Abundance and diversity of ammonia-oxidizing archaea in response to various habitats in Pearl River Delta of China, a subtropical maritime zone

Ammonia-oxidizing archaea (AOA) are widely considered key to ammonia oxidation in various environments. However, little work has been conducted to simultaneously investigate the abundance and diversity of AOA as well as correlations between archaeal amoA genotypes and environmental parameters of different ecosystems at one district. To understand the abundance, diversity, and distribution of AOA in Pearl River Delta of China in response to various habitats, the archaeal amoA genes in soil, marine, river, lake, hot spring and wastewater treatment plant (WWTP) samples were investigated using real-time fluorescent quantitative PCR and clone libraries. Our analyses indicated that the diversity of AOA in various habitats was different and could be clustered into five major clades, i.e., estuary sediment, marine water/sediment, soil, hot spring and Cluster 1. Phylogenetic analyses revealed that the structure of AOA communities in similar ecological habitats exhibited strong relation. The canonical correspondence method indicated that the AOA community structure was strongly correlated to temperature, pH, total organic carbon, total nitrogen and dissolved oxygen variables. Assessing AOA amoA gene copy numbers, ranging from 6.84×10⁶ to 9.45×10⁷ copies/g in dry soil/sediment, and 6.06×10⁶ to 2.41×10⁷ copies/L in water samples, were higher than ammonia-oxidizing bacteria (AOB) by 1-2 orders of magnitude. However, AOA amoA copy numbers were much lower than AOB in WWTP activated sludge samples. Overall, these studies suggested that AOA may be a major contributor to ammonia oxidation in natural habitats but play a minor role in highly aerated activated sludge. The result also showed the ratio of AOA to AOB amoA gene abundance was positively correlated with temperature and less correlated with other environmental parameters. New data from our study provide increasing evidence for the relative abundance and diversity of ammonia-oxidizing archaea in the global nitrogen cycle.     

基于多情景模拟的洞庭湖流域LUCC与生境质量耦合演变分析

以洞庭湖流域为研究区域,本文设定自然发展(情景1)、快速发展(情景2)、耕地保护(情景3)、生态保护(情景4)和可持续发展(情景5)5种情景模式,利用PLUS模型和InVEST模型模拟2030年5种不同情景下的土地利用和生境质量格局,并采用耦合协调度模型探究不同情景下LUCC与生境质量耦合协调特征.研究结果表明:1)土地利用变化模拟结果基本符合情景设置的要求,能较好地反映洞庭湖流域土地利用的演变规律和规划方向.2)2030年洞庭湖流域生境质量水平为:情景4>情景5>情景3>情景1>情景2.3)2030年情景1、情景2和情景3耦合协调发展水平呈下降趋势,且情景3下降程度略高于情景1和情景2;而情景4和情景5呈上升趋势,且情景4上升程度略高于情景5.4)结合情景设置原则,可以发现情景5为洞庭湖流域LUCC与生境质量耦合协调发展空间格局优化提供了规划发展可行性.     

分布式光纤气体监测技术在气相连通储罐的应用

针对常规氧含量检测仪工作寿命短,检测精度低,不能安装在储罐内部,造成无法对气相连通储罐内的氧含量实时监测等问题,基于可调谐半导体激光吸收光谱技术,设计开发了一种高灵敏度、现场无源、高可靠性的激光光纤氧气在线监测系统.经过实验室测试和现场应用,该系统稳定可靠,可实现对储罐及连通管道中氧含量的准确在线监测,有效降低群罐火灾风险,具有良好的推广和应用前景.     

5种喀斯特生境植物叶片解剖结构特征

对我国喀斯特地区几种不同生活型植物——常绿植物桂花(Osmanthus fragrans Lour.)、竹叶椒(Zanthoxylunarmatum DC),落叶植物红背山麻杆(Alchornea trewioides Muell.),草本植物石上莲(Oreocharis benthamii Clark var.reticulata Dunn),草本植物单枝竹(Monocladus saxatilis Chia,Fung et Y.L.Yang)的叶片形态解剖特征(叶片厚度、气孔密度、气孔结构等)进行了观察和测量,发现差异较大:竹叶椒角质层较厚,红背山麻杆的叶片较厚,单枝竹叶片上下表皮均有气孔,桂花气孔密度最高,石上莲的气孔纵径最长.结果表明:1)喀斯特生境植物存在着普遍的抗旱功能性解剖结构,用以适应喀斯特地区的特殊干旱气候;2)不同生活型植物对干旱选择的策略不同.表3参20     

生境破碎化对丹顶鹤的影响

由于保护区工农业活动频繁，使丹顶鹤的栖息地形成分割不连片的岛的化，其原因是人们打井采油，毁苇造田，过渡捕捉鱼虾，使水生动植物遭到毁灭性打击。进而断绝水禽的饵料，拯救丹顶鹤及赖以生存的湿地生态环境非常必要。     

考虑视野范围模糊性的从众疏散模型

为了提高疏散模拟的真实性,针对行人视野范围模糊性的特点,应用膨胀-连通域算法建立一种视野范围动态变化模型,分析不同人员数量、熟悉环境人数占比下从众行为对疏散时间的影响。结果表明：从众行为对疏散时间的影响具有两面性。人数较少情况下,从众行为可减少行人随机移动,减少疏散时间;人数较多但熟悉环境行人占比较少时,盲目从众容易导致行人受群体错误方向影响偏离出口,增加疏散时间。视野范围动态变化模型较固定值模型的从众群体现象特征更明显。     

白洋淀多种生境沉积物有机质来源解析及其演变

沉积物有机质来源及其演变的解析对富营养化湖泊的防治及生态修复具有重要的意义.白洋淀是华北地区最大的淡水湖泊,由于受人类活动的影响,其生境逐渐破碎化且不同生境的有机质来源及演变过程尚不清楚.通过对白洋淀河道、湖面、鱼塘、荷塘4种不同生境沉积物岩芯正构烷烃含量与组成特征的分析,结合主成分分析-多元线性回归(PCA-MLR)模型,以解析其有机质的来源及演变.结果表明：由于受不同人类活动的影响,不同生境沉积物的有机质来源不同.鱼塘和荷塘沉积物有机质来源以藻类等水生低等生物为主,分别达到78.3%、72.7%;河道沉积物有机质来源则以陆生高等植物为主,占比为63.8%;开阔湖面沉积物中不同有机质来源所占比例分别为水生低等生物33.0%,水生高等植物26.2%,陆生高等植物40.8%.该结果与白洋淀地区人类活动变化与经济社会发展历程相对应.值得注意的是,尽管随着雄安新区一系列环境治理措施和环保工程的实施,白洋淀水质恶化趋势得到遏制,藻类等水生低等生物在河道和湖面的沉积物有机质来源占比开始缓慢降低,但是由于水体富营养化程度较深且藻类死亡后仍大量沉积于沉积物中,鱼塘和荷塘沉积物有机质来源中水生低等生物...     

草海国家级自然保护区冬季主要水鸟群落结构与生境的关系

于2011年12月至2012年2月对草海湿地国家级自然保护区冬季主要水鸟进行调查,结果表明:(1)共记录草海主要越冬水鸟30种,隶属于6目10科17属,区系上以古北型与全北型居多;(2)雁形目水鸟种类与数量均占优势,白骨顶(Fulica atra)、赤颈鸭(Anas penelope)、斑头雁(Anser indicus)、赤麻鸭(Tadorna ferruginea)、赤膀鸭(Anas strepera)5种水鸟优势度均达10%以上,黑颈鹤(Grus nigricollis)和灰鹤(Grus grus)等珍稀水鸟也具一定的种群数量;(3)5种草海典型生境栖息的水鸟种类与数量存在显著差异(Kruskal-Wallis H Test:n=30,!2=16.1893,P=0.003),浅水区是水鸟多样性最丰富的区域,多样性指数(H'=1.079)和均匀性指数(J'=0.804)均最高,而耕地最低(H'=0.345;J'=0.493);(4)群落聚类显示,草海主要水鸟可分为7类伴生群落,不同群落在不同生境中分布存在一定差异。     

春季昌江大型底栖无脊椎动物群落结构及功能摄食类群的空间分布

于2009年4~5月采集鄱阳湖支流昌江的大型底栖无脊椎动物,研究其物种组成及其功能摄食类群的空间分布状况,并通过功能摄食类群组成评价昌江流域河流的生境状况.结果表明:四节蜉、宽基蜉、细蜉和多突癞皮虫为昌江的优势类群,其中四节蜉为昌江流域内4条支流共同的优势类群.冗余分析表明,昌江底栖动物主要受水体中总溶解固体和溶解氧的影响.收集者为昌江各支流主要的功能摄食类群;对昌江流域支流间功能摄食类群参数进行比较发现,指示物质循环方面的参数为昌江干流>北河>东河>大北河,指示物质的纵向输送能力方面的参数为大北河>东河>北河>昌江干流,指示沿岸物质的输入方面的参数为大北河>昌江干流>东河>北河.对各功能摄食类群参数和环境因子进行相关分析,流量的增加会加速河流中沿岸凋落物的输入,水温的升高会加速凋落物的分解,进而会增加河流中有机碳和其他溶解物质的含量.     

遥感与GIS在蝗虫生境研究中的应用进展

蝗虫生境是蝗虫赖以生活、生存的环境。利用遥感技术获取与蝗虫密切相关的各种生境因子,并结合GIS技术研究和阐明蝗虫的生境因子对东亚飞蝗的产卵、孵化、成虫、迁飞等生育周期的影响机理,是实现对蝗虫监测、预测预警的基础。文章首先分析了各种蝗虫生境因子对蝗虫发生的影响机理,认为这些生境因子对蝗灾发生的影响不是孤立地起作用的,仅靠单个生境因子进行蝗灾的预测是不全面的,而遥感和GIS技术方便的获取、管理和分析多种生境因子数据,在大尺度蝗灾发生监测和预警中起到不可替代的作用。通过对遥感与GIS在蝗虫的不同发育阶段（蝗卵发育阶段、蝗蝻发育阶段和成虫阶段）的应用及其进展的分析,认为对蝗虫不同生育阶段的遥感监测需采用不同的参数和技术才能达到更好的效果,最后提出了遥感与GIS在蝗虫生境监测方面的未来发展方向。