势与过去相反.②绝大部分地区NPP与降水呈正相关,与气温呈负相关,但显著性不强;仅有23％的地区植被NPP变化与气象因子具有较强的相关性,且集中在燕山中部,其余地区主要受气候因素之外的其他原因驱动.③潜在改善区(NPPH＞0)和潜在退化区(NPPH＜0)约各占一半,但人类起正向作用的区域占多数(79％);在实际改善区受人类活动主导的区域有76％,实际退化区中占58％,人类活动是主导研究区植被NPP演替的主要因素.研究结果为京津冀生态屏障区制定精准植被生态保护与修复政策提供重要参考.

    植被净初级生产力(NPP)时空变化人类活动驱动因素京津冀生态屏障区

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    多尺度情景下乡村地区植被覆盖度变化的地形效应

    程东亚张小林李红波郝佳琦...
    340-355页
    查看更多>>摘要：揭示改革开放以来乡村地区植被覆盖度演变特征及其地形效应,对深入理解人地耦合过程和资源环境变化具有直接意义,也对乡村振兴过程中生态环境保护具有参考作用.以江苏省宜兴市乡村地区(太华镇)为案例地,揭示了 1986～2020年乡村地区植被覆盖度变化基本特点.进一步以0.25 km2(情景1)、0.50 km2(情景2)和1.00 km2(情景3)为尺度情景,探究研究区植被覆盖度变化的单一地形效应和综合地形效应.结果表明:①1986～2020年研究区植被覆盖度总体保持上升趋势,期间植被覆盖度分布总体表现为东南和西南高,北部(西北部)较低的空间格局.②多尺度情景下,1986～2020年研究区植被覆盖度分布总体保持相似的空间格局,但也存在局部差异;相同尺度情景下,与1986年相比,2020年研究区植被覆盖度莫兰指数有所上升.③多尺度情景下,1986～2020年随着海拔、坡度和地形起伏度上升,研究区植被覆盖度总体保持上升趋势.④多尺度情景下,1986～2020年研究区平均植被覆盖度变化的综合地形效应来看,海拔、坡度和地形起伏度均为正向效应;相同地形因子下,影响大小均表现为:情景3＞情景2＞情景1.研究结果对深刻认识改革开放以来多尺度情景下乡村生态环境变化具有参考价值.

    植被植被覆盖度多尺度情景地形乡村变化太华镇

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    2001～2022年秦巴山区生态碳汇时空格局及驱动力分析

    白天豪贡恩军周娜芳赵婷...
    356-366页
    查看更多>>摘要：秦巴山区作为我国重要的生态保护区,在实现碳中和目标中有着重要的战略地位.基于气温、降水、太阳辐射和归一化植被指数(NDVI)等多源数据,通过替换模型指标对CASA模型进行了改进,模拟了秦巴山区2001～2022年植被净初级生产力(NPP),并使用模拟的植被NPP减土壤呼吸(Rh)的方法进一步计算区域净生态系统生产力(NEP),用于表征生态碳汇.采用线性回归模型、MK趋势检验、偏相关分析和复相关分析等方法探讨了秦巴山区近22 a NEP的时空演变特征以及各因子的影响程度.结果表明:①从时间上看,秦巴山区近22 a植被NEP(以C计)呈现波动上升趋势,年均增长168g·m-2·a-1,22 a间区域植被NEP(以C计)总计增长了 52.2 Tg.②从空间上来看,秦巴山区总体表现为碳汇区,只有0.3％的地区表现为碳源,主要呈点状分布在秦巴山区的东侧.③秦巴山区碳汇变化是多重因子相互作用的结果,其中60％贡献来自于气候因子.气温、降水量和太阳辐射共同弱驱动的区域占比高达29％,且呈散点状分布在秦巴山区中部和东部地区.

    净生态系统生产力(NEP)碳汇年际变化归因分析秦巴山区

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    1991～2020年贵阳市生态质量演变及空间分异定量归因

    赵祖伦赵卫权苏印黄亮...
    367-377页
    查看更多>>摘要：探究贵阳市长时序生态质量演变趋势与空间分异定量归因,对于实现区域生态保护与高质量发展战略具有重要意义.基于1991～2020年7期Landsat遥感影像,利用谷歌地球引擎(GEE)计算贵阳市1991～2020年遥感生态指数(RSEI),采用不同随机采样数量和分类策略的地理探测器、Hurst指数和变异系数方法,分析生态质量演变趋势和空间分异影响因素.结果表明:①近30 a贵阳市生态质量主要以中等和良好为主,呈波浪式变化规律,最高值和最低值分别出现在2020年(均值0.58)和2010年(均值0.47),近10aRSEI整体趋势向好,空间上呈现东北向西南递减分布趋势;②贵阳市RSEI变异系数值域范围为(0～2),其中46.61％区域处于高波动变化,RSEI整体波动性较大;Hurst指数均值为0.59,大于0.5的面积占比为73.98％,多数区域表现为弱持续性,未来变化趋势与过去30 a相同.③不同分类方法与随机样本影响地理探测器的q值结果,但不同因子解释力的大小排序趋势总体一致.土地利用、夜间灯光指数、坡度和人口密度指标对于RSEI空间分异的解释力较强,因子交互探测均属双因子增强与非线性增强,土地利用与其他因子交互最有利于解释RSEI空间分异.

    生态质量遥感生态指数(RSEI)谷歌地球引擎(GEE)地理探测器Hurst指数贵阳市

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    基于PLUS与InVEST模型的新疆碳储量变化及预测

    杨顺法昝梅袁瑞联陈治中...
    378-387页
    查看更多>>摘要：土地利用变化是造成陆地生态系统碳储量变化的主要原因,研究干旱区不同土地利用类型碳储量变化的影响机制,模拟未来不同情景下土地利用和碳储量的变化,有助于为干旱区制定科学的土地利用政策从而推动该区域高质量可持续的发展.基于2000～2020年新疆土地利用数据,耦合PLUS-InVEST模型分析了 2000～2020年新疆土地利用和碳储量的时空变化特征,并预测了自然发展(Z1)、经济发展(Z2)、可持续发展(Z3)、耕地保护发展(Z4)和生态保护发展情景(Z5)下的2030年新疆土地利用和碳储量变化.结果表明:①2000～2020年间,新疆碳储量总值呈现出先减少后增加的总体减少趋势,共减少4.268 2×108t,草地大量退化成未利用地是新疆碳储量减少的主要原因.②不同土地利用类型碳储量变化贡献率分析表明,耕地、林地、草地、水域和未利用地碳储量变化主要影响因素为自然因素,建设用地碳储量变化主要影响因素为人文经济因素.新疆碳储量变化的原因是自然和人文经济因素共同影响的结果.③与2020年相比,新疆2030年5种发展情景下碳储量都保持增加趋势,其中可持续发展情景(Z3)下碳储量增加值最多为66.723 6×106t,该发展情景是未来提高新疆碳储量保证经济发展最优的模式.以上研究结果可以为新疆未来国土空间规划和实现"碳中和"目标提供理论依据.

    土地利用碳储量PLUS-InVEST模型新疆贡献率分析

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    四川盆地耕地土壤颗粒态和矿物结合态有机碳含量特征及其影响因素

    李文丹陈丹成金礼方秋露...
    388-398页
    查看更多>>摘要：揭示区域土壤有机碳组分构成及与各种因素间的关系有助于深刻理解耕地土壤有机碳变化的潜在机制.以四川盆地871个采样点数据为基础,采用方差分析、相关分析和随机森林模型等方法探究该区域耕地表层土壤颗粒态和矿物结合态有机碳含量特征及其与气候、地形、土壤质地、耕地利用类型以及施肥等因素的关系.结果表明,四川盆地耕地表层土壤ω(颗粒态有机碳)和ω(矿物结合态有机碳)平均值分别为5.01 g·kg-1和9.79 g·kg-1,分别占土壤总有机碳的32.5％和67.5％;颗粒态有机碳的所占比例随着土壤总有机碳增加而上升.空间上,土壤有机碳2个组分均呈现"盆地中心低、边缘高"的空间分布格局,由结构性因素和随机性因素共同决定.随机森林模型分析结果显示,耕地利用类型的重要性远高于其他因素.净初级生产力(NPP)、年均气温和土壤质地是与旱地土壤有机碳2个组分相关性最大的因素;水旱轮作地上土壤颗粒态有机碳与年均气温和坡度的相关性最大,而矿物结合态有机碳与年均气温和土壤质地的相关性较高;与水田土壤颗粒态和矿物结合态有机碳相关性最大的因素为土壤质地.上述结果表明,四川盆地耕地表层土壤有机碳以矿物结合态有机碳为主,耕地利用类型是土壤有机碳2个组分的主控因素,其他各因素的作用因耕地利用类型而异.

    土壤颗粒态有机碳(POC)矿物结合态有机碳(MAOC)空间分布耕地影响因素四川盆地

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    兰坪主要铅锌矿复垦区氮循环相关细菌群落特征及其与土壤的响应

    黄泽凯刀承娇马鹏翔李博...
    399-408页
    查看更多>>摘要：氮循环对土壤生态系统元素循环具有重要影响,理清氮循环微生物的关键环境因素对矿区生态恢复起着至关重要的作用.功能菌群可以通过参与矿区土壤元素生物地球化学循环,调控植被生长,有益于矿区复垦.兰坪铅锌矿是亚洲最大的露天铅锌矿开采区,矿区土壤镉含量是云南省重金属含量背景值95.6～388.7倍,亟需开展矿区生态恢复.为了探究铅锌矿复垦区氮循环细菌与土壤的响应,以兰坪铅锌矿复垦区土壤样品为研究对象,采用16SrRNA高通量测序技术、共现网络分析、PCoA、Manteltest和随机森林揭示兰坪铅锌矿复垦区在不同养分梯度下对氮循环功能微生物类群的影响.结果表明,优势菌属均来自亚硝化单胞菌科(Nitrosomonadaceae)下的未标注到的物种.铅锌对铅锌矿区氮循环功能微生物影响有限,更多的是有机质(SOM)和pH的影响.铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)和pH分别是影响硝化作用、反硝化作用和固氮微生物的关键理化因子.

    氮循环细菌铅锌矿复垦区高通量测序共现网络分析

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    施用粪肥旱地农田土壤中抗生素的吸附与迁移规律

    刘昕悦程建华唐翔宇
    409-418页
    查看更多>>摘要：吸附和迁移是抗生素在土壤中的重要环境行为,能够决定粪肥源抗生素在环境中的去向,然而以长期施用粪肥土壤为对象的相关研究却较为缺乏.因此,以浙江省长期施用不同粪肥(鸡粪和猪粪)的红壤、黄壤以及石灰土为对象,通过批量平衡吸附实验和填装土柱穿透实验,研究4种常用兽用抗生素(磺胺二甲基嘧啶、氟苯尼考、强力霉素和恩诺沙星)在土壤中吸附和迁移行为.结果表明,线性和Freundlich模型均能较好地拟合目标抗生素的等温吸附线;线性模型对弱吸附性抗生素(磺胺二甲基嘧啶和氟苯尼考)的拟合效果更好,而Freundlich模型对强吸附性抗生素(强力霉素和恩诺沙星)的拟合效果则更好.抗生素的吸附特征受到土壤类型和粪肥种类的双重影响.磺胺二甲基嘧啶和氟苯尼考的线性吸附常数(Kd)与土壤有机碳含量、pH值均呈显著的线性正相关,其吸附主要受控于土壤有机质,非静电作用(氢键、疏水相互作用等)在吸附中起主导作用;强力霉素和恩诺沙星的吸附参数则与土壤pH、有机碳含量和阳离子交换量均未表现出显著的相关性,多种吸附机制(疏水相互作用、氢键、静电相互作用等)共同起作用.磺胺二甲基嘧啶和氟苯尼考在土柱中表现出高穿透率(分别在37.5％～92.3％和45.8％～112.6％范围内),易于淋失;强力霉素和恩诺沙星在土柱中则未发生穿透,几乎完全为土壤所滞留.磺胺二甲基嘧啶和氟苯尼考的最大相对浓度、穿透率均与Kd呈显著的线性负相关,因此,利用基于批量平衡实验和土柱实验建立的回归方程,可由吸附常数预测抗生素淋失潜力.

    土壤粪肥抗生素吸附迁移

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    汉江上游农田土壤微塑料与重金属污染特征及生态风险评价

    李巧云赵航航杨婵李鹏飞...
    419-429页
    查看更多>>摘要：为研究汉江上游农田土壤中微塑料与重金属的污染问题,对该区域农田土壤中微塑料和重金属的污染状况及其分布特征进行系统分析,采用潜在生态风险指数(RI)等评价方法评估该区域农田土壤污染物风险等级,并运用聚类分析和相关性分析方法对污染物的来源进行解析.结果表明:①研究区域土壤中微塑料丰度范围为360～6 300 n·kg-1,平均丰度为2 300.73 nvkg-1,形状以薄膜为主(占比为50.00％);粒径以＜0.5 mm为主(占比为64.31％);塑料聚合物类型有聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚苯乙烯(PS);扫描电镜分析发现,微塑料具有粗糙、多孔、裂痕和撕裂的表观特征.②研究区域土壤中测定的10种重金属中(V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb),Cu、Zn、Cd和Pb的含量平均值超过陕西省土壤元素背景值,分别为背景值的1.28、1.15、1.91和1.34倍;其余重金属含量均低于背景值;在测所有重金属含量均未超出土壤环境质量标准中污染风险筛选值.③研究区域土壤微塑料的污染程度为中度,风险等级为Ⅱ级;重金属污染呈现低生态风险等级,二者的复合效应需引起重视.④相关性分析及聚类分析结果表明,土壤中微塑料与重金属Cr、Ni、As、Cd和Pb含量存在显著相关;两类污染物来源主要有农业-交通源、自然-农业源和自然-工业源.

    汉江上游农田土壤微塑料(MPs)重金属分布特征风险评价

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    湘南地区土壤重金属污染分布特征及特定源-生态风险评估

    甘杰邹霖陈贝贝冉洪珍...
    430-441页
    查看更多>>摘要：为探究湘南地区土壤重金属污染分布规律与生态风险综合情况,于湘南地区采集了 362个表层土壤样品,通过多元统计分析、地理信息系统(GIS)和正定矩阵因子分解(PMF)模型耦合综合生态风险指数法研究了土壤重金属Cd、Hg、As、Pb、Zn、Ni、Mn、T1和Sb含量的空间分布规律、污染来源及各污染源对生态风险的贡献率.结果表明,研究区土壤重金属污染较为突出,其含量平均值均超过湖南省土壤元素背景值;尤其是Cd、Hg、Pb和Sb污染严重,且呈高度变异,其含量分别达湖南省土壤元素背景值的8.31、9.12、5.09和2.79倍.土壤中重金属含量区域分布特征明显,主要聚集在郴州西部,且呈现从聚集区向周边区域扩散的趋势;重金属含量高值聚类区也主要分布在该区域,即黑色金属冶炼和延展加工类企业和有色金属采选业企业周边.主成分分析(PCA)结合PMF模型结果显示,研究区土壤重金属污染源贡献率依次为黑色金属矿冶活动工业源(29.06％)、大气沉降源(22.05％)、有色金属采选源(20.65％)、其他工业和交通混合源(14.73％)和自然来源(13.50％).特定源-生态风险评价模型分析结果表明,黑色金属冶炼与延展加工等工业活动和大气迁移源为研究区土壤生态风险优先控制污染源,Cd和Hg为优先控制元素.上述研究结果为湘南地区土壤重金属环境污染风险防控提供了重要的理论依据.

    土壤重金属空间分布源解析生态风险

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