A hybrid scheme for comparing the effects of bird diversity conservation approaches on landscape patterns and biodiversity in the Shangan sub-watershed in Taiwan

This work utilizes bird survey data, regression modeling, land-use modeling and landscape metrics to evaluate the effects of various spatial bird diversity conservation approaches on land-use allocation, land-use patterns, and biodiversity in the Shangan sub-watershed in central Taiwan. A survey of the distribution of species revealed that bird species are concentrated in the central and western parts of the sub-watershed. The results obtained using a Shannon-Weaver diversity regression model suggest that diversity of land-use increases the diversity of bird species. Logistic regression results verify that socio-economic factors determine the potential advantages of designating a particular type of land-use in certain parts of the study area. The results of land-use simulation modeling indicate that the eastern and southwestern areas of the sub-watershed will change most frequently between 2007 and 2017. Additionally, increasing the areas to protect bird diversity will effectively increase the patch size, habitat core area, edge effect and habitat connectivity. The Shannon-Weaver diversity regression model shows that protecting bird species diversity in large areas increases bird diversity. The proposed modeling approach is an effective tool that provides useful information for ecological planning and policymaking related to watersheds.     

紫茎泽兰和飞机草在广西的入侵生境植物多样性分析

对紫茎泽兰（Eupatorium adenophorum）和飞机草（Eupatorium odoratum）在广西入侵生境的植物多样性进行了研究。结果表明：在紫茎泽兰、飞机草发生危害的生境,Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数均比没有紫茎泽兰、飞机草危害的生境低。在紫茎泽兰样方中,有紫茎泽兰入侵的生境其上述各指数分别比没有紫茎泽兰入侵的低43.65%、55.13%、55.68%。而在飞机草样方中,有飞机草入侵的生境其上述各指数分别比没有飞机草入侵的低33.55%、37.78%、17.98%。说明紫茎泽兰和飞机草对入侵生境的植物多样性影响较大。     

土壤微生物生物量及多样性测定方法评述

土壤微生物作为土壤中重要的分解者,在养分的循环与转化中起着重要的作用。另外,由于其与土壤理化性质相比,对外界环境的变化更为敏感,因此,土壤微生物性质常被用作表征土壤质量的灵敏性指标,而土壤微生物生物量与微生物多样性是土壤微生物学研究中应用最广泛的指标。土壤环境复杂,微生物种类丰富多样,需要合适的研究方法才能真正打开土壤系统这个黑箱,自19世纪60年代以后,土壤微生物学在研究方法上取得了重要的进展,本文综述了微生物生物量及多样性的概念及微生物生物量和多样性研究方法的发展状况,重点就已有应用比较多的研究方法如测定微生物生物量的熏蒸法,测定微生物多样性的平板计数法、Biolog微平板计数法、磷脂脂肪酸法及分子生物学等研究方法进行了详细介绍及优缺点分析。结合现有微生物生物量及多样性的测定方法,在未来的研究中,一方面应该引入更多的新技术,发展新方法,以期探索更多的未知微生物种群;其次应该根据实验要求,完善和改进现有研究方法,使其更为统一和准确;再者,在微生物数据的分析上应该探索和借鉴更多的分析方法和手段,从而更深入更全面的解读实验当中所得到的微生物的信息。     

塔里木河中游水盐梯度下的物种多样性研究

根据塔里木河中游5个断面30眼地下水监测井和30个植物样地2006—2008年调查监测的数据,分析了输水堤防修建后地下水埋深、地下水质以及物种多样性的变化及其相互关系。结果表明:地下水埋深的空间变化表现为沿河道方向先增加后减小的趋势,在时间上则表现为,从2006年到2008年埋深呈逐渐增加的特点;地下水化学类型的变化,在空间上表现出沿着河道方向有由Cl-—SO42-—Na+—Mg2+向Cl-—Na+类型转变的趋势,在时间上,地下水矿化度逐渐增加。物种多样性总体上呈现增加变化,地下水位和水质对塔里木河中游物种多样性变化有着密切的关系,地下水埋深2.8~3.7 m,矿化度1.8~2.4 g·L-1水平下的多样性较高,随着地下水埋深的增大和矿化度的升高,物种多样性水平降低。     

一体式部分亚硝化-厌氧氨氧化工艺污泥膨胀发生和恢复过程中微生物群落演替及PICRUSt2功能预测分析

以中试规模的一体式部分亚硝化-厌氧氨氧化(CPNA)工艺为研究对象,通过对其污泥膨胀发生和恢复过程中活性污泥的16S rRNA高通量测序数据进行数据挖掘和分析,结合PISCRUSt2功能预测分析,旨在揭示一体式CPNA工艺污泥膨胀和恢复不同阶段的微生物群落变化及氮、碳代谢特征.结果表明,污泥膨胀和恢复过程中微生物α多样性呈先上升后下降趋势,污泥膨胀阶段氮素转化菌属Nitrosomonas、Candidatus＿Brocadia和Thauera相对丰度分别从12.36%、 11.86%和0.272%下降至5.97%、 8.30%和0.061%,而Candidatus Kuenenia相对丰度保持稳定,丝状菌Levilinea、Longilinea和Turicibacter相对丰度分别从0.031%、 0.018%和0.009%上升至0.055%、 0.025%和0.033%. PICRUSt2功能预测分析结果表明,总共有47个参与氮代谢的功能酶基因,其中硝化、反硝化、异化性硝酸盐还原(DNRA)、同化硝酸盐还原(ANRA)和固氮反应的功能酶基因相对丰度均发生了变化.污泥膨胀阶段,部分亚硝...     

西安市景观湖泊水体细菌群落结构分析与代谢功能预测

湖泊水体中细菌群落多样性及其代谢功能研究对城市景观湖泊水环境健康发展有着重要意义.以汉城湖、南湖、兴庆湖和桃花潭为研究区域,使用Illumina Nova高通量测序技术研究4个不同类型湖泊中群落组成和结构,使用冗余分析方法分析细菌群落与环境因子的相关性,采用Tax4Fun预测细菌群落的代谢功能.结果表明,不同湖泊水体细菌群落多样性各不相同,其中桃花潭α多样性最高,兴庆湖最低,同一湖泊水体的细菌群落结构有聚集趋势;4个湖泊水体的细菌优势门类相似,主要是变形菌门、拟杆菌门和放线菌门,不同之处仅在于细菌的比例;4个湖泊水体属水平细菌群落分布有较大差异;水体理化性质与细菌群落存在显著相关性,其中最关键因子为氮磷营养盐(P<0.05); Tax4Fun功能预测表明,4个湖泊水体细菌群落代谢功能相似,氨基酸代谢和碳水化合物代谢相对丰度最高,此外,其潜在的耐药性细菌污染较大以及致人类患传染性疾病可能性较大.研究结果有助于了解西安市城市湖泊水环境细菌现状,为城市湖泊治理及可持续发展提供理论依据.     

黄水溪砷环境地球化学迁移行为及其细菌群落分析

湖南石门雄黄矿区As（砷）污染问题由来已久,黄水溪更是长期受矿区影响.为进一步指导对矿区As污染的综合治理,通过分析河流As质量浓度及其通量、沉积物ATR-FTIR（衰减全反射傅里叶红外光谱）及其溶解释放As的能力、沉积物细菌群落多样性,对黄水溪石门雄黄矿河段中As的地球化学迁移行为及其河流沉积物的生态风险进行了调查.结果表明:①石门雄黄矿区河段水系中ρ（As_T）为0.28~10.43 mg/L,并且主要以As（Ⅴ）形式存在,少量为As（Ⅲ）.②As年通量在该河段区域增加约5.71 t.③ATR-FTIR分析沉积物显示,463、875和910 cm-1处吸收带来自AsO₄3-（砷酸根）的振动,775和796 cm-1处吸收带来自AsO₃3-（亚砷酸根）的振动,表明该沉积物中存在含As矿物.④在沉积物溶解试验中同时释放As（Ⅴ）和As（Ⅲ）,振荡6 h后ρ[As（Ⅴ）]和ρ[As（Ⅲ）]分别达0.014~0.550和0.002~0.291 mg/L.⑤沉积物的细菌群落多样性分析显示,黄水溪As污染已对水生生态系统造成了一定的影响,表现为ρ（As_T）较高水环境影响下,沉积物细菌群落丰富度和多样性减少,同时出现未鉴别属;变形菌门（Proteobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes）是黄水溪沉积物中的优势菌群.研究显示,黄水溪中As主要迁移途径可能为,在废弃选矿区域段含As尾矿颗粒进入河道,之后溶解进入水环境,在下游河段又再次被吸附/沉淀,并且吸附的As并不稳定,易再次释放.      

北京市主要河流鱼类群落的空间格局特征

鱼类群落空间格局对于区域人为活动的干扰具有显著的指示作用.基于2014年5月-2015年8月北京市主要河流（永定河水系、大清河水系、潮白河水系和北运河水系）64个采样点的河流鱼类监测数据,采用聚类分析和非度量多维标度法,研究北京市主要河流鱼类群落的空间格局特征.结果表明:北京市鱼类在空间上形成了3个主要类型,包括分布于北京市主要河流上游山区的山溪型河流鱼类类型（组1）,分布于北京市主要河流上游山区向下游城区过渡区域的山溪向城市河流过渡鱼类类型（组2）,以及分布于北京市主要河流下游城区的城市河流鱼类类型（组3）.鱼类优势度指数分析表明,组1优势种主要为拉氏鱥、宽鳍鱲、棒花鱼、北方须鳅和中华花鳅,组2优势种为鲫鱼、宽鳍鱲、棒花鱼、麦穗鱼、黑鳍鳈、中华花鳅和波氏吻虾虎,组3优势种为鲫鱼、麦穗鱼和泥鳅.与历史监测资料比较,北京市鱼类生物多样性总体呈下降趋势,共有12种野生鱼类未能在野外监测中发现.北京市山区和过渡区域河流中保持了较高的生物多样性,受城市化和人类活动干扰的影响,城市河流的鱼类退化明显,物种组成以高耐污类群为主,群落结构呈现单一化.研究显示,北京市城市化过程对区域鱼类生物多样性下降具有显著影响,鱼类群落的空间格局分异加剧,与区域人为活动扰动的强度密切相关.      

Occurrence of antibiotic resistance genes and bacterial pathogens in water and sediment in urban recreational water

The emergence and prevalence of antibiotic resistance genes(ARGs) and pathogens in the environment are serious global health concern. However, information about the occurrence of ARGs and pathogens in recreational water is still limited. Accordingly, we investigated the occurrence of six ARGs and human pathogens in three recreational lakes, and the correlations between ARGs and one mobile genetic element(intI1) were analyzed. The quantitative PCR results showed that the concentration of ARGs ranged from 4.58 × 10~0 to 5.0 × 10~5 copies/mL in water and from 5.78 × 10~3 to 5.89 × 10~8 copies/g dry weight(dw)in sediment. Sul1 exhibited the highest level among the five quantifiable ARGs. The concentrations of sul1, bla_(-TEM), and tetX exhibited significant positive correlations with intI1(p 0.05), indicating that intI1 may be involved in their proliferation. The detection frequencies of ARGs ranged from 75%–10~0%, indicating the prevalence of these risks in this region. The concentration of Escherichia coli, Aeromonas spp., Mycobacterium avium,Pseudomonas aeruginosa, and Salmonella enterica ranged from 10~3 to 10~5 copies/10~0 mL in water and 10~4–10~6 copies/g dw in sediment. In total, 25% of the samples harbored all pathogen genes, indicating the prevalence of these pathogens in recreational lakes.Furthermore, the next-generation sequencing results showed that 68 genera of pathogens were present, among which Aeromonas, Mycobacterium, and Pseudomonas were the dominant ones in this region, posing a considerable potential health risk to public health. Overall, the widespread distribution of ARGs and pathogens underscores the need to better monitor and mitigate their propagation in recreational lakes and the associated risks to human health.     

北京城市公园绿地土壤微生物群落碳源代谢活性特征

为深入理解城市土壤微生物碳源代谢活性,以北京城市公园绿地土壤为研究对象,采用Biolog-ECO微平板技术,研究了不同历史年限公园[AT（奥林匹克森林公园）、CHY（朝阳公园）、YYT（玉渊潭公园）、TRT（陶然亭公园）、RT（日坛公园）、TT（天坛公园）,其建设历史年限分别为8、32、52、317、486、592 a]土壤微生物群落碳源代谢特征.结果表明:北京市不同城市公园绿地土壤微生物利用碳源能力不同,AT的AWCD（平均颜色变化率）显著低于其他历史年限较长的公园（P < 0.05）.不同城市公园绿地土壤微生物群落对不同类型碳源利用能力存在差异,AT土壤微生物对多聚物类碳源代谢能力较强,其他公园绿地土壤微生物对糖类和氨基酸类碳源的利用能力较强,所有公园绿地土壤微生物群落对羧酸类碳源的利用能力相对较弱.AT土壤微生物群落功能多样性显著低于其他公园（P < 0.05）.对土壤微生物群落碳源利用能力进行主成分分析显示,提取与土壤微生物碳源利用相关的主成分的累计贡献率为89.00%,对主成分分离起主要作用的碳源为糖类和氨基酸类物质.冗余分析（RDA）表明,不同城市公园绿地土壤微生物碳源代谢能力的主要影响因素是总碳（TC）,但值得注意的是,公园历史年限对不同城市公园绿地土壤微生物碳源代谢能力也有很强的影响.