群落多样性与熵的关系

针对"群落中熵增加,多样性增加"的观点,指出:熵度量了系统的均匀性、不确定性;均匀性、多样性从群落层次反映了种群间的异质性,二者互补。结合生物进化的事实,认为群落的熵与多样性反向变化。     

人工纳米材料对典型生物的毒性效应研究进展

纳米科技的快速发展及纳米材料的广泛应用导致纳米材料不可避免地释放到环境中。进入环境中的纳米材料可能会对环境中的许多物种,包括从微生物到更复杂的生物体及生物种群和群落,产生毒性作用,甚至会通过食物链传递,给生态系统带来潜在的危险。因此,纳米生态毒理学的研究引起了人们的高度重视。系统评述了纳米生态毒性的主要影响因素,以及纳米材料对单一生物(微生物、藻类、大型溞和鱼)、经食物链传递、在种群和群落水平上的生物毒性效应和纳米材料与环境中其他污染物结合产生的复合效应,最后在总结目前研究现状的基础之上,提出了纳米材料生态毒性效应还需深入研究的若干方面。     

昆明机场植物多样性及鸟类适宜性评估

鸟撞灾害是威胁航空安全的重要因素之一,其主要原因在于机场生境为鸟类提供了食物、水和庇护场所等多种适宜的生存条件。本文以样方法为主要调查方法,对昆明巫家坝机场的植物群落类型、高度、盖度等进行详细调查,并以植物在群落中的地位、植株高度、为鸟类提供食物的能力等3个方面对植物的鸟类适宜指数进行评估。结果显示机场内现有11种草本植物群落、1种灌木植物群落共12种群落类型;含有植物60种,隶属于20科55属,其中对鸟类有强烈吸引作用的植物有13种。根据机场及其附近区域的生境特点,应严格控制对鸟类有吸引作用种类的种群数量和分布范围,并对此进行了讨论,提出了一系列的鸟类防控综合措施,以达到降低机场对鸟类吸引力的目的。     

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。     

微生物膜法处理高含盐废水的细菌群落特征

新疆某油田公司某污水处理站采用生物膜法处理高含盐废水,经过2个月的运行调试,该生物处理系统能稳定高效地去除废水中COD、石油类、氨氮、BOD以及硫化物。为了了解该好氧接触氧化处理系统中起主要作用的微生物种群,采用高通量测序技术分析了接触氧化池在不同阶段(调试期和正式运行期)与不同级别氧化池中微生物膜的细菌群落结构,并分析了其功能分区。     

渭河流域生态环境对野鸭数量分布的影响

环境是动物生存的基础，人类的活动对环境所造成的影响，直接导致动物种群数量的变动。通过渭河咸阳段气候、水质、水域面积、植物等环境因素的改变对野鸭数量分布影响的调查，表明环境的恶化导致了动物的生存受到威胁，数量减少，分布区域缩小。随着环境保护意识的增强，渭河流域的水土流失，水质污染、退耕还草等环境问题逐渐得到解决，动物的生活环境不断得到改善，其种群数量、分布范围随之增加。     

采油废水ABR厌氧处理系统中微生物的群落特征

为了了解采油废水ABR厌氧处理系统中起主要作用的微生物种群,利用高通量测序手段分析了北海涠洲岛采油废水处理终端ABR厌氧反应池内的微生物群落特征。结果表明,ABR反应池内活性污泥中的细菌主要是产甲烷菌,主要来源于变形菌门、厚壁菌门、拟杆菌门和热袍菌门。目前已经形成了以产甲烷菌介导的稳定的功能降解菌群。真菌主要来源于三个门类:Ascomycota、Basidiomycota和Zygomycota,对于采油废水中的组分均有一定的降解作用。     

剩余污泥生态稳定化过程中细菌群落的多样性分析

为了描述污泥生态稳定化过程中微生物多样性的变化趋势,应用变形梯度凝胶电泳技术(PCR-DGGE)分析了不同时期、不同取样位置的细菌群落变化.通过对图谱的聚类分析了不同样品的相似度.计算得出香农-威纳(Shannon-Wiener)指数分别为1.93、1.89、1.80、1.98、1.91、1.83、2.41、2.38、2.32,均度指数(Pielou)分别为0.62、0.58、0.65、0.62、0.67、0.68、0.74、0.78、0.72,其从3月到9月均在上升,即稳定化过程中生物多样性及均匀度都在提高.利用测序后得到的序列进行亲缘性比对,并结合优势种属的变化分析污泥样品细菌群落的演替.结果表明,污泥不同位置的微生物群落相似度较高,不同时期的生物群落有一定的差异,推测污泥中生物种群与优势种属主要随生态稳定化不同时期而改变.序列分析以及亲缘性分析表明,优势菌株主要为放线菌门和变形菌门,有5种放线菌、5种变形菌和2种古细菌共12种属.其中拜叶林克氏菌和红球菌上升有利于对有机质的降解转化,假诺卡氏菌等致病菌的减少说明生态稳定化具有良好的作用.生态稳定化可能对致病菌的降低以及有机质的转化等具有一定的作用.     

贮存污泥生物干化过程中微生物群落结构及功能性分析

以啤酒糟作为调理剂，与贮存污泥混合进行生物干化，考察生物干化系统的表现以及微生物群落结构的演替规律，并分别利用PICRUSt软件和FUNGuild数据库对细菌和真菌群落的功能性进行分析。其中，贮存污泥与调理剂质量比为5∶1,通风方式为10 min开、20 min关，通风量为1.4 L/(min·kg)干物质，试验周期为18 d。结果显示：在生物干化过程中，堆体的温度先升高后降低，最终降至室温，最高温度可达62.5℃;随着时间的延长，含水率逐渐下降，由71.22%降至54.12%;随着时间的延长，挥发性固体(Volatile Solids, VS)质量比逐渐降低，由465.33 g/kg降至335.80 g/kg;微生物群落结构在动态变化，在整个生物干化过程中属水平的优势细菌为脲杆菌属(Ureibacillus)和芽孢杆菌属(Bacillus);真菌群落属水平高温期的优势真菌为毕赤酵母属(Pichia)。对细菌的功能性分析显示，生物干化过程中的主要代谢路径(1级)为代谢、基因信息处理过程、环境信息处理过程、细胞过程；基于2级KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes...     

池塘水体微生物群落代谢活性的动态变化及其与水质的关系

全程跟踪监测罗非鱼混养池塘的微生物群落代谢活性的动态变化,并分析了微生物群落代谢功能与水质之间的相互关系.结果表明,异养细菌数量和微生物群落代谢活性在各时间点无显著性差异(p＞0.05),9月和5月的代谢功能多样性指数均显著高于6月(p＜0.01),微生物群落对糖类及其衍生物、代谢中间产物及次生代谢物的平均利用率显著高于氨基酸及其衍生物、脂肪酸及脂类(p＜0.05).不同的微生物群落代谢指标与水质因子的相关性有所差异,其中,水体异养细菌数量与pH值和TOC呈显著负相关(p＜0.05);微生物群落代谢活性与PO43-呈极显著负相关(P＜0.01);群落代谢功能多样性与PO43-呈显著负相关,与NO2--N呈显著正相关(p＜0.05).微生物群落对糖类及其衍生物、脂肪酸及脂类、代谢中间产物及次生代谢物等碳源的利用率均与PO43-呈显著的负相关关系,表明磷元素在微生物群落降解不同类型的碳源物质过程中具有重要作用.     

紫金山登山道主要树种抗火性研究

比较分析了紫金山登山道两侧主要树种的抗火能力,对紫金山不同立地、区位的森林生物防火林带建设和树种选择进行探讨和分析。利用层次分析法,从树种燃烧特性、生物学和生态抗火特性三个方面对紫金山登山道路两侧32种主要树种的抗火性进行综合评价分析,并利用聚类分析对32种树种的抗火性进行分类。结果表明:石楠、油茶、冬青、栓皮栎、青冈、枸骨、麻栎等12种树种综合抗火性较强;朴树、枫香、黄檀、黄连木等7种树种综合抗火性一般;糙叶树、短叶中华石楠、苦树、山胡椒、紫薇、狭叶山胡椒等12种树种综合抗火性较弱;马尾松综合抗火性最弱。树种抗火性评价的11项评价指标中树叶特性、含水率、树皮特征、热值、树冠结构5项指标对树种抗火性影响较大,综合生物学特征对树种抗火性影响最大。冬青、青冈、女贞等常绿大乔木,石楠、油茶、枸骨、茶树等常绿灌木抗火性较强,可以作为防火树种。糙叶树、短叶中华石楠、苦树、山胡椒、紫薇、狭叶山胡椒、瓜木、构树、鸡爪槭、白檀、青桐、卫矛、马尾松等抗火性差,在森林防火中需要重点防护。     

华北地区防火树种筛选

针对华北地区34种树种的燃烧特性、生物学特性和生态学特性进行了实验与调查分析，利用层次分析的方法对测试树种的防火能力进行了排序。研究结果表明，刺槐、核桃、加杨、青杨的防火能力强，旱柳、火炬树等树种的防火能力综合得分值高，相对防火能力强。     

黄土高原刺槐人工林地土壤颗粒分形特征研究

采用分形理论,研究黄土高原刺槐人工林地不同树龄和不同深度的土壤颗粒的分形特征.结果表明,在刺槐人工林凋落物和根系等的作用下,人工林能够提高林地土壤的团聚能力,降低土壤的分形维数;不同树龄刺槐人工林地的土壤颗粒分形维数在土壤剖面的不同深度上趋于均一,而且小于同种质地的其他土壤;土壤颗粒分形维数可以反映森林土壤粒径分布的变化,因而可作为评价森林土壤生态特征的指标.     

林火灾变阈值

木火灾是失去人为控制,自由蔓延的森林燃烧,破坏了原有森林的结构与功能,并能在相当内难难复原有林的结构,带来的一定的经济损失。本文提出６个林火灾变的生态指标,３个火行为指标,并提出林火灾变的阈值。     

异质森林火灾模型及火灾扑救对森林生态系统的影响

森林火灾元胞自动机模型是研究自组织临界性的经典模型之一。这一模型中森林用一个二维网格来表示,其中每个格点代表一棵树或代表空地,各节点的树具有相同的生长概率和着火概率,以一定的规则进行演化。这一模型没有考虑树木间的差别,因而是同质的。我们考虑到不同树木间由种类、树龄等原因引起的生长概率与着火概率的不同,改进了经典森林火灾模型,提出了一个异质森林火灾模型,并研究了这一模型的自组织临界性。在新模型的基础上,研究了火灾扑救对森林群落分布的影响,给出了模拟结果,该结果与实际的观测结果得到符合。该文的研究可望对森林火灾预测及研究火灾扑救对森林生态系统的影响具有一定的意义。     

生态脆弱区输气管道沿线生态修复措施探讨--以西气东输宁夏段为例

西气东输宁夏段管道沿线区域为典型的生态脆弱区,管道建设施工过程中不可避免地会破坏生态环境,引发新的水土流失,造成环境进一步恶化.本文在实地调查的基础上,分析了沿线水文气象、土壤、植被状况等自然生态条件.依据"适地适树,适地适草"的原则,提出了风蚀防治区和水风蚀交错防治区等典型区植被恢复的树草种选择方案,并针对不同侵蚀区类型提出不同布设方案,最后对林草管护进行探讨.     

Study on convection and dispersion characteristics of dense gases in urban environment considering trees

Although several studies on the dispersion of heavy toxic gas released from ruptured tanks on vehicles during transportation have considered complex terrain such as urban buildings, the influence of trees on the flow field in urban areas during gas dispersion tends to be ignored. In this study, a Computational Fluid Dynamics (CFD) model was proposed to investigate the characteristics of gas release and dispersion from loaded vehicle in the urban environment. In this model, the tree crown was treated as a porous medium, and the influence of drag due to the crown was incorporated into the model by a momentum source term through a user-defined function. In this study, the dynamic characteristics of chlorine (Cl₂) dispersion under the conditions of building distribution, tree species and porosities were comprehensively analysed, to cover the influence of urban complexity, leaf density, and tree planting configuration. The results show that compared with flat terrain, the presence of urban buildings will prolong the dense gas retention time and increase the dangerous distance. It is found that the horizontal dispersion distance can increase by 63% and the isosurface of 25 ppm hazardous gas can increase by 130% with the introduction of buildings. Compared with the terrain with only buildings, the introduction of arbors or shrubs can result in a 147% or 359% increase in the maximum concentration. Also, trees will prolong the dispersion duration. It is also found that the higher the porosity, the less the wind blocking effect, and the weaker the ability of capturing gas. The wind field affected by arbores and shrubs are different in height, and arbores capture more Cl₂. Planting short shrubs around buildings can effectively reduce the spread of harmful gases.     

整数型森林火灾模型及其自组织临界性

森林火灾元胸自动机模型是研究自组织临界性的典型模型之一。森林火灾模型中森林用一个布尔型的网络来表示,其中的每一点可以取两个值：0－代表空地,或者1－3代表树木。在这个意义上,经典森林火灾模型是布尔型模型。在布尔型模型中,没有考虑树木间的差别,每一个是树木的点都是相同的。为了考虑这些差别,本文研究了整数型森森火灾模型,森林用一个整数型的网格表示：每个点的值或者取0表示是空地;或者取一个正整数,表示该点所含树木的质量。本文通过理论推导证明了新模型具有自组织临界性,并比较了经典森林火灾模型和整数型森林火灾模型计算机模拟结果。     

Safety and Cost-Effectiveness of Clearzones in Rockcuts

Clearzones are a feature of modern highways that have a dramatic impact on roadside safety. The purpose of these unobstructed spaces is to provide an area where an errant vehicle can safely stop or the driver can regain control of the vehicle without striking a hazardous object like a tree or utility pole. Many clearzone alternatives (e.g., removing trees, installing traversable culvert openings, and installing guardrails in front of untraversable hazards) are relatively inexpensive in comparison to other roadway construction costs. Roadways passing through rockcuts present an unusual case where the construction cost of providing the clearzone is very high. This article examines different clearzone alternatives in rockcuts and compares the likely effect on safety and construction costs. A method is described for determining the rockcut width that best balances the cost of construction with the improvements in safety that would result from a wider clearzone in the rockcut.