基于BPNN模型的微生物群落演替主导因子分析

采用CSTR型产酸-硫酸盐还原反应器处理高浓度硫酸盐废水,根据原型试验,利用带动量的自适应学习速率梯度下降算法,建立BPNN模型,预测碳硫比(C/S),硫酸盐负荷率(Ns),pH值和碱度(ALK)4个关键生态因子对硫酸盐去除率(η)的影响.在此基础上,采用信息流(IF),分割连接权值(PCW)和偏导数(PaD)3种方法,定量化分析网络各层神经元的连接权值,从而明确了引发微生物群落生态演替全过程的主导因子是C/S.不同的生态因子在生态演替的3个阶段所起的主导作用各不相同.pH值是演替阶段I的主导因子,C/S是演替阶段II的主导因子,Ns是演替阶段III的主导因子.     

固定化菌种降解2,6-二叔丁基酚的研究

用前期研究中获得的2,6二叔丁基酚(简2,6DTBP)降解菌(Aeromonassp.),进行了对2,6二叔丁基酚的降解性能等研究。结果表明菌株经固定化包埋后,降解底物2,6DTBP的能力大大提高。在100.0mg/L的初始浓度下其降解率在12d可达到81%。通过对固定化菌株的降解反应过程的动力学分析,其对底物的降解反应符合一级动力学特征,当2,6DTBP初始浓度为100mg/L时,固定化菌种其动力学常数为0.1232,半衰期为5.63day。扫描电镜观察到菌种在海藻酸钙包埋载体中能良好地生长和繁殖。     

农业气候资源综合评价方法研究——以辽宁省为例

根据辽宁省农业气候资源特点,利用特尔斐法设计了由年太阳总辐射等11个要素组成的农业气候资源综合评价指标体系。根据层次分析法原理,构建由目标层、准则层、指标层组成的指标体系框架,并逐一确定每个评价指标的权重。通过计算单项农业气候资源指数,分别对光能资源、热量资源、水分资源的优劣程度进行评价,在此基础上计算资源优势度,完成对农业气候资源的综合定量评价。利用辽宁省52个气象台站2006年气象资料和1971—2000年30年气候资料,分别对52个评价单元2006年和常年农业气候资源的优劣程度进行综合评价。结果表明:辽宁省30年平均农业气候资源优势区大部分位于环渤海湾沿海一带,农业气候资源优势度在0.5以上;2006年朝阳县、阜新县、锦州大部、沈阳大部、昌图、盘锦及营口部分地区农业气候资源优势度偏低,光、温、水条件综合匹配稍差。     

基于灰色关联度的污染物排放主导因素研究——以苏州市为例

应用灰色关联度理论对1991～2007年间影响苏州市工业污染物排放的主导因素进行分析。初步研究结果表明,在分析时段内,规模效应、结构效应以及广义技术效应对苏州工业污染物的排放影响都比较大。对于每一种污染物排放,不同效应影响程度不同。总体上看,分析时段苏州地区工业污染物排放受万元污染物排放系数(技术减排效应)影响最大,GDP总量(规模效应影响)次之,第二产业比例(产业结构效应)最弱。1991～2007经济规模增长对污染增加的贡献十分明显,产业结构调整因素还未产生明显的环境效益。技术进步的作用显著。综合起来,污染排放增加量与GDP增加相比较为缓和。苏州必须充分挖掘技术效应在污染削减中的作用,有效地实施产业结构优化和升级,以确保节能减排任务的实现。     

小麦根际优势菌对畜禽用抗生素的敏感性研究

文章通过培养的方法分析了小麦根际微生物的群落结构以及对常用畜禽用抗生素的敏感性,研究结果表明,小麦根际土壤微生物总数为5.251×108cfu/g,其中细菌占绝对优势,占总菌数的99.04%,放线菌占0.09%,真菌占0.06%。从中分离出10株优势细菌,经过分子生物学鉴定均与芽孢杆菌属(Bacillus)亲缘关系较近。这10株优势菌对土霉素和四环素的敏感性研究结果表明,大部分菌株对土霉素的敏感性高于四环素,不同的菌株对同一种抗生素的敏感性差异较大。10株菌对土霉素的敏感浓度在10～100μg/L之间,对四环素的敏感浓度在100～500μg/L之间。     

淀山湖水华高发期浮游植物群落变化特征研究

根据2009年5～10月淀山湖浮游植物数量和种类的观测结果,对水华高发季节浮游植物群落组成特点及优势种交替过程进行分析,初步探讨这一时期浮游植物群落特征与环境因子的关系.结果表明,这一时期浮游植物主要由蓝藻和绿藻组成,蓝藻在密度上、绿藻在种类上占优势.水平分布上,西部和西南部的蓝藻密度值和种类数较高.总密度最高峰出现在9月,其值为23.40×107cells.L-1,其中蓝藻数量占90.3%,各样点间总密度差异显著(ANOVA,P<0.05).优势种在调查期间存在明显的交替现象,蓝藻门微囊藻属(Microcystis)藻类逐步成为优势种并形成水华.水温与pH是影响水华发生的重要环境因子,微囊藻受风向影响容易向下风向水域聚集形成水华.淀山湖中部和西部的浮游植物多样性较差,水华暴发时,全湖多样性指数降低,群落结构趋于简单.     

祁连山高山灌丛生物量分配规律及其与环境因子的关系

以祁连山3300~3700m高山灌丛为研究对象,采用标准地、样方收获法以及壕沟挖掘方法,对不同海拔高度灌丛生物量,器官生物量进行调查,并分析灌丛生物量分配规律及其与环境因子的关系。结果表明：（1）祁连山高山灌丛生物量与海拔高度呈现显著的负相关性（y=-37.074x＋142 627,P=0.01,R2=0.589）,随着海拔的升高,灌丛总生物量,地上生物量以及地下生物量均呈现下降的趋势。灌丛根茎比随着海拔的上升先增加后减小,呈倒U型。（2）土壤含水量对地下部分生物量的影响相对于地上部分而言更加明显（R2=0.478）,地下各器官相关性系数依次为粗根生物量（R2=0.981）〉细根生物量（R2=0.661）〉须根生物量（R2=0.375）;土壤容重随着海拔的上升而增加,灌丛总生物量则减少,呈现出灌丛生物量随着海拔的上升而减少的趋势;土壤含水量、土壤容重与土壤温度共同对灌丛生物量起着重要的作用。     

不同退化程度喀斯特生态系统根际土壤的养分分布特征

以贵州中部喀斯特地区由乔木林、灌木林和灌草丛等不同退化程度生态系统中的优势物种根际土壤为研究对象,测定其C、N、P全量及有效态质量分数,分析各优势物种根际土壤的养分变化。结果表明：3个生态系统中不同优势物种根际各类土壤养分质量分数变化较大,其中,土壤C、N、P养分为乔木林中园果化香根际土壤质量分数最高,白枥根际养分质量分数最低。可溶性有机碳质量分数为乔木林中最低,其平均水平不超过10 mg·kg-1。土壤磷素的供给能力为乔木林的园果化香和刺秋相对较强,其中园果化香中达到1.5%。而且优势树种间根际土壤有效态养分质量分数的差异明显高于全量养分,说明喀斯特地区根际土壤养分差异性主要受植被因素的影响,土壤有效态养分较全量养分对植被群落演替的响应更为灵敏,而且根际土壤养分质量分数和形态的变化与土壤有机碳质量分数有显著的正相关关系,这进一步说明喀斯特地区植被类型的变化对土壤养分的循环利用具有重要的影响作用。     

长江口邻近海域赤潮水体浮游植物光吸收特性分析

根据2013年8月对长江口邻近海域赤潮水体浮游植物优势物种及光吸收特性进行调查,在34个调查站位中,共10个站位发生赤潮,其中,6个站位发生硅藻赤潮,3个站位发生甲藻赤潮.赤潮水体和非赤潮水体浮游植物吸收系数变化很大,440 nm处吸收系数范围分别为0.199~0.832 m-1和0.012~0.109 m-1;而比吸收系数变化相对较小,440 nm处比吸收系数在赤潮和非赤潮水体的平均值分别为0.023 m2·mg-1和0.035 m2·mg-1.从赤潮水体向非赤潮水体过渡,大粒径浮游植物所占比例减小,小粒径浮游植物所占比例上升,打包效应减小,因而比吸收系数升高.浮游植物粒径指数的变化对440 nm和675nm处的比吸收系数变化的贡献可分别达到43%和25%.不同类型赤潮(如硅藻和甲藻赤潮)在浮游植物粒级结构接近的情况下吸收光谱仍具有明显差异,这是色素组成不同的结果.甲藻赤潮中硅甲藻黄素和叶绿素c2的浓度之和与叶绿素a浓度的比值大于硅藻赤潮,是甲藻在465 nm附近出现吸收肩峰的重要原因.     

白洋淀优势鱼类中喹诺酮类抗生素的生物累积特征及其与环境因子相关性

喹诺酮类抗生素（quinolone antibiotics,QNs）易富集于水生生物中,近年来在我国湖泊中广泛检出,且其生物富集系数和营养传递行为具有明显的时空异质性.本研究选取白洋淀9种优势鱼类为研究对象,分析14种QNs的生物累积特征及其与环境因子的相关性,评估了QNs健康风险.结果表明,白洋淀水体中∑QNs质量浓度范围为0.7400~1590 ng·L^-1,其中氟甲喹（flumequine,FLU）、喹酸（oxolinic acid,OXO）和氧氟沙星（ofloxacin,OFL）检出率较高,FLU平均质量浓度最高;鱼类体内∑QNs含量范围为17.1~146 ng·g^-1,其中环丙沙星（ciprofloxacin,CIP）和FLU平均含量较高.生物累积系数（bioaccumulation factors,BAF）范围（L·kg^-1）为96.2（BAF_MAR）~489（BAF_CIP）,表明QNs在鱼类中的生物累积能力较低.5种检出率较高的QNs［恩诺沙星（enrofloxacin,ENR）、FLU、马波沙星（marbofloxacin,MAR）、诺氟沙星（norfloxacin,NOR）和OFL］的营养放大因子（trophic magnification factors,TMF）范围为0.714（TMF_MAR）~1.33（TMF_ENR）,其中ENR呈营养放大,FLU、MAR和QNs呈营养稀释.理化参数与BAF和TMF相关性分析结果表明,pH、T、SD、DO、COD、TP、TN、NH₄⁺-N、NO₃^--N和PO₄^3--P与BAF和TMF相关性较为显著.健康风险评估结果表明,CIP的危害系数（hazard quotient,HQ,0.0040~0.026）显著高于其它QNs（≤0.0050）,危害指数（hazard index,HI）范围为0.0010~0.035,具有高健康风险.因此,应制定更为严格的抗生素排放标准,减少湖泊外源有机质和营养物质输入,以减少污染物在鱼类体内的生物累积,降低抗生素污染水平和健康风险.