城市人工构筑物的多尺度生态影响

人工构筑物是城市生态系统的重要组成部分,是人-自然耦合关系的基本作用单元。自然要素中的水、土、气、生通过人工构筑物这一基本单元作用或影响人的生存、健康与发展,而人通过构筑物作用或影响自然中的水、土、气、生,进一步进化成人为主导、构筑物为基础、自然要素为条件的城市生态系统。论文综述了近年来人工构筑物多尺度生态影响的研究进展,评述了人工构筑物对土壤（水）、大气、生物生态影响的前沿动态,提出了各研究分支的关注重点及要解决的关键问题,分析了人工构筑物生态学研究的方法学问题与挑战,展望了未来该领域的基本发展走向。论文认为,构筑物生态影响涉及城乡水、土、气、生及人的健康等不同方面,现有的相关研究分散而局部,且受技术方法局限,分析结果存在很大的不确定性,研究面临巨大的转型挑战。未来构筑物生态学研究需要多学科、多尺度、多层次的系统化方法与技术的推动,城乡生态观测与实验技术的发展、多源数据处理技术以及智能计算方法的创新是该领域取得重大发展的基础与条件。     

铜绿微囊藻高温胁迫后的生长补偿效应

为探究藻类受高温胁迫后的恢复生长情况,以铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)为材料,设置了40 ℃高温组及25 ℃对照组,分别处理3、6和12 d后转入25 ℃进行恢复培养30 d,测定生长过程中的细胞密度以及Chla(叶绿素a)、CAR(类胡萝卜素)、Pro(可溶性蛋白)、Sug(可溶性糖)和丙二醛的含量. 结果表明:40 ℃高温下铜绿微囊藻的生长受到显著抑制,胁迫至第12天时,细胞密度、ρ(Chla)和ρ(CAR)分别比对照组降低了81.08%、97.89%和90.31%. 解除胁迫后,40 ℃处理3 d组呈现一定的超补偿,细胞密度、ρ(Chla)和ρ(CAR)在恢复培养30 d的平均补偿指数分别为1.63、0.90和2.12;40 ℃处理6和12 d组呈现低补偿,恢复培养至第30天时,ρ(Pro)分别比对照组降低了14.86%和48.75%,ρ(Sug)分别比对照组降低了18.77%和53.73%. 胁迫时间越长,丙二醛含量越高,长时间(12 d)的高温胁迫会对细胞造成永久伤害. 采用Logistic方程拟合生长曲线,40 ℃处理6 d组在恢复培养24 d后出现明显的超补偿,细胞密度增大,预计39 d后超过40 ℃处理3 d组. 高温诱发超补偿生长与自然界中藻类暴发的过程具有密切关系,这种内源性因素及藻体生理特征的变化可为湖泊水华发生的理论研究提供依据.      

菲-Cd单一与联合作用对毛蚶的氧化胁迫及损伤

采用静态染毒实验研究了菲和Cd2+单一作用与联合作用下胁迫9 d和清洁海水恢复过程中毛蚶体内超氧化歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活力和丙二醛(MDA)含量的变化。结果表明,在本实验的染毒条件下,毛蚶体内SOD和CAT活力呈现被诱导的趋势,MDA含量水平低于对照组。高浓度(菲50g/L,Cd 500g/L)比低浓度(菲10g/L,Cd 100g/L)的作用明显。菲对毛蚶的氧化胁迫作用大于Cd2+的作用,菲和Cd2+联合作用对毛蚶的氧化胁迫大于菲和Cd2+的单独作用。这两种污染物对毛蚶的氧化胁迫在消除污染后可以逐渐恢复,其中,Cd2+低浓度组(100g/L)在进行清水恢复后,SOD和CAT活力与对照组无显著性差异,说明毛蚶具有较好的抗氧化胁迫性和自我恢复能力。     

镉胁迫对银条内镉残留及其品质的影响

为探索重金属Cd对银条（Stachys floridana Schuttl.ex Benth.）地下茎品质的影响及其Cd残留情况,将银条地下茎在经消毒的沙子中发芽生长,并浇灌改良Hoagland营养液,待银条长到第一朵花的花蕾出现时,对生长状况良好的银条按一定周期浇灌不同质量浓度的Cd^2＋（CdCl2分析纯）,以不施镉为对照,两个月成熟后采其地下茎进行品质测定,并利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定经消解的样品中Cd的含量。实验结果表明,随着Cd胁迫质量浓度的增加,可溶性糖、可滴定酸、可溶性蛋白含量逐渐降低,呈负相关关系,相关系数分别为-0.984 9^＊＊、-0.991 2^＊＊和-0.893 3^＊＊,其含量分别为对照的58.40%、57.56%和75.68%;可溶性固形物、维生素C含量呈先稍微上升然后再下降的趋势,而粗纤维的含量则逐渐升高,但数值变化不是很明显;Cd在地下茎中的残留随着Cd胁迫质量浓度的增加而升高,且各处理与对照呈极显著差异,并与国家蔬菜卫生标准相比,Cd含量严重超标,在250 mg·L^-1的Cd质量浓度下其残留是国家标准的16.46倍。     

水环境胁迫下的环鄱阳湖区城市化格局响应

当前城市化和水环境问题已成为全球共同面临的富有挑战性的问题,选取环鄱阳湖区作为研究样区,借助GIS技术,采用空间统计方法并建立水环境胁迫模型,对这种水环境胁迫下的城市化格局响应进行了研究。研究表明：（1）综合城市化计算显示,环湖区的城市化格局是随着与鄱阳湖体距离的增大,其城市化水平呈现出先增大后减小趋势,表明湖泊对城市化影响总体上显现出与距离相关的非线性分异格局;（2）空间统计结果显示,水资源富集的环湖核心区的空间关联比较显著,其水质对城市化水平的胁迫作用比较明显;（3）水胁迫度比较表明,在环湖边缘区和外围区水环境对城市化的胁迫强度级别有明显差异,随着与鄱阳湖体距离的增大,水环境对城市化的胁迫力也增大,表现出“中心 外围”逐渐增大的阶梯变化趋势     

模拟酸雨与重金属复合胁迫对绞股蓝生长及根际微生物的影响

通过盆栽试验研究了不同pH值的模拟酸雨与Zn(30和400 mg.kg-1)、Cd(1和15 mg.kg-1)单独或复合胁迫对绞股蓝(Gynostemma pentaphyllum)药用成分——总皂甙含量以及根际土壤微生物数量和组成的影响。结果表明:不同pH值的模拟酸雨均能抑制细菌、放线菌、氮素生理类群的生长,其数量随酸雨pH值的降低而不断减少;真菌、纤维素分解菌数量随酸雨pH值的降低呈先升高后降低的变化趋势;绞股蓝茎叶总皂甙含量随酸雨pH值的降低而降低。酸雨影响下,单施低浓度的Zn(30 mg.kg-1)或Cd(1 mg.kg-1)时,根际3大类群微生物、氮素生理类群、纤维素分解菌、绞股蓝总皂甙含量均高于无重金属处理;但当Zn(400 mg.kg-1)或Cd(15 mg.kg-1)处于高浓度时,它们又明显低于无重金属处理。酸雨影响下,Zn(30 mg.kg-1)或Cd(1 mg.kg-1)为低浓度水平时,Zn-Cd复合污染对根际3大类群微生物、氮素生理类群、纤维素分解菌、绞股蓝茎叶总皂甙含量影响表现为拮抗效应;Zn(400 mg.kg-1)或Cd(15 mg.kg-1)为高浓度水平时,Zn-Cd复合污染对根...     

SO2和NO2胁迫对红花荷等植物光合生理影响及抗性评价

为探讨红花荷(Rhodoleia championii)等12种园林植物抗SO2和NO2污染能力,以1～2年生实生苗为材料,通过人工气候室的盆栽实验,研究不同SO2和NO2混合气体胁迫对园林植物苗木光合参数和相对叶绿素含量的影响,并利用隶属函数法及系统聚类分析法对其抗SO2和NO2污染能力进行了综合评价。结果表明,植物叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和相对叶绿素含量基本上随着SO2和NO2胁迫的加剧而逐渐降低,但水分利用效率受净光合速率和蒸腾速率变化的影响规律不明显。综合隶属函数和聚类分析可知,红花荷和红千层(Callistemon rigidus)抗污染能力强,杜鹃红山茶(Camellia azalea)和粉红羊蹄甲(Bauhinia blakeana)抗污染能力较强,红花银桦(Grevillea robusta)和无忧树(Saraca divespierre)抗污染能力中等,大叶紫薇(Lagerstroemia speciosa)、金花风铃木(Tabebuia chrysantha)和腊肠树(Cassia fistula)抗污染能力较弱,而本地火焰木(Spathodea nilotica)、复羽叶栾树(Koelreuteria bipinnata)和樱花(Prunus serrulata)抗污染能力弱。研究结果为火电厂、陶瓷厂、钢铁厂、石化厂等重度酸污染地区植物选择提供参考。     

塔里木河下游土地利用格局的景观生态学评价

利用 1 988— 2 0 0 0年新疆塔里木河下游TM影像解译的土地覆盖 (土地利用图 )和景观多样性指数、斑块重要值、破碎度、分维数等景观生态学指标 ,进行了塔里木河下游土地利用格局的空间分布和时间动态分析。     

外源Mo降低As(III)和As(V)对水稻的毒性及As的积累

通过溶液培养试验,研究外源添加Mo对2种价态砷(As(III)和As(V))胁迫下水稻吸收积累Mo和As的影响。结果表明,这2种价态的As对水稻生长均有抑制作用,As(III)比As(V)对水稻毒害更明显,添加Mo可缓解As对水稻的毒害。As添加可影响水稻根系和茎叶对Mo的吸收积累,但是不同价态As对Mo积累量的影响不一致。同时,Mo的添加也可以显著地降低水稻根系和茎叶对2个价态As的吸收积累。在100 μmol?L^-1 As(III)处理下,添加0.1和0.5 mg?L^-1的Mo可导致水稻根系As积累量分别比对照处理降低38.8%和52.8%,茎叶As积累量分别降低5.1%和10.6%;当As(V)浓度为100 μmol?L^-1时,添加0.1和0.5 mg?L^-1的Mo可导致水稻根系As积累量分别比对照处理降低15.4%和62.4%,茎叶As积累量分别降低11.9%和23.7%。Mo的添加还能显著地降低2种价态As在水稻根系和茎叶中的富集系数。因此,通过施用适量的Mo肥可以用来防治农田As污染,降低As对人体健康的危害。     

La—Gly—VB6对Pb—Cd复合胁迫下植物的影响

研究Pb-Cd复合污染对5种树木叶片的生理伤害和La-Gly-VB6对Pb-Cd污染胁迫的缓解作用。实验结果表明,La-Gly-VB6能明显减轻Pb-Cd污染造成的植物叶片叶绿素含量下降、质膜透性增加,过氧化氢酶活性改变和Pb富集量上升。说明La-Gly-VB6对Pb-Cd污染胁迫具有一定的防护作用。