有毒铜绿微囊藻对鱼和溞的毒性

用有毒铜绿微囊藻细胞及其从毒细胞中提取的毒素喂养和腹腔注射鱼类,结果表明:(1)微囊藻毒素MCYST-LR对所有实验过的鱼有毒害作用(LD₅₀为110-500μg/kg).注射毒素24h后,鱼肝电镜超微结构观察均表现出肝损伤.(2)在受控条件下,当用有毒铜绿微囊藻作为食物喂养日鲢和罗非鱼时,鱼类能在以毒藻为唯一食物的环境中生活20d以上.白鲢和罗非鱼粪便的毒性比喂食藻类的毒性分别降低约2-4.5倍,其肝的超微结构现察仍有轻度损伤.(3)在培养液中加入15μg/mLMCYST-LR和用实验室纯培养的铜绿微囊藻作为食物培养枝角类时,均可使它们在48h死亡.以无毒微囊藻培养时则生长不良亦不怀卵,表明它不是枝角类合适的食物.     

黑藻(Hydrilla verticillata)对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)抑制作用

采用黑藻(Hydrilla verticillata)和铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)共同培养的实验方法,追踪测定微囊藻的生长量、光合速率等相关生理生化指标以及观察藻细胞超微结构变化,研究黑藻对铜绿微囊藻的抑制作用及其机制．结果表明,黑藻对铜绿微囊藻的生长有明显的抑制作用,表现为藻细胞生长量显著降低,细胞超微结构进行性损伤直至细胞解体,藻体叶绿素a含量和光合速率急剧下降,呼吸速率、超氧物歧化酶(SOD)活性均呈现先升高后下降的趋势,膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)的积累量与膜的损伤程度相一致．在黑藻养殖水中初步分离得到黑藻分泌的抑藻物质．     

河蟹养殖池塘微囊藻水华毒性及其光合作用活性特征

苏州市吴中区一河蟹养殖池塘在2013年7月和8月发生了严重的微囊藻水华.采用单一和双重PCR扩增微囊藻毒素合成酶基因,用以检测微囊藻水华是否产毒,结果显示为阳性.同时,采用高效液相色谱测定微囊藻水华的毒性大小.结果表明:7月和8月微囊藻水华的胞内微囊藻毒素浓度分别为1.49和0.88μg/L,胞外微囊藻毒素的浓度分别为0.75和1.09μg/L.另外,采用浮游植物荧光仪Phyto-PAM测定河蟹养殖水体形成水华的微囊藻的光合作用活性.结果显示:7月和8月水华微囊藻的最大光量子产量Fv/Fm分别为0.48和0.44,实际光量子产量ΦPSII分别为0.38和0.32,表明形成水华的微囊藻有较高的生长潜力.非光化学荧光淬灭值NPQ分别为0.28和0.36.从快速光响应曲线RLC的特征参数来看,7月水华微囊藻的光合作用活性和光能利用效率高于8月.本研究结果表明,河蟹养殖池塘水体受到微囊藻水华和微囊藻毒素的污染,进而可能对河蟹食品安全构成潜在威胁.     

实时荧光定量PCR方法检测南太湖入湖口产毒微囊藻

南太湖入湖口产毒微囊藻的丰度对于周边县市取水口的水质安全和太湖水质有着重要影响.以藻毒素合成酶基因mcyE/ndaF为靶基因,建立实时荧光定量PCR检测产毒微囊藻的方法,并对南太湖入湖口7个监测点水样中产毒微囊藻的丰度进行检测,结果表明:该实时荧光定量PCR方法的特异性强及准确性、重复性较好.建立铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的标准曲线方程为y=-3.454x+49.88,斜率为-3.454,R~2=0.991,扩增效率E为94.6%,定量检测区间为1.689×10~4~1.689×10~8拷贝数/μl.对南太湖入湖口7个监测点检测表明,夹浦和合溪2个监测点的产毒微囊藻数量最高,预测产毒微囊藻浓度分别为(1.99±0.35)×10~5和(1.47±0.23)×10~5cells/ml.7个监测点的产毒微囊藻的种类较为一致,均为铜绿微囊藻.该方法可以快速准确地检测水体中微囊藻毒素产毒藻种种类和数量,为蓝藻水华监测、预警提供技术依据.     

铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)与三种丝状蓝藻间的相互作用

研究了单细胞铜绿微囊藻和三种丝状蓝藻（水华束丝藻、水华鱼腥藻及土生席藻）间的相互作用,包括以下两个方面的内容：①铜绿微囊藻细胞滤出液对水华束丝藻、水华鱼腥藻及土生席藻生长的影响;②水华束丝藻、水华鱼腥藻及土生席藻细胞滤出液对铜绿微囊藻生长的影响．研究发现,当滤出液浓度为60％（滤出液与BG11的体积比为3：2）时,铜绿微囊藻细胞滤出液对水华束丝藻、水华鱼腥藻的生长有显著促进效果,尤其对水华束丝藻的作用更加明显;对土生席藻的生长却起着微弱的抑制作用,仅表现于100％细胞滤出液中．对铜绿微囊藻而言,土生席藻细胞滤出液对其的生长起着显著抑制作用,浓度越高、抑制作用越强;而水华束丝藻、水华鱼腥藻仅在100％细胞滤出液中才表现出微弱的抑制作用．为验证营养盐浓度差异是否影响滤出液的作用效果,进行了无机营养盐（NO3-N、NH4^＋-N、PO4-P）干扰的消除试验．结果表明,无机营养盐（（NO3-N、NH4^＋-N、PO4-P）的改变并不影响滤出液的作用效果,从而我们推测水华蓝藻之间存在着化感作用．本研究为解释自然水体中藻类种群演替的原因,深入认识水华蓝藻的动力学机制提供了新的实验证据．     

铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)次生代谢物对普通小球藻(Chlorella vulgaris)生长及有效量子产率的影响

浮游植物间的交互化感作用被认为是自然水体中浮游生物群落演替及优势种转换的主要因素之一.铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)是富营养化湖泊中的常见蓝藻,其产毒品系相较非产毒品系具有较高的竞争优势,其产生的主要次生代谢产物微囊藻毒素-LR(MC-LR)通常被认为是重要的化感物质.但是到目前为止其在水生生态系中的生物学功能尚不明确.为探究并区分MC-LR及其他次生代谢产物对浮游植物的化感效应,本文研究了MC-LR与高浓度普通小球藻(Chlorella vulgaris)生长及有效量子产率的剂量—效应关系;比较了能够产生显著抑制效应的MC-LR、能够产生同等浓度MC-LR的产毒品系铜绿微囊藻滤液以及细胞粗提液对小球藻生长及有效量子产率的抑制效应.结果显示,MC-LR能够对小球藻生长及有效量子产率产生抑制作用,并且抑制率随着MC-LR浓度的增加而增大.在用200μg/L及以上浓度的MC-LR感染24 h后,叶绿素a浓度为1500μg/L的小球藻的生长与有效量子产率均比对照组显著降低.能够产生相同浓度MC-LR的产毒品系铜绿微囊藻细胞滤液对其没有产生显著影响,而其细胞粗提液却能够产生更强的抑制效应.与MCLR处理组相比,粗提液处理组小球藻的生长及有效量子产率分别降低了14%和3%.以上结果表明,MC-LR对普通小球藻的化感作用具有剂量依赖性;MC-LR之外的其他次生代谢物也能够产生抑制效应.     

云南抚仙湖流域废弃磷矿区水污染现状

为了探讨不同形态磷酸盐对铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）和蛋白核小球藻（Chlorella pyrenoidosa）藻细胞生长的影响,采用3种不同形态的磷酸盐：磷酸氢二钾（K2HPO4）,焦磷酸钠（Na4P2O7）和一聚磷酸钠（Na5P3O10）作为BG-11培养基中的添加磷源．从两种藻的生长趋势可以看出,在K2HPO4培养基中小球藻在生长初期生长速度显著高于微囊藻,当小球藻的生长到达静止期时,微囊藻的生长速度便超过了小球藻且其藻密度也高于小球藻;而在焦磷酸钠和二三聚磷酸钠培养基中,小球藻的生长速度要显著高于微囊藻．同时微囊藻和小球藻在K2HPO4培养基中的生长速度则始终高于另两种磷酸盐培养基中的生长速度．藻细胞碱性磷酸酶活性变化曲线也显示,小球藻的磷利用能力要高于微囊藻．由此可见,小球藻对磷的吸收利用能力高于微囊藻,从而表明铜绿微囊藻成为水华优势种并不是取决于其对磷酸盐的吸收利用能力。     

甲醛溶液对发头裸腹溞及其体表聚缩虫影响的试验

不同浓度的甲醛溶液对枝角类发头裸腹溞Moinairrasa的致毒效应以及对其体表附着的聚缩虫Zoothamniumsp．的杀灭效果的试验结果表明，12h、24h两个作用时段中，甲醛浓度与发头探腹溞相对存活率之间以及甲醇浓度与发头裸腹溞表聚缩虫营养体脱落率之间存在一定的函数关系．在确立上述函数基础上，可得出控制聚缩虫感染的两种有效方法：①在保证溞存活率不低于66％的情况下，选用最低有效浓度（19．mg／kg）的甲醛溶液作用24h可杀灭100％聚缩虫；②在保持溞存活率较高（70％－90％）的情况下，选用相应浓度的甲醛液作用24h杀灭87％－29％聚缩虫，并辅以更换新水等措施，也可将聚缩虫感染的危害控制在一定的范围内．     

巢湖微囊藻毒素异构体组成的时空分布特征及影响因子

有害蓝藻释放微囊藻毒素（MCs）,严重威胁饮用水源地用水安全.为了解巢湖MCs污染状况及其异构体组成对水质的影响,于2012年夏季（8月）和秋季（11月）,2013年冬季（2月）和春季（5月）进行采样分析,研究了巢湖水体中胞内微囊藻毒素（IMCs）和胞外微囊藻毒素（EMCs）异构体的时空分布及其与环境因子的关系.结果发现,IMCs和EMCs的平均浓度变化范围分别为0.12~6.45 μg/L和0.69~1.92 μg/L.在3种常见的异构体中,MC-RR和MC-LR比例较高,MC-YR最低,MC-RR和MC-LR是巢湖水体中MCs的主要异构体类型.IMCs和EMCs的异构体浓度及其比例呈现不同的时空分布特征.微囊藻生物量、水温、总磷浓度是影响IMCs和EMCs异构体浓度及其组成变化的关键环境因子.本研究表明巢湖富营养化严重的西湖区夏季能合成更多的MC-RR异构体,而秋、冬季节偏向于释放生理毒性更强的MC-LR异构体.了解MCs异构体组成变化及其关键影响因素,有助于预测预警水体MCs污染状况和评估饮用水源地MCs风险.     

食物质量和种间竞争对盔型溞(Daphnia galeata)和脆弱象鼻溞(Bosmina fatalis)种群增长的影响

竞争是调控水体浮游动物群落结构的生物因素之一.根据"大小效率假说",大型滤食性枝角类对小型枝角类有竞争优势.然而,大型滤食性枝角类体内磷含量通常高于小型枝角类,生长比小型枝角类更容易受食物磷缺乏的影响,食物的磷缺乏可能会改变大型枝角类和小型枝角类之间的竞争结果.本研究比较分析了食物碳磷比对两种常见枝角类（盔型溞（Daphnia galeata）和脆弱象鼻溞（Bosmina fatalis））的种群增长率、种群密度及种间竞争关系的影响.实验设计了3个食物质量处理组：高磷（碳：磷=105）、中磷（碳：磷=740）和低磷（碳：磷=2400）,食物浓度均为2 mg C/L蛋白核小球藻（Chlorella pyrenoidosa）;针对每一个食物质量处理组,盔型溞和脆弱象鼻溞分别单独培养或混合培养.盔型溞和脆弱象鼻溞平均最大种群密度分别为378~893和364~2399 ind./L;平均种群增长率分别为0.11~0.14和0.09~0.16 d^-1;平均体长分别为1.53~2.50和0.25~0.35 mm.种群增长率和体长均随着食物碳磷比的升高而显著下降,而最大种群密度在中磷处理组显著高于其它两个处理组.盔型溞种群增长率在单独培养和混合培养间无显著差异;脆弱象鼻溞种群增长率在混合培养时显著低于单独培养时.在高磷和中磷处理组,盔型溞最大种群密度在单独培养和混合培养间无显著差异,在低磷处理组,混合培养时最大种群密度显著低于单独培养时;在高磷处理组,脆弱象鼻溞最大种群密度在单独培养和混合培养间无显著差异,在中磷和低磷处理组,混合培养时显著低于单独培养时.结果表明,在食物碳不缺条件下,不管食物磷是否缺乏,盔型溞均比脆弱象鼻溞有竞争优势.     

A Monte Carlo study of rainfall forecasting with a stochastic model

A procedure for short-term rainfall forecasting in real-time is developed and a study of the role of sampling on forecast ability is conducted. Ground level rainfall fields are forecasted using a stochastic space-time rainfall model in state-space form. Updating of the rainfall field in real-time is accomplished using a distributed parameter Kalman filter to optimally combine measurement information and forecast model estimates. The influence of sampling density on forecast accuracy is evaluated using a series of a simulated rainfall events generated with the same stochastic rainfall model. Sampling was conducted at five different network spatial densities. The results quantify the influence of sampling network density on real-time rainfall field forecasting. Statistical analyses of the rainfall field residuals illustrate improvement in one hour lead time forecasts at higher measurement densities.     

Information for authors

正SCIENCE CHINA Earth Sciences,an academic journal cosponsored by the Chinese Academy of Sciences and the National Natural Science Foundation of China,and published by Science China Press and Springer,is committed to publishing high-quality,original results in both basic and applied research.     

INTERNATIONAL RESEARCH AND TRAINING CENTER ON EROSION AND SEDIMENTATION(IRTCES)

正Director:Shangfu Kuang,China Vice-directors:Chunhong Hu,China Duihu Ning,China Guangquan Liu,China The International Research and Training Center on Erosion and Sedimentation(IRTCES)was jointly set up by the Government of China and UNESCO on July 21,1984.It aims at the promotion of international exchange of knowledge and cooperation in the studies of erosion and     

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Earthquake Engineering and Engineering Vibration Aims And Scope

正This journal is established by the Institute of Engineering Mechanics(IEM),China Earthquake Administration,to promote scientific exchange between Chinese and foreign scientists and engineers so as to improve the theory and practice of earthquake hazards mitigation,preparedness,and recovery.To accomplish this purpose,the journal aims to attract a balanced number of papers between Chinese and