雄安新区-白洋淀冬季冰封期水体溶解性有机物的空间分布、光谱特征及来源解析

运用三维荧光光谱(EEMs)技术结合平行因子分析法(PARAFAC)以及紫外-可见光谱技术(UV-vis),对雄安新区-白洋淀冬季冰封期不同特征区域水体溶解性有机物(DOM)的空间分布、光谱特征以及来源进行解析.结果表明,冬季冰封期白洋淀水体DOM吸收系数无特征峰,不同特征区域的差异显著;表层水体DOM与底层水体DOM的吸收系数差异不明显;冰封期白洋淀水体的E3/E4均大于3. 5,说明DOM以低腐殖质成分为主,E2/E3为6. 35±0. 72,表明DOM中小分子量的居多,而且SR为1. 33±0. 14均大于1,显示DOM主要为生物源;三维荧光通过PARAFAC解析出3种组分,分别为类酪氨酸(C1)、类色氨酸(C2)和陆源腐殖质(C3);对3个组分进行相关性分析,结果显示C1与C2之间具有显著的相关性(P <0. 001);白洋淀各个特征区域间的DOM总荧光强度和各荧光组分荧光强度呈现显著的差异(P <0. 01); DOM的总荧光强度以及各组分的荧光强度均呈现出唐河入淀口高、烧车淀低的特征,C1+C2是DOM的主要成分;冰封期白洋淀水体的DOM生物源指数(BIX)为1...     

城市湖泊水环境整治对改善水质的影响:以蠡湖近30年水质变化为例

自"十五"以来,为改善水质,我国许多城市湖泊均先后采取了水环境治理措施.为了解这些措施对富营养化城市湖泊水质改善成效,根据中国科学院太湖湖泊生态系统研究站对蠡湖的长期监测数据和本课题组2017年对蠡湖的两次调查结果进行汇总分析,探讨了无锡蠡湖综合整治前后近30年来水环境质量变化情况.结果表明:①TN、TP、高锰酸盐指数和Chl-a等水质指标的浓度从20世纪90年代初开始呈现快速上升的趋势,1997～2003年间处于最差状态,2003年经过综合整治后呈现逐年递减趋势,但近两年略有反弹;水体透明度整治前后无明显改善.②从季节上看,综合整治之前,水质波动较大;综合整治之后,蠡湖各项指标出现显著差异,冬季水质明显好于夏季.③从区域上来看,蠡湖西部水质明显优于东部湖区.综合其他城市湖泊治理情况,研究表明水环境治理可以改善湖泊水质,但在水质改善后需要恢复草型生态系统,推进以生物调控为主的生态修复,逐步提升物种多样性,真正恢复湖泊生态系统服务功能.     

应用流式细胞仪监测太湖藻类初探

流式细胞仪在海水微型浮游生物监测领域应用较为广泛,但在淡水藻类定量研究以及生物监测中应用仍较少。探讨了应用便携式浮游植物流式细胞仪CytoSense监测太湖藻类的可行性和时效性。结果表明,为了提高检测结果的准确性,流式细胞仪的应用过程中最好是现场采样、现场分析。流式细胞仪对藻细胞密度的检测下限为100万个/L,大于100万个/L时检测结果与人工镜检结果相吻合;在悬浮物含量小于108 mg/L的水体中,流式细胞仪检测结果具备较高的准确性。另外,流式细胞仪操作简单、分析速度快、便携性好、无污染,在太湖藻类监测中具有一定应用前景。     

固城湖春季水环境因子空间变异及其原因探讨

在现场采样数据的基础上,运用Arc GIS的地统计学组件分析了固城湖春季水环境因子空间变异规律,并从污粢源分布、水生植物密度差异方面探讨了水环境因子空间变异产生的原因.结果表明:(1)变异函教选择球状模型和高斯模型拟合水环境因子的变差曲线,从预测误差判断,拟合效果很好,因此,固城湖水环境因子的空同分布图比较真实地反映了固城湖水环境现状;(2)固城湖TN、NH4+-N基本上呈现从南到北逐渐升高的趋势,TN、NH4+-N、SD的空间变异主要是由人类活动引起,水革对TN、NH4+-N的吸收作用、SD的改善作用不明显;(3)太湖区TP基本上呈现从中西部向东逐渐升高的趋势,与大湖区水草密度的变化趋势相反;水革密度越大(大湖中南部)pH越高,而水草密度越小(航道、湖东部)pH越小;(4)中南部湖区围罔的全部拆除、港口河上游生活污水减少,都使得中南部湖区水质得到改善.     

淮南潘北矿塌陷湿地土壤退化评价

采煤带来的地面塌陷是极为重要的新生环境地质问题。以淮南潘北矿塌陷湿地为研究区域,其总氮(TN)含量平均水平为1.04g/kg,总磷(TP)含量平均水平为425mg/kg,在空间分布上均有从非季节性积水区向季节性积水区递减的趋势。土壤理化性质指标间总氮与有机质(SOM)含量呈极显著正向相关,与pH呈负向相关,与有效磷(AP)呈正向相关;总磷与有效磷表现为极显著相关;AP与有效钾(AK)、SOM都有很好的相关关系。通过应用相关分析和模糊数学的原理,以TN、TP、AP、AK和SOM等5个土壤肥力指标为基础,对该区域季节性积水区和非积水区土壤肥力进行数值化综合评价。季节性积水区IFI为0.463,非积水区IFI为 0.601,表明塌陷湿地形成后会加剧水域周边土壤的退化。     

红枫湖水库水体富营养化及浮游植物群落结构特征

2008-2009年通过对红枫湖水库浮游植物及环境因子进行采样调查,并运用综合营养状态指数对红枫湖水库营养状态进行评价.研究结果显示,红枫湖水库浮游植物全年以蓝藻、绿藻为主的优势种群落,且在2008-2009年经常性局部发生蓝藻水华:冬、春季节主要是水华束丝藻(Aphanizomenon flos-aquae)的蓝藻水华;夏季主要是微囊藻属(Microcystis)蓝藻水华;秋季浮游植物主要是颗粒直链藻(Melosira)和小环藻属(Cyclotella)为主的硅藻类群,未出现水华现象.通过综合营养状态指数计算得红枫湖水库水体水质处于富营养化状态.     

固相萃取-高效液相色谱法测定武汉东湖水体中微囊藻毒素

建立了固相萃取-高效液相色谱法(SPE-HPLC)测定东湖水样中微囊藻毒素(MC)的方法,考察了不同流动相、淋洗液和洗脱液对MC-RR和MC-LR测定的影响。结果表明,MC-RR和MC-LR的方法检出限分别为0.0789μg/L和0.0234μg/L,其线性定量范围分别为0.1～10.0mg/L和0.06～10.0mg/L;样品测定回收率为78.4%～97.4%,RSD小于6.3%。该法灵敏度高,快速准确,用于实际水样测定的结果令人满意。     

妫水河湿地植物作用及调水水质响应模拟

本文基于湿地植物在河流湖泊中的物理、生化反应机制,应用MIKE21中EcoLab的编辑功能,建立湿地植物的水质模块,将植物的阻流、产氧、耗氧及微生物和植物吸收营养盐过程参与计算中,耦合湿地水动力实现水质模拟.在对妫水河表流湿地调研及监测基础上,建立妫水河下游与三里河的模型,考虑湿地植物类型、分布及水量变化下的植物有效面积等作用,定量研究工程尺度上河流湿地水动力及水质净化效果.计算中采用实测数据率定湿地植物对水质作用的关键参数,并对模拟结果进行验证.通过模拟,无循环系统对支流三里河及上游调水时,岸带湿地建设后相比建设前,下游出口处氨氮、磷酸盐和总氮的浓度下降了14.29%、 33.33%和20.00%;循环系统运行后,三里河和妫水河上游流量分别增加0.4 m³·s^-1,使得部分河段水位抬升,断面平均流速略有增加,三里河和妫水河的有效湿地覆盖率分别增加了144.44%和13.16%,出水口处水质与工程前相比,氨氮、磷酸盐和总氮分别下降了35.71%、 50.00%和46.67%,循环体系的建设加强了湿地净化功能.模型有机地将湿地植物分布融合进模型...     

松花江下游沿江湿地土地利用变化对土壤细菌群落多样性的影响

本研究旨在明确生境质量变化对土壤细菌群落的影响,为松花江退化湿地选择科学的修复方法提供参考依据.于2018年使用Illumina MiSeq PE300第二代高通量测序平台对松花江下游的5种土地利用类型湿地(天然湿地、稻田地、玉米田、采砂迹地及恢复湿地)土壤细菌16S rDNA进行测序,分析不同土地利用类型土壤细菌群落多样性和功能的差异.结果表明:沿江湿地开垦为玉米田造成土壤细菌的Ace、Chao1和Shannon指数显著降低(P<0.05),采砂迹地的仿湿地修复使土壤细菌的Ace、 Chao1和Shannon指数显著提高(P<0.05).天然湿地、稻田、玉米田和采砂迹地的土壤细菌群落结构差异显著(P<0.05),采砂迹地与恢复湿地的土壤细菌群落结构相似.沿江湿地土壤细菌划分为40门、 105纲、 258目、 421科、 802属和1 673种,变形菌门、放线菌门、酸杆菌门、绿弯菌门、拟杆菌门、疣微菌门、厚壁菌门和芽单胞菌门为各样地共有的优势菌门(相对丰度>1%).相比之下,拟杆菌门偏好稻田土壤环境,变形菌门和芽单胞菌门偏好玉米田土壤环境,放线菌门偏好采砂迹地土...     

Rapidly assessing cobenefits to advance threat-management alliances

Conservation strategies aimed at reducing threats to biodiversity can have significant implications for multiple sectors in a socioeconomic system, but these cobenefits are often poorly understood. For example, many of the threats to native species also impede agricultural production, yet agriculture is typically perceived as in competition with conservation objectives. Although a comprehensive, multiobjective decision analysis is usually beyond the scope and capacity of conservation decision makers, failing to incorporate key socioeconomic costs and benefits into conservation decision-making processes can result in missed opportunities for diversifying outcomes and creating cost-sharing multisectoral partnerships. We devised a straightforward and readily interpretable approach to incorporate cobenefits into a threat-management prioritization approach. We used it to analyze the agricultural cobenefits of implementing 9 invasive animal management strategies designed to ensure the persistence of 148 threatened species across Australia's Lake Eyre Basin over 50 years. A structured elicitation process with 24 participants (scientists, land managers, agriculturalists, and other stakeholders) was used to collect information on each strategy, including costs, technical and social feasibility, benefits to native threatened species, and cobenefits to agricultural production systems. The costs of targeted invasive animal management to save threatened species across the basin (AU$33 million/year) outweighed the overall benefits to the agricultural industry (estimated AU$226 million/year). The return on investment for these management strategies varied substantially when agricultural cobenefits were considered alongside threatened species benefits and showed synergies and challenges. Our approach demonstrates the value of incorporating cobenefits of conservation actions into cost-effectiveness analyses to guide potential investment and partnerships and to diversify implementation pathways.