施用生物炭对麦田土壤细菌群落多样性和冬小麦生长的影响

通过长期田间定位试验研究土壤细菌群落的多样性及作物生长对施用生物炭的响应,为生物炭在农田中的合理应用提供科学依据.以冬小麦为研究对象,设置生物炭施加量为0(B0对照)、 5(B1)、 10(B2)和20 t·hm^-2(B3)这4个处理,结合Illumina MiSeq高通量测序技术探究不同生物炭施用量对冬小麦扬花期和成熟期土壤理化性质、土壤细菌群落多样性和作物生长的影响.结果表明,土壤含水量、 pH值、土壤有机碳、全氮、硝态氮含量、冬小麦生物量、氮吸收和产量随着生物炭施用量的增加均表现出增加趋势.高通量测序结果得出B2处理显著降低了扬花期细菌群落α多样性;土壤细菌群落组成对不同施用量的生物炭和物候期的总体响应在分类上一致,本研究以变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和放线菌门(Actinobacteria)为优势菌门(相对丰度>5%),酸杆菌门的相对丰度下降,但随着生物炭的施用,变形菌门和浮霉菌门的相对丰度增加.冗余分析、共现...     

北京市核心区冬春季大气离子沉降量特征及来源解析

近年来生态环境部和北京市不断加严降尘量控制指标,为了掌握降尘量中离子沉降量特征及其来源,采用过滤法和离子色谱法分别测定北京市核心区冬春季降尘量及离子沉降量,采用PMF模型开展离子沉降量来源解析.结果表明：(1)离子沉降量及其在降尘量中占比平均值分别为0.87 t·(km²·30 d)^-1和14.2%,工作日降尘量和离子沉降量分别是休息日的1.3倍和0.7倍.(2)离子沉降量与降水量、相对湿度、温度和平均风速的线性方程可决系数分别为0.54、 0.16、 0.15和0.02,离子沉降量与PM_2.5浓度和降尘量的线性方程可决系数分别为0.26和0.17,控制PM_2.5浓度对控制离子沉降量非常重要.(3)离子沉降量中阴、阳离子分别占61.6%和38.4%,SO^2-₄、 NO^-₃和NH⁺₄合计占60.6%;阴阳离子电荷沉降量比值为0.70,降尘呈碱性;离子沉降量中ρ(NO     

白洋淀冬季沉积物好氧反硝化菌垂向分布特征及群落构建

为了探究白洋淀冬季沉积物好氧反硝化菌群落垂向分布特征、关键物种和群落构建过程,结合好氧反硝化功能基因（napA）高通量测序技术,进行了微生物多样性分析、物种差异分析、关键物种识别和群落构建过程研究.结果表明,该时期白洋淀沉积物高通量测序得到13 845个OTUs,共分为10个门类,其中第一大门类为变形菌门,达到29.03%～94.46%,从表层到底层呈下降趋势;占比前二的纲为β-Proteobacteria和γ-Proteobacteria;占比前三的属为Cupriavidus、Aeromonas和Thauera.微生物α多样性显示垂向分组间表层沉积物Chao1指数最大为3 327.67±621.28,明显高于底层（2 193.96±455.57）;中层沉积物Simpson指数最大为0.97±0.013,明显高于表层（0.94±0.029）.主成分分析和Venn图显示表层和底层间差异性最显著,Adonis分析表明垂向间存在极其显著差异（P<0.001）;随机森林分析和网络分析的关键物种有交叉相同的物种（Bordetella）,但差异贡献程度最高的物种不同,分别为Ferrimona...     

冬季长江口渔场游泳动物群落种类组成和多样性的年代际变化

根据1991—2011年间3个代表年冬季长江口渔场的调查数据,对该海域游泳动物群落的年代际变化进行了研究。结果表明：1991—2011年,游泳动物种类数总体表现为升高的趋势,其中鱼类的增加幅度较小,甲壳类和头足类的增加幅度较大。以重量和尾数为代表的资源密度指数均表现出先下降后升高的趋势。平均体重先呈现急剧下降然后继续小幅下降的趋势。1991年优势种类数为7种,2001年为9种,2011年为7种,后2个年份和1991年相比,优势种发生了较大的更替。细点圆趾蟹（Ovalipes punctatus）和龙头鱼（Harpadon nehereus）为3个年份的共同优势种。游泳动物的站位平均种类数呈现持续升高趋势,而站位平均丰富度指数、多样度指数和均匀度指数则呈现出先升高再降低的趋势。1991和2001年、1991和2011年之间的平均相异性较高,均超过60%,而2001和2011年之间的平均相异性较低,为36.05%;引起群落差异的主要种类数呈增加的趋势,生态类群也逐渐扩大。游泳动物长度谱呈现逐渐变窄的趋势,主要是由于群落中的生物种类演替、小型鱼类数量增多和大型鱼类的群体年龄结构降低等原因造成的。     

四川冬小麦产量对气候变化的敏感性和脆弱性研究

论文以四川冬小麦种植区1981—2012年88个县的气象观测数据和冬小麦生产数据为基础,采用一元线性回归和逐步回归等方法,评价四川冬小麦产量对单个气候因子及气候变化的敏感性与脆弱性。结果显示：假设冬小麦生育期内平均气温和日较差升高1 ℃、降水量下降100 mm、辐射量下降100 MJ/m²,冬小麦的产量随之发生变化,全生育期降水量下降导致产量敏感的面积最大,占整个研究区域播种总面积的6.5%;而辐射量下降使产量脆弱的面积最大,为2.4%。从各个生育阶段来看,研究区域内冬小麦产量对播种到拔节期辐射量下降表现为敏感和脆弱的面积比例最大,分别占9.4%和7.9%。受到4种气候因子变化的综合影响,产量对冬小麦生育期内气候变化表现为敏感的面积占播种总面积的40.0%,在7个冬麦区均有分布,产量变化为-23.0%~9.5%;产量脆弱的面积占14.0%,主要分布在川西北高原大部及盆西、盆南和川西南的部分区域。     

冬季净化湖水的效果与机理

为了做到全年改善饮用水水质,需要研究在冬季怎样有效净化水质的问题为此,在太湖重富营养化水域进行了人工生态系统工程改进试验．结果表明,采用若干措施后,能大大地改善水质;滞留时间<2d时,工程内净化效果不明显;滞留时间延至7d左右时,水质指标能改善50％－80％;工程内水质净化的机理为高等水生植物及其共生细菌的共同作用,使人工生态系统工程成为抵抗环境变化的稳定生态系统,使水质变化处于良性循环;而滞留时间<2d或在人工生态系统工程外,水质变化处于恶性循环     

中国八大湖泊冬季水-气界面CO2通量

采用静态箱-气相色谱法对中国不同地区八个湖泊(洞庭湖、鄱阳湖、巢湖、南四湖、洪泽湖、抚仙湖、洱海、滇池)冬季水体的水-气界面CO2通量进行了24h连续观测。结果表明:冬季洞庭湖、巢湖、洱海和滇池24h均为大气CO2的汇,其通量分别为-23.78、-16.08、-24.38、-17.94mg·m-2·h-1;鄱阳湖、南四湖水体则为大气CO2的源,其通量分别为35.76、27.64mg·m-2·h-1;洪泽湖和抚仙湖在晴天时为大气CO2的汇,夜间或阴天为大气CO2的源,但从24h的平均通量来看,洪泽湖为大气CO2的汇,通量为-26.56mg·m-2·h-1;抚仙湖为大气CO2的源,通量16.01mg·m-2·h-1。     

三峡库区典型消落带冬季多环芳烃大气-植物/土壤交换过程与通量

三峡大坝每年周期性“蓄水-放水”，形成水位落差巨大的消落带，库区内污染物环境地球化学行为随之发生变化.以冬季淹没期消落带多环芳烃为研究对象，采集成对大气（n=16）、植物（n=12）和土壤样品（n=12），采用气相色谱/质谱法（GC/MS），分析USEPA 16PAHs浓度水平，解析来源，估算大气-地表、大气-植物等多介质交换通量.结果表明：大气、土壤和植物中PAHs浓度为5.65~13.47ng/m³、70.86~135.44ng/g和78.23~1084.72ng/g，平均值分别为（8.58±2.78） ng/m³、（90.10±22.18） ng/g和（360.36±309.54） ng/g.大气中PAHs以2~3环为主（62.3%），植物中PAHs以3~4环为主（73.7%），土壤中PAHs以3环和5环为主（52.1%）.特征分子比值法揭示煤、生物质燃烧是植物PAHs的主要来源，以石油为主的化石燃料燃烧是大气和土壤PAHs主要来源.“一室模型”表明，植物吸收PAHs的主要途径为植物-气相之间动态平衡限制下的气沉降.“逸度模型”表明，3环和4环PAHs气-土交换通量分别为-19.20和-0.14，主要是从土壤向大气挥发，5~6环PAHs气-土交换通量为0.89，主要是由大气向土壤沉降.大气中颗粒态PAHs干沉降通量为293.35~833.61ng/m²·d，平均值为517.82ng/（m²·d），以5~6环（59.02%）为主.本研究探讨了冬季PAH多介质交换过程，揭示了植物和土壤对于不同单体的吸收和沉降角色，为进一步研究库区不同季节PAH环境地球化学循环提供基础数据.     

Ecological responses to variation in seasonal snow cover

Seasonal snow is among the most important factors governing the ecology of many terrestrial ecosystems, but rising global temperatures are changing snow regimes and driving widespread declines in the depth and duration of snow cover. Loss of the insulating snow layer will fundamentally change the environment. Understanding how individuals, populations, and communities respond to different snow conditions is thus essential for predicting and managing future ecosystem change. We synthesized 365 studies that examined ecological responses to variation in winter snow conditions. This research encompasses a broad range of methods (experimental manipulations, measurement of natural snow gradients, and long-term monitoring), locations (35 countries), study organisms (plants, mammals, arthropods, birds, fish, lichen, and fungi), and response measures. Earlier snowmelt was consistently associated with advanced spring phenology in plants, mammals, and arthropods. Reduced snow depth often increased mortality or physical injury in plants, although there were few clear effects on animals. Neither snow depth nor snowmelt timing had clear or consistent directional effects on body size of animals or biomass of plants. However, because 96% of studies were from the northern hemisphere, the generality of these trends across ecosystems and localities is also unclear. We identified substantial research gaps for several taxonomic groups and response types; research on wintertime responses was notably scarce. Future research should prioritize examination of the mechanisms underlying responses to changing snow conditions and the consequences of those responses for seasonally snow-covered ecosystems.     

上海市浦东城区冬季颗粒物数浓度及其谱分布特征

采用APS-3321空气动力学粒径谱仪对上海市浦东城区2012年12月至2013年2月0.5~20μm大气颗粒物浓度及其谱分布进行了实时监测。结果发现,上海市浦东城区冬季大气颗粒物数浓度为360个/cm3,其中0.5~1.0μm颗粒物数为345个/cm3,占总颗粒物的95.7%;1.0~2.5μm颗粒物数为15个/cm3,占颗粒物总数的4.1%;2.5~20.0μm颗粒物数为0.6个/cm3,占颗粒物总数的0.2%。当空气质量为AQI≤50、50AQI≤100、100AQI≤200、AQI200时,颗粒物数浓度分别为77.5、243.2、522.6、868.5个/m3。随着空气污染的加重,小于PM2.5颗粒物数浓度增加显著且对总的颗粒物数浓度的贡献也有所增加,且AQI200时,PM2.5中1.0~2.5μm颗粒物数浓度贡献增幅最大;此外,不同空气质量条件下,颗粒物数浓度的日变化存在一定差异,这对于空气污染防治具有重要意义。