铁限制对浮游植物生长和群落组成的影响研究综述

Fe是浮游植物生长必需的微量元素,其供应对水体中浮游植物的生物量、生长速率以及种群组成均具有重要的影响。从Fe在浮游植物新陈代谢中的作用出发,重点对近年来国内外有关Fe对浮游植物光合作用、营养盐吸收利用以及浮游植物群落组成的影响等方面的研究进展作了较详细的介绍,认为：（1）Fe通常是HNLC海域中初级生产力的主要限制因子之一,Fe限制会导致浮游植物细胞色素密度以及相应的光合叶绿素减少,从而降低其光合作用速率,导致生长缓慢;（2）Fe限制还能改变浮游植物吸收营养盐（N、P、Si等）的速率和比例,影响浮游植物的种间竞争,进而影响其群落结构;（3）Fe加富能够改变水体中浮游植物的优势种群,在海洋中表现为硅藻占优势,而在淡水湖泊中则表现为绿藻和细菌占优势;（4）在淡水湖泊中总Fe含量普遍较高,但浮游植物可利用Fe的含量受水体中有机配体的种类和数量的影响,在一定条件下Fe也可能成为浮游植物生长的限制因子,这对进一步认识湖泊水华暴发的机制具有一定的意义;（5）有学者提出将施加Fe作为一种生态手段,来提高HNLC海域的初级生产力,从而缓解由于大气中CO2浓度增加而导致的全球变暖的趋势;相反地,将降低浮游植物可利用Fe含量作为一种生态手段,来控制富营养化湖泊中藻类的生物量及群落结构,从而缓解日益严重的水华问题,值得进一步研究和探讨。     

堆肥复合功能菌剂的优化组合研究

为提高堆肥中难溶性磷的转化及堆料的降解效率,选取课题组前期筛选、驯化的4株耐高温解无机磷菌 (X₁,X₂,X₃和X₄)和2株纤维素降解菌 (X₅和X₆),采用均匀设计对不同配比的菌株进行液体发酵培养,通过对发酵培养后解磷能力的指标分析,优选复合菌配比. 经均匀设计软件及DPS数据处理系统优化的结果表明,最佳的菌剂配比:φ(X₁)=13.66%,φ(X₂)=11.36%,φ(X₃)=11.41%,φ(X₄)=13.61%,φ(X₅)=10.62%,φ(X₆)=39.34%. 回归后的配方所得解磷总量实测平均值(230.12 mg/L)与理论值(228.75 mg/L)基本一致. 将优化的组合菌剂接种到纤维素液体发酵培养基中,培养168 h后CMCase酶活性高达39.76 U.      

沟渠系统氮、磷输出特征研究

通过对水稻种植期内农业源头沟渠中氮、磷的输出进行长期测定,研究了沟渠系统氮、磷的输出特征及其迁移转化规律. 结果表明:试验期间,沟渠系统输出的ρ(总氮)最大值为4.00 mg/L,氮输出的主要形态为氨氮和硝氮,ρ(氨氮)和ρ(硝氮)的最大值分别为3.00和1.83 mg/L;磷输出的主要形态为可溶性磷酸盐,ρ(总磷)和ρ(可溶性磷酸盐)的最大值达1.00 mg/L. 灌溉一段时间后,氮、磷的输出呈单调递减变化;降雨后,由于流失方式的变化,氮的输出逐渐增加,2～3 d后才有所降低,而可溶性磷酸盐无大的流失. 沟渠系统中不同断面对氮、磷的截留转化作用相似. 其中,ρ(总磷)单调递减;ρ(总氮)和ρ(氨氮)在灌溉后随时间逐渐降低,降雨后其随时间虽有所增加,但最终趋势是降低的.      

流速对河道系统截留氮、磷的影响

为有效阻控太湖湖西地区小流域河流中的氮、磷进入太湖,对比了不同流速下河道对河流上覆水和间隙水中NH₄＋-N,NO₃－-N,NO₂－-N和可溶磷的截留情况,同时通过实验室模拟河道探讨了不同流速下氮、磷截留的机理. 结果表明,河道系统本身不太稳定,在有外界条件(如其他河流的汇入)作用下可以引起一系列的变化. 流速对河道中NH₄＋-N,NO₃－-N,NO₂－-N和可溶磷的截留有较大影响,在保证初始条件和外部条件相同的前提下,快速流(流速为1.00 cm/min)对氮、磷的截留量最小,中速流(流速为0.35 cm/min)次之,慢速流(流速为0.17 cm/min)对氮、磷的截留量最大. 在整个过程中流速对氮的截留基本上是先增加再略有下降,而对磷的截留是先增加再逐渐趋于平稳.      

安徽省大别山区复合农林业的诊断与设计

长江贯穿安徽省南部，流经面积６６０３１ｋｍ＾２，占全省面积４７％，大别山在安徽内地处西南边境，占地１２７００ｋｍ＾２，其水系分属几个不同支流后最终注入长江。通过对安徽省大别山区农村的实地调查，分析了该地区的自然条件和社会经济要素及贫困原因，提出了复合农林业在该地区的应用前景与方式。     

鄱阳湖流域经济发展与氮、磷减排调控关系的均衡分析

以鄱阳湖流域为研究对象,构建了区域经济发展与氮、磷减排调控多区域均衡分析模型,基于我国2002年投入产出表,并结合贸易、人口等统计数据,采用中国省际贸易矩阵,探讨了江西省不同产业实施的氮、磷减排策略对各地区经济发展的影响.结果表明,江西省部分氮、磷高排放部门实施的减排调控对全国其他省经济的影响相对较小.环境科研与管理投入在鄱阳湖流域氮、磷营养盐减排中处于重要位置.     

基于GIS的东莞市河流有机污染特征分析

基于水样采集分析和GIS数据处理技术,探讨了东莞市河流有机污染状况及空间特征。结果表明,东莞市各个不同级别的河流NH4+-N和TP污染都很严重,主要原因是经济发展迅速、废水排放量大、污水管网建设滞后等。运河干流下游段和低级别支流水质污染尤为严重,前者主要受到上游废水排放以及河道淤积的影响较大,而后者则与直接受纳乡镇工农业和生活污水有关,也与水处理设施落后有较大关系。     

我国不同营养状态湖泊沉积物有机磷形态分级特征研究

研究了我国不同区域的7个不同流域特征、生态结构、污染程度的湖泊表层沉积物中有机磷（P_o）形态的分布特征,分析了P_o各组分与沉积物其他组分的关系和生物有效性. 不同湖泊沉积物中P_o相对含量的差异表明其来源和生物地球化学循环的不同,不同湖泊沉积物中有机质（OM）与P_o表现出显著相关关系（R>²=0.80,p>＜0.01）,除杞麓湖外,其它湖泊的OM与活性P_o、中活性P_o和非活性P_o也表现出显著相关关系（R>²分别为0.85、0.52、0.80,p>＜0.01）. 沉积物中有机磷中以中活性有机磷和非活性有机磷为主,其含量分别占总P_o的15.12%～66.73%和27.99%～77.72 %,活性P_o的平均相对含量为6.1%. 不同P_o组分的相对含量顺序为：residual P_o> HCl-P_o >fulvic acid-P_o>humic acid-P_o> NaHCO₃-P_o,平均的相对比例为8.3∶3.1∶2.2∶1.8∶1.0. 活性P_o和TP、P_i、P_o、NaHCO₃-P_i、NaOH-P_i呈显著正相关,非活性P_o与TP、P_o、NaOH-P_i呈显著相关,说明活性P_o很容易转化为生物可利用磷,同时非活性P_o也可能成为生物可利用磷的潜在源,非活性P_o只是化学溶解上的相对“惰性”,它仍具有潜在的生物活性.     

五大连池水溶性有机磷矿化特性的研究

通过2010年10月对五大连池采集水样,开展了水溶性有机磷(DOP)矿化速率的室内模拟实验,通过连续取样,分析了溶解性反应磷(DRP)、水溶性有机磷(DOP)、微生物数量等指标.结果表明,在矿化过程中,五大连池3个点位(W3SB:三池上游;W3XB:三池下游;W5B:五池)中,W3SB与W5B的DRP质量浓度比较接近,明显高于W3XB;DRP质量浓度均呈现出上升趋势,上升幅度由大到小依次为W5B、W3XB、W3SB,上升倍数分别为50.00、29.00和2.50倍.DOP质量浓度均呈现出一致的下降趋势,下降幅度由大到小依次为W3XB、W5B、W3SB,分别下降了85.58%、77.83%和68.00%.DOP矿化速率均表现出下降趋势,W5B的矿化速率明显高于W3SB、W3XB这2个点位,其最大矿化速率为14.10×10-4mg.(L.d)-1.微生物数量总体表现上升趋势,微生物数量与DRP质量浓度呈显著正相关(r=0.528,P<0.05),与DOP质量浓度呈显著负相关(r=-0.482,P<0.05).     

白洋淀污染的主成分分析

在上游多种污染物排放的影响下,白洋淀的污染呈现了富营养化和沼泽化等多种表象。文章以白洋淀为研究对象,采用基于因子分析的主成分分析方法,将白洋淀水质监测数据概括为5个主成分,即:富营养化特征指标、有机物污染指标、藻类生物量指标、生物生长环境指标、水体酸碱度指标。经分析得出:富营养化污染最严重,有机污染次之。文章进一步分析讨论了各主成分的内涵和湖泊的污染净化机理,为白洋淀水体污染的科学治理提供依据。