基于逻辑回归CA的土地利用变化模拟——以广州市花都区为例

利用C#语言结合ArcEngineGIS平台编程对广州市花都区土地利用演变CA模拟进行研究,利用逻辑回归方法确定特征变量概率,并结合约束条件、领域作用和随机作用项共同确定元胞转换概率,通过与转换概率阈值的比较确定元胞在下一时刻的转化状态。结果表明,模拟的总体精度为79.3%,MoranI指数与实际情况较接近,说明该模型具有较强的实用性。     

大西洋鲑循环水养殖系统弧菌总数快速预测模型

为探明弧菌总数与水质参数之间的定量关系,对大西洋鲑循环水养殖系统中弧菌总数和水质参数的动态变化进行了为期12个月的系统监测。采用多元线性回归法对弧菌总数与水质参数进行了相关性分析,并通过蒙特卡罗模拟法模拟了关键水质参数随机性变化对弧菌总数的影响。结果表明,温度,盐度和化学需氧量(COD)对弧菌总数有显著影响(P0.01)。采用多元线性回归法建立了温度,COD,盐度和弧菌总数之间关系的数学表达式:弧菌总数对数值=–7.24+0.355×COD+0.323×温度+0.129×盐度(R2=0.694,P0.01)。通过蒙特卡洛模拟验证了温度,COD,盐度和弧菌总数动态变化的相关性,结果表明,COD与弧菌总数的动态变化最为相关(R2=0.756),COD是大西洋鲑循环水养殖系统中促进弧菌生长的最大风险因素。为了验证预测模型的有效性,对大西洋鲑循环水养殖系统中弧菌总数和水质参数进行了12个月的测定,并将S–T模型的预测值与本研究的预测值进行了比较。结果表明,本研究模型与观测数据基本吻合(P0.01)。多元线性回归模型和蒙特卡洛模拟法可以作为大西洋鲑循环水养殖系统快速评估弧菌数量的重要工具。     

胜利原油对半滑舌鳎肝脏超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性的影响

在室内模拟条件下,研究了不同暴露浓度和不同作用时间下胜利原油对半滑舌鳎幼鱼肝脏超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性的影响,以探讨其用于石油污染的生物标志物的可行性.结果表明,从时间-效应关系分析,半滑舌鳎幼鱼肝脏SOD和CAT活性随时间总体呈现升高-降低-升高的趋势,并且随着暴露浓度的增加,出现高值的时问提前.从剂量-效应关系分析,半滑舌鳎幼鱼肝脏SOD和CAT活性总体呈现低浓度诱导,高浓度抑制的过程.污染物对生物体的毒性效应存在一定的阚值,在这个阚值内机体未发生中毒反应,污染胁迫解除后也能较快地恢复到正常水平.在本实验中,石油污染对半滑舌鳎幼鱼肝脏CAT活性影响的阚值在0.2～0.4 mg/L之间,而对SOD活性影响的阚值在1.6～3.2 mg/L之间.在此阙值以上,表明石油污染导致机体产生活性氧的速度超过机体抗氧化防御系统的清除能力,损伤作用占主导地位,使机体发生毒性效应.半滑舌鳎幼鱼肝脏CAT活性对石油污染的响应相对于SOD更加敏感,所以更能反映出环境中氧化污染的胁迫,有望成为石油类污染的生物标志物.     

悬浮物对中国明对虾幼体急性毒性效应研究

本文通过室内模拟试验研究水体中悬浮物对中国明对虾不同幼体期生长的急性毒性效应。以无节幼体、溞状幼体、糠虾幼体和仔虾为试验生物,设置不同悬浮物质量浓度的试验组,并对死亡幼体进行计数,建立死亡率和悬浮物质量浓度对数的响应关系,求解中国明对虾幼体96h半致死质量浓度值。试验结果表明,悬浮物对中国明对虾4个时期幼体的生长均具有显著影响(P0.01),悬浮物质量浓度与幼体死亡率呈线性关系,死亡率随悬浮物质量浓度的增加而升高;无节幼体、溞状幼体、糠虾幼体、仔虾的96h半致死质量浓度分别为741.31、457.09、912.02mg/L和1023.29mg/L,线性相关系数分别为0.9771、0.9753、0.9859、0.9798。4种幼体中溞状幼体受悬浮物影响最大,仔虾受影响最小。     

海州湾大竹蛏资源保护区海水环境质量评价

根据2008-2013年夏季对海州湾大竹蛏国家级水产种质资源保护区表层海水营养盐、重金属以及相关环境因子的连续调查数据,运用综合质量指数法对该海域海水水质状况进行了综合评价,并运用潜在富营养化评价法和主成分分析法从不同方面分析了该海域的海水环境质量。结果显示,近6年海州湾调查海域海水环境质量均符合国家一类海水水质标准,属于尚清洁等级。根据营养化评价模式,2008年海州湾调查海域营养水平属磷限制潜在性富营养,2012年属贫营养。海水的N/P均大于Redfield值,表明调查海域受到磷限制。通过主成分分析,COD、As、DIN、Cu和Cd具有较高的正载荷,主要是有机污染、营养盐和重金属。海州湾调查海域核心区海水环境更易于受到污染,应当引起重视。     

渤海渔业生物重金属污染及风险评价

重金属污染是渤海长期面临的环境问题之一,同时对渤海海产品安全和人体健康构成潜在风险。为了解渤海海域鱼类重金属污染状况,在该海域采集的渔业生物中随机选取了10种144条鱼类样本,运用电感耦合等离子体质谱法测定了鱼类肌肉组织中重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Cr和As的含量;采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和金属污染指数法评价了单一重金属和综合重金属污染情况;采用每日摄入量和目标危害系数评估了渤海鱼类重金属污染对人体的食用安全风险。研究结果显示,渤海鱼类肌肉中重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Cr和As的平均含量分别为(0.702±0.680)、(9.697±5.279)、(0.035±0.059)、(0.029±0.035)、(0.093±0.091)和(0.959±0.813) mg/kg。与我国其他海域相比,渤海鱼类重金属含量处于较高水平。鱼类重金属污染评价结果显示,Cd和无机As (iAs)为渤海鱼类重金属污染的主要元素,细纹狮子鱼(Liparistanakae)受到重金属综合污染的程度最大。食用风险评估结果表明,摄食渤海鱼类带来的重金属每日摄入量处于较低水平,所有鱼类样本单一...     

崂山近岸浮游植物群落结构季节变化及其环境影响因素

为了解山东省青岛市崂山近岸海域浮游植物群落结构变化特征及其与环境因子的关系,于2016~2017年的春、夏、秋3个季节在该海域设置15个监测站位进行调查,并同步监测海区环境因子。结果显示,共检出浮游植物2门31属69种。其中,硅藻门(Bacillariophyta)为绝对优势门类,共25属60种,甲藻门(Pyrrophyta)有6属9种。调查海区浮游植物细胞丰度变化范围为(732.10~ 1142.19)×104 cell/m3,平均为937.15×104 cell/m3。浮游植物细胞丰度季节变化明显,2016年最高峰出现在秋季;2017年最高峰出现在夏季;空间分布上,春、夏2个季节呈现由北向南递减的趋势。浮游植物群落结构特征指数分析结果显示,调查海域浮游植物的多样性指数和丰富度指数均较好,表明该海域浮游植物群落结构比较稳定。聚类分析结果显示,春季浮游植物细胞丰度季节变化不大,2016和2017年相似性高达70%左右,但夏、秋季的浮游植物细胞丰度季节变化较大,相似性仅为40%左右,这主要与环境因子变化有关。浮游植物群落结构与环境因子相关性分析表明,浮游植物细胞丰度平均值与化学需氧量(COD)的相关系数最高,最高值为0.536,其次与之相关的双因子组为pH与COD、COD与无机氮(DIN)、溶解氧(DO)与COD。因此,崂山近岸海区浮游植物细胞丰度的关键限制因子为COD、pH、DIN和DO。     

微塑料在海洋渔业水域中的污染现状及其生物效应研究进展

海洋塑料污染已成为与全球气候变化、臭氧耗竭、海洋酸化并列的重大全球环境问题,其中尺寸小于5 mm的塑料碎片或颗粒(微塑料)更是倍受全球关注的新型污染物。研究表明,微塑料在海洋渔业水域中广泛存在,而且,作为人类优质蛋白重要来源的海洋渔业生物也已受到微塑料的污染。因此,微塑料在海洋渔业水域中的污染现状及其生物效应研究越来越受到关注。本文总结了海洋渔业水域中微塑料的主要来源及污染现状,归纳了微塑料对海洋渔业生物的主要毒性效应及致毒机制,探讨了微塑料沿食物链的传递作用及其对水产品质量安全的潜在影响,剖析了当前研究所面临的问题,并对未来的研究工作进行了展望,以期为科学评估微塑料对海洋渔业资源和水产品质量安全的影响提供科学依据。     

渤海中部海域水体中Hg、As的时空分布特征

本研究分析了2013年5月(春季)、7月(夏季)、11月(秋季)、12月(冬季)渤海中部海域表、中、底层海水中汞(Hg)、砷(As)两种元素的时空分布特征。结果显示,Hg 的含量范围为0.0029–0.3926μg/L,平均含量为0.0676μg/L。从垂直分布来看,水体中Hg的含量呈现底层>中层>表层的变化特点;从四季的变化特点看,水体中Hg的含量呈现春季>冬季>秋季>夏季的变化规律,其中,仅有夏季表层水体达到国家海水水质标准(GB3097–1997),其余水体中 Hg 的含量均有超标现象发生。As的含量范围为0.65–10.83μg/L,平均含量为1.50μg/L,除夏季表层水体中的As含量较高外,水体中的As均呈现均匀的分布模式。从垂直分布来看,As在四季的平均含量均表现为表层>中层>底层,且均未超出国家海水水质标准。研究表明,渤海中部海域水体中,As 的含量均达到Ⅰ类水质标准(20μg/L),而Hg含量却频频超出Ⅰ类水质标准(0.05μg/L)或Ⅱ类水质标准(0.20μg/L)。渤海中部海域水质已经受到了重金属的污染,推测该现象主要源于人类活动的影响。     

渤海中部浮游动物的生态特征

本研究针对2013年5月(春季)、8月(夏季)、11月(秋季)和12月(冬季)在渤海中部海域以浅水Ⅰ型浮游生物网采集的浮游动物样品,分析了浮游动物的种类组成、丰度分布和多样性;通过结合现场环境参数,探讨了环境因子与浮游动物之间的关系。结果显示,4个季节共鉴定浮游动物74种(含浮游幼虫21类),桡足类为绝对优势的类群,在浮游动物的物种丰富度中占25.7%。渤海中部海域全年均出现的浮游动物优势种类共2个,分别为中华哲水蚤(Calanus sinicus)和强壮箭虫(Sagitta crassa)。春季共鉴定浮游动物29种(含浮游幼虫6类),浮游动物平均丰度为782.0 ind/m3,平均湿重生物量为157.1 mg/m3,香农-威纳指数(H’)和物种丰富度指数(D)分别为2.36和1.02;夏季共鉴定浮游动物45种(含浮游幼虫18类),浮游动物平均丰度为199.6 ind/m3,平均湿重生物量为135.8 mg/m3,H’和D分别为1.75和1.78;秋季共鉴定浮游动物42种(含浮游幼虫14类),浮游动物平均丰度为42.1 ind/m3,平均湿重生物量为122.5 mg/m3,H’和D分别为1.83和2.08;冬季共鉴定浮游动物33种(含浮游幼虫12类),浮游动物平均丰度为72.1 ind/m3,平均湿重生物量为151.1 mg/m3, H’和D分别为1.63和1.53。浮游动物丰度与环境因子间的相关性分析表明,春季影响渤海中部海域浮游动物分布的主要环境因子组合为表盐、底溶解氧和水深;夏季影响渤海中部海域浮游动物分布的主要环境因子组合为底温、底盐和叶绿素;秋季影响渤海中部海域浮游动物分布的主要环境因子组合为表温、表pH和底pH;冬季影响渤海中部海域浮游动物分布的主要环境因子组合为底pH和叶绿素。与同期历史数据相比,浮游动物的种类数、丰度和生物量均有所下降。