大薸对水体氮磷去除效果的初步研究

通过大薸在模拟富营养化水体中的培养试验,研究其在不同程度富营养化水体中对N、P的去除效果。结果显示：在总氮（TN）、总磷（TP）初始浓度分别为245～941 mg/L和044～153 mg/L的3种富营养化水体中,大薸均可正常生长。经过21 d的生长,大薸鲜重达16433～1934 g,干重达857～1053 g,大薸鲜重的特定生长率为044%～119%/d,大薸干重的特定生长率为046%～14%/d,大薸的分株速率为133%～362%/d。3种富营养化水体中的N、P去除量分别为6920～31860 mg和1560～6600 mg,大薸的N、P吸收量分别为3520～20821 mg和899～4837 mg,且随水体初始N、P浓度的升高而增加。大薸吸收对水体N去除的贡献率为5326%～6524%,对水体P去除的贡献率分别为5958%～7419%。由此可以看出,大薸对氮磷具有较好的去除效果,在富营养化水体中种植大薸可起到改善水质的作用     

底泥厌氧环境和光照对菹草萌发和幼苗生理的影响

通过向底泥中投加不同量的蔗糖使其发生厌氧反应以模拟不同程度的底泥厌氧环境,研究这种环境和光照强度对菹草石芽萌发和幼苗生理作用的影响。实验结果表明,底泥厌氧环境能显著降低菹草石芽的最终萌发率,且低光照会加剧这种趋势;尽管低光照不一定会提高最终的萌发率,但对提早石芽的萌发是有利的。在01%蔗糖投加处理中,幼苗的叶绿素和可溶性蛋白含量最高(平均为250和1928 mg/g FW),其后随投加量的升高而降低,而游离氨基酸的含量却一直呈上升趋势,最高时达到024 mg/g FW ,但低光照却使它下降;可溶性糖含量基本不受底泥厌氧水平的影响,但随着光照减少而降低。随着厌氧水平的增加（从对照到05%蔗糖投加量）,菹草的超氧物歧化酶(SOD)活性呈现上升趋势,但在10%蔗糖投加处理中活性降至最低;而过氧化物酶(POD)活性一直处于下降趋势。研究结论是：底泥厌氧对菹草石芽萌发影响显著,这种影响可能比低光照的限制作用还要重要。轻度的厌氧环境反而能促进菹草幼苗的生理代谢,但随厌氧水平的升高对碳氮平衡和其它生理活动产生不利影响。此外,底泥厌氧环境对菹草幼苗的抗氧化系统也有明显刺激作用。     

太湖流域上游外源氮、磷入湖通量模拟初步研究

湖泊-流域构成的复杂系统是湖泊富营养化研究的热点。应用SWAT模型对长江下游太湖流域上游外源氮、磷入湖通量进行模拟,以反映陆源入湖氮、磷营养盐的通量、空间分布和时间变化情况。以水文模拟为基础,引入相关系数（R）和Nash Sutcliffe效益系数（Ens）评价模拟结果。水文模拟率定期月均值R多在85%以上,Ens在024~090,模拟年平均径流量相对误差为32%。验证期各站月均值R均在80%以上,模拟年总量误差为81%。模拟结果显示,流域多年平均径流量为10415×108m3,营养盐输出浓度浙西区TN、TP分别为238 mg/L、018 mg/L;湖西区分别为568 mg/L、043 mg/L;武虞锡澄区分别为614 mg/L、040 mg/L。流域营养盐多年平均入湖通量TN为42 730 t/a,TP为3 075 t/a,2000年开始,流域TN、TP的入湖通量均有下降趋势。流域营养盐具显著空间差异,陈东港-大浦口、小梅口-长兜港、武进港-直湖港是最主要的入湖通道,贡献率分别达到27%、24%和20%,应作为流域外源营养物质管理和控制的重要区域     

底泥厌氧环境和光照对菹草萌发和幼苗生理的影响

通过向底泥中投加不同量的蔗糖使其发生厌氧反应以模拟不同程度的底泥厌氧环境，研究这种环境和光照强度对菹草石芽萌发和幼苗生理作用的影响。实验结果表明，底泥厌氧环境能显著降低菹草石芽的最终萌发率，且低光照会加剧这种趋势；尽管低光照不一定会提高最终的萌发率，但对提早石芽的萌发是有利的。在01%蔗糖投加处理中，幼苗的叶绿素和可溶性蛋白含量最高(平均为250和1928 mg/g FW)，其后随投加量的升高而降低，而游离氨基酸的含量却一直呈上升趋势，最高时达到024 mg/g FW ，但低光照却使它下降；可溶性糖含量基本不受底泥厌氧水平的影响，但随着光照减少而降低。随着厌氧水平的增加（从对照到05%蔗糖投加量），菹草的超氧物歧化酶(SOD)活性呈现上升趋势，但在10%蔗糖投加处理中活性降至最低；而过氧化物酶(POD)活性一直处于下降趋势。研究结论是：底泥厌氧对菹草石芽萌发影响显著，这种影响可能比低光照的限制作用还要重要。轻度的厌氧环境反而能促进菹草幼苗的生理代谢，但随厌氧水平的升高对碳氮平衡和其它生理活动产生不利影响。此外，底泥厌氧环境对菹草幼苗的抗氧化系统也有明显刺激作用。     

石首市抑螺防病林空间布局优化研究

20世纪80年代以来,我国血吸虫疫区的林业血防生态工程建设已取得显著成效,但局部地区的抑螺防病林仍存在空间布局不完善、螺情反复出现的现象。在石首市钉螺孳生环境适宜性分析的基础上,采用层次分析法对钉螺孳生地的风险等级进行了评价,并通过抑螺防病林宜林地和更新区分布研究确定了抑螺防病林的空间布局优化区,以期为完善抑螺防病林建设工程布局提供依据。研究结果表明：石首市钉螺孳生高风险区主要分布在长江及其支流沿线、沟渠、塘堰和滩涂,占研究区总面积的874%。钉螺孳生中风险区主要分布在长江垸内,占总面积的2377%。钉螺孳生低风险区主要分布在大型湖泊、长江等永久水体以及城镇用地周围,占总面积的6749%。石首市抑螺防病林以中幼林为主,面积占抑螺防病林总面积的8047%。成熟林和过熟林（更新区）总面积4 51251 hm2,占抑螺防病林总面积的1405%。另有宜林地2 82336 hm2,石首市抑螺防病林优化区总面积为7 33586 hm2。其中,2395%的优化区分布在钉螺孳生的高风险区,2322%的优化区分布在钉螺孳生的中风险区,5283%的优化区分布在钉螺孳生的低风险区,是未来几年开展抑螺防病林建设的重点区域     

太湖流域上游河流污染空间分布特征研究

为把握太湖流域上游西北部河网区域水体的N、P污染特征及其空间分布,2010年8月在该区域内的武进港 直湖港水系、洮滆水系、丹扁孟河（丹金溧漕运河、扁担河及孟津河）以及宜溧河水系的河网,监测了39个河流断面的水质。研究表明,4水系TN平均浓度分别为388、283、291及193 mg/L,DTN占TN比重分别为9180%、7843%、7001%及8444%,河网氮输出均以DTN为主。在DTN中NO-3 N浓度所占比重分别为6747%、5275%、7748%及4281%,NH+4 N浓度所占比重分别为1633%、3316%、1127%及4351%。TP平均浓度分别为059、030、026及015 mg/L,DTP所占比重分别为6213%、4019%、4673%及3197%,而PO3-4 P浓度占DTP比重分别为2073%、5461%、4327%及7772%。武进港 直湖港水系N平均浓度显著（〖WTBX〗p〖WTBZ〗<001）高于宜溧河水系,与其它两水系无显著差异,P平均浓度显著（〖WTBX〗p〖WTBZ〗<005）高于宜溧河水系和丹扁孟河,与洮滆水系无显著差异。影响太湖流域上游西北部区域河流水网水质的主导因素为氮污染,而其中以DTN污染最为严重。太湖西北部是蓝藻水华暴发的重灾区,上游区域DTN的大量输入,将成为引发太湖水体生态系统灾变的潜在风险     

江汉平原土地利用对钉螺分布的影响研究

分析了江汉平原2009年易于钉螺孳生的3种土地利用类型（滩地、河渠和水田）比例与钉螺密度的关系。首先,在ERDAS9.2和ENVI4.7软件中对江汉平原2009年的Landsat5TM遥感影像进行了预处理。在已有的多期土地利用数据的基础上,借助eCognition软件利用向量相似度指标来提取土地利用变化区域,结合目视解译经验并运用遥感指标通过建立规则集对变化区域进行分类,将变化区域的分类结果更新2000年数据,得到了该区域2009年的土地利用数据。接下来,整理了江汉平原2009年螺情资料并计算出村级钉螺平均密度,绘制了2009年钉螺分布图。将绘制的钉螺分布图与土地利用分类图叠置分析,并结合收集的螺情数据确定了钉螺易于孳生的3种土地利用类型,分别为滩地、河渠和水田。最后,将钉螺密度与这3种土地利用比例进行线性回归分析。研究结果表明,钉螺密度与这三种土地利用类型比例存在线性回归关系,模型精度为R2=0857。该结论对通过遥感影像来估算钉螺密度具有指导意义,另外也可以为湖北省提出合理用地和灭螺并重的土地利用模式提供一定的科学参考     

三峡库区香溪河流域非点源营养盐输出变化的试验研究

综合三峡库区香溪河流域土地利用结构和水系特点,在三大支流出口处设置常规水质监测断面,于干流响滩处设置水文控制断面,通过断面水质水量监测,利用数字滤波法解析径流多源和污染多源,研究上游来流点源和非点源营养盐输出负荷变化。结果表明：受农业非点源污染影响,TN是高岚河（0788 mg/L）＞古夫河（0712 mg/L）＞南阳河（0567 mg/L）;南阳河受磷矿企业点源输入的影响,TP是南阳河（0323 mg/L）＞高岚河（0074 mg/L）＞古夫河（0053 mg/L）;断面流量与降雨量的相关系数〖WTBX〗R〖WTBZ〗2=0720 2;TN和TP非点源年负荷输出分别占总量的61%和40%的, 20100607次降雨径流监测分析发现此次降雨汇流期间营养盐TN和TP输出的非点源贡献率分别达752%和709%;营养盐负荷主要受径流量影响,TN和TP输出负荷与流量的相关系数分别是0963 6和0978 9     

淀山湖浮游植物营养限制因子的研究

通过藻类增长的生物学评价(Nutrient Enrichment Bioassay)研究淀山湖浮游植物生长限制性因子,并采用析因方差分析和事后比较方法分析营养盐（PO^3-₄P、NH₃N、NO^-₃N）对浮游植物生长速度、平均最大现存量和平均最大特定增长率的影响。研究表明：磷对浮游植物生长有明显的促进作用,能提高浮游植物的生长速度和现存量,且促进作用随磷浓度（0.13～0.53 mg/L）的增加而加强,磷是淀山湖浮游植物增长的第一限制性因子;低浓度硝氮（2.91～5.91 mg/L）对浮游植物生长有微小的促进作用,但高浓度（5.91～8.91 mg/L）的硝氮表现出抑制作用;氨氮对浮游植物生长有抑制作用,并随浓度（1.25～7.25 mg/L）的增加而增大;添加磷+硝氮能明显促进浮游植物生长,磷与硝氮之间存在一定的交互作用.     

百花湖入库河流麦西河河口消落带土壤磷形态及其分布特征研究

应用磷形态标准测定方法（SMT）对百花湖（水库）入库河流麦西河河口消落带土壤不同形态的磷进行了分级测定,分析了各形态磷及与有机质、pH之间的相关性。结果表明：消落带A区(岸边土壤)总磷含量平均为1 298.8 mg/kg,B区(交界面土壤)平均为1 1712 mg/kg,C区(淹没区土壤)平均为1 0762 mg/kg。各种形态的磷在消落带分布特点不同：（1）各点OP含量A区>B区>C区,OP/TP的平均值为592%、607%、633%;（2）各点IP以Fe/Al P为主,消落带A区Fe/Al P占无机磷的比例平均为789%,B区为642%,而C区则为546%;（3）Ca P含量C区（1017 mg/kg）>B区（849 mg/kg）>A区（621 mg/kg）;（4）消落带A区土壤中活性磷组份（OP+Fe/Al P）占TP百分数为738%,B区为744%,C区为771%。消落带土壤活性磷组份较高,在适宜的条件下容易引起水体的二次污染,加快水体富营养化的进程     

大穗型杂交水稻父本材料的抗旱性筛选与鉴定

培育大穗型品种是我国超级杂交稻主要育种目标之一,但大穗型水稻品种常存在结实率过低或结实不稳定等严重问题,而旱害常成为上述问题产生的直接原因。以21份大穗型水稻父本品种为供试材料,采用盆栽法,从花粉母细胞减数分裂期开始进行连续10 d的干旱处理（控制土壤相对含水量至40%~50%）,研究了结实率和每穗总粒数的变化。结果表明,干旱处理后品种的结实率和每穗总粒数降低,敏感品种降低幅度显著大于强耐旱品种。试验共筛选出8个大穗型强耐旱父本材料,10个耐旱型父本材料,3个敏感型父本材料。其中R527和9 311选的结实率和总粒数在干旱条件下都表现良好。2个耐旱性差异品种的授粉生物特性分析发现,干旱处理后各品种的花药长度、每柱头花粉总数和萌发数及萌发率均降低,强耐旱型品种R527降低幅度较小;而敏感型品种BL006降低幅度较大,花药长度、每柱头花粉萌发数及萌发率对照和处理间存在极显著差异。研究表明,结实率和每穗总粒数可以作为大穗型品种耐旱性筛选与鉴定的联合指标,花药长度和每柱头花粉萌发率可作为重要的参考指标,大穗型水稻品种耐旱性差异与其在干旱条件下雄性配子的形成及其活力密切相关     

生态工程中群落模型植物灭螺机理研究

研究了夹竹桃、枫杨和羊蹄灭螺活性较强的正丁醇提取物和水提物对钉螺酯酶同工酶（EST）、糖原（Gn）和总蛋白（TPr）的生理生化影响。同工酶电泳分析表明,EST是动物体内一种重要的解毒酶系统,且是钉螺对外界刺激反应最强烈的同工酶之一,EST在整个提取物作用阶段变化明显,可作为钉螺中毒的病理指标。提取物能够显著地降低钉螺体内的糖原含量,在整体情况下,影响糖代谢的因素错综复杂,进行机制分析较为困难,可能是提取物对钉螺肝脏、消化道或酶综合作用的结果。提取物能够在一定程度上降低钉螺体内的蛋白质含量,但减少量不及糖原的减少那样显著,这表明灭螺药物对钉螺的致死作用可能更多地与使钉螺组织细胞中的能量代谢异常有关,但其生化机制还需进一步研究。实验从微观领域探究其对钉螺的杀伤机理,为最终构建人工灭螺植物群落提供理论依据。     

红壤稻田系统水分和养分转换效益研究

田间模拟施肥和水分管理模式的定位试验结果表明：施肥和水分管理模式显著地影响水分和养分的转化和生产效益。单施N的产量效应为4.5 kg/kg,而NP或NPK配施养分的产量效应分别为8.8 kg/kg和8.0 kg/kg;有机物料循环的增产率为56.5%;在有机物循环的基础上配施NPK化肥最大的增产率可达79.8%。常规灌溉年需水量为5 838 m3/hm2,田间水分分配为：蒸散占1/2,翻耕整地占1/6,植物构成占1/21,田间渗漏占1/14,其它环境耗水(维持)占1/5。晚稻灌溉占全年的71%,7～9月是灌溉需水高峰期,占全年灌溉量的68%。生产灌溉效率：生物量3.67 kg/m3,精谷量1.48 kg/m3。双季稻生产的灌溉,以早稻保持水层灌溉,晚稻按需配额灌溉的模式比较适宜。     

克氏原螯虾亚成体和幼体对不同氨浓度水环境的选择

以NH4Cl为主要成分配比成不同浓度的氨溶液,以Y型水迷宫为水环境的选择实验装置,从克氏原螯虾的行为学角度出发,探究其对不同浓度氨溶液的趋避选择性。实验共设置５个浓度梯度：4750、7125、9500、14250和19000 mg/L,其pH值为70,水温为20±05℃。以体长为501±043 cm的克氏原螯虾亚成体及体长为075±015 cm的幼体为实验对象,在Y型水迷宫中的两个选择区中分别放入污水和清水,供实验虾进行选择,记录选择清水和污水的次数及未作出选择的次数,对数据进行非参数检验的二项分布检验。结果表明亚成体在氨浓度4750、7125、9500及14250 mg/L时,没有明显选择性,在氨浓度19000 mg/L时,显著避开污水;幼虾在氨浓度4750 mg/L时,没有明显选择性,在氨浓度7125和9500 mg/L时,显著避开污水,当氨浓度达到14250 mg/L及以上时,出现中毒症状,丧失选择能力。该结果证明克氏原螯虾对高浓度的氨氮型污水不仅没有偏好,而且当浓度达到一定数值时会主动躲避,或躲避不及发生行为异常乃至死亡     

The Impact of Succession Stage on Share and Traits of Clonal Plants in Abandoned <Emphasis Type="Italic">Molinion caeruleae</Emphasis> Meadows

The impact of succession stage on the share of clonal plants in the plant cover, seed rain and seedling pool has been studied in the years 2014 and 2015. The investigations were carried out in abandoned Molinion caeruleae meadows dominated by small-statured species (Patch I), tall growing large-tussock grasses (Patch II) and shrub-willows (Patch III). Although the clonal taxa dominated in the plant cover, seed rain and seedling pool, their share in subsequent study sites was quite different. The spectra of life-history traits relevant to clonality in the plant cover and seed rain were similar and did not vary significantly among subsequent locations, while they mostly differed as observed in the seedling pool. The various spectra observed in seedling pool in subsequent study sites might be due to fact that the seed germination and recruitment of offspring are strongly influenced by habitat conditions which varied remarkably in the successive Patches.     

基于MODIS的长江中游河段悬浮泥沙浓度反演

监测和预报悬浮泥沙浓度的沿程分布和时间变化,无论是对于河流水利工程还是河流生态和环境保护都具有重要意义。卫星遥感反演同步性好、速度快、周期短,可以实时和全面地观测大尺度悬浮泥沙分布。旨在建立基于中分辨率成像光谱仪(MODIS)影像的长江中游河段悬浮泥沙浓度反演模型, 并利用建立的模型反演2002~2009 年长江中游河段丰水期的悬浮泥沙浓度, 分析其在时间和空间上的变化特征。研究揭示,MODIS Terra 影像红波段与悬浮泥沙浓度具有显著的相关性（R2=0877,n=125,RMSE=4057 mg/L）,可以用于长江中游丰水期悬浮泥沙浓度的反演。长江三峡工程经历三次蓄水,坝下游宜昌至汉口段悬浮泥沙含量显著减少,荆江河段、洞庭湖及城陵矶至武汉江段下降最为显著。洞庭湖来水来沙是长江中游城陵矶以下江段主要的悬浮泥沙来源之一,从预测结果可知,洞庭湖来水在城陵矶汇入长江后与江水混合以至形成数十公里的混合带,至洪湖以下江段逐渐混合均匀     

富氧生物膜法修复微污染水源的机理研究

采用弹性立体填料、微孔曝气富氧生物接触氧化法修复上海市受污染的川杨河水,生物填料在进水氨氮浓度2.6～3.1 mg/L和水温20℃～22℃下,7 d自然挂膜培养成功, 氨氮去除率达90%以上。 生化池运行一段时间后,必须根据生物膜厚度和其除污染效率,适时适度冲洗填料和排除池底积泥,以防止好氧生物膜出现厌氧运行状况和影响除污染效果。在川杨河水源水质浊度90～300 NTU、 NH+4-N 0.5～10.0 mg/L、CODMn4.0～10.8 mg/L、污染指数为2～8及生物修复工艺HRT为1.3 h、DO为7.5～10.2 mg/L、g/w为0.5/1的正常运行条件下,观察到膜上的生物相丰富, 微生物种类繁多, 主要是好氧的异养菌和自养菌。生物膜较薄,一般厚度为0.09～0.13 mm,在原水污染物氨氮浓度较低,曝气充足,水中溶解氧浓度高,好氧生物膜传质阻力小、速度快,污染物氨氮的生物降解速率很快,只需较短的水力停留时间,就能达到很高的氨氮去除率。微孔曝气气液传质充分,水中溶解氧充足,膜内无厌氧层存在。好氧生物膜内处于完全的好氧状态,硝化反应比较完全。污染的去除主要是填料上的好氧生物膜在起作用。     

丰水期鄱阳湖氮磷含量变化及来源分析

通过系统测定丰水期鄱阳湖湖水、主要支流水、长江水及部分农田水、地下水及城市污水的氮磷含量,对其氮磷含量变化及来源进行了分析,结果表明,鄱阳湖水体中主要的氮素形式是硝酸盐氮（090 mg/L）,赣江是其主要贡献者。鄱阳湖五大支流氮磷含量存在着较大的差异,赣江NO-3 N含量明显高于鄱阳湖其它主干流,而NH+4 N和TN含量以饶河的最高,TP以信江的最高。农田水、城市废水以及地下水含有较高的氮磷含量,是鄱阳湖及其五大支流氮磷的主要来源。农田水TN和TP含量最高,分别为1347、2863 mg/L。高含量的NO-3 N（735 mg/L）和NH+4 N（548 mg/L）分别出现在地下水和城市污水中。鄱阳湖水体氮负荷较大,N/P比值远大于7〖DK〗∶1。受滞留区及赣江和修水补给的影响,鄱阳湖主河道氮含量变化从上游至下游呈总体上升趋势。鄱阳湖湖体氮含量以下游最高,滞留区次之,上游主河道最低,TP含量呈相反的趋势变化。底层沉积有机物的降解和扰动导致鄱阳湖水体底层NO-3 N、NH+4 N、TN、TP的含量高于表层。     

周年磷肥旱季集中底施对玉-稻轮作磷肥效应的影响

春玉米-晚稻水旱轮作是近年来南方稻区种植制度变化下出现的新型两熟制模式。明确两季作物间磷肥的合理分配对玉-稻轮作作物产量与磷素利用效率的影响,对玉-稻轮作养分高效与高产协同实现,及丰富对水旱轮作前后季作物养分利用关系的认识具有理论意义。采用春玉米-水稻周年轮作田间试验,根据晚稻季磷肥前移至玉米季做底肥施用的比例及周年施磷量,设置7个磷肥施用处理,分别为两季作物均不施磷(P_0)、两季作物均按常规方法施磷(P_1)、1/3晚稻季磷肥前移(P_2)、2/3晚稻季磷肥前移(P_3)、全部晚稻季磷肥前移(P_4)、全部晚稻季磷肥前移且周年总施磷量减少15%(P_5)、全部晚稻季磷肥前移且周年总施磷量减少30%(P_6),分析了不同施磷处理作物产量、磷素吸收量及磷素利用效率的变化。与P_1相比,P_3与P_4处理显著提高了晚稻花后干物质的分配比例及晚稻产量,且其周年产量分别提高了4.87%和6.74%;P_5处理晚稻产量与P_1处理差异不显著,但P_6显著降低了晚稻产量。晚稻季磷肥前移施用明显促进了玉米及晚稻对磷素的吸收,显著降低了磷素的表观盈余量。与P_1处理相比,P_2、P_3、P_4处理两季作物周年土壤磷素依存率分别减少了11.63%、26.47%与22.08%。从磷肥利用效率看,P_4处理的磷肥周年累积回收效率、农学利用效率、偏生产力及磷肥产量贡献率均显著高于P_1处理,分别提高了102.46%、194.83%、6.73%与176.16%。与P_1处理相比,P_5处理周年磷肥产量贡献率及农学利用效率差异不显著,但分别提高了其磷肥回收效率与偏生产力32.56%和58.05%。玉米季施用的磷肥对晚稻有明显的后效作用,且比晚稻季施用磷肥具有更高的磷肥利用效率。所以在春玉米免耕复种晚稻时,可将晚稻季的磷肥全部前移至玉米季施用,并可减少15%周年施磷量。