洞庭湖底栖动物长期演变特征及影响因素分析

为揭示洞庭湖底栖动物种群长期变化趋势及环境影响,利用20多年的监测数据分析洞庭湖底栖动物种群组成、优势种、多样性指数变化动态,并应用典范对应分析(RDA)研究了底栖动物种群结构与环境因子的影响。结果表明:1991-2012年洞庭湖底栖动物多年平均种数53种,以水生昆虫(占41.5%)、软体类(占39.6%)为主。全时段水生昆虫种数、密度整体呈缓慢下降趋势;软体动物密度基本平稳,种数整体呈缓慢上升趋势。2010年以后优势种由水生昆虫、软体类与钩虾等为主的清洁型种类向以寡毛类、软体类等为主的清洁型与耐污型种类转变。东洞庭湖底栖动物种数、密度与多样性指数均低于西、南洞庭湖。RDA分析结果显示洞庭湖水体总磷、叶绿素a和透明度是影响底栖动物种群的主要水环境因素。三峡工程运行后入湖水沙减少、水位变化对底栖动物种群有一定的负面影响。     

转基因作物对土壤生态系统影响的研究概况

土壤是生态系统中物质循环和能量转化过程的重要场所,研究转基因作物对土壤生态系统的影响是其安全性评价的重要组成部分。本文分析了转基因作物外源基因在土壤中的残留,概述了转基因作物对土壤酶活性的影响,综述了土壤动物对转基因作物的响应,并进一步分析了基因作物对土壤微生物的影响。本文的研究有助于客观评价转基因作物对土壤生态系统潜在的环境风险及生物安全问题,为我国转基因作物的生态风险性评估和农业可持续发展提供良好的科学依据。     

中低镉胁迫下叶面肥对水稻生长状况及镉积累调控效果的影响

为探究自制多养分复合叶面肥对水稻生长状况及Cd积累调控效果的影响。[方法]以中早39水稻为试验材料,通过盆栽试验的方法测定了中低Cd胁迫下,喷施叶面肥对水稻生长状况、各部位Cd含量、Cd富集转运的影响,同时分析了水稻籽粒Cd含量与各器官Cd含量的关系。[结果]喷施5种叶面肥对水稻籽粒降Cd效果依次为S＞P＞Se＞Mg＞Si,分别降低73.50%、66.41%、58.55%、58.50%、46.86%;叶面喷施S肥籽粒Cd富集系数降低73.5%,籽粒Cd转运系数降低72.9%。[结论]5种叶面肥对比而言,叶面喷施S肥降Cd效果最好,若综合考虑水稻生长状况、产量和降镉效率等因素,则叶面喷施Si肥效果最好,且水稻茎秆是影响籽粒Cd积累量的最主要部位,是籽粒积累Cd的主要通路之一。     

化橘红不同产区土壤矿质元素的差异分析

以广东省化州市(化橘红道地产区)境内的3个不同立地条件类型下形成的种植基地(丽岗、宝山、平定)为研究区域,运用多种统计分析方法对其土壤中6种矿质元素的含量进行多角度对比分析;同时选取江西省修水县和广西省陆川县为非道地产区代表,比较了化橘红道地产区与非道地产区的土壤矿质元素含量情况。结果表明,在化橘红道地产区不同种植基地内的土壤中,Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu元素含量在垂直分布上无显著差异;但不同种植基地土壤矿质元素的含量具有一定的差异,其中Mo元素含量差异显著;同时,结合主成分分析与相关性分析发现,各种植基地土壤矿质元素结构存在一定的相关性,但影响其元素结构的因素不同,其中,Mo、Mn、Cu、B元素的含量是影响丽岗和宝山2种植基地土壤矿质元素结构的主要因素,B、Zn、Mn、Fe元素的含量是影响平定种植基地土壤矿质元素结构的主要因素。通过对化橘红道地与非道地产区土壤环境的比较发现,pH值和Mn含量可能是影响化州橘红道地性形成的环境因素之一。研究结果在一定程度上启示了对化橘红等道地药材进行质量评价时,不仅要关注其有效成分的含量,药材生长土壤中矿质元素含量也可能是一个重要参考依据。     

外来植物豚草入侵机制

豚草(Ambrosia artemisiifolia)是世界公认的恶性入侵杂草,其花粉是影响人类健康的高致敏原,豚草入侵到农业生态系统和自然生态系统中威胁当地的农业生产和生物多样性。本文综述了国内外学者的研究,发现豚草的成功入侵与其自身入侵性、生境可入侵性和人类干扰密切相关:1)豚草的入侵性在于其具有的高繁殖体压力、高水肥利用效率、化感作用、表型可塑性和遗传多样性;2)生境的可入侵性是由于具有适宜豚草生长的气候条件和可利用资源,生物多样性较低,且缺乏天敌和高竞争力的土著植物;3)国际贸易、耕作等人类活动及全球变化对豚草的入侵性和生境的可入侵性具有促进作用。建议今后应加强豚草可控试验,以探究豚草入侵的地下过程,研究豚草的成功入侵与其生物学特征、表型可塑性、遗传多样性和本地植物多样性之间的关系。     

土壤中微塑料和重金属的复合污染：原理及过程

土壤中的微塑料能够与重金属污染物结合形成复合污染,从而改变单一污染物的环境行为和毒性效应,对土壤生态系统造成严重危害。目前人们对微塑料和重金属的复合毒性效应及其形成原理、污染过程的了解还十分有限,本文综述了土壤环境中微塑料和重金属的复合环境行为,讨论了微塑料对重金属的吸附解吸原理和过程,梳理了土壤环境中微塑料和重金属的迁移和转化,总结了有关二者复合毒性效应的最新研究进展,最后对未来相关工作提出展望,以期为微塑料和重金属的复合毒性研究提供参考。     

我国农村生活污水与农田退水面源氮磷污染生态净化技术现状与研究进展

当前,我国农村生活污水与农田退水面源氮磷污染尚未得到有效治理,解决此类污染的代表措施——“生态净化技术”的发展广受关注。本文从技术发展、技术标准、技术体系三个角度切入,对农村生活污水与农田退水氮磷污染生态净化技术进行梳理分析。技术发展从分析和介绍当前热门生态净化技术的研究进展开始,通过调研整理这些技术在我国的推广和应用,梳理其在我国不同区域的发展特征,归纳出当前生态净化技术应用所面临的困难。当前相关部门对生态净化工程的监管仅关注出水水质的达标率,缺乏有效的后期维护及意见调查反馈。在技术标准方面,本文梳理了关于已发布实施的生态净化工程的的系列标准,认为应引入综合效益评价方法,以完善我国生态净化工程的评价体系。在技术体系方面,以生态净化技术的拦截性和修复性为依据对单一技术进行分类,并分别针对农村生活污水、农田退水提出了对应的技术联用体系。     

芦苇秸秆厌氧联产氢气甲烷过程中细菌群落演替规律

基于PCR-DGGE技术研究芦苇秸秆氢气-甲烷厌氧联产过程中,细菌微生物群落结构特征和演替规律。结果表明,厌氧联产过程中细菌群落结构分布存在明显的阶段性差异。产氢阶段初期,细菌群落相似性较小,随着厌氧联产的进行,细菌种类逐渐增多并在产氢高峰期保持稳定,群落相似性较高,戴斯系数(Cs)为83.6%(第12、24小时,泳道H3和H4)。产甲烷高峰期Cs值达到87.4%(第210、258小时,泳道M6,M7),群落结构稳定,产甲烷末期Cs值降低至51.5%(第210、432小时,泳道M6,M9)。序列分析表明,Enterobacter aerogenes产气肠杆菌是具有高效产氢潜力的兼性厌氧细菌,Sedimentibacter产氢产乙酸菌是产氢阶段的优势微生物。Clostridium thermocellum嗜热纤维素菌是厌氧联产过程的优势微生物,具有降解纤维素功能,对芦苇秸秆的能源化利用起到重要作用。     

基于PCA和地统计的西南烟田土壤重金属源解析

为定性、定量地分析西南某地区烟田土壤中重金属污染来源及源贡献得分的空间分布特征,用四分法采集研究区内256个表层土壤样品,利用数理统计方法[相关性分析、主成分分析(PCA)和PMF受体模型],定量分析研究区域内Cd、Hg、Ni、Pb和Zn重金属的来源;并结合地统计方法对PMF得到的三种源的成分因子贡献率进行克里格空间插值,验证数理统计源解析结果。结果表明:重金属Hg、Pb、Ni、Zn的平均值(0.19、41.99、38.43、106.66 mg·kg^-1)均未超过农用地质量标准的风险筛选值(1.80、90.00、70.00、200.00 mg·kg^-1),Cd的平均浓度(0.66 mg·kg^-1)与当地背景值(0.66 mg·kg^-1)持平,但超过了该金属对应的农用地风险筛选值(0.30 mg·kg^-1),此外,Cd和Hg的空间变异性(81.21%、84.21%)较大,在土壤中积累较明显;数理统计分析可得,五种重金属归因为三个主要来源,其中Pb、Ni和Zn主要来源于交通源,Cd主要来源于成土母质自然源,Hg主要来源于工业源;地学统计分析表明,PC1(Pb、Ni和Zn)主要积累在研究区交通量多的东部地区,PC2(Cd)分布较为均匀,PC3(Hg)主要积累在研究区工矿业密集的东北和东南方向。研究区烟田土壤中重金属整体污染程度较轻,但需要对Hg和Cd采取适当措施降低其风险,多元统计与地统计学的结果相印证土壤中重金属的来源主要是工矿业开采、交通和地质背景,受体模型与地质统计学相结合,可以有效地估计土壤中重金属的来源及分布。     

28条环太湖河流沉积物氮的分布特征

测定了太湖流域不同污染控制区中28条主要环湖河流河口处表层0～10cm沉积物中氨氮（NH3-N）、硝氮（NO-3-N）、有机氮（Org-N）及总氮（TN）含量,揭示氮的空间分布并分析各形态氮之间的相关性。结果表明,环湖河流表层沉积物中TN含量由高到低依次为东部污染控制区〉北部区〉湖西区〉浙西污染控制区,平均958.70mg.kg-1,且以东部污染控制区中吴溇河口最高,污染最重。NH3-N含量远高于NO-3-N,平均200.29mg.kg-1;Org-N含量及分布与TN相似,平均758.40mg.kg-1,占TN的39.27%～95.12%。NH3-N是可交换态氮（EN）的主要存在形式,Org-N是沉积物中氮的主导形态,沉积物中TN只有极少部分在成岩过程中发生矿化。