富营养化水体降磷对浮游植物群落结构特征的影响

浮游植物是水生态系统中物质循环和能量流动的基础,作为初级生产者,浮游植物的群落结构直接影响着水生态系统的结构和功能。在水产养殖生产中,如何根据养殖生物对生活环境的需求开展精准培水、定向培水,培养养殖生物所需要的浮游植物,在维持养殖水域生态平衡的同时又能为养殖生物提供一定的饵料资源,这一直是摆在水产科技工作者面前的重要难题和研究热点。已有的资料大都是通过添加磷的方式研究磷改变对浮游植物生长的影响,而有关富营养化水体降磷对浮游植物群落结构影响的研究尚未见报道。为此,试验通过向取自富营养化湖泊的水体中加入磷去除剂,采用Pielou均匀度指数、Mcnaughton优势度指数和Shannon多样性指数,研究自然水体中的磷被降低后水体浮游植物群落结构的变化情况。结果表明,所取富营养化水体中共检出绿藻（Chlorophyta）、硅藻（Bacillariophyta）、蓝藻（Cyanophyta）、裸藻（Euglenophyta）、隐藻（Cryptophyta）、甲藻（Pyrrophyta）6门29种（包括变种和变型）;其中绿藻、蓝藻、硅藻、隐藻、裸藻、甲藻分别有7、4、2、1、1种,分别占总种数的24.13%、13.79%、6.90%、3.45%、3.45%。富营养化水体降磷后,虽然试验组和对照组在浮游植物种类组成上没有差异,但浮游植物群落结构特征发生了很大变化,浮游植物数量明显降低,由13 238.8×104cells·L-1降低至3 997.5×104cells·L-1,下降了69.8%;浮游植物优势种从1门（蓝藻（Cyanophyta））6种增加到3门（绿藻（Chlorophyta）、硅藻（Bacillariophyta）、蓝藻（Cyanophyta））12种,优势度指数从97.29%降低至86.30%,优势种门数和优势种种数远远高于对照组,优势度明显低于对照组;同时,浮游植物多样性指数和均匀度分别从1.85和0.38升高至2.60和0.54,显示出试验组浮游植物多样性和均匀度优于对照组。研究表明富营养化水体降磷对浮游植物群落结构产生了明显影响,使群落结构处于更加复杂、完整和稳定的状态。     

苦草光合作用日变化对水体环境因子及磷质量浓度的影响

在静态实验系统中通过水下饱和脉冲荧光仪（Diving-PAM）和多参数水质监测仪（YSI）监测沉水植物苦草（Vallisneria natans）叶绿素荧光参数与水质物理指标的日变化,并同时跟踪测定水体中各形态磷的质量浓度,以研究苦草光合作用日变化对水体物理因子和磷质量浓度的影响。结果表明,苦草叶片光合作用的相对电子传递速率（rETR）,非光化学淬灭系数（qN）及快速光响应曲线的变化趋势和叶片表明的光照强度日变化同步,呈单峰曲线变化;光系统Ⅱ（PSⅡ）实际量子产量（Yield）和光化学淬灭系数（qP）与叶片表明的光照强度日变化相反,呈单槽型曲线变化。水体中溶解氧（DO）、pH和氧化还原电位（Eh）的日变化趋势和与苦草光合作用趋势一致,也呈单峰曲线,均在12：00—13：00时达到最高值。水体总磷（TP）与溶解性总磷（DTP）质量浓度在14：00达到最低值（TP 0.015 mg.L-1,DTP 0.010 mg.L-1）,在24：00达到最大值（TP 0.031 mg.L-1,DTP 0.025 mg.L-1）,溶解性活性磷（SRP）质量浓度在6：00—18：00保持在较低的水平,且无明显波动（0.38~2.46μg.L-1）,在24：00达到最大值（9.62μg.L-1）。水体各形态磷的质量浓度变化呈白天降低、夜间升高趋势,水体中各形态磷的质量浓度变化与苦草光合作用日变化趋势相反。实验结果表明,苦草光合作用引起的水体中环境因子的日变化影响了沉积物磷释放的动态平衡过程,从而引起水体磷质量浓度的日变化。     

桂西南喀斯特区域群落主要环境因子及稳定性对飞机草入侵的影响

为揭示桂西南喀斯特区域群落主要环境因子及稳定性对飞机草（Eupatorium odoratum）入侵的影响,本文通过对群落生存状况、土壤环境因子的调查分析,研究群落的稳定性特征,探讨不同植物群落对外来入侵种飞机草生长扩散的影响。结果发现：植物群落内本地种盖度、群落高度等与飞机草的盖度和多度呈极显著的负相关关系,说明本地种的生长能对飞机草的入侵产生显著影响,其中光因子可能是影响飞机草生长的主导因子和限制因子;本地物种多样性对飞机草的盖度和多度影响也较显著,说明本地种多样性能有效抵御飞机草入侵;人为干扰对飞机草的盖度和多度则呈极显著的正相关关系,说明干扰能促进飞机草的入侵;土壤速效氮含量、土壤含水量、有机质含量和与飞机草的盖度和多度的关系均呈显著负相关关系,可能是由于群落内肥水充裕程度与调节飞机草生长的主导因子光水平呈负相关关系造成的。群落的稳定性与飞机草的盖度和多度呈极显著的相关关系,说明稳定性较高的群落更能有效的抵御飞机草的入侵,稳定性较低的群落更容易受到飞机草的入侵。     

环境因素对六氯苯厌氧降解活性的影响

在厌氧污泥具备了较好的六氯苯（HCB）降解能力的基础上,采用标准血清瓶实验方法考察了反应温度、初始pH、摇床转速和营养元素等环境因素对厌氧污泥降解HCB活性的影响。实验设计的反应温度为25、30、35和40℃;初始pH为5.0、6.0、7.0和8.0;摇床转速为0和150r·min-1;营养元素有葡萄糖和维生素b12。用HCB浓度随时间的减少来表征微生物对其的降解活性。结果表明,反应温度对HCB的降解速率有很大影响,适宜温度为35℃左右。初始pH对HCB降解活性没有显著影响,但显示出有随初始pH增大而HCB降解活性增加的趋势。与静置条件相比,一定的混合作用有利于提高HCB的降解活性。有葡萄糖存在条件下,维生素b12对HCB的降解活性有明显的促进作用。温度及外加碳源（葡萄糖）是影响HCB厌氧降解活性的重要因素,并推测葡萄糖在HCB降解过程中提供电子供体方面发挥了重要作用。     

环境因素对干旱-半干旱区城市银杏叶片碳同位素组成的影响

影响植物碳同位素组成的环境因素较多,在环境参数越复杂的地区控制因素则越多。城市环境相对于自然环境来说,不仅气象因素对植物同位素组成有较大的影响,而且,城市环境中人为因素如大气污染物、城市建筑等均可以影响植物的碳同位素组成。根据对兰州市校园中银杏（Ginkgo biloba）各向叶片生长期（四月至十月）的碳同位素组成分析,了解影响叶片同位素组成的环境参数特征,通过CANOCO统计分析确定各参数之间的相关性。分析表明,城市中大气污染物质量浓度的变化对植物同位素组成的影响较大（两者的相关性为r=0.550）,降水、光照、温度等也是影响植物碳同位素组成的重要因素。由于受到各个环境因素的综合影响,除有效湿度（两者的相关性为r=0.761）外,其它各种因素与叶片碳同位素组成之间的相关性并不强。而环境参数对植物叶片碳同位素组成影响主要由叶片气孔的开闭进行。     

大亚湾浮游植物群落结构变化及其对水温上升的响应

大亚湾核电站1994年建成运行。文章研究大亚湾长时期的生态和环境变化,分析大亚湾浮游植物群落结构变化与环境变化,特别是水温上升的相关性。研究显示,网采浮游植物种类数目在1994年后减少了16种;1994—2004年间,网采浮游植物细胞相对密度以2.13×107m^-3·a^-1的速率下降,而在1985—2004年间核电站建站的下降速率为2.85×106m^-3·a^-1;与1982年和1994年相比,1998年的浮游植物群落优势种中细胞个体相对较大的种的比重下降,细胞个体相对较小的种的比重上升;从1985年到2003年,叶绿素a（Chl-a）质量浓度的上升速率为0.069mg·m^-3·a^-1,而1994年到2003年的上升速率加快,为0.076mg·m^3·a^-1。与此同时,大亚湾的水温在1994年后明显上升,海水盐度、溶解氧（DO）、化学耗氧量（COD）、和营养盐在1994年后变化幅度也增大。研究结果揭示,核电站热排放导致的水温上升是影响大亚湾浮游植物群落结构的主要因素。     

Phosphorus speciation and effects of environmental factors on release of phosphorus from sediments obtained from Taihu Lake,Tien Lake,and East Lake

Phosphorus is considered the primary nutrient limiting eutrophication. The release of phosphorus from sediments not only provides hydrophytes with essential nutrients, but can also produce entrophication in lakes. In this study, the sediment characteristics, phosphorus speciation, and environmental factors affecting phosphorus release from sediments from Taihu Lake, Tien Lake, and East Lake were investigated. The results indicated that phosphorus levels of sediments ranged from 647 ± 67 to 2343 ± 122 mg/kg. Inorganic phosphorus comprised the majority of total phosphorus. The main phosphorus speciation of sediments obtained from Taihu Lake and Tien Lake was Residual-P, and the main phosphorus speciation of sediment obtained from East Lake was NaOH-P. Phosphorus release occurred in acidic and alkaline conditions but more frequently under alkaline conditions. The amount of phosphorus released from the sediments increased as the disturbing intensity rose. In addition, less phosphorus was released in natural than anaerobic conditions. The amount of phosphorus released was elevated as temperature increased.     

温带湖泊周边湿地原生草地与人工林土壤碳释放差异性分析

采用红外气体分析法对东平湖湿地人工杨树林和自然草地土壤碳通量进行测定,分析了6:00到18:00两种生境下群落土壤碳通量日变化规律,及其对温度、水分等环境因子的响应。结果表明:(1)两种生境群落的土壤碳通量日动态都呈单峰曲线,但人为耕作过的土壤碳通量明显高于原生草地,土壤碳通量均在6:00达到最小值,杨树林土壤碳通量的最大值出现在12:00,而草地群落土壤碳通量最大值在14:00左右;(2)人工林土壤碳通量与近地面大气温度、土壤温度的相关性均低于草地,且两种生境群落土壤呼吸与近地面大气温度的相关性(P<0.01)均好于与土壤温度的相关性(P<0.05)。土壤碳通量对近地面大气温度的敏感性Q10值大于土壤温度的敏感性,人工林土壤呼吸温度敏感性Q10值小于草地。土壤碳通量与近地面大气相对湿度之间具有显著线性方程关系(P<0.01),人工杨树林和草地的相关系数分别为:0.399、0.29。杨树林土壤碳通量与土壤体积含水量相关性差(P<0.05),湿地草地土壤CO2释放量与土壤体积含水量的相关性不显著(P>0.05),这可能由于土壤体积含水量日变化较小,而不能很好的解释日变化尺度上的土壤呼吸变化;(3)对湿地地土壤碳通量的日变化与土壤养分和盐分相关分析得出,人工林土壤中的有机质和全盐与土壤碳通量具有显著关系(P<0.05),而草地土壤碳通量与土壤养分和盐分相关性均非常差,说明人工林生境土壤有机质和全盐是影响土壤碳通量的一个重要因素,而对草地的影响较小。该结果可以为华北平原东部地区以及温带湖泊湿地的土壤碳通量研究提供参考。     

浮游植物细胞程序化死亡研究进展

过去,动物摄食和沉降被认为是浮游植物死亡的原因。后来人们发现病毒感染以及逆境条件下的主动死亡(或程序化死亡),也是引起浮游植物死亡的重要原因。文章介绍了浮游植物存在细胞程序化死亡的实验证据和半胱氨酰天冬氨酸特异蛋白酶(caspase)在浮游植物细胞程序化死亡中可能起的作用及浮游植物基因组中的caspase直系同源物。程序化死亡是细胞自主死亡的过程,具有坏死的形态和生物化学过程。浮游植物具有一套后生动物caspase的直系同源物蛋白。作者构建了东海原甲藻cDNA文库,其中有两组EST分别与两个细胞程序化死亡的关键蛋白同源,它们分别是半胱氨酰天冬氨酸特异蛋白酶和分裂细胞核抗体。因此作者推断东海原甲藻可能存在细胞程序化死亡过程。尽管已从细胞生物学特征角度,获得了真核微藻程序化死亡的证据,并从基因组序列中预测出和大规模表达序列标签中鉴定出细胞程序化死亡相关蛋白的编码基因,但离全面认识单细胞真核浮游藻程序化死亡的分子机制以及其生态学意义相差甚远。     

毒死蜱农药环境行为研究

研究了毒死蜱农药在环境中的水解、土壤吸附和土壤消解行为。实验结果表明,毒死蜱在水体中降解较慢,半衰期为 ２５．６ ｄ;土壤具有较强的吸持毒死蜱农药的能力;该农药在土壤中的消解也较慢。     

大鹏湾中叶绿素-a的多年调查结果及其与环境因子的灰关联分析

依据1998-2009年145个航次的调查资料,简要描述和分析大鹏湾海水中叶绿素-a含量的空间分布和时间变化,并对其与各环境因子之间的灰关联进行分析。结果表明大鹏湾海水中的叶绿素-a含量夏、秋季较高,而冬、春季较低,且表层高于底层,平均为4．6μg-L^-1;由于受到香港和深圳陆源排放的影响,终年吐露港和沙头附近海域的叶绿素-a含量明显高于其他区域。lla（1999-2009）调查期间,香港海区叶绿素-a含量各航次均值的年际变化略呈下降趋势,表明大鹏湾海水的生态环境质量有所改善。灰关联分析结果表明各因子对叶绿素-a含量影响大小的排序为：亚硝酸盐≥硝酸盐≥5d生化需氧量≥磷酸盐≥酸碱度≥氨≥可溶性总氮≥盐度兰可溶性总磷≥溶解氧≥可溶性硅兰温度。     

Dynamic simulation of urban water metabolism under water environmental carrying capacity restrictions

A revised concept for urban water metabolism (UWM) is presented in this study to address the inadequacies in current research on UWM and the problems associated with the traditional urban water metabolic process. Feedback loops can be analyzed to increase the water environmental carrying capacity (WECC) of the new urban water metabolism system (UWMS) over that of a traditional UWMS. An analysis of the feedback loops of an UWMS was used to construct a system dynamics (SD) model for the system under a WECC restriction. Water metabolic processes were simulated for different scenarios using the Tongzhou District in Beijing as an example. The results for the newly developed UWM case showed that a water environment of Tongzhou District could support a population of 1.1926 × 10⁶, an irrigation area of 375.521 km², a livestock of 0.7732 × 10⁶, and an industrial value added of ¥193.14 × 10⁹ (i.e. about US$28.285× 10⁹) in 2020. A sensitivity analysis showed that the WECC could be improved to some extent by constructing new sewage treatment facilities or by expanding the current sewage treatment facilities, using reclaimed water and improving the water circulation system.     

环境雌激素对水生动物的影响研究进展

水环境是环境雌激素的最大储存库。环境雌激素通过食物的传递进入动物体内，类似于雌激素的功能。环境雌激素可导致水生动物性别特征丧失和后代不能繁殖；可引起水蚤性别比例失调，蜕皮率下降，导致软体动物性畸形和超雌性化现象；导致鲤鱼等生殖器畸形，引起鱼类种群生存力和资源量下降。壬酚(NP)、双酚A(BPA)和E2在河水、水生附着生物和底栖生物之间的生物积累与放大倍数在18～1200倍之间，环境激素通过食物链的生物放大作用比通过水体的传递对鱼类等水生生物的危害更大，并且在河流等的枯水期对水生动物的影响更大。文章讨论了环境雌激素的降解与研究前景。     

太湖北部夏季浮游藻类多样性与水质评价

于2004年7月对太湖北部浮游藻类的种群组成进行了调查,分析了藻类种属组成的空间分布,利用多种多样性评价指数对水体的污染情况进行了评价,初步探讨了太湖藻类种群组成的变化特征。太湖北部浮游藻类的密度较大,介于2.54×107～8.53×108个·L-1,主要由蓝藻、绿藻、硅藻、甲藻、裸藻和隐藻等组成,以微囊藻为优势种。自湖岸向湖心,单位体积内藻类的个数及生物量逐渐递减,种属逐渐增加。其中含较多指示污染及富营养化程度的藻类种属,各种评价指数显示水体的污染程度较为严重,属中营养—富营养化范畴。     

Fates and partitioning of heavy metals in municipal solid waste incineration process

The fate and partitioning of heavy metals (including Hg, Cd, Pb, Zn, As, Cr, Ni, and Cu) from MSW incinerators located in Taiwan were determined. Results of stack sampling indicate that most Hg and As (more than 80%) exists in the gas phase while other metals partition differently among bottom ash, fly ash, and flue gases. Removal efficiencies of existing air pollution control devices for Hg and As are lower (about 70%) than other metals. Bottom ash contains higher concentration of Cd compared with European incinerators. In addition, strong enrichment of Cd on fly ash particles is observed.     

北仑河口海域小型硅藻群落结构及其与环境因子的关系

北仑河口地处亚热带-热带地区,气候温暖湿润,是我国北部湾沿岸与越南交界的一个重要入海河口。于2008年3、5、8和11月分别采集该海域小型浮游硅藻,同时测定水温、盐度等水体参数,以及氮、磷、硅等18项水化学指标,分析了小型硅藻群落结构变化与环境因子之间的关系。该河口区的小型硅藻主要由纤细翼鼻状藻Proboscia alata f.gracillima、拟旋链角毛藻Chaetoceros pseudocurvisetus、细弱海链藻Thalassiosira subtilis、中华齿状藻Odontella sinensis和菱形藻Nitzschiasp.等优势种类组成,并且存在明显的季节性演替。应用典范对应分析,发现影响北仑河口硅藻群落结构的主要环境因子为温度、盐度、N、Si、Hg和悬浮体质量浓度等,且不同季节的主控因素有所差异。菱形藻对温度和Cu、As、Zn和Hg等重金属的耐受性较强。纤细翼鼻状藻适宜于生长在水体透明度高的海域,悬浮体质量浓度以6.27 mg.L-1以下为宜。拟旋链角毛藻受Cr的影响较大,高含量的Cr会限制其生长。而细弱海链藻和中华齿状藻对Hg的耐受性较强。     

北仑河口海域小型硅藻群落结构及其与环境因子的关系

北仑河口地处亚热带-热带地区,气候温暖湿润,是我国北部湾沿岸与越南交界的一个重要入海河口。于2008年3、5、8和11月分别采集该海域小型浮游硅藻,同时测定水温、盐度等水体参数,以及氮、磷、硅等18项水化学指标,分析了小型硅藻群落结构变化与环境因子之间的关系。该河口区的小型硅藻主要由纤细翼鼻状藻Proboscia alata f.gracillima、拟旋链角毛藻Chaetoceros pseudocurvisetus、细弱海链藻Thalassiosira subtilis、中华齿状藻Odontella sinensis和菱形藻Nitzschiasp.等优势种类组成,并且存在明显的季节性演替。应用典范对应分析,发现影响北仑河口硅藻群落结构的主要环境因子为温度、盐度、N、Si、Hg和悬浮体质量浓度等,且不同季节的主控因素有所差异。菱形藻对温度和Cu、As、Zn和Hg等重金属的耐受性较强。纤细翼鼻状藻适宜于生长在水体透明度高的海域,悬浮体质量浓度以6.27 mg.L-1以下为宜。拟旋链角毛藻受Cr的影响较大,高含量的Cr会限制其生长。而细弱海链藻和中华齿状藻对Hg的耐受性较强。     

祁连山高山灌丛生物量分配规律及其与环境因子的关系

以祁连山3300~3700m高山灌丛为研究对象,采用标准地、样方收获法以及壕沟挖掘方法,对不同海拔高度灌丛生物量,器官生物量进行调查,并分析灌丛生物量分配规律及其与环境因子的关系。结果表明：（1）祁连山高山灌丛生物量与海拔高度呈现显著的负相关性（y=-37.074x＋142 627,P=0.01,R2=0.589）,随着海拔的升高,灌丛总生物量,地上生物量以及地下生物量均呈现下降的趋势。灌丛根茎比随着海拔的上升先增加后减小,呈倒U型。（2）土壤含水量对地下部分生物量的影响相对于地上部分而言更加明显（R2=0.478）,地下各器官相关性系数依次为粗根生物量（R2=0.981）〉细根生物量（R2=0.661）〉须根生物量（R2=0.375）;土壤容重随着海拔的上升而增加,灌丛总生物量则减少,呈现出灌丛生物量随着海拔的上升而减少的趋势;土壤含水量、土壤容重与土壤温度共同对灌丛生物量起着重要的作用。     

粤北2座饮用水源地水库的富营养化与浮游植物群落动态

粤北地区的水库以山地型水库为主,其中有不少担负着饮用水源的功能。为了解粤北地区水源地水库的富营养化状态与浮游植物种群的动态变化,于2011年的枯水期（2―3月）和丰水期（6―7月）对花山和白水礤2座中型水库进行了采样调查,对水库的营养盐和浮游植物种群进行了分析。结果表明：2座水库均为贫营养型;浮游植物在枯水期和丰水期的种类变化不大,共鉴定出的浮游植物6门37种（属）,以硅藻为主要优势种群,优势种为小环藻（Cyclotella sp.）和颗粒直链藻（Melosira granulata）。同时,枯水期和丰水期2座水库浮游植物的丰度和生物量都比较低,其值分别为0.65×106～1.95×106cells.L-1、0.11 mg.L-1和0.73×106～8.9×106cells.L-1、0.05～0.50 mg.L-1。在浮游植物种群动态中,2座水库浮游植物丰度和生物量的季节变化主要表现为硅藻丰度和生物量的变化,低浓度的氮、磷营养盐限制是影响这2座贫营养水库浮游植物动态变化主要因素。     

大亚湾裸甲藻种群动态及其关键调控因子

2008年1—12月对大亚湾养殖海域裸甲藻种群动态和主要环境因子进行了周年调查。结果表明,大亚湾海域裸甲藻类群以直径约为16～22μm的小型裸甲藻（Gymnodinium sp.）为主,另外米氏凯伦藻（Karenia mikimotoi）、链状裸甲藻（Gymnodnium catenatum）和血红哈卡藻（Akashiwo sanguinea）也有少量出现。裸甲藻种群密度呈现出明显的季节性变化特征：5月出现裸甲藻密度高峰,全年最大密度达到903 cells.mL-1,秋冬季节密度最小。不同站位裸甲藻密度也具有明显的空间分布差异,养殖及近岸海域密度普遍高于外海对照区。相关性分析结果表明,裸甲藻密度的关键调控因子包括温度、化学需氧量（COD）、可溶性有机氮（DON）和尿素浓度。裸甲藻高密度、高频率出现的温度范围在24～26℃,DON和尿素的质量浓度范围分别为N 156.38～187μg·L-1和N 17.4～38.9μg·L-1。在温度适宜的条件下,尿素等有机氮含量的增加可能成为裸甲藻赤潮的触发因子。