两种水生昆虫头宽与基于图像分析的大小参数关系性分析

对于水生昆虫及其它生物而言,大小是一个重要的功能性状,但是头宽的测量特别耗时和受人为因素影响.随着计算机技术的发展,基于图像分析技术(一种快速测量大小的策略)可获得传统方式难以获得的大小参数,明确这些大小参数与头宽的关系,对推动这些参数的应用具有重要意义.选择两种个体大小差异较大的蜉蝣(梧州蜉和光滑细蜉)作为研究对象,对其头宽与基于数字图像获得的面积,周长,最小矩形的长和宽,最适合椭圆的长轴和短轴和粒径等个体大小参数的相关性进行研究.数字图像采用改进后的描述仪扫描获取;图像分析基于ImageJ软件完成;基于二元直线回归和多元直线回归分析各参数之间的相关性.各种层次的回归分析结果均表明:基于图像分析获得的两种蜉蝣所有个体大小参数均与头宽大小呈极其显著的正相关性,其中面积的相关性最高.并且面积与其它大小参数相关性也极其显著,对个体大小具有较好的代表性.研究结果为推动数字图像分析技术应用在水生昆虫及其它生物的生物学和生态学研究中提供了技术支持和理论依据.     

三峡水库入库溪流中麦氏花翅蜉(蜉蝣目:四节蜉科)的生活史研究

开展水生昆虫生长过程研究对掌握研究区域水生生物的生物学特征和研究区域生态环境状况等均具有重要作用,可为构建和完善研究区域河流生态环境保护体系提供科学参考。于2017年逐月对香溪河库湾入库支流(螃蟹溪)中的一种水生昆虫——麦氏花翅蜉(Baetiella macani)的种群进行了研究,基于大小频率法、幼虫期有效积温条件进行了生活史性状分析和验证。结果显示:麦氏花翅蜉为三化性昆虫,包含一个冬季世代和两个夏季世代。冬季世代幼虫的发育历期为3~4个月,所需有效积温为1 286 ℃;夏季世代幼虫的发育历期为1~2个月,所需有效积温为757 ℃。研究结果丰富了中国地区水生昆虫的生活史性状信息,并首次呈现了花翅蜉属的生活史特征。     

DINP皮肤暴露对小鼠过敏性皮肤炎症的佐剂作用

为了探究新型增塑剂邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)对小鼠过敏性皮肤炎症的影响,采用皮肤染毒的暴露方式,56只SPF级雄性Balb/C小鼠随机平均分为7组处理40d.用0、1.4、14和140mg/kg DINP对小鼠进行皮肤染毒,并用抗氧化剂褪黑素设置2组来探究氧化应激的介导作用,以及1组生理盐水对照组.染毒结束后取耳组织测定耳肿指数和双耳重量差,并制作耳组织病理学切片,最后检测氧化应激指标.实验结果显示, 14和140mg/kg DINP皮肤暴露组的皮肤炎症有明显加剧(P<0.01),氧化应激指标也有明显变化(P <0.01).这表明,一定浓度的DINP,经较长时间的暴露,对小鼠过敏性皮肤炎症具有明显的佐剂作用.并且,随着DINP浓度升高,小鼠机体氧化应激过度活化,造成机体组织或细胞的氧化损伤,并加剧了炎症反应.     

腾格里沙漠东南缘春季降尘量和粒度特征

根据腾格里沙漠东南缘风沙科学观测场实测的降尘资料,对该地区春季(3~5月)降尘量和降尘粒度特征进行了研究.结果表明:该地区5月的降尘量最大,其次为4月和3月.春季降尘量的平均值为1053.3kg/hm2.研究区降尘平均粒径较粗,以沙物质为主.分选性较差至很好.偏度近对称至极正偏.峰度中等至很窄.受风速、地表粗糙度和沙源的影响,降尘粒级分布既有单峰,又有双峰和三峰,主要以双峰为主,同时,所有粒径中跃移颗粒约占90%,近距离输送的悬移颗粒占7%左右,而远距离输送的悬移颗粒仅占不到4%.因此可以认为,该地区跃移颗粒的跳跃高度高于前人的研究结果.同时,在腾格里沙漠东南缘的沙漠地区,大气降尘主要以局地的沙粒为主,远源沙尘贡献并不多.     

经济发展与城市蔓延的Logistic曲线假说及其验证——基于华东地区典型城市的考察

经济发展与城市蔓延一直是学者研究的热点,其假说大都建立在发展与保护矛盾不断激化的基础之上,论文基于国内外城市发展轨迹的判断,提出新的研究假说:经济发展与城市蔓延存在Logistic曲线关系,并选择华东地区典型城市进行实证检验。结果表明:第一,国外(区域)经济发展由快速城市化、工业化初级阶段过渡到高级或后工业化阶段进程中,对城市蔓延扩张的依赖程度逐渐减弱;第二,中国1978—2003年间经济发展与城市蔓延增长具有周期性波动特征,2003年以后两者波动出现明显脱钩或分歧;第三,实证结果显示,上海、南京、无锡和徐州的第二三产业GDP在分别达到2.91×10¹¹、1.02×10¹¹、4.43×10¹⁰、9.42×10¹⁰元时,城市蔓延扩张出现拐点,验证了研究假说,其规模上限分别为8.99×10⁴、6.01×10⁴、2.20×10⁴、3.43×10⁴ hm²。研究结论能够为我国城市蔓延治理和公共政策调整提供科学依据和直接参考。     

腾格里沙漠东南部近地层沙尘水平通量和降尘

沙漠是近地层沙尘物质的重要来源之一,沙漠地区近地层水平输送的沙尘物质随高度的变化特征和不同高度处的沉降量直接影响着沙尘的输送过程. 选择腾格里沙漠东南缘流动沙丘区的风沙科学观测场为研究区,利用沙尘水平通量采集器和降尘测量器对近地层约50 m的不同高度水平运动的沙尘和降尘进行了近2年的观测,对沙漠地区近地层水平运动的沙尘随高度变化特征及不同高度的降尘量进行了讨论. 结果表明:沙尘的水平通量和降尘量均随高度的增加而减小,二者与高度均可表示为指数函数的关系; 同时,沙尘水平通量与降尘量之间存在正相关关系,二者可用线性函数相互转换.      

降尘收集方法对降尘效率的影响

大气降尘收集方法较多,但目前还没有通用的野外观测方法,由于降尘收集方法的多样性以及降尘缸收集效率的不同,所观测的结果很难进行对比.目前对各类降尘缸收集降尘效率的研究较少.在腾格里沙漠地区,利用国家标准规定降尘缸,对干法、湿法、过滤网法、过滤网+玻璃球法和减速沿法这5种降尘收集方法进行对比研究,旨在探讨不同降尘收集方法的收集效率,为准确评价区域降尘量提供依据.干法收集的降尘量仅占湿法的5%～62%;减速法仅占湿法的50%～95%;过滤网法仅占湿法的43%～89%;玻璃球+过滤网法仅占湿法的40%～80%.不同的降尘收集方法,风速明显影响降尘效率,平均风速<2.5m·s-1时,降尘效率随平均风速增加而降低;但在平均风速>2.5 m·s-1时,降尘效率与平均风速之间无明显规律.湿法收集的降尘粒度最细,依次为减速法、玻璃球+过滤网法、过滤网法和干法.平均风速,>5 m·s-1的平均风速与湿法,减速法收集的降尘量之间可以用指数函数表示.不同降尘方法观测的数据可以相互转化,干法、过滤网、过滤网+玻璃球法、减速沿法与湿法收集的降尘量之间为线性相关.在干旱及半干旱地区,减速法能够作为一种替代湿法进行收集降尘的有效方法.     

城市化对河流着生硅藻物种和功能多样性的影响—以深圳市河流为例

着生藻类是河流生态系统的主要初级生产者, 了解城市化对着生藻类多样性的影响对于城市河流管理具有重要意义. 本研究以深圳市河流为例, 研究了河流着生硅藻性状及物种、功能多样性对城市干扰的响应. 研究发现城区和郊区的水质状况差异显著. 城区样点的NH₄⁺-N、NO₂-N、TN、TP和DOC浓度是郊区的3~20倍不等. 水环境的巨大变化也导致了河流着生藻类生物多样性的变化. 城区组物种丰富度、Pielou指数和Simpson指数均显著高于郊区组, 而功能均匀度则显著低于郊区组. 并且在21个硅藻性状中, 有15个性状在城区和郊区组间存在显著差异. 进一步用随机森林模型拟合着生藻类生物多样性与水质指标的关系, 结果发现硅藻性状对城市化反应较其他指标更为敏感. 特别是小型、可动、低共位群和运动群这4个性状指标, 构建的随机森林模型解释率能达到40%~60%, 而生物多样性指数构建的模型解释率只有15%~25%左右. 总体来说, TP和TN是影响城市河流着生硅藻多样性的主要水质指标. 在营养水平高的城市样点. 个体较大、能够移动的硅藻占有主导地位; 而在营养水平较低的郊区样点, 个体较小、有柄的低共位群硅藻更具优势. 我们的研究表明了硅藻性状在响应环境变化方面的敏感性, 硅藻性状是对河流生态状况进行评估的一项重要工具.     

降尘收集方法对沙尘理化性质的影响及环境意义

利用建立在腾格里沙漠东南缘的中国科学院风沙观测场内收集的降尘,分析了不同降尘收集方法收集的降尘粒度、化学元素含量、富集因子、硅铝率和硅铝铁率,旨在优化干旱区降尘收集方法、确定我国的沙尘源区.降尘物质的微量元素Ba的含量最大,可达255~474μg/g, Nd的含量为0.3~9.6μg/g;常量元素SiO2的含量最大,79.30%, MgO含量最小,0.98%.微量元素的富集因子值在0~3之间,但常量元素差异较大.结果表明,减速法和湿法收集的降尘从粒度分布、化学元素含量、富集因子、硅铝率和硅铝铁率等方面均具有一致性.平均粒径湿法最细(Φ值2.84),干法最粗(Φ值2.46).因此,减速法能够作为代替湿法在干旱区进行收集降尘的方法.同时,由降尘的地球化学性质可知,西北干旱区沙漠是我国的主要沙尘源区之一.     

基于转置EKMA曲线的湖南省臭氧生成敏感性分析

基于湖南省2015—2020年夏秋季的污染物及气象观测数据，分析了臭氧（O₃）污染的时空特征和生成敏感性。湖南省中部和北部的O₃污染较为严重，且主要发生在9月，午后O₃峰值常与早高峰的NO₂浓度有较高的相关性。采用转置EKMA曲线方法探究了O₃在NO₂维度和VOCs反应活性维度下的生成敏感性。在 NO₂维度下，NO₂控制区和NO₂-VOCs过渡区的NO₂质量浓度为7 ~ 13 μg/m³，NO₂-VOCs过渡区和VOCs控制区的NO₂质量浓度为15~17 μg/m³。在VOCs反应活性维度下，当NO₂质量浓度大于10 μg/m³时，VOCs反应活性越高，O₃浓度越高。在高VOCs反应活性（30 ℃或以上）时，NO₂浓度每降低1 μg/m³，各区域的O₃质量浓度能降低约8 ~ 9 μg/m³。结合NO₂ 和VOCs反应活性2个维度，得出湖南省午后O₃生成以 NO₂控制区和NO₂-VOCs 过渡区为主，在晴天干燥和高温条件下，减排NO₂可有效降低O₃浓度。转置EKMA曲线方法为缺少长期VOCs观测的区域提供了研究O₃生成敏感性的新思路。