环境微生物群落分析的T-RFLP技术及其优化措施

末端限制性酶切片段长度多态性分析(terminal restriction fragment length polymorphism, T-RFLP)是近年来发展起来的、不依赖于培养的微生物群落分析方法之一.由于其在微生物群落结构分析方面的特点,包括分辨率高、易于实现自动化及互联网海量数据共享等优势,自1997年最先被报道以来得到了广泛的应用,成为环境微生物群落分析的最强有力的工具之一.本文详细介绍了T-RFLP技术的原理,并从环境样品群落DNA的提取、引物设计和PCR扩增、限制性酶切、电泳分离检测和T-RFLP图谱解析等5个方面讨论了用该技术解析环境微生物群落的方法和技巧,简述了近8 a来国外T-RFLP技术在群落分析中的研究进展.类似于其他的分子微生物生态学技术, T-RFLP也有自身的缺陷,因此重点分析了该技术的局限性及相应的解决办法.图2表1参62     

全氟化合物对水生植物的生态效应研究Ⅰ——典型城市河道全氟化合物的暴露水平及植物富集特征

全氟化合物(perfluorinated compounds,PFCs)近年来得到国内外广泛关注,针对工业源排放区域的环境暴露、来源解析以及动物层面的生态效应有较多研究,但对于普遍存在于非工业源(生活源)的城市河道PFCs暴露及水生植物富集等研究较为缺乏。本研究选择位于北京北部东西贯通的城市河道——清河水体为对象,分析结果表明,清河水体中12种目标PFCs均有检出(总量最高为65.45 ng·L-1),并以全氟丁烷磺酸盐(perfluorobutane sulfonate,PFBS)为主(最高达45.63 ng·L-1);6种水生植物(篦齿眼子菜、黑藻、金鱼藻、芦苇、菖蒲及水葱)的富集物质均以全氟辛烷磺酸盐(perfluorooctane sulfonate,PFOS)和全氟辛酸(perfluorooctanoic acid,PFOA)为主,沉水植物中金鱼藻对于PFOS的蓄积效果优于黑藻及篦齿眼子菜,挺水植物中根部PFCs含量高于茎叶,根部PFOA及PFOS含量高于茎叶,但全氟丁酸(perfluorobutanoic acid,PFBA)含量茎叶则高于根部。整体来看,尽管芦苇、菖蒲和水葱3种挺水植物尚不能作为PFCs的超富集植物,但其根部对PFCs均有显著的吸收效果,具有一定的生态修复潜质;沉水植物中金鱼藻是北方自然河道的优势物种,且对PFOS具有显著的富集效应,因此有必要进一步探索其PFCs生物指示和生态修复功能。     

太原市空气中硫污染物在植物体内积累的研究

太原市是我国污染最严重的城市之一 ,SO2 是污染的主要因子。文章对该市 5 4科 12 1种绿化植物作了调查 ,测定比较了 44种植物叶片的含硫量 ,在一年时间内逐月测定了国槐树枝条和叶片的含硫量 ,分析了硫化物在树体内积累的动态规律 ,为利用绿化植物净化污染提供了科学依据     

杭州城市热岛空间分布及时域-频域多尺度变化特征

利用杭州20个自动气象站逐时数据计算2006年四季各站平均热岛强度,用薄盘样条函数法研究杭州城市热岛的空间变化,发现:夏秋季时较强,而春冬季强度较弱;总体趋势是杭州市丰体城区最大,向外辐散,逐渐减弱.利用2006年2月～2007年2月逐时气象数据,结合Morlet小波变换方法分析了杭州热岛周期变化特征,发现:其在频域上具有多尺度的周期振荡,尺度主要是24 h(日)、168 h(周)和1 490 h(2月).以日为周期的热岛强度与局地气候系统、地面长波辐射、近地层热量交换、人为热的日周期变化有关;而以周为周期的热岛强度变化成因主要与人类活动及城市大气污染物排放的"周末效应"有显著的关系;以2个月为周期的变化特征与一些较大尺度的自然变化相关.结果表明,杭州城市热岛时空变化是天气系统、地面长波辐射、下垫面、大气污染、人为热、人类活动、近地层热量交换等共同作用的结果.     

基于景观指数聚类的粤北典型区景观生态区划

通过选取不同层次的景观指数,对粤北典型区域的景观生态子区进行分区研究,探讨了景观指数在景观生态区划方面的应用,为景观生态区划提供了一种新的思路和方法。采用2009年广东省南雄市DOM数字正射影像为数据源,应用ENVI 4.3和ARCGIS 9.3对遥感影像进行解译和分类,把研究区景观类型分为耕地、林地、疏林地、城镇建设用地、水体、未利用地6大类;根据镇级行政界线把研究区分为18个景观生态子区;选取不同层次的景观指数,应用Fragstats 3.3计算研究区的景观指数;以经过筛选后的景观指数为变量因子,18个景观生态子区为聚类对象,在SPSS 17.0中选择Q型聚类欧式距离平方法进行聚类分析,在聚类图谱中选择水平距离7.5为标准线,对景观子区进行分类,把18个景观生态子区分为4个区域。聚类结果显示,各分区内子区的景观结构特征高度一致。把景观指数应用到景观生态区划,通过聚类分析,分区结果能够较好的反映景观生态结构的显著特征与空间分异状况。     

重庆市主城区典型道路的交通噪声

选取重庆市主城区典型道路,实测了交通噪声昼夜、水平和垂直变化,结果表明：交通噪声昼夜等效A声级高速公路最高,主干道次之,次干道最低,交通噪声随车流量增加而增大,高峰值出现在上午8：00-10：00和17：00-20：00,最小值出现在凌晨4：00;水平方向上,随着距路沿距离的增加,噪声值逐渐减小,道路路沿45m以外可满足《声环境质量标准》（GB3096-2008）要求;垂直方向上,噪声值先增加后逐渐降低。     

生态位理论及其在城市竞争研究中的作用——以中原城市群为例

城市生态位作为生态学重要理论之一,可用于分析城市群内部不同城市间竞争、演化等现象。以中原城市群9个省辖市为基本单元,运用生态位理论模型,进行多指标的综合加权和聚类分析,得出如下结论:(1)就中原城市群整体而言,城市生态位偏低且呈现明显的层次分异;(2)中原城市群城市生态位空间分异表现复杂。综合城市生态位、自然生态位及人口生态位空间分异并不明显,而经济生态位和社会生态位空间分异却十分显著,其中经济生态位最为显著;(3)中原城市群缺少4个子系统都具有优势特征的城市,只有郑州独具2项优势特征,但其自然生态位较低,自然生态位是郑州城市生态位的限制性因子。     

基于生态保护的道路规划策略

分析了路段与景观两个尺度上的道路生态环境影响,结合当今景观生态学、道路生态学的研究成果,系统论述了与道路交通规划建设相关的生态策略：（1）在区域尺度上,依据生态敏感度规划路网密度、保持大型自然空间的生态完整性、提倡非生态敏感地段的交通集中、增加路网的区域水平渗透性;（2）在路段规模上,自然空间的生境避让、保持重要地段的自然连续性、打破交通生态瓶颈、减少道路交通的环境影响、补偿道路建设的生态影响等。这些策略旨在为可持续道路交通提供基于生态合理性的规划原则与方法。     

水资源约束下西北干旱区城市扩张特征与变动趋势分析——以西陇海兰新经济带城市为例

论文以西北干旱区陇海兰新经济带城市为例,分析了城市水资源利用状况及其短缺程度,认为绝大多数城市“缺水又费水”,城市发展具有明显的“旱生性”。在水资源约束下,西陇海兰新经济带城市的发育程度远远落后于东部地区城市,也落后于全国城市平均水平,略好于西部地区城市,但明显好于西北地区城市,城市扩张的总体特征表现为以总量扩张为主,“农转非”空间和用地拓展空间大,以高耗低效扩张为主,水土资源投入产出效益普遍低下,城市发展处在主要依靠资源开发拉动经济增长的低级阶段,扩张质量有待提高。城市发展具有明显的外部推动性。未来20a,在水资源短缺的继续约束下,经济带城市扩张步伐将比较缓慢,扩张幅度将不会有大的变化。表现为将净增城市非农业人口6.31×106人,城市化水平将提高到35.97%,20a共净增7.21%,特大城市数量将保持西安、兰州和乌鲁木齐3个不变;大城市从无到有,将建成宝鸡、咸阳、铜川、天水、石河子和库尔勒6个;中等城市数量将会显著增加,由2000年的10个增加到2020年的14个,在不考虑“县改市”的前提下,小城市的数量将会进一步减少。为了确保经济带沿线城市的有序扩张,建议在城市建设过程中以人为本,以水为生命线,以经济发展为动力,以城市规划为法定依据。     

一种城市生态系统健康评价方法及其应用

将健康概念引入城市生态系统研究,从复合生态系统角度评价和辨析城市生态环境问题,为生态城市建设提供决策依据极具现实意义．基于城市复合生态系统健康内涵,提出用距离指数和协调指数表征系统发展水平和协调状况,构建整合距离指数和协调指数的城市生态系统健康评价模型,并设定了城市生态系统健康状态的评价标准,建立城市生态系统健康评价指标体系．对宁波的实例分析揭示了宁波城市生态系统健康特征和地域空间分布,表明模型能够很好地辨识城市生态系统的复合特征和地域空间特征,指示城市生态规划和建设的重点行动领域,为城市实施可持续发展战略提供决策依据．