两种赤潮藻对SD和SMX的耐受性研究

探讨了海洋中常见药残磺胺嘧啶(SD)和磺胺甲恶唑(SMX)对球形棕囊藻和东海原甲藻生长的影响。结果表明:当这两种磺胺药物浓度大于20 mg/L时,球形棕囊藻和东海原甲藻的生长明显被抑制;SD和SMX对球形棕囊藻半数生长影响的浓度(EC50)分别为60～80 mg/L和20～40 mg/L;SD和SMX对东海原甲藻半数生长影响的浓度分别为20～40 mg/L和40～60 mg/L;两种藻培养96 h时扫描电镜观察,均显示高浓度下藻细胞膜严重破损,说明磺胺药物对其生长具有抑制作用。EC50对比表明球形棕囊藻对SD的耐受性强于SMX,而东海原甲藻对SMX的耐受性强于SD。两种藻对药残的耐受性明显强于其他藻种,在高浓度药残环境中占据生存优势。通过这项研究,试图探讨磺胺药物对河口及近海养殖区赤潮频发和赤潮消亡的影响。     

壬基酚对多刺裸腹溞连续世代的毒性效应

为探讨典型环境激素壬基酚(nonylphenol,NP)对枝角类浮游动物多刺裸腹溞连续世代的毒性效应,在实验室条件下,暴露连续3个世代(F0、F1、F2)多刺裸腹溞于0.02~0.10 mg·L-1的NP。15 d后测定成体死亡率、首胎繁殖时间、后代数目、成体蜕皮次数以及终点体长。研究结果表明,NP对F0代多刺裸腹溞具有很高的致死率;随着世代的增加,在相同NP质量浓度暴露下,与母代成体的死亡率相比,子代多刺裸腹溞成体的死亡率增高,致死毒性放大;NP对多刺裸腹溞连续3个世代的繁殖力都有显著抑制作用(P0.05),并随着世代递增,NP对子代繁殖力的抑制增强;在NP暴露下,多刺裸腹溞F0首胎繁殖时间明显推迟,NP暴露浓度与延迟程度呈正相关,呈现出剂量-效应关系,首胎繁殖时间延迟的趋势也存在于F1、F2世代中且存在放大效应;但是连续3个世代多刺裸腹溞成体的蜕皮次数都不受NP暴露影响;F0和F1世代多刺裸腹溞终点体长降低,并呈现明显的剂量-效应关系,但与F1相比,F2低浓度处理组受试个体终点体长呈增加趋势。对结果进行分析,认为多刺裸腹溞在NP暴露后的母代DNA或DNA完整性遭到破坏导致子代在相同NP质量浓度暴露下更容易受到NP致死性的影响;NP化合物具有的苯酚结构抑制枝角类体内葡萄糖、硫酸盐与类固醇的结合,从而引起体内荷尔蒙水平异常,最终对诸如生殖等生理行为造成不利影响;多刺裸腹溞成体的蜕皮次数都不受NP暴露影响表明蜕皮激素系统未受到干扰,且NP对生长的影响显然存在蜕皮外的其他作用机制。     

紫色土区裸露地植被恢复技术

通过现场调查和样方调查法,分别调查衡阳市紫色岩裸露地的地形、地貌、气候、母岩、土壤等因子,以及植被分布、生态环境、植物生长等.在此基础上,采用对比研究法,有选择地进行植物及其配置模式的适宜性试验、整地方式的对比试验、宜林型紫色土经济林树种选择试验,评价不同立地条件类型下的植物适宜性与不同配置模式群落的生态适宜性及水土保持能力,最终筛选出不同立地条件类型下适宜的植物及其配置模式与整地方式,为紫色土裸露地植被恢复与宜林地经济开发提供理论依据和技术基础.表18,参11.     

2014年春季东海大面积甲藻赤潮的生态特征

为准确掌握东海近岸海域赤潮发生情况,深入了解东海海域赤潮发生时和未发生时的生态环境条件,根据浙江省舟山海洋生态环境监测站对东海近岸海域常年的监测结果,选定从杭州湾外侧向南到温州南麂列岛的东海近岸海域为赤潮高发区,开展生态环境研究.2014 年4 月和5 月利用专业海洋调查船,按《海洋监测规范》对东海赤潮高发海域进行了二次综合海洋生态环境调查,结果发现调查海域氮、磷营养盐含量普遍较高,4 月研究海域无机氮均值为0.406 mg·L^-1,活性磷酸盐均值0.013 mg·L^-1;5 月无机氮均值0.244 mg·L^-1,活性磷酸盐均值0.004 mg·L^-1.大多数样品无机氮超一类海水水质标准,尤其是4 月91.7%的样品超-类海水标准,5 月也有35.7%样品超-类海水标准.硝酸盐氮是无机氮的主要存在形式.2014 年5 月调查期间发生了大面积的赤潮,赤潮原因种是东海原甲藻（Prorocentrum donghaiense）,细胞密度平均在107/L 以上.分析赤潮发生前后的水环境变化,5 月调查海域海水温度有较大上升,各海域水温均超过了20 ℃,海域平均温度从4 月的15.9 ℃上升到5 月的21.9 ℃.通过本次研究发现在营养盐浓度普遍较高的调查海域,水温上升是引发赤潮的关键因素.使用专业统计软件SPSS17 发现赤潮藻类的细胞密度与水温、化学需氧量和溶解氧存在着极显著的正相关（P〈0.01）,与活性磷酸盐、硝酸盐氮和无机氮存在着显著负相关（P〈0.05）.另外本次调查还发现,大面积东海原甲藻赤潮暴发后,活性磷酸盐被大量消耗.综合目前有关东海原甲藻赤潮期间对活性磷酸盐的吸收动力学研究,发现今后应进一步加强这方面的调查研究.     

不同下垫面土壤凝结水特征及其影响因素

凝结水是干旱区生态系统重要的水分来源。2010年6-7月采用底部连通和不连通的微渗计对塔里木河下游地区胡杨林、柽柳丛和裸地3种典型下垫面土壤凝结水的变化特征、形成时间及其影响因素进行了研究。结果表明:①观测期间研究区裸地土壤凝结水总量最多,其次为柽柳丛的,而胡杨林的最小,其凝结水总量分别为2.60、2.49、1.26 mm,方差分析显示,不同下垫面类型土壤的日均凝结水量之间存在极显著差异(P<0.01);②凝结过程一般从22:00持续到次日8:00,晴天日出后一定时间范围内凝结现象仍继续发生,3种下垫面土壤凝结水量的变化趋势均呈双峰曲线,2:00~4:00左右达到第1个峰值,第2个峰值出现在8:00左右;③连通微渗计产生的凝结水量显著高于不连通微渗计的(t<0.01)。凝结水量主要受气温、大气相对湿度、地温、风速以及下垫面等因素的影响。     

种植蔬菜地与裸地氧化亚氮排放差异比较研究

采用大型原状土柱试验研究了种植蔬菜地与未种植蔬菜裸地土壤氧化亚氮（N2O）排放的差异。试验结果表明,施肥但未种植蔬菜的裸地土壤N2O排放量远大于种植蔬菜地的土壤N2O排放量,裸地土壤N2O平均排放通量为193μg.m-2.h-1,而种植蔬菜后土壤N2O平均排放通量减少至60μg.m-2.h-1;相应地,裸地的N2O排放总量也要远高于种植蔬菜地的N2O排放总量。同时,低施氮量（N1,500 kg.hm-2）下裸地的N2O排放量要比高施氮量（N2,750 kg.hm-2）且种植蔬菜时裸地的N2O排放量大,如2007年10月至2008年9月试验期间,N1处理下裸地总N2O-N排放量为9.54 kg.hm-2,而N2处理（种植蔬菜）下总N2O-N排放量仅为4.21 kg.hm-2。此外,未种植蔬菜时裸地土壤N2O排放系数远大于种植蔬菜时,如N1种植蔬菜时为0.39%,但未种植蔬菜的裸地土壤排放系数为1.76%。研究说明种植作物与否对土壤N2O排放有重要影响,因此在估算农田土壤N2O排放温室气体量时,需考虑裸地的贡献能力。     

深度学习在裸地扬尘源监测中的应用研究

裸地是扬尘的重要来源,施工建设过程中形成的裸地极易在大风天气作用下造成扬尘污染。因此,快速、有效地定位裸地位置,并确认其管控措施落实情况,对于开展裸地扬尘源监管具有重要意义。基于高分辨率遥感监测数据,结合人工解译裸地扬尘源数据集,以北京市大兴区为例,利用深度学习方法对裸地和防尘网覆盖裸地进行分类识别。同时,利用颜色匹配法对大兴区防尘网覆盖裸地进行识别,横向评估深度学习方法的识别精度。结果显示：深度学习方法对防尘网覆盖裸地的识别精度达97%,对裸地的识别精度达61%;颜色匹配法对防尘网覆盖裸地的识别精度达85%。防尘网覆盖裸地的颜色特征鲜明,深度学习方法和颜色匹配法对防尘网覆盖裸地的识别精度都在85%以上。深度学习方法对于面积大于2 000 m²的图斑有着较好的识别精度。深度学习方法可以提高裸地遥感解译的效率,实现规范化图像识别,可以作为人工判读的辅助手段。在实际应用中,可通过进一步积累样本来增强模型性能。深度学习方法适用于裸地扬尘源线索快速发现、工地防尘网措施落实情况快速检测等场景。     

应用模式生物检测饮用水源颗粒物的毒性效应

悬浮颗粒物在自然水体中广泛存在,大量小颗粒物(粒径<1μm)可吸附、聚集水中多种污染物,从而形成新的复合污染,影响水生生态系统。已有研究表明,颗粒物粒径越小,传统饮用水处理工艺越难以去除,因此,其表面吸附的污染物也会随之残留在水体中,对饮用水安全产生影响。本研究对南京某自来水厂进水和出水中的颗粒物进行了测定和对比,并选用3种不同种类的模式生物包括发光菌(Photobacterium phosphoreum)、纤细裸藻(Euglena gracilis)和蚕豆(Vicia faba L.),对饮用水源水中不同粒径颗粒物的毒性效应进行了测试。结果表明,传统水处理工艺对小颗粒物(粒径<1μm)的去除效果并不理想;经传统水处理工艺处理后,出水仍显著抑制发光菌发光强度以及纤细裸藻生长,对蚕豆的污染指数较高,可能存在一定健康隐患;进水中颗粒物粒径<1μm组对发光菌发光强度和纤细裸藻生长的抑制效应显著大于粒径≥1μm颗粒物组,蚕豆根尖的污染指数也更高,毒性更强。本研究结果可为饮用水的生物毒性检测和水处理工艺改良提供参考。     

丙烯酰胺对水环境中典型微藻的毒性效应

作为可疑致癌物,丙烯酰胺(acrylamide,AM)是目前各国政府和广大民众普遍关注的重要污染物.为探究AM对水体生物的毒性效应及可能存在的生态风险,本文以海洋微藻东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)和淡水微藻莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)为研究对象,采用室内培养法,测定了不同暴露浓度的AM对2种微藻生长、形态和生理状态的影响.结果显示,AM对2种藻类生长均有显著的抑制作用(P0.05),96 h半抑制质量浓度(EC_(50))分别为22.79 mg·L~(-1)和161.8 mg·L~(-1);最高无抑制浓度(NOEC)分别为1.04 mg·L~(-1)和9.84 mg·L~(-1).不同微藻对AM胁迫的响应存在较大的差异性,与莱茵衣藻相比,东海原甲藻对AM更敏感.扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)结果显示,当受到AM影响时,2种藻细胞严重变形,表现出塌陷、质壁分离、空泡数量增多和叶绿体片层结构少量断裂等现象;叶绿素含量和F_v/F_m(PSⅡ最大光化学量子产量)测试表明AM可以通过破坏微藻的光合系统而抑制光合作用.AM对东海原甲藻属于中毒性物质,对莱茵衣藻属于低毒性物质.     

贵州黔东南州三板溪水库春季拟多甲藻水华特征

2011年3月13日对贵州省黔东南州三板溪水库进行春季浮游植物调查的结果表明,三板溪水库Ⅱ号采样点(下革东)发生以佩纳形拟多甲藻为优势种的拟多甲藻水华,细胞密度高达1.15×10⁷cell/L;板溪水库总氮的最低值为2.09 mg/L,总磷的最低值为0.95 mg/L,三板溪水库的总氮、总磷含量较丰富,不存在总氮或总磷是限制性因子;通过SPSS16.0统计软件分别进行Pearson 积距相关系数分析表明,氮磷比是三板溪水库发生拟多甲藻水华的主要影响原因。