不同光照条件对浮游植物生物量与多样性的影响

通过构建光照强度与浮游植物生物量和群落结构特征参数的关系曲线,为三峡水库水华预测预报模型的构建提供基础数据,同时也为水库调度的方案提供理论依据。基于三峡水库野外原位观测数据的分析结果,针对性设计不同梯度光照强度下浮游植物的生长演替规律室内控制实验。结果表明:(1)光照是影响浮游植物生物量和多样性的关键要素,光照强度0~4 500 lx,浮游植物的生物量随着光照强度的增加而增加,在光照强度为4 500 lx时,浮游植物生物量达到最大,但光强超过4 500 lx之后,浮游植物的生物量随着光照强度的增加而减少;光照强度0~1 500 lx,浮游植物群落多样性随着光强的增加而增加,在光照强度为1 500 lx时,浮游植物群落多样性达到最大;光照强度1 500~4 500 lx,浮游植物群落多样性随着光照强度的增加而减少;当光强超过4 500 lx,浮游植物群落多样性随着光照强度的增加而增加;(2)从制定三峡水库生态调度方案的角度来看,当光照强度在1 500 lx时,浮游植物生物量达到最低,此时其群落多样性达到最大,为最佳的调度方案光照参数;(3)浮游植物生物量(y)与光照强度(x)的关系为:y=2×10~(-8)x~3-5×10~(-4)x~2+3.1923x-122.92(R~2=0.934,P0.01),两者极显著相关;多样性指数(y)与光照强度(x)的关系式为:y=2×10~(-12)x~3-3×10~(-8)x~2+10~(-4)x+0.3266(R~2=0.554,P0.01),两者极显著相关。     

香溪河库湾不同季节叶绿素a浓度影响因子分析

研究叶绿素a浓度与环境因子之间的相关关系,为香溪河水质预警、水华防治等水环境保护工作提供科学依据。监测点为香溪河库湾XX06站点,2015年每日1次定点采样,监测指标为氮磷营养盐、叶绿素a浓度、水温、溶解氧、pH、浊度、混合层深度、真光层深度、表底温差、水位及流量等。使用SPSS20.0对环境因子指标和叶绿素a进行person相关性分析。叶绿素a浓度季节性变化显著,夏季最高、春秋季次之、冬季最低,全年平均值为14.38μg/L,变化范围为0.36~108.00μg/L。总氮、总磷和叶绿素a的浓度水平均指示香溪河水体处于富营养化状态。叶绿素a浓度春季与水温、pH、混合层深度正相关,与浊度、总氮、真光层深度负相关;夏季与水温、pH、滞留时间、混合层深度正相关,与总氮负相关;秋季与水温、混合层深度正相关,与浊度、真光层深度负相关;冬季与各环境因子具有一定的相关性,但相关性不显著。     

草鱼敏感的负趋音筛选研究

声学屏障是一种阻拦鱼类进入危险区域进而保护鱼类资源的重要手段,为筛选鱼类敏感的负趋音作为声学屏障,本文采用六种单频音（500-3 000 Hz）和一种宽频音（短吻鳄吼叫声）作为实验用音对草鱼幼鱼进行负趋音的筛选研究,通过在水槽两端交替播音来对比草鱼幼鱼对不同声音的行为反应。结果表明,大多数实验鱼对声音有反应,短吻鳄吼叫声与其他声音组的差异显著。单频音实验组中播放500 Hz单频音时平均反应次数最大,为1.7±0.6次,而播放短吻鳄吼叫声时平均反应次数高达5±0.9次,显著高于其他实验音;在总平均速度中,宽频音组中草鱼的总平均速度显著高于其他组,表明草鱼对短吻鳄吼叫声敏感,产生逃窜行为。本研究表明,草鱼对短吻鳄吼叫声具有负趋音性,短吻鳄吼叫声可能是一种对草鱼具有驱赶、威慑作用的声音,本研究可为过鱼设施中辅助诱驱鱼手段及水利结构中避免鱼类的夹带提供参考依据。     

施加生物炭对节水灌溉水稻生长特征及产量影响

为揭示施加生物炭对节水灌溉水稻生长特征及产量的影响,试验设计常规灌溉和控制灌溉两种灌溉方式,采用盆栽试验,分析了施加生物炭条件下节水灌溉水稻的茎蘖、株高、叶面积指数(LAI)、叶绿素(SPAD)、产量、灌水量以及灌溉水分生产率的变化规律。结果表明:与常规灌溉相比,控制灌溉轻微抑制了水稻地上部分的生长,保证了水稻稳产,灌水量平均减少34.91%,灌溉水分生产率平均提高了0.69kg/m~3。施加生物炭处理增加了水稻茎蘖数、株高以及LAI,提高了水稻的有效分蘖率,使水稻对氮素吸收相对平稳,SPAD值变化波动小,水稻产量平均提高947kg/hm~2,灌溉水分生产率平均提高0.16kg/m~3。控制灌溉与生物炭联合应用水稻灌溉水分生产率最高,为2.12kg/m~3。     

基于漫水填充算法的叶面积仪研制

叶片是植物进行光合和蒸腾作用的主要器官,叶片面积大小直接影响植物对光的利用效率。快速准确地测量叶面积能够有效提高植物光合和蒸腾作用研究的效率。测量叶面积的方法有很多种,其中以叶面积仪法最为广泛使用。但是国内现有叶面积仪开发的种类较少,误差比较大,且重复性较差。因此,提出一种基于漫水填充算法的手持式叶面积仪,并通过与传统方法测定不同形状叶面积进行比较。结果表明:该叶面积仪测量误差仅为0.55%,且多次测量变异性较小,最低变异系数仅为0.7%,平均变异系数为1.2%,测量效率高,适合推广使用。     

外源硒对萘胁迫下车前草生长及土壤修复能力的影响

为研究土壤多环芳烃植物修复技术,以萘为典型低分子量多环芳烃代表性污染物,选取车前草(Plantago asiatica L.)为潜在的修复治理植物,通过盆栽模拟试验,探讨外源硒的添加(0.2 mg·kg-1)对萘污染(0、50、200、800 mg·kg-1)条件下的车前草生长、生理特征及土壤修复效果的影响。研究结果显示,在不同浓度萘作用下,车前草生物量、根系形态(根表面积、根体积、根尖数、平均直径)和萘的去除率随土壤萘含量的增加而降低,根部丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)含量和过氧化氢酶(CAT)活性则升高。硒的加入缓解了萘的胁迫作用,使得植物生物量和根系形态较无硒组增加了10.7%以上,MDA含量降低了8.4%～15.8%,过氧化氢酶(CAT)活性提高了4.0%～13.4%,谷胱甘肽(GSH)含量增加了13.1%～33.3%,土壤萘的去除率提高了0.5%～11.6%。结果表明,土壤中的萘抑制了车前草的生长,降低了其对萘的修复效率,而适量浓度的硒可以缓解萘对车前草胁迫,提高其对萘的耐受性,从而增强车前草的植物修复效率。     

对学生成绩进行数据挖掘应用分析

本文研究数据挖掘在学生成绩分析中的应用问题,通过对学生成绩的分析得出各班综合实力,各题目之间的关联,单个同学每题得分与整体得分的关系以及各班间教学方式的关联。分别运用主成分分析法、Apriori算法、灰色关联分析与基于信息熵和互信息的相关分析等方法解决以上问题。     

基于作物需水机制的远程无线自动化喷灌系统研究

我国水资源短缺与水资源浪费并存的现象十分严重,而农业用水效率不高,农田灌溉水的利用效率低下就是其中之一。其原因主要是灌溉方式不合理,造成水资源浪费严重、利用效率低下,加剧了水资源的短缺。近年来,国家对节灌技术的发展愈加重视,出现了许多新型的节水灌溉装置,提出基于作物需水机制的远程无线自动化喷灌系统,是以单片机为自动化控制中枢,采用Arduino技术设计,可以实时监测大田不同部分的缺水情况,并对缺水部分田地定点喷灌直至达到适宜含水量范围,从根本上改变了以人为经验为依据的粗犷的灌溉方式,可以节省大量的资源。     

Vb生物膜反应器处理酵母废水的发酵特性研究

利用以炭纤维为载体的生物膜反应器处理酵母废水,通过逐步提高进料浓度的方式,对厌氧生物膜反应器处理高浓度有机废水的能力及反应器内微生物的多样性变化特征进行了探索。结果表明,当控制水力停留时间(HRT)为6d,进料COD浓度由启动时2 798mg/L分阶段提升至5 596和13 990mg/L的过程中,相应的沼气容积产气率分别为0.06、0.14和0.37L/(L·d),平均甲烷含量分别为57%、71%和74%,COD平均去除率分别为45%、64%和65%,反应器表现出了较强的抗有机负荷冲击能力。当进料COD浓度继续提高至22 980mg/L,对应COD容积负荷达4.7g/(L·d)时,COD去除率降至49%,但pH能维持在7.7,平均甲烷含量为66%,沼气容积产气率进一步上升到0.58L/(L·d)。可见,过高的进料容积负荷虽然提高了容积产气率,但会造成沼气转化效率的下降。高通量测序结果表明,随着有机负荷的增加和运行时间的延长,反应器内微生物菌群逐渐稳定并演化成了以甲烷螺菌属(Methanospirillum)、甲烷鬃菌属(Methanosaeta)、甲烷杆菌属(Methanobacterium)为古菌代表和以食酸菌属(Acidovorax)、芽孢八叠球菌属(Sporosarcina)为细菌代表的优势菌属构成的沼气微生物菌群,优势菌属占总微生物数量的比例为58%。启动初期和稳定期的沼液中古菌、细菌所占比例分别为69.23%、30.77%和66.86%、33.14%;产甲烷类菌株在古菌菌群中的比例从起始阶段的33.11%提升到稳定阶段的76.70%,氢营养型产甲烷菌成为古菌群落结构中占绝对优势地位的类群(由起始阶段的24.67%升高到稳定阶段的60.13%)。     

鳙对光色和光强的选择性试验

为研究船闸过鱼技术,利用自制的葛州坝船闸模型装置研究了鳙(Aristichthys nobilis)对红、白、蓝、绿、黄5种光色和光强的选择性。鳙在红、蓝、绿、黄、白色光5个区域中出现的次数比例分别是(68.01±7.09)%、(3.24±2.04)%、(5.70±4.28)%、(7.76±2.19)%和(15.30±2.83)%,鳙表现出偏好红色光。在红色光区域,鳙出现次数比例随时间先减小后增大,在第60 min时出现最小值(46.17%),整个试验过程变化显著,变化值28.16%;在白色光区域,鳙出现次数比先增大后减小,最大值达28.83%,变化值16.83%;黄、绿色光2个区域鳙出现次数比随时间无明显变化,变化值4.66%;蓝色光区域鳙出现次数比呈上下波动趋势,但总体平稳,变化值为11.35%。鳙对绿色光、黄色光表现出明显的负趋光性,对红色光表现出正趋光性。鳙平均出现次数比与时间的关系:红色光下,在强光区随时间呈下降趋势,在暗区变化趋势与强光区相反;绿色光下,只有暗区总体呈下降趋势但变化不显著,其他区域基本不变;蓝色光下,在所有区域均表现出上下波动、整体平稳的变化趋势;黄色光下,在暗区先增大后减小,亮区和强光区均呈先减小后增大趋势;白色光下,在暗区先减小后增大,而强光区先增大后减小,亮区无显著变化。