基于高通量绝对定量测序解析岗南水库微生物群落的时空分布特征及关键驱动因素

为了探究水源水库微生物群落时空演变特征及其环境驱动因子,采用高通量绝对定量测序技术,结合数据分析了相对定量和绝对定量对岗南水库微生物群落演变和驱动因子的影响.结果表明,基于绝对定量的微生物群落α-多样性呈现出明显的季节差异(p＜0.05),基于相对定量的微生物群落α-多样性没有差异;绝对定量的微生物群落a-多样性高于相...     

生态系统服务价值评估及其溢出效应研究——以承德市森林生态系统为例

生态系统服务关系地区长远发展,而森林生态系统服务是生态系统效应发挥的主要部分。承德市森林资源禀赋好,具有独特的生态地位,研究该地区的森林生态系统服务价值具有重要意义。本文从生态溢出效应的视角出发,运用当量因子法核算2005年及2020年承德市各区县森林生态系统服务价值,采用社会网络方法分析各区县在森林生态系统服务价值关系网络中的格局及效应。结果表明：承德市森林生态系统服务价值略有下降,但支持功能及文化功能有强化趋势。关联网络整体密度分别为0.3818和0.3636,网络密度不高,但网络关联度、网络等级度及网络效率等指标反映了网络通达性好、稳定性较强。该区域中价值量占优势的“强势区县”在关系网络中处于主导地位,但整体溢出能力还有待提升。因此,未来的发展方向是建设森林生态系统服务价值的评估机制,引导优势区县进一步发挥对其他区域的带动作用,强化落后区域的生态建设,以国家公园建设为抓手,促进区域整体生态系统服务功能的发展。     

基于图神经网络的长江流域经济带PM2.5浓度预测

文章基于长江流域经济带沿线99个城市的PM2.5浓度监测数据,采用转移熵构建出了长江流域经济带大气污染空间交互影响网络,并从整体和局部2个角度分析了长江流域经济带污染物传导方向和传导强度。为了充分利用城市大气污染的空间关联信息,文章使用大气污染空间交互影响网络改进了T-GCN图卷积神经网络,并构建了基于T-GCNTE的预测模型,对长江流域经济带99个城市的污染物浓度进行预测。研究发现长江流域经济带各个城市的大气污染表现出很强的紧密性,整体网络的信息传递以地区间的信息传递为主。另外,T-GCNTE能够捕捉到大气污染的时空依赖性和影响方向,能获得更好的效果。基于上述研究结论,文章从建立大气污染多方联防联控机制、加强产业合作、完善生态补偿机制等方面对深入开展长江流域经济带大气污染协同治理提供了建议。     

厌氧氨氧化菌富集培养过程微生物群落结构及多样性

为深入理解厌氧氨氧化菌富集培养过程微生物群落变化特征,采用ASBR反应器进行厌氧氨氧化菌富集培养,考察了不同培养时间微生物群落组成、多样性及物种网络关系.结果表明,通过逐步提高基质浓度,实现了厌氧氨氧化菌富集,NH₄⁺-N和NO₂^--N去除率分别为97.6%和95.4%,总氮去除率为84.9%.高通量测序发现,整个培养过程优势菌门（相对丰度>5%）为变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、绿弯菌门（Chloroflexi）、浮霉菌门（Planctomycetes）、装甲菌门（Armatimonadetes）和放线菌门（Actinobacteria）;富集培养获得的主要厌氧氨氧化菌为Candidatus Brocadia,相对丰度从1.42%增长到24.66%;培养过程,微生物群落优势菌群组成未发生变化,但相对丰度呈现显著差异（P<0.05）.富集培养过程不同时间,微生物群落α多样性呈现先升高后降低的趋势,且存在显著差异（P<0.05）;微生物群落β多样性在富集培养过程发生明显空间分异特征,且存在显著差异（R=0.5672,P<0.01）.培养过程不同时间,物种网络密度分别为0.188、0.068、0.059、0.18和0.0735;虽然富集培养过程导致微生物间的关联作用变弱,但浮霉菌门相关类群的物种成为网络中的主要节点.     

网络视角下中国跨省人口流动格局跃迁及驱动机制：1991—2020年

长周期视角探究人口流动网络规律、演变特征及其影响机制,对于认识人口流动与区域均衡发展之间的逻辑关联、促进地区间经济和人口均衡具有积极意义。该研究基于1990年以来的全国人口普查和1%抽样调查数据,利用社会网络分析方法,对1991—2020年中国省际人口流动网络演变特征进行多期比较和态势研究,利用QAP分析方法识别人口流动网络演变的驱动机制。研究发现：(1)长周期视角下,人口流动具有“路径依赖”特征,省际人口流动网络“迁出地-迁入地”之间已经形成了较为稳定流动路径。网络格局已呈现出东部沿海地区高度集聚转变为东部沿海地区集聚与人口分散回流至中西部地区并存的趋势。(2)省际人口流动网络结构正在经历“由疏到密”“由单向流动为主转变为双向流动为主”的演变过程,逐渐形成空间对称的人口流动网络结构。(3)省际经济差距奠定了网络节点地位与权力的初始分布格局,并在很大程度上决定了未来人口流动网络的发展走势。短期内,省际人口流动网络的中心度等级不会产生根本改变。(4)人口流动网络的形成与演变归因于省际差距、时空社会网络以及地理距离等多种因素。人口流动网络在时空社会网络的作用下持续发展,省际差距形成的人口流...     

不同水文情景下白洋淀水体好氧反硝化菌群对水质因子的动态响应

为探究不同水文情景下白洋淀水体好氧反硝化菌群的演变规律和驱动机制,基于水质调查和高通量测序技术,进行了水体水质因子分析、好氧反硝化菌群α多样性分析、物种组成和网络分析.结果表明,白洋淀水体呈弱碱性,丰水期水体T最高,DO最低,冰封期T最低,DO最高.白洋淀水体在枯水期、丰水期、平水期和冰封期下NH₄⁺-N、NO₂^--N、NO₃ ^--N、TN、高锰酸盐指数、Fe和Mn之间均存在显著差异（P < 0.01）,其中TP在不同水文情景下不存在显著差异（P > 0.05）.不同水文情景下水体中最大的细菌门类为Proteobacteria,相对丰度较高的属为Magnetospirillum、Aeromonas、Pseudomonas、Azospirillum和Bradyrhizobium.此外,好氧反硝化菌群的α多样性均存在显著差异（P < 0.001）,冰封期菌群丰富度最高,枯水期和冰封期菌群的多样性和均匀度最高.经RDA、Mantel分析,菌群的水质驱动因子在不同水文情景下有所差异,枯水期菌群的水质驱动因子为pH、NO₃^--N、NO₂^--N和高锰酸盐指数,丰水期菌群的驱动因子为pH、T、DO、NO₂^--N和TP,平水期的驱动因子为NO₂^--N、Fe和高锰酸盐指数,冰封期菌群的驱动因子为NO₃^--N和NO₂^--N.网络分析表明与水质驱动因子相关的物种存在时间差异,枯水期与水质驱动因子相关的属为Magnetospirillum、Aeromonas和Azoarcus,与丰水期相关的属为Magnetospirillum、Pseudomonas和Aeromonas,与平水期相关的属为Magnetospirillum、Pseudomonas和Limnohabitans,与冰封期相关的属为Magnetospirillum、Azoarcus和Pseudomonas.不同水文情景关键水质因子（主要是T、DO、NO₃^--N和高锰酸盐指数）与好氧反硝化菌群之间的关联关系,随着时间演变也在逐渐发生变化.综上,通过对不同水文情景下白洋淀水体好氧反硝化菌群演变特征及环境因子驱动机制进行研究,可为认识天然环境中好氧反硝化菌群演变机制提供依据.     

基于偏序集+SNA的市政工程安全风险评价

为科学管控市政工程安全生产问题,首先基于2015-2020年的92份市政工程生产安全较大及以上事故调查报告和社会网络评价方法提取关键致因因素,构建市政工程项目安全风险评价指标体系;然后利用点度中心度对评价指标权重进行排序,并结合偏好者信息实现对20个市政工程项目施工现场安全风险的偏序集评价;最后绘制了市政工程项目施工现...     

输水情景下白洋淀好氧反硝化菌群落对溶解性有机物的响应

溶解性有机物（DOM）是影响微生物群落演变的重要因素,而生态输水是白洋淀的一个重要特征,为了探究输水情境下DOM对好氧反硝化菌的影响,本文结合水体DOM的组分解析和好氧反硝化高通量测序技术,进行了水体好氧反硝化菌对DOM的响应研究.结果显示,白洋淀水体DOM的相对浓度存在显著差异,河口区要低于内部区;DOM呈现出较强自生源特征,河口区具有更高的分子量和更强的腐殖化;平行因子法解析出3种类蛋白组分和1种类腐殖质组分,类蛋白组分占比达到35.64%~96.38%,与荧光区域积分得到类蛋白占主体的结果相一致.与此同时,该时期水体好氧反硝化菌主要属于变形菌门（Protebacterice）,主要包括Cupriavidus、Aeromonas、Thauera、Shewanella和Pseudomonas,与随机森林筛选出的指示物种相一致;网络分析得到35个网络关键节点,主要隶属于Thauera、Cupriavidus以及Unclassified_bacteria;冗余分析（RDA）显示类腐殖质物质是影响水体整体好氧反硝化菌群落组成的因子,类蛋白物质是影响指示物种群落和关键节点群落结构分布的重要因素.综上可知,水体溶解性有机物中类蛋白组分可以作为筛选适于生态输水期水体特征的耐低温高效好氧反硝化菌的碳源选择.     

基于SNA的环鄱阳湖城市群网络结构的经济联系分析

借鉴社会网络分析方法和城市引力模型,从网络的基本形态、结构属性和网络特征3个维度对环鄱阳湖区城市群整体和分区的经济联系进行研究。研究表明：（1）从网络中心性角度看,整体网络中的中介程度不高,城市之间资源交换的程度不高,而各个圈层网络表现为南昌市的中心度很高,在城市群经济发展中起重要作用。（2）从小团体分析的角度看,整体网络被划分为两个联系紧密的团体,而核心区网络则出现了结构洞。（3）从角色分析角度看,整体网络角色可大致分为经济领导、辐射输出、接受辐射以及普通角色,而整体网络优势尚未发挥。由此,依据网络分析结果进一步提出实现环鄱阳湖城市群网络化优化发展的政策建议     

不同配比钙镁离子对垃圾渗滤液厌氧处理中微生物的影响

为揭示金属混合物对垃圾渗滤液厌氧生物处理中微生物的影响,选取了垃圾渗滤液中常见的钙离子和镁离子.利用直接均分射线法设计L1、L2和L3三种不同配比的钙镁离子混合物,通过高通量测序技术分析3种不同配比的钙镁离子混合物对微生物的影响,运用R软件绘制并分析环境因子与微生物间的相关性,借助R软件和Gephi可视化分析微生物间相互关系.结果表明:不同配比的钙镁离子混合物对微生物丰度产生不同的影响,而且环境因子与微生物间存在不同的相关性,微生物间存在不同的相互作用关系;然而,钙镁离子配比为L2时相对配比为L1和L3时,钙镁离子混合物对微生物的影响较小,环境因子与微生物间的相关性较弱,微生物间存在一定的负相关性;微生物间一定的竞争关系可能对体系存在积极作用,且体系中丰度较低的微生物也可能与其它微生物间存在较强的交互作用关系.