黄河三角洲滨海湿地植被的碳储量和固碳能力

在测定黄河三角洲滨海湿地盐生植被、湿生植被和水生植被3类天然湿地植被以及稻田的生物量、净初级生产力基础上,估算了黄河三角洲滨海湿地植被的总碳储量、总固碳能力和各种湿地植被单位面积的碳储量、固碳能力.黄河三角洲滨海湿地全部天然湿地植被和稻田的总碳储量为200.54×104 t,总固碳能力为69.91×104 t/a.其中,单位面积草本湿生植被和稻田的固碳能力低于当地地带性植被温带落叶阔叶林的平均固碳能力(1.06 kg/(m2·a)),高于中国陆地植被的平均固碳能力(0.49 kg/(m2·a))和全球陆地植被的平均固碳能力(0.41 kg/(m2·a));单位面积盐生植被和水生植被的固碳能力低于中国和全球陆地植被的平均固碳能力.结果表明,黄河三角洲滨海湿地植被总的碳储量较小,固碳能力较低,但植被的顺行演替过程会使其碳储量不断增大,固碳能力不断提高.因此,应该保护黄河三角洲滨海湿地的天然植被,尤其要保护芦苇(Phragmites australis)群丛等碳储量大、固碳能力较强的湿生植被.     

芦苇床中古细菌的群落多样性分析

为了描述剩余污泥稳定化芦苇床系统中有机质矿化、甲烷排放及相关微生物多样性之间的内在关系,采用PCR-DGGE技术分析了不同芦苇床、不同季节的稳定化污泥中古细菌群落结构及其多样性。序列分析发现,与DGGE条带序列亲缘关系最近的种属为未培养古细菌和未培养产甲烷古细菌。古细菌群落结构呈季节性变化,且同一季节不同芦苇床的群落结构存在一定差异。具有通气结构芦苇床的剩余污泥中产甲烷古细菌的丰度较低,同时甲烷排放量也较低,因此设置通气结构的芦苇床设计更合理。     

福寿螺牧食对沉水植物群落结构的影响

福寿螺(Pomacea canaliculata)是我国南方水体的主要入侵物种之一,为了探究福寿螺对沉水植物群落结构的影响,通过室外模拟试验研究了不同密度(0、15 ind/m2、29 ind/m2、58 ind/m2)福寿螺对苦草(Vallisneria natans)、穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)、轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)组成的沉水植物群落结构的影响。结果表明,福寿螺显著降低了沉水植物群落的总生物量,并对3种沉水植物的影响具有明显差异,对苦草和狐尾藻有极显著性负影响,对苦草的影响主要集中在地上部分,对狐尾藻叶的影响大于茎,而对黑藻也具有显著性影响,但影响趋势不同。福寿螺为低密度时,促进黑藻的生长,但这种影响随福寿螺密度增加而减小。研究表明,福寿螺可严重地影响沉水植物群落生物量和种类组成,从而影响水体生态系统功能,因此,在浅水湖泊和湿地生态系统管理中必须严格控制福寿螺种群的入侵和发展。     

酸碱度对玉米秸秆酶解液光合生物产氢动力学的影响

主要研究p H值对玉米秸秆酶解液光合生物产氢动力学的影响,以生物量干重为指标研究p H值对光合产氢细菌生长的影响,以产氢速率和产氢量为指标研究p H值对光合细菌产氢的影响。利用Logistic模型和MMF模型分别对光合细菌生长和玉米秸秆酶解液光合生物产氢进行了回归模拟,提出了p H值对光合细菌生长动力学和玉米秸秆酶解液产氢动力学的影响规律。结果表明:p H值对光合细菌生长及产氢过程都有显著影响,随碱性增强,光合细菌生物量逐渐增大,当p H值为8时,光合细菌生物量达到最大,为0.543 7 g/L,最佳接种时间为84~96 h;光合细菌产氢量随p H值增加同样呈现先递增再递减的趋势,当p H值为6时,产氢速率和产氢量达到最大,分别为29.72 m L/(L·h)、168.96 m L。     

基于pmoA基因的污泥干化芦苇床中甲烷氧化菌多样性分析

为了探讨污泥干化芦苇床稳定化污泥中甲烷氧化菌的多样性,利用PCR-DGGE技术分析了不同时期、不同于化床污泥中甲烷氧化菌群落的变化.通过DGGE图谱聚类分析发现,同一时期不同干化床污泥中甲烷氧化菌群落相似度较高;而同一干化床、不同时期污泥中的甲烷氧化菌群落有一定的差异.结果表明,污泥干化芦苇床中优势种属主要随芦苇生长时期和污泥稳定化时间延长而改变.基于序列和系统发育树分析,干化床污泥样品中主要的优势菌属是未培养的Ⅰ型甲烷氧化菌,表明有通气结构的芦苇床更能有效氧化甲烷,有利于减少甲烷的排放.     

斑节对虾滩涂养殖池塘浮游微藻群落演变特征

研究斑节对虾滩涂养殖池塘水体中浮游微藻的群落演替规律及与水质因子的相关性.从位于茂名市鸡打港滩涂地带的4口斑节对虾池塘于1个养殖周期内定期采集水样,通过显微镜对浮游微藻进行鉴定、计数,依据水质检测国标要求检测各水质因子指标.通过SPSS软件分析微藻数量、生物量与水质因子指标的相关性.共检出浮游微藻5门93种,其中蓝藻26种,绿藻33种,硅藻32种,甲藻1种,隐藻1种.优势种有简单舟形藻(Navicula simples)、蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)、绿色颤藻(Oscillatoria chlorina)、栖藓柱胞藻(Cylindrospermum musiccola)、显微蹄形藻(K.microscopica nygaard)、水华微囊藻(Microcystis flos-aquae)、坚实微囊藻(Microcystis firma)、易略颤藻(Oscillatoria neglecta)、威利颤藻(Oscillatoria willei)等.养殖早期阶段,浮游微藻的个体数量介于3.5×104～35.7×105 ind/L,生物量为0.02×102～1.83×102μg/L,多样性指数平均为1.57～2.12;养殖中后期阶段,浮游微藻的个体数量介于1.73×108～2.34 x 109 ind/L,生物量为5.23×103～57.01×103μg/L,多样性指数平均为1.64～2.26.养殖过程池塘水温、TN、TP水平逐渐升高,透明度、DO逐渐下降.微藻数量、生物量多与透明度呈极显著负相关关系,与TN、TP、水温呈显著正相关关系.其中l、2号池微藻与TN、TP均呈极显著正相关关系,养殖中后期两池微藻密度都大于109 ind/L,均爆发微囊藻水华;3、4号池微藻多样性水平较高,对维护养殖水环境稳定有积极作用.     

芦苇水浸提液对水华微囊藻的化感作用研究

通过测定水华微囊藻(Microcystis flosaquae)细胞密度、叶绿素a、藻胆素质量浓度及SOD活性,研究了不同质量浓度芦苇(Phragmites communis)水浸提液对水华微囊藻的化感抑制作用。结果表明:1)低质量浓度芦苇水浸提液对水华微囊藻生长有促进作用,芦苇水浸提液质量浓度≥20 g/L时对水华微囊藻具有明显抑制作用;2)芦苇水浸提液质量浓度≥20 g/L时,可破坏水华微囊藻的光系统Ⅱ,减少其同化产物,促进叶绿素a的降解,而藻胆素不是主要作用靶点;3)当芦苇水浸提液质量浓度≥20 g/L时,藻细胞受到胁迫,其细胞活性氧的产量增加,抗氧化体系不能及时清除这些活性氧,导致植物细胞内发生过氧化反应,尤其是脂质过氧化反应,破坏细胞内膜系统,使抗氧化体系酶活性降低。     

芦苇床与传统干化床污泥脱水和稳定性能比较

为探明污泥干化芦苇床中积存污泥的脱水性能和稳定化进程,进行了为期3 a的试验研究.试验分3个单元,Ⅰ单元为对照床,未种植植物;Ⅱ单元和Ⅲ单元种植芦苇.Ⅰ单元和Ⅱ单元底层通过穿孔PVC通风管与大气相连通.前2 a为负荷期,植物生长期进泥,冰封期闲置,期间每个单元进泥总厚度为8.4m;第3 a为污泥自然稳定期.结果表明:种植芦苇的Ⅱ单元和Ⅲ单元对污泥中有机质的去除效果优于传统干化床Ⅰ单元,对应的有机质降解率分别为54.5％、51.5％和43.3％,填料层设置通风结构利于污泥有机质的降解;具有通风结构的Ⅰ、Ⅱ单元比不设通风的Ⅲ单元污泥脱水率略高,平均脱水率分别为33.69％、34.15％和32.79％.经过3 a芦苇床处理,稳定化污泥最低有机质质量分数为28.7％,可以作为土地利用的营养源之一.     

城市污水处理厂初沉系统沉淀分离特性模拟

利用COMSOL软件模拟和分析了城市污水处理厂辐流式初沉系统三维流态及悬浮颗粒浓度分布状况,并探究颗粒物不同粒径(0.5×10-4m、1×10-4m、2 × 10-4m、3 × 10-4 m)、挡板不同位置(2.5 m、3.0 m、3.5 m、4.0 m)和挡板不同长度(1 m、2 m、3 m),对初沉系统沉淀效果的影响.研究结果表明:1)悬浮颗粒粒径大小对初沉系统内流场和浓度场影响较大,平均粒径愈大,相应的沉淀效果愈好;2)挡板与进水口中心的距离L和挡板长度H对系统的沉淀效果影响明显,当L=2.5 m,H=2 m时,模拟沉淀效果为最优.通过研究掌握初沉系统沉淀和分离特性,并指出可通过优化挡板的位置及长度,构建更为合理的初沉系统运行工况,对进一步指导和优化初沉系统设计革新和建造运行具有一定的实际意义.     

水分胁迫下AM真菌对新排煤矸石上玉米生长的影响

为了草原生态系统煤矸石废弃地的生态重建和植被恢复,采用温室盆栽试验,在正常供水(基质含水量为田间最大持水量的80%)和水分胁迫(基质含水量分别为60%和40%)条件下研究了接种丛枝菌根(Arbuscular Mycorrhizal,AM)真菌Rhizophagus intraradices(RI)对新排放煤矸石上玉米(Zea mays L.)菌根侵染率、生物量、矿质营养吸收、C∶N∶P生态化学计量比和植株水分特征的影响。结果表明,不同水分条件下接种AM真菌后玉米均具有较高的菌根侵染率,并随基质含水量降低逐渐增加。接种RI未显著影响3种水分条件下煤矸石上玉米的生长,显著增加了玉米对P的吸收量,显著调节了玉米的C∶N∶P生态化学计量比,符合生长速率假设。随水分胁迫程度增加,玉米生物量和营养元素吸收量降低。水分胁迫下,接种RI显著增加了玉米叶片鲜重含水量,加快了植株复水速率,改善了玉米的水分状况,表明RI对增强新排煤矸石中玉米抗旱性具有潜在的作用。初步证明了AM真菌对于增强玉米适应煤矸石基质的复合逆境,以及在干旱半干旱草原生态系统煤矸石废弃地上重建植被均具有一定的潜在作用。     

钴在蚕豆中积累与分布的动态变化

采用模拟钴污染土壤的方法,研究了不同质量比的钴污染土壤(0、10 mg/kg、25 mg/kg、40 mg/kg)对不同时期(初期、营养生长期、成熟期)蚕豆植株生长及各部位钴的积累与分布特征的影响。结果表明,1)在不同质量比的钴处理下,植株总生物量在成熟期均达到最大,钴质量比越高,对植株的毒害作用越大。当钴质量比为40 mg/kg时,成熟期植株的总生物量比对照组降低了70%。2)钴处理后,各时期植株不同部位钴质量比由大到小均为根部、叶部、其他部位。3)在初期和营养生长期,70%以上的钴积累在根部;而在成熟期,根部钴积累量所占比重急剧下降,此时籽实钴积累量比重达到22%~46%,表明在成熟期,大量的钴向籽实中转移积累。4)土壤钴质量比越高,植株单株钴积累量越大,并且中高质量比的钴明显抑制了植株持续积累钴的能力。当钴质量比为25 mg/kg、40 mg/kg时,单株积累量在营养生长期最大。5)随土壤钴质量比增加,植株将钴由根部转移至地上部的能力逐步降低,而地上部富集钴的能力越来越强,这在初期和营养生长期表现得比较明显。     

滇池高效聚磷菌Rhodococcus sp.H的分离鉴定及除磷特性研究

采用混合稀释平板法,从富营养化湖泊底泥滇池中分离出1株高效聚磷菌,经分子生物学鉴定,推测其为红球菌属(Rhodococcus sp.),将其命名为Rhodococcus sp.H,并对菌株H在不同理化因素条件下的生长及除磷特性进行了研究。结果表明,该菌株在接种培养24 h后即能完成对数增长期,在pH值为6~7、温度为30℃时能获得较高生物量和除磷率,最佳碳源为乙酸钠和乙醇,最佳氮源为牛肉膏和蛋白胨。当温度高于35℃或低于15℃、p H值高于9或低于5时,菌株的生长会受到明显抑制,除磷率较低。同时研究表明,该菌株的生长会影响其生长环境基质的p H值,在一定范围内具有较强的p H值调节能力。该菌株能够有效利用乙酸钠和乙醇等小分子碳源获得较大生物量和较高的除磷效率,但是不能将铵盐作为唯一的氮源来利用。     

不同粒径磷矿粉对玉米吸收积累重金属的影响

通过盆栽试验研究土壤中添加不同粒径磷矿粉对玉米吸收积累重金属的影响。结果表明,土壤中添加不同磷矿粉均可显著地降低玉米地上部和地下部的生物量。玉米植株对Cd、Zn、Cu和As的吸收积累也受不同粒径磷矿粉添加的影响。与对照处理相比,添加200μm、22μm和0.8μm的磷矿粉可导致玉米地上部Cd和As质量比分别降低14.1%~26.8%和15.4%~22.9%,玉米地上部Cu质量比和地下部As质量比分别提高5.2%~10.5%和56.3%~75.6%。与200μm和22μm相比,0.8μm磷矿粉可显著降低玉米根系对土壤Cu、Cd和Zn的吸收,说明该粒径磷矿粉是修复复合重金属污染土壤具有潜力的材料。     

滇中安宁“3·29”重大森林火灾火烧迹地灌木林的燃烧性研究

在滇中安宁2006年"3·29"重大森林火灾火烧迹地里没有人为干扰的火烧后光叶石栎灌木林设置样地,并在距离火烧迹地1km处未过火灌木林设置样地做对照,通过外业调查可燃物类型、高度和载量等并在实验室测定活灌木、死可燃物和CWD的热值、灰分质量分数和点着温度,以单位面积热量为关键指标,对比研究了火烧迹地和未过火灌木林的燃烧性。结果表明,研究样地中火烧迹地光叶石栎灌木林里死可燃物、活可燃物、CWD及总的单位面积热量分别为98 512.51 k J/m2、33 744.36 k J/m2、55 091.52 k J/m2和187 348.39k J/m2,达到较高的值,火烧迹地灌木林总的单位面积热量超过未过火对比灌木林168 944.83 k J/m2;火烧迹地光叶石栎灌木林仍然具有很强的燃烧性,一旦着火,很可能继续释放出大量的热,仍然有可能发展成重大森林火灾,将会对生态环境造成更大的破坏。     

黄河小浪底库区退化山地典型植物群落物种多样性分析

为探寻物种多样性与环境因子的关系,采用样地法分析了小浪底库区山地生态系统植物群落多样性指数,利用数学统计方法研究不同群落物种多样性指数与其所处环境的关系.结果表明,1)小浪底库区群落的物种多样性指数和丰富度指数与群落类型有密切关系;2)物种丰富度与海拔具有明显的负相关性,灌木的丰富度受海拔影响显著,而草本植物的丰富度与海拔的关系不显著;3)多样性指数H'、Pielou 均匀度指数Jsw与海拔表现出显著的负相关性;4)草本群落的Margalef丰富度指数D2随坡向有显著差异.表现出阴坡大于阳坡,其他指数随坡向没有显著性差异.     

两种青葙属植物对土壤锰的耐受性和富集差异

以锰超富集植物青葙和同属的非富集植物台湾青葙为对象,在0,50,100,200,300,500 mg/kg 6个浓度梯度下,研究了两种青葙属植物对土壤锰污染的耐受和富集差异。当锰处理浓度为500 mg/kg时,台湾青葙死亡,而青葙仍正常生长。锰胁迫下,青葙的初始荧光(F_0)、光合电子传递速率(ETR)差异不显著(p0.05),而台湾青葙的F_0显著上升,ETR显著下降(p0.05)。当锰处理浓度为300 mg/kg时,青葙的总生物量与对照相比增加了11.5%,而台湾青葙的总生物量降低了29.4%。另外,相同的锰处理浓度下,青葙较台湾青葙富集的锰更多,并将85.4%的锰从根部向地上部转移。结果表明,青葙对锰的耐受性和富集性均显著高于台湾青葙,主要是因为青葙具有更强的光合系统保护机制和锰转运能力。     

北京西山森林潜在火行为及防火林带有效宽度分布研究

可燃物类型及其栽量分布是决定林火行为的重要因素.以北京西山试验林场魏家村分场为研究区域,根据样地调查和森林清查数据对可燃物类型进行分类,并对可燃物载量的空间分布进行研究.根据历史气象数据确定当地平均最大风速平均值为3.6m/s,平均最大风速的最大值为14m/s,在此情景下,结合DEM数据和可燃物数据对研究区域的林火强度进行计算,并对防火林带的有效参数进行确定.     

浒苔过量繁殖后海区环境因子与浮游植物群落演替规律研究

为了解浒苔绿潮对周边海域环境影响,在海阳和日照海域进行了8个航次的水质和浮游植物监测.结果表明,海区共采集到浮游植物62种,隶属于4门31属.其中硅藻门20属45种,占总种数的72.58%;甲藻门8属14种,占总种数的22.58%;黄藻门2属2种,占总种数的3.23%;金藻1属1种,占总种数的1.61%.浮游植物平均数量为352.3×104 ind·m-3,其中硅藻平均324.2×104 ind·m-3,约占总数的92.02%;甲藻平均为23.6×104 ind·m-3,约占总数的6.70%;其他种类平均为4.5×104 ind·m-3,约占总数的1.28%.海区物种丰度平均为1.266,变化范围为0.96～1.89,多样性指数平均为3.012,变化范围为2.06～4.17,均匀度平均为0.638,变化范围为0.43～0.79.浮游植物细胞数量平面分布总体呈现出由近岸向远海递减趋势.两海区浮游植物群落演替具有相似性,第一优势种经历了旋链角毛藻-三角角藻-窄隙角毛藻-中肋骨条藻-菱形海线藻的演替过程.海阳和日照近海平均富营养化指数分别为0.115和0.189,整个监测期间海区水质均成贫营养化状态.浒苔过量生长主要影响浮游植物数量和种群构成,特别是营养盐大幅消耗后,硅藻数量大幅减少,群落结构由三角角藻和叉状角藻等甲藻取代硅藻成为主要种群.浒苔死亡、腐烂分解后,海区底层活性磷酸盐较表层偏高,浒苔绿潮暴发严重的海阳近海尤为明显.     

扩散渗析法回收盐酸酸洗废水中的盐酸

为了从盐酸酸洗废水中回收盐酸,在静态扩散条件下采用模拟废水分别测定了HCl、FeCl_2在不同阴离子交换膜中的渗析速率以考察膜的分离性能,进而采用实际废水考察动态扩散时流量、流量比对回收率及回收酸浓度的影响.结果表明,用3362膜与DF120膜时,HCl的平均渗析速率分别为2.44×10~(-3) m/h和5.46×10~(-3) m/h,FeCl_2的平均渗析速率分别为1.49×10~(-4) m/h和2.67×10~(-4) m/h,酸盐分离系数可分别达到16.4和23.7.水酸流量比维持在1左右,流量维持在0.35 L/h的条件下,回收酸中盐酸浓度分别为0.26 mol/L和0.43 mol/L,FeCl_2浓度均小于0.002 mol/L,酸回收率分别为40%和65%,FeCl_2透过率均小于8%.     

黑麦草对TCP污染土壤的修复研究

通过生物盆栽试验研究了黑麦草(Lolium multiflorun L)对2,4,6-三氯酚(TCP)污染土壤的修复作用及其对污染土壤中微生物生物量碳、多酚氧化酶和过氧化氢酶活性的影响.结果表明,培养75 d后土壤中TCP的可提取态质量比随着时间延长而逐渐减少,黑麦草加快了土壤中可提取态TCP质量比的下降.在TCP质量比为1mg·kg-1、10 mg·kg-1、100 mg·kg-1的处理中,种植黑麦草的去除率分别为92.5%、78.2%、55.6%,无植物处理的去除率分别为56.3%、49.2%、37.5%.黑麦草在TCP各质量比处理的污染土壤中能够存活,状态良好.种植植物士壤中的微生物生物量碳以及多酚氧化酶和过氧化氢酶的活性都存在增加的趋势,明显高于对照土壤(p＜0.05),提高了土壤植物和微生物对污染物的降解能力.同时,高质量比处理对酶的活性也有一定的抑制作用.由于土壤自身具有修复TCP污染的自然本能,种植黑麦草具有强化TCP污染土壤的修复作用,可以通过促进黑麦草生长,增加土壤酶的活性,增强土壤微生物活性,提高黑麦草修复TCP污染土壤的能力.