基于物种敏感性分布（Burr-Ⅲ）模型预测Cd对水稻毒害的生态风险阈值HC5

Burr-Ⅲ型分布是一种灵活的分布函数模型,对有害物质产生毒性的物种敏感性数据有很好的拟合效果。本研究采用水培实验研究了我国常见的17种不同水稻对Cd毒性的剂量-效应关系,结合Burr-Ⅲ物种敏感性分布模型对不同水稻Cd毒性的物种敏感性分布频次和基于保护95%水稻品种的Cd毒性阈值HC5进行了预测。结果表明：水培条件下,随着Cd处理浓度（0.30~6.0 mg·L-1）的增加,水稻对Cd富集系数（BCF）明显下降,而转运系数（TF）呈现出增加的趋势,总体而言,杂交品种水稻对Cd的转运系数高于常规品种水稻。不同水稻对Cd胁迫的半抑制浓度阈值（EC50）变化范围为0.552~24.01 mg·L-1,不同水稻品种EC50相差1.18~43.49倍,10%抑制浓度（EC10）变化范围为0.033~1.624 mg·L-1,不同水稻品种EC10相差1.758~49.21倍。不同水稻对Cd的毒性呈现出明显的敏感性差异特征,Bur-Ⅲ分布模型预测结果表明,基于保护95%的水稻品种,Cd的10%抑制浓度值（HC510%）为0.045 mg·L-1,50%抑制浓度值（HC550%）为0.594 mg·L-1。研究结果为我国水稻Cd污染防治及土壤Cd质量标准的修订提供了依据。     

物种敏感性分布在土壤中镍生态阈值建立中的应用研究

本文利用不同累计概率分布函数拟合了基于中国土壤的17个物种的镍毒理学数据.结果表明,BurrⅢ在X轴(浓度)方向及Y轴的较小累计概率范围内拟合优度较佳.在构建土壤中镍物种敏感性分布曲线时,利用镍生物毒害模型归一化处理能修正土壤性质的影响且可更好地体现物种敏感性差异,相比于未归一化处理的结果更具科学性.在此基础上结合镍的生物毒害模型利用BurrⅢ构建了中国土壤4种典型情景中的物种敏感性分布曲线,同时确定了不同土壤情景下的镍生态阈值,即酸性土壤、中性土壤(包括水稻土)、碱性非石灰性土壤和石灰性土壤的镍生态阈值分别为6.5、47.5、218.8 mg·kg-1和120.3 mg· kg-1(以土壤中外源镍为单位).     

物种敏感性分布法拟合函数的拟合优度评价

为明确物种敏感性分布(SSD)法适用于酸性土壤条件下的最优拟合函数,以均方根(RMSE)和残差平方和(SSE)为评价指标,系统分析了不同pH和累积概率条件下5种常见拟合函数(Log-logistic、Gamma、Log-normal、Weibull和BurrⅢ)的拟合优度。研究表明:两种pH条件(pH 5.5和pH 6.5)下5种拟合函数的拟合优度无明显差异,其中Log-logistic、BurrⅢ函数的SSE值分别为0.021、0.024和0.169、0.191,RMSE值分别为0.038、0.040和0.106、0.113,两者拟合效果较好;但不同累积概率条件下拟合函数的拟合优度存在一定差异,其中低累积概率(p≤20%)条件下Log-logistic与Gamma的SSE值分别为2.45×10-4和2.46×10-4,RMSE值分别为4.04×10-3和4.05×10-3,两者拟合效果较好;中累积概率(20%p≤80%)条件下Log-logistic与Log-normal的SSE值分别为0.018和0.021,RMSE值分别为0.034和0.037,两者拟合效果较好;而高累积概率(p80%)条件下BurrⅢ与Log-logistic的SSE值分别为0.151和0.203,RMSE值分别为0.100和0.116,两者拟合效果较好。研究表明,酸性土壤(pH≤6.5)中低、中累积概率(0≤p≤80%)条件下优先推荐使用Log-logistic拟合函数,而高累积概率(p80%)条件下优先推荐使用BurrⅢ拟合函数。     

基于植物根伸长终点测试四环素对植物的毒性阈值及其敏感性分布（SSD）

在实验室条件下以植物根伸长为测试终点,研究了添加不同水平的四环素对8种不同植物毒性的剂量-效应关系及不同植物对四环素毒害的敏感性差异。水溶液中四环素对植物的毒性阈值采用逻辑斯蒂克分布模型拟合得到,物种敏感性分布采用BurrlizO模型分析。结果表明,不同植物种子根伸长和芽伸长对四环素生态毒性的敏感顺序均为:根伸长芽伸长。在0.1~1 mg·L-1浓度范围内,四环素能对植物根伸长和芽伸长产生刺激效应,而在浓度10 mg·L-1时则表现出抑制作用。不同品种植物间,水溶液中四环素毒性阈值浓度(ECx)存在较大差异,这可能与植物品种差异有关。水溶液中不同植物对四环素毒性的敏感性频次分布存在明显差异,其中番茄和黄瓜对四环素较为敏感,而禾本科植物玉米对四环素毒害的响应最不敏感。此研究可为环境中四环素类抗生素的生态阈值建立与风险评价提供依据。     

流溪河水体多环芳烃的污染特征及其对淡水生物的生态风险

利用自动固相萃取-气相色谱/质谱技术,研究广州市流溪河流域18个采样点水体中16种优控PAHs的污染水平、组成特征,并进行生态风险评估。结果表明,水体中PAHs总量在107.5~672.0 ng·L-1之间,平均含量为185.9 ng·L-1;就组成特征而言,水体中PAHs以2环(23.4%)、3环(51.8%)和4环(15.2%)为主;与国内外其他河流水体相比,∑PAHs含量水平处于较低水平。通过构建8种常见PAHs对淡水生物的物种敏感性分布曲线,计算出8种PAHs对不同淡水生物的5%危害浓度(HC5)及其预测无效应浓度(PNEC);进而分析了8种PAHs的生态风险,并对比脊椎动物和无脊椎动物对8种PAHs的敏感性差异。通过评估流溪河水体中PAHs的联合生态风险,8种PAHs对所有物种的生态风险大小依次为苯并[a]芘蒽荧蒽菲萘芘芴苊;而且8种PAHs对无脊椎动物的毒性与生态风险明显高于脊椎动物。与其他水体相比,流溪河水体中PAHs确实存在一定的生态风险,但尚较低。     

灌木幼苗对镉毒害的敏感性差异

为探究灌木幼苗及不同测试终点对镉（Cd）毒害的抗性和敏感性差异,选取了12种常见的灌木植物,通过Cd对灌木幼苗毒害的水培试验,测定不同含量Cd处理［0（对照）、0.5、1.0、2.0、4.0、8.0、16.0、32.0 mg·L^-1］下植物的生长状况（表观毒害症状、株高、地上部鲜重和干重、根系生长状态）,比较不同测试终点稳定性,并运用Burr-Ⅲ模型制作物种敏感性分布图（species sensitivity distributions,SSD）,分析不同灌木幼苗对Cd的敏感性。结果表明,供试植物在Cd含量为1.0~4.0 mg·L^-1时开始出现表观毒害症状;Cd对不同的植物地上部和根系毒害阈值差异较大,地上部干重减少10%（EC₁₀）和50%（EC₅₀）对应的毒性阈值变化范围分别为0.11（海桐）~1.30 mg·L^-1（八角金盘）和2.58（金森女贞）~10.90 mg·L^-1（八角金盘）,差异分别达到了11.8和4.2倍;根分支数对应的EC₁₀和EC₅₀变化范围分别为0.08（金森女贞）~1.27 mg·L^-1（八角金盘）和2.40（金森女贞）~10.30 mg·L^-1（八角金盘）,差异分别达到了15.8和4.3倍;不同测试终点的敏感性从大到小依次为根分枝数>总根长>总根表面积>总根尖数>地上部分干重>株高>地上部分鲜重,说明根系指标对Cd毒性更为敏感;基于地上部干重和根分支数的EC₅₀数据得到的SSD表明,大部分植物的敏感性分布趋于一致,其中金森女贞和海桐对Cd毒害最为敏感,八角金盘为Cd毒害的抗性品种;同时,根据SSD得出保护95%林木品质不受Cd毒害的生态风险阈值HC₅。     

江苏省生态敏感性时空分布及其响应研究

掌握区域生态敏感性时空分布特征有利于自然资源的可持续利用和生态环境的良性发展.本文以江苏省为研究对象,采用层次分析的研究方法,选取5种生态因子,按照生态敏感性指数值的高低分为5级:极高敏感、高度敏感、中度敏感、较低敏感和非敏感,分析研究区域的敏感性空间分布及功能区划.结果表明,江苏省生态敏感性的中敏感为主要敏感类型;江...     

基于田块尺度土壤重金属空间分布及其生态风险评价

为了揭示田块尺度上土壤重金属污染特征及空间分布,以河南省新乡县翟坡镇某冬小麦种植农田为研究对象,采集了202个农田表层0～20 cm土壤和40个0～100 cm剖面土壤样品,分析了土壤样品中Cd、Pb、Cu、Zn、Cr、Ni和Mn的含量特征,运用地统计分析中的普通克里格插值法研究土壤重金属的空间分布规律,并结合地质累积指数法和潜在生态危害指数法对研究区土壤重金属的生态风险进行评价。结果表明,研究区表层土壤Cd、Pb、Cu、Zn、Cr、Ni和Mn均值为0.95、24.35、6.40、35.52、319.60、21.76mg·kg^-1和157.32 mg·kg^-1。Cr、Cd、Pb含量均超过河南省土壤重金属含量背景值,其中Cr、Cd含量超过《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》(GB 15618—2018)筛选值,点位超标率分别为98%和100%。总体来看,土壤重金属含量随着剖面深度增加而降低,调查区南部的部分区域重金属含量偏高。从地质累积指数法与潜在生态危害指数法两种方法来看,Cd污染最为严重,生态风险较高,应当对该区域土壤Cd污染采取一定...     

基于GIS技术的汶川县生态敏感性分析

以汶川县域的生态敏感性问题为研究对象,选取自然生态因子、生态服务因子、灾害风险因子等作为关键因子,运用ArcGIS 9.0软件分别采取单因子评价和多因子综合评价,进行生态敏感性分析评价.结果表明:汶川县生态敏感性在空间分布上呈显著差异性,非敏感区、低敏感区、中敏感区、高敏感区和极高敏感区分别占总面积的12.55%、9.96%、41.8%、26.94%和8.75%.结合生态敏感性,提出分区环境保护对策和产业调整方向,为汶川县未来产业布局、区域生态环境保护及灾后重建提供决策依据.

Abstract：

In the present study, natural ecology factors, ecology service factors and disaster risk factors are chosen as key factors to make single factor analysis and multi-factor analysis of the ecological sensitivity of Wenchuan country with the software ArcGIS 9.0. The result show that the space distribution of ecology sensitivity of the country is significantly different and non-sensitive, low sensitive, moderately sensitive,highly sensitive and super highly sensitive regions accounted for 12.55%, 9.96%, 41.8%, 26.94% and 8. 75% of the total area, respectively. Considering the ecology sensitivity, the author puts forward some measures for environment protection and industrial re-adjustment of the country.     

大白菜开花的温度反应特性研究

 以大白菜自交系03s205，03s206为试材，研究了温度对大白菜抽薹开花的影响。结果表明，随着2℃种子春化时间的延长，从播种到开花的时间缩短，叶片数减少。从春化开始到现蕾的总计天数来看，春化15 d的处理所需时间最短。而未经春化的对照处理则不能开花。在8℃和10℃条件下，03s205和03s206均能通过春化，但10℃条件下要求更长的持续时间。8℃处理15 d就可开花，而10℃处理要25 d才能通过春化。苗期35℃的持续高温可使春化15 d和24 d的材料发生春化逆转，但对苗龄大于12 d的植株无效。而18 h 23℃和6 h 35℃交替温度下，春化15 d的大白菜不发生春化逆转，仍能够开花。     

不同施氮水平对小油菜产量及叶片硝酸盐含量的影响

[目的]研究施氮量与小油菜叶片硝酸盐含量的关系,控制小油菜叶片硝酸盐含量。[方法]利用盆栽试验,研究不同施氮水平对小油菜叶片中硝酸盐含量的影响,采用比色法测定小油菜叶片中的硝酸盐含量。[结果]随着氮肥施用量的增加,小油菜叶片中硝酸盐含量增加。[结论]为减少硝酸盐含量的积累,应适当控制氮肥用量。     

不同氮素水平条件下大白菜不同品种对硝酸盐富集力差异的研究

选用5个对硝酸盐富集力不同的大白菜品种,栽培在不同氮素浓度梯度下的营养液中。结果表明,硝酸盐富集力高的品种随着氮素质量浓度的提高,硝酸盐含量明显增加,在氮素水平240 mg/L条件下,“绿原5号”硝酸盐含量达到220 4 mg/L;硝酸盐富集力低的品种随着氮素浓度的提高,其硝酸盐含量增加的幅度较小,氮素水平240 mg/L条件下,“太原二青”为1 201 mg/L,“秋宝”为968 mg/L。亚硝酸盐的含量与氮素浓度的关系不大。通过对硝酸还原酶和氮素吸收力的分析,硝酸盐富集力低的机制有2种:一种是硝酸还原酶活性高、体内硝酸盐的还原速度快,另一种类是植株对氮素的吸收能力较弱。     

小白菜叶内叶绿素和抗氧化系统对芘胁迫的动态响应

通过盆栽试验,研究了土壤中芘胁迫对小白菜叶内叶绿素及抗氧化系统动态变化的影响.结果表明,芘胁迫对小白菜叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b和类胡萝卜素的动态影响基本一致,都是在第18 d苗期时随着芘浓度的增加显著降低,25 d开始各处理的含量差异不显著.小白菜叶片的CMP、MDA和AsA均随种植时间的延长呈现先升高再降低的过程,39 d时CMP达到最高值,施芘处理显著高于对照;MDA在32 d时上升至最高值,且随着芘浓度的增加而增大,39 d以后急剧下降并维持在较低水平,各个处理问差异不显著;46d时AsA含量达到峰值,高浓度芘处理极显著高于对照.游离脯氨酸在25 d时随芘浓度的增加而急剧增加,32 d以后逐渐下降,各处理间差异不显著.小白菜叶片的CAT活性在种植期间呈下降趋势,39 d时随芘浓度的增加有所提高;与CAT活性的变化趋势相反,POD活性随种植时间的延长呈上升趋势,39d和46d时高浓度处理的POD活性显著高于对照.     

氨氮海水质量基准及大辽河口氨氮暴露风险初步分析

搜集筛选了我国海洋生物的25种氨氮急性毒性数据,采用美国水生生物基准技术对氨氮水生生物基准进行推算,得出保护我国海水生物的氨氮急性基准值为0.085 mg·L-1,慢性基准值为0.013 mg·L-1,并利用荷兰基准技术对该计算结果进行验证,结果表明与美国基准技术方法比较接近。应用获得的氨氮基准值对大辽河口进行氨氮暴露风险分析,结果表明,13个站位均存在一定的生态风险,季节对氨氮暴露浓度水平具有重要影响,枯水期氨氮暴露风险显著大于丰水期,呈现数量级差异。大辽河口水体氨氮暴露浓度对水生生物的胁迫风险顺序为腔肠动物＞甲壳动物＞鱼类＞软体动物＞环节动物。研究结论可为氨氮水质标准制定和河口水环境管理提供技术支持。     

基本培养基及蔗糖浓度对大白菜花药培养胚状体诱导的影响

以6个大白菜品种为试材进行花药培养,研究了不同基本培养基和蔗糖浓度对胚状体诱导的影响。结果表明,B5和Keller培养基为适适宜的基本培养基;培养基适宜的蔗糖浓度为8％-12％,最适浓度为10％。     

栗钙土施镍对小白菜的生物效应及其临界值

为确定Ni的毒害临界值,指导镍肥合理使用,研究了栗钙土施Ni对小白菜(Brassica chinensisL.)的生物效应。结果表明,施Ni量低于25 mg/kg促进小白菜干物质积累,随施Ni量增加,小白菜生长明显受到抑制;土壤施Ni明显增加小白菜茎叶和根系中Ni、Cu、Fe、Mn、Mg元素的含量,而降低Ca元素的含量,Zn元素的含量在茎叶和根系中分别表现为下降和增加;4种提取剂提取土壤中有效态Ni含量,均能较好反映植物吸收与生态危害状况,尤以DTPA提取的效果最佳。以生物减产量突变点为依据,暂定栗钙土壤中Ni的毒性临界值为:土壤有效态Ni含量为6.83 mg/kg(DTPA)、土壤全Ni含量为62.03 mg/kg、茎叶Ni含量为16.36 mg/kg。     

大白菜功能基因编码区SSRs的分布规律研究

利用数据库中大白菜的部分基因组序列及其注释结果,对大白菜功能基因编码区分布的SSRs类型进行了分析。结果表明,编码区的SSRs以3核苷酸重复的最多,其次为6核苷酸重复的;各种基序的SSRs类型在基因编码区分布的数量有很大差异;另外编码氨基酸的三核苷酸SSRs在11944个基因编码区前100bp、中部及后100bp的分布也有较大差异。说明大白菜基因编码区的SSRs具有相位和极性,其原因在于编码氨基酸的需要。正是这种相位和极性引起大白菜基因编码区SSRs分布的不均一性。     

设施油白菜地藜科杂草的空间分布型及其抽样技术

采用空间分布型检验、聚集强度指标检验和线性回归法,研究了设施油白菜地苗期藜科杂草田间分布型及其抽样方法,结果表明:设施油白菜地苗期藜科杂草田间分布型呈聚集分布,聚集受栽培环境影响较大.建立了设施栽培环境下油白菜地苗期藜科杂草理论抽样模型.