土壤功能与环境因素在海拔梯度上的耦合关系：以梅里雪山为例

土壤呼吸和胞外酶活是山地生态系统物质循环的重要组成部分,对维持土壤功能起到关键作用.为了探究土壤功能与环境因素在海拔梯度上的耦合关系,以海拔上气候垂直差异明显的梅里雪山作为研究对象,选取12个海拔高度采集36个土壤样本,通过测定土壤呼吸和胞外酶活等指标,分析土壤功能和环境因素之间的相关关系以及海拔、气候和土壤理化性质等对土壤功能的影响.结果表明,梅里雪山土壤呼吸和酶活在海拔上存在显著差异,整体上高海拔地区具有更高的土壤功能,土壤功能随着海拔升高差异增加.PCA分析显示前3轴分别解释了土壤功能海拔变化56.7%、 17.4%和8.7%的方差,表明在海拔上与碳磷相关的功能变化高于与氮相关的功能变化.环境因素与土壤呼吸和酶活存在显著相关关系,相比于气候因素,土壤理化性质对土壤功能的影响更大.海拔主要通过影响土壤理化性质和气候因素间接影响土壤功能.研究结果对提高梅里雪山山地生态系统的物质循环和生态功能的认识具有重要意义,为深入探讨山地生态系统土壤功能的海拔分布格局及演变特征提供了重要参考.     

流动人口居留意愿的梯度变动与影响机制

随着城乡利益格局的变化,新生代流动人口的居留意愿呈现出新的特征,其变动与城市类型密切相关。利用调查数据进行分析,发现新生代流动人口的居留意愿表现出随流入地的城市类型而梯度变动的特征,即呈现出在大城市的居留意愿强,中小城市的流动性强和特大城市的返乡意愿强的特征,大城市是新生代流动人口实现留城理想与个人发展最佳的平台。但是总的来说,新生代流动人口的流动行为与第一代流动人口同中存异,没有出现根本性的改变。利用多层模型,对新生代流动人口居留意愿的影响机制进行了实证分析,发现城市类型、经济收入、社会融入与身份认同、家庭迁居、户籍可获得性是影响居留意愿的重要因素。此外,户籍可获得性与新生代流动人口身份认同交互作用显著的影响了新生代流动人口的居留意愿,并进一步增强了居留意愿在不同城市类型的差异。这体现出户籍制度对流动者的影响逐步由早期的福利隔绝向心理隔绝转变。对不同城市类型新生代流动人口居留意愿的差异进行量化分析发现,特大城市和大城市流动者的居留意愿呈现刚性,而超大城市和中小城市流动者居留意愿具有弹性。根据上述分析提出政策建议:将大城市作为吸纳流动人口的主导区域构建城市发展规划策略,发挥特大城市和大城市的集聚效应,促进区域的产业发展;在城市社区建设和城市文明建设方面,为流动人口与城市居民的相互融合提供政策支持;依托政府、社会组织与学校,提升新生代流动人口的人力资本。     

亚麻温水脱胶液中细菌菌群结构分析

为了探讨实验室条件下模拟的工厂亚麻温水脱胶液中细菌菌群结构,采用纯培养技术和PCR-DGGE技术(Denaturing gradient gel electrophoresis)对细菌菌群结构进行了研究.用纯培养方法分离获得9类菌落,其中假单胞菌属(Pseudomonas)在有氧培养条件下总是处于优势.梭菌属(Clostridium)在厌氧培养过程中总是处于优势.微球菌属(Micrococcus)和葡萄球菌属(Staphylococcus)只有亚麻脱胶初期才有发现.PCR-DGGE指纹图谱显示,亚麻温水脱胶过程中条带数量较少且没有明显种群群落结构演替过程.通过对不同时期沤麻液中16S rDNAV3片段PCR产物d、e两个DGGE条带进行分子克隆、序列测定和Blas份析,发现e条带包含的16S rDNAV3片段除e 35外均属于假单胞菌属.d条带包含着较多不同的16S rDNAV3片段,其中有传统方法没有分离到的泛菌属(Pantoea)细菌、一些NCBI未收录的序列及一些非可培养微生物序列.纯培养技术和PCR-DGGE技术的共同使用,可以更全面准确地提供细菌多样性方面的信息.图4参15     

Are Swiss birds tracking climate change?: Detecting elevational shifts using response curve shapes

Climate change is affecting biodiversity worldwide inducing species to either “move, adapt or die”. In this paper we propose a conceptual framework for analysing range shifts, namely a catalogue of the possible patterns of change in the distribution of a species along elevational or other environmental gradients and an improved quantitative methodology to identify and objectively describe these patterns. Patterns are defined in terms of changes occurring at the leading, trailing or both edges of the distribution: (a) leading edge expansion, (b) trailing edge retraction, (c) range expansion, (d) optimum shift, (e) expansion, (f) retraction, and (g) shift. The methodology is based on the modelling of species distributions along a gradient using generalized additive models (GAMs). Separate models are calibrated for two distinct periods of assessment and response curves are compared over five reference points. Changes occurred at these points are formalized into a code that ultimately designates the corresponding change pattern. We tested the proposed methodology using data from the Swiss national common breeding bird survey. The elevational distributions of 95 bird species were modelled for the periods 1999-2002 and 2004-2007 and significant upward shifts (all patterns confounded) were identified for 35% of the species. Over the same period, an increase in mean temperature was registered for Switzerland. In consideration of the short period covered by the case study, assessed change patterns are considered to correspond to intermediate patterns in an ongoing shifting process. However, similar patterns can be determined by habitat barriers, land use/land cover changes, competition with concurrent or invasive species or different warming rates at different elevations.     

采用移动电极法提高机械脱水污泥电动脱水能效的试验研究

采用一种能移动阳极的电动脱水模型试验装置,对机械脱水污泥开展了固定间距电极和移动电极的电动脱水试验,比较分析了这2种方法的脱水效果及对应的能耗.试验结果表明:固定间距电极法脱水处理过程中,阳极附近已脱水污泥的阻抗增加,消耗的电压和电能上升;而后面未脱水污泥分得的电压下降,导致其脱水效果从阳极至阴极衰减.移动电极法通过移动阳极逐步越过已脱水污泥部分,将电压作用在未脱水的污泥,避免了电能消耗在高阻抗的脱水污泥,显著提高了能效,脱水过程中电渗流量稳定,脱水效果均匀.采用移动电极法进行脱水处理时能耗随加载电压梯度的增加而上升,随试样长度的缩短而降低.当采用8 V·cm-1电压梯度的移动电极处理5 cm长度的污泥时,污泥含水率可由初始的82.1％降至62.2％,所需要的能耗约为89.8 kW·h·m-3.     

付老文泡湿地贴地气层中CO_2日平均浓度沿环境梯度的空间分异特征

以付老文泡湿地为研究区,在典型样带内设置具有不同环境梯度的六个观测区,研究了样带内贴地气层CO2日平均浓度的空间分异特征。结果表明,付老文泡湿地在7月份的贴地气层CO2日平均浓度较低,总平均值为264.14μmol/mol;付老文泡湿地最大CO2日平均浓度出现在近地面层,CO2日平均浓度由近地面层向上呈现下降趋势。在四个高度水平上,CO2日平均浓度的水平分异特征明显,高值区和低值区分别出现在洼地和高地。在水分梯度作用下,洼地区内CO2日平均浓度在四个高度水平上均表现为样地A<样地B<样地C,且在垂直方向上均呈现出由近地层向上呈先减后增再骤然减少的变化趋势;样地D和样地E的CO2日平均浓度在垂直方向上变化趋势一致,由近地层向上呈现逐渐减少的变化趋势;而样地F的CO2日平均浓度的垂直变化不明显。     

Salinity exchange between seawater/brackish water and domestic wastewater through electrodialysis for potable water

● Present a general concept called “salinity exchange”. ● Salts transferred from seawater to treated wastewater until completely switch. ● Process demonstrated using a laboratory-scale electrodialysis system. ● High-quality desalinated water obtained at ~1 mL/min consuming < 1 kWh/m ³ energy. Two-thirds of the world’s population has limited access to potable water. As we continue to use up our freshwater resources, new and improved techniques for potable water production are warranted. Here, we present a general concept called “salinity exchange” that transfers salts from seawater or brackish water to treated wastewater until their salinity values approximately switch, thus producing wastewater with an increased salinity for discharge and desalinated seawater as the potable water source. We have demonstrated this process using electrodialysis. Salinity exchange has been successfully achieved between influents of different salinities under various operating conditions. Laboratory-scale salinity exchange electrodialysis (SEE) systems can produce high-quality desalinated water at ~1 mL/min with an energy consumption less than 1 kWh/m³. SEE has also been operated using real water, and the challenges of its implementation at a larger scale are evaluated.     

秦皇岛近海养殖对潮间带微生物群落多样性的影响

潮间带微生物群落在驱动海岸带生态系统物质循环和能量流动中具有重要作用,近海养殖造成的环境问题日益凸显,但其对潮间带微生物群落结构的影响还缺乏研究。采用变性梯度凝胶电泳（DGGE）和限制性片段长度多态性（RFLP）的分子生物学技术,研究秦皇岛养殖区与旅游区潮间带沉积物中微生物多样性的差异,分析养殖区微生物的16S rRNA基因文库的组成特征。结果表明：养殖区的微生物群落结构与旅游区形成较大的差异,DGGE图谱中养殖区的特有条带主要集中于γ-变形菌纲（γ-proteobacteria）,还分布于α-变形菌纲（α-proteobacteria）,拟杆菌门（Bacteroidetes）,放线菌门（Actinobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）。影响潮间带微生物的群落结构的主要环境因子包括温度、盐度、pH和NO3-浓度,影响率达55.2%。对差异最大的洋河大桥南养殖区（Q1站）的微生物样品建立克隆文库分析群落结构,变形菌门（Proteobacteria）为优势菌群,占总群落的60%,其中γ-变形菌纲是主要存在的微生物纲,其余菌群包括放线菌门、拟杆菌门、蓝藻菌门（Cyanobacteria）和疣微菌门（Verrucomicrobia）的微生物。养殖区海岸带微生物群落中出现了与环境污染和赤潮密切相关的菌群,如拟杆菌门、肠杆菌属（Enterobacteriaceae）和α-变形细菌红细菌目（Roseovarius）的微生物。     

在线柱浓缩-液相色谱法测定水体中痕量敌草快和百草枯

采用在线柱浓缩-超快速液相色谱联用技术测定水体中痕量百草枯和敌草快.水样无需样品前处理,过滤后即可进样.采用固相萃取小柱富集待测物,以色谱梯度泵完成样品的净化后,利用阀切换技术将待测物反冲至分析柱进行分离,以二极管阵列检测器定量.方法在1.0—20.0μg.L-1范围内线性良好,百草枯和敌草快的线性相关系数分别为0.9997和0.9989.百草枯和敌草快的检出限(S/N=3)分别为0.10、0.12μg.L-1,加标回收率在96.0%—98.0%之间.用所建立的方法测定了水中痕量的百草枯与敌草快的含量,结果令人满意.     

燃煤锅炉用高温滤料研究与应用

通过分析国内外燃煤锅炉用滤料现状,阐述目前滤料的技术状况并分析各种滤料的使用条件;通过分析滤料的性能,针对滤料的结构进行改进,针对我国燃煤锅炉的高温、高浓度和复杂烟气工况问题研发讨论新型滤料技术,详细介绍P84(聚酰亚胺) PPS(聚苯硫醚或聚对苯硫醚)梯度结构,PTFE(聚四氟乙烯) 膨体玻纤覆膜滤料,膜 分层纤维 玻纤基布等表层结合梯度结构的新型滤料;测试对比复合滤料与传统滤料性能参数的差异,分析几类高温滤料性能测试的实验结果并提出相关的结论和建议,新型滤料在实际案例中利用取得优良效果.