南京地区斑点叉尾鮰养殖池塘水体微生物群落结构研究

微生物群落在水产养殖中起着重要作用,深入了解微生物群落组成及其构建机制对了解池塘生态功能具有重要意义。本研究采用高通量测序技术对南京地区斑点叉尾鮰(Ictalurus punctatus)养殖池塘水体中细菌群落结构特征进行了分析。结果显示,斑点叉尾鮰养殖池塘水体细菌群落结构呈现出明显的季节性变化,整个年度水体细菌群落呈现出连续的演替特征,冬季与春季、夏季与秋季的细菌群落结构较为相似。优势菌群主要为蓝藻门(Cyanobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)。环境因子中,总溶解性悬浮物(TDS)、水温(Temp)、酸碱度(pH)、亚硝酸盐(NO_2~--N)和总有机碳(TOC)与斑点叉尾鮰养殖池塘水体细菌群落结构有显著相关(P0.05),对细菌群落结构的塑造影响也最大(r~20.6)。     

多介质膜生物反应器-复合人工湿地组合工艺处理农村生活污水中试试验

根据派河支流光明大堰河流域范围内产生的农村生活污水NH_3-N、COD含量超标的特点,以湿地技术为核心,设计了BA-MBR+复合人工湿地组合处理技术模型。模型经过调试运行,随着挂膜逐渐成熟后,对系统进出水质进行监测与分析。结果显示该系统对SS、COD_(Cr)、TN、NH_3-N、TP平均去除率分别达90%、55%、42%、75%、30%。该工艺采用多级曝气,增加溶解氧含量,对氨氮去除效果明显,提高脱氮效率。整套系统内部形成"好氧-厌氧"的环境,有效削减污染物含量,脱氮除磷效果较好。该工艺适用于处理农村生活污水,且工艺采用湿地净化技术,运行成本低,村镇融合效果好,环境、生态效益好,易于在农村地区推广。     

土壤有机质含量可见-近红外光谱反演模型校正集优选方法

土壤有机质含量可见-近红外光谱反演过程中校正集的构建策略对模型的预测精度有重要影响。以江汉平原洪湖地区水稻土为研究对象,采用Kennard-Stone(KS)法,Rank-KS(RKS)和Sample set Partitioning based on joint X-Y distance(SPXY)法,构建样本数占总校正集不同比例的子校正集,通过偏最小二乘回归,建立土壤有机质含量的可见—近红外光谱反演模型。结果表明:KS法无法提高模型预测精度,但可以在保证标准差与预测均方根误差比(ratio of performance to standard deviation,RPD)2.0的前提下减少30%的校正样本;基于SPXY法的模型,当子校正集样本比例为总校正集的50%时达到最佳的模型预测精度,RPD为2.557;RKS法能够在保证预测精度的情况下(RPD2.0),最多减少总校正集70%的样本,对应模型RPD为2.212。当校正集与验证集的有机质含量分布相近时,能够以较少的建模样本达到与总校正集相近甚至更高的模型预测精度,提升土壤有机质光谱反演模型的实用性。     

微曝气生态浮床水芹吸收N P的特性及其对系统去除N P贡献的研究

针对污染河水黑臭缺氧、NH+4-N含量高等问题,研发了一种"漂浮载体悬挂弹性生物膜填料+水生植物并辅以人工微曝气系统"的微曝气生态浮床系统,以漂浮植物水芹为例研究了系统中水芹对N、P的吸收特性和去除作用.结果表明,随着水芹的生长其生物量干重显著增加,生长80d左右时总生物干重在2497.2～3 144.4 g·m-2之间,上、下部生物量比平均为13.4.不同部位水芹N、P的含量不同,总的趋势为含N量叶>根>茎,含P量茎>根>叶.不同生长时间水芹N、P含量及其吸收速率不同:随着水芹的生长,组织内N、P含量逐渐降低,N的吸收速率总趋势为60～80 d>35～60 d>1～35 d,P的吸收速率总趋势为35～60 d>1～35 d>60～80 d.而随着水芹的生长吸收N、P的总量却在逐渐增加,吸收N的总量从17.69 g.m-2电增加到61.66 g·m-2吸收P的总量从4.99 g·m-2增加到13.55 g·m-2,这主要取决于自身的生物量和N、P的含量.水芹对N、P的积累主要集中在上部,分别占N、P吸收总量的92.2%～93.4%、92.5%～93.1%.水芹生长35、60、80d时,吸收N量占系统TN去除量的比率分别为4.50%、6.06%和6.87%,水芹对P的吸收量分别占系统去除P总量的18.53%、26.82%、22.00%.水芹对N、P的吸收仅是微曝气生态浮床净化系统去除N、P的一个途径,但水芹根际微生物的作用不可忽视.     

抚仙湖水体N P变化及其非点源污染特征

通过调查抚仙湖1981-2005年水体N、P变化,以及监测该流域33条主要入湖河道水体N、P的输人情况,从而揭示抚仙湖水体N、P变化规律及该流域非点源污染主要特征.结果表明,近20多年来,抚仙湖水体N素水平增长迅速而P素水平稳定,2001-2005年表层水体TN:TP平均值达到33.06,P素成为抚仙湖水体藻类生长的主要限制因子之一.2005年,抚仙湖33条主要人湖河道TN和TP输入量分别为528.3 t和70.7 t,抚仙湖北部澄江县已成为非点源污染源最为严重区域,化肥的过量施用和畜禽养殖规模的过快发展已成为该流域非点源污染的主要原因.     

微囊藻水华叠加对太湖沉积物中细菌垂直分布的影响

为研究微囊藻水华爆发对沉积物中细菌的影响,加强对富营养化湖泊细菌生态分布和环境调控原理的认识,选取太湖竺山湾沉积物柱状样,经添加高浓度微囊藻培养后,采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis;PCR-DGGE)方法,分析细菌在沉积物中的垂直分布特征.结果显示,微囊藻水华叠加对于沉积物剖面表层细菌群落结构影响很小,对沉积物中细菌垂直分布的影响不大,仅在7 ～9 cm深度之间有一定影响.     

新疆湖泊沉积记录的气候水文变化及其环境效应

在综合分析湖泊沉积记录的西北干旱区全新世气候特征及演变规律基础上,对新疆不同时间尺度上湖泊的水文变化进行了研究.新疆不同地区全新世气候环境存在差异,北疆全新世主要经历了早期温干、中期暖湿以及后期温十的气候演化过程,但不同湖泊记录的气候转型时间有所差别.南疆全新世以来湖泊记录研究较少,对气候演变规律有不同的认识,但中全新世暖湿气候特征具有一致性.根据近千年来的湖泊沉积记录研究,近百年来新疆处于暖干化阶段.总体来看,全新世以来湖泊水位出现了明显的波动.并呈现总体下降的趋势.然而,近50年来,随着流域人口增加、社会经济发展等强烈的人类活动影响,造成流域水资源的匮乏,导致湖面的快速萎缩,引起严重的区域环境问题.地质历史时期的湖面升降,敏感地体现了气候的波动过程,由气候因子波动及人类活动趋势分析,新疆湖泊水面将继续萎缩.     

不同降雨强度对营养盐垂向迁移过程和淋失量的影响

云南抚仙湖流域农田面源污染日益严重,土壤污染物主要随地表径流进入湖泊,使湖泊受到污染。但目前的现场观测表明,农田区浅层地下水也已受到污染,地下水已成为污染物输移的路径之一。通过四组不同降雨强度作用下的室内土柱试验模拟土壤污染物向地下水的淋失迁移量,对降雨入渗过程中总氮、总磷、铵态氮和硝态氮的垂向迁移过程进行了分析,通过分时段处理来对各组实验中营养盐累积淋失量进行了计算。结果表明,硝态氮的垂向迁移能力和出流浓度均大于铵态氮,总氮和总磷的累积淋失量与累积降雨量呈自然对数关系;降雨强度对总氮的淋失作用明显,对总磷淋失量的影响则相对较弱。实验结果有助于揭示抚仙湖流域降雨作用下农田土壤中污染物的垂向迁移过程及其对农田浅层地下水的污染机制,并为污染物垂向迁移的数学模拟提供数据基础。     

农田土壤氮素径流损失的影响因素及其防治措施研究

根据当前国内外在农田土壤氮素运移转化机理方面已取得的研究成果,简要回顾了农田土壤氮素损失产生的环境污染危害,分析了影响土壤氮素径流损失的主要因素。在此基础上,提出了优化水肥管理、合理施用氮肥、发展生态农业、调整种植结构、推广缓控释肥料等防治举措。     

巢湖低丘山区典型植被群落与土壤环境因子特征研究

本文系统调查了巢湖低丘山区5种典型植被类型,即弃耕地、灌木林、人工马尾松林、草地以及次生马尾松林植被群落学特征、土壤养分状况,并分析了巢湖低丘山区典型植被群落与土壤环境因子的关系.研究结果表明:弃耕地显示了最高的植物物种数,其次为人工马尾松林和灌木林,草地物种数最低,平均仅为4种.总盖度以草地最高,达到95％,其次为次生马尾松林和灌木林,人工马尾松林总盖度最低.此外,弃耕地显示了最高的生物多样性与均匀度指数,其次为灌木林,而草地多样性指数和均匀度指数均最低.弃耕地土壤养分含量最高:次生马尾松林表层土壤有机碳、总氮、总磷与有效氮高于灌木林与草地,显示了较明显的土壤养分随植被演替过程的积累效应.相关分析表明生物多样性指数和均匀度指数与土壤养分状况呈良好的正相关关系,表明这一地区植被恢复处于演替发展阶段.