江湖洪水不同遭遇对城陵矶水位影响的实验研究

城陵矶位于长江干流和洞庭湖出流汇合处,因此影响城陵矶洪水位的因素除了河床淤积、洪水特性等以外,洞庭湖出流与长江干流的不同遭遇也起着非常重要的作用。采用模型实验的方法,研究了不同遭遇、不同流量、不同螺山水位下城陵矶河段水位的变化。结果表明：在城陵矶断面,当监利来水流量超过洞庭湖出流时,主流靠左岸;当监利来水流量少于洞庭湖出流时,主流靠右岸。洞庭湖出流与长江干流来水流量的不同遭遇对城陵矶断面水位的影响非常显著。当监利来水流量占螺山流量的百分比为55 %左右时,城陵矶断面水位最高,即此时长江干流来水流量和洞庭湖出流相互之间顶托消耗能量达到最大值。在中水流量下,当监利来水流量占螺山流量的百分比为55 %左右时,城陵矶断面左右岸水位差达到最小值。     

基于区间活性数据的定量结构-活性关系

利用贝叶斯统计方法构建了基于区间活性数据的取代苯胺和苯酚类化合物对大型溞(Daphniamagna)24 h急性毒性的定量结构-活性关系模型,并与基于平均数和中位数的点估计活性数据的定量结构-活性关系模型进行了比较.结果表明,前者可以充分利用化合物的活性数据信息,模型具有更好的拟合效果与预测能力以及较宽的应用范围.基于区间活性数据的定量结构-活性关系模型可为生态风险评价等提供更加可靠的预测数据.     

自然条件下海滨湿地土壤生态过程与景观演变的耦合关系

景观过程与格局的相互关系与耦合机制,已经成为景观生态学研究的重要问题。以盐城国家级自然保护区核心区为案例,根据2011年4-5月对海滨湿地土壤采样分析,运用典范对应分析、主成分分析、线性回归模拟以及空间代替时间的方法,探索土壤生态过程与景观演变之间的耦合关系。结果显示:①典范对应分析表明,土壤过程能够很好地响应海滨湿地景观格局,从陆到海,5种景观类型有序地、按逆时针方向分布在CCA排序轴上,土壤过程与景观类型之间表现出不同的相关性。②通过主成分分析表明,三个主成分能够有效地响应景观格局。主成分与景观类型相关性排序表现为:第一主成分(土壤养分),米草沼泽>碱蓬米草交错带>碱蓬沼泽>芦苇沼泽>碱蓬芦苇交错带;第二主成分(盐度),碱蓬沼泽>碱蓬米草交错带>米草沼泽>碱蓬芦苇交错带>芦苇沼泽;第三主成分(有机质和水分),芦苇沼泽>米草沼泽>碱蓬芦苇交错带>碱蓬米草交错带>碱蓬沼泽。③运用空间代替时间,以样地到海堤的距离作为时间变量,主成分与景观演变之间相关性较好。多元回归结果显示:三个主成分与碱蓬沼泽→碱蓬米草交错带→米草沼泽时间序列的相关系数为0.859 2;与碱蓬沼泽→碱蓬芦苇交错带→芦苇沼泽时间序列的相关系数为0.892 8。土壤生态过程的改变是景观演变的重要动力,而景观的变化进一步引起土壤生态要素的改变,盐城海滨湿地景观演变就是在这种格局与过程的交互作用下,芦苇沼泽与米草沼泽不断扩张、碱蓬沼泽不断萎缩的过程。     

基于ISM法的矿工安全心理影响因素分析

运用ISM法建立了矿工安全心理影响因素的三层递阶结构模型,分析矿工安全心理影响因素,明晰各因素之间的层次递阶关系。结果显示,表层直接影响因素为个体心态、生理疲劳和工作应激;中层间接影响因素主要涉及个性气质、作业环境、组织公平等因素;深层根本影响因素为安全教育培训、生产组织管理及生产工艺技术这三项因素。煤矿企业可从影响矿工安全心理的根本因素出发,寻找增强矿工安全心理的有效途径。研究结果为煤矿安全管理、矿工不安全心理预防提供了一定的参考。     

MEDV描述子预测取代芳烃类化合物的藻毒性

以分子电性距离矢量(MEDV)描述子有效表征43个取代芳烃类化合物的分子结构,应用基于预测变量的选择与模型化(VMSP)方法,建立化合物的封闭体系绿藻(Pseudokirchneriella subcapitata)毒性(48 h EC₅₀)与其分子结构之间的定量相关(QSTR)模型. 应用多元线性回归方法建立的QSTR模型具有较高的相关系数(r0.891 1)及LOO(Leave-One-Out)检验相关系数(q0.810 2),表明该模型具有良好的估计能力与稳定性. 应用28个化合物的训练集样本构建QSTR模型预测外部检验集,结果表明,训练集模型也具有良好的预测能力.      

Habitat Fragmentation and Species Loss across Three Interacting Trophic Levels: Effects of Life-History and Food-Web Traits

Abstract:  Not all species are likely to be equally affected by habitat fragmentation; thus, we evaluated the effects of size of forest remnants on trophically linked communities of plants, leaf-mining insects, and their parasitoids. We explored the possibility of differential vulnerability to habitat area reduction in relation to species-specific and food-web traits by comparing species–area regression slopes. Moreover, we searched for a synergistic effect of these traits and of trophic level . We collected mined leaves and recorded plant, leaf miner, and parasitoid species interactions in five 100-m² transects in 19 Chaco Serrano woodland remnants in central Argentina. Species were classified into extreme categories according to body size, natural abundance, trophic breadth, and trophic level . Species–area slopes differed between groups with extreme values of natural abundance or trophic specialization. Nevertheless, synergistic effects of life-history and food-web traits were only found for trophic level and trophic breadth: area-related species loss was highest for specialist parasitoids. It has been suggested that species position within interaction webs could determine their vulnerability to extinction. Our results provide evidence that food-web parameters, such as trophic level and trophic breadth, affect species sensitivity to habitat fragmentation .     

剂量-效应关系两种置信区间的比较

毒性实验存在随机误差,同时剂量-效应曲线(DRC)拟合也会产生误差.因此,合理表征剂量-效应关系及其置信区间非常重要.本研究在剂量-效应曲线非线性拟合基础上,阐述了构建拟合函数置信区间(FCI)与实验观测置信区间(OCI)的基本原理.并以对氯苯酚及等效应浓度比混合物为例,说明目前多数文献使用的FCI不能有效地描述真实毒性实验的不确定度,提出以OCI表征DRC,以求真实反映观测毒性效应的不确定度.利用剂量加和与独立作用模型预测了混合物毒性,并与OCI比较,得到混合物毒性作用类型.建议在分析混合物协同、拮抗、独立与加和作用时,应充分考虑OCI.     

基于形态修正的描述符构建可电离化合物对大型溞急性毒性的QSAR模型

在环境水体中,可电离有机化合物(IOCs)可解离为分子和离子形态。研究表明,IOCs离子形态的环境行为、毒性效应等都与其分子形态存在较大差异,因而在研究IOCs环境行为、毒性效应时不应忽略离子化的影响。在构建IOCs相关预测模型时如何表征离子化的影响是当前研究的重要内容之一。探讨了采用基于形态修正的描述符构建IOCs水生毒性预测模型的可行性。具体而言,采用逐步多元线性回归(MLR)方法,构建了可预测63种取代酚、取代苯甲酸和取代苯胺等IOCs对大型溞急性毒性的定量结构-活性关系(QSAR)模型。与仅采用分子形态描述符的模型相比,使用基于形态修正描述符的模型决定系数(R2)、去一法交叉验证系数(Q2LOO)、外部验证系数(Q2EXT)等参数从0.622～0.705提高到了0.840～0.875,表明基于形态修正描述符的模型具有更好的拟合优度、稳健性和预测能力。因此,在将来的研究中,可采用基于形态修正的描述符构建IOCs水生毒性效应预测模型。     

卤代肉桂酸对羊角月牙藻的急性毒性及3D-QSAR研究

卤代肉桂酸类化合物广泛用于医药、化妆品和除草剂等生产制造,随着使用量的增加,其生态环境健康风险逐渐受到关注。为揭示该类化合物的毒性特征,选择14种卤代肉桂酸作为研究对象,考察了它们对羊角月牙藻的急性毒性效应,并应用三维定量构效相关技术(3D-QSAR)探讨化合物分子结构特征对毒性效应的影响。结果表明,14种卤代肉桂酸类化合物对羊角月牙藻急性毒性的72 h半数效应浓度(72 h-EC50)值在45.88～83.72 mg·L-1范围内,其中4-氯肉桂酸、4-溴肉桂酸等表现出较高毒性效应。3D-QSAR结果表明,该类化合物分子结构的立体场、静电场和疏水场特性对其毒性效应影响显著,在苯环结构上引入体积较大、电负性较弱及疏水性较强的取代基,将导致毒性升高。以上结果将为科学评价卤代肉桂酸类化合物潜在环境健康风险提供基础数据支撑。     

测定化学物对乙酰胆碱酯酶抑制毒性的微板吸光法研究

随着化学污染物种类与数量的日益增多,高通量测试方法显得越来越重要。基于乙酰胆碱酯酶(ACh E)抑制法原理,以多功能酶标仪为测试设备,96孔微板为暴露反应载体,建立了测定化学物对ACh E抑制毒性的微板吸光法。系统研究了ACh E浓度、碘化硫代乙酰胆碱(ATCI)浓度、二硫代二硝基苯甲酸(DTNB)浓度对显色吸光度、吸光度变化速率、化学物测试毒性的影响。结果表明,随着ACh E、DTNB、ATCI的浓度增加,吸光度均增加;吸光度变化速率与ACh E浓度呈正相关,与DTNB浓度基本无关,与ATCI浓度呈现先增后减的双相关系;随着ATCI浓度增加,灭多威剂量-效应曲线(DRC)向右移动。最终建立的优化测试条件为DTNB 0.2 g·L~(-1)、ATCI 0.2 g·L~(-1)、ACh E 0.04 U·m L~(-1)、p H 6.8、反应温度29℃及暴露时间15 min;并与国标方法进行了对比与验证,发现试剂加样顺序对毒性测定结果有显著影响。基于ACh E的微板毒性测试结果表明,灭多威的DRC呈现良好的S型曲线,可用Weibull函数有效表征,拟合决定系数R2大于0.97,空白变异控制在了±10%以内。此方法可用于化学污染物的高通量毒性检测。