无磷条件诱导铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)释放挥发性有机化合物对莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)的影响

为了揭示磷(P)营养缺乏对蓝藻释放挥发性有机化合物(VOCs)的影响及其对其他藻类的化感作用,以形成蓝藻水华的主要种类铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)为材料,在无P培养条件下对其释放的VOCs进行分析,同时测定VOCs对莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)生长、光合色素含量和光合性能的影响.结果表明,采用无P培养基培养铜绿微囊藻24 h后,其释放的VOCs种类和含量均明显增加,与标准培养基培养相比,VOCs总释放量增加了73.4%,并出现7种新化合物.将铜绿微囊藻释放的VOCs通入莱茵衣藻溶液中,在标准培养基中铜绿微囊藻释放的VOCs对莱茵衣藻生长无显著影响,而无P条件下释放的VOCs则明显抑制莱茵衣藻生长,其响应指数(RI)为-0.25.此外,莱茵衣藻光合色素含量、光系统II(PSII)最大光化学量子产量(Fv/Fm)、有效光化学量子产量[Y(II)]、光化学淬灭系数(q P)和光合电子传递速率(ETR)也明显降低,而非光化学淬灭系数(NPQ)则明显升高,其RI为0.26.由此可见,蓝藻在富营养化水体中大量繁殖以及P自身沉降特性导致的P缺乏会促进蓝藻释放VOCs,同时这些VOCs在保持蓝藻营养竞争优势和水体藻类多样性减少中具有化感抑制作用.     

富营养化湖泊蓝藻-芦苇碎屑堆积分解过程及其潜在的共代谢效应

为探究富营养化浅水湖泊所富集的有机物对湖泊碳循环和水质的影响,本研究构建微宇宙系统,模拟蓝藻和芦苇碎屑单独分解及混合分解过程.通过测定各组上覆水营养盐浓度、有机质含量及结构的变化,揭示富营养化湖泊藻草残体混合分解过程中养分和有机碳的释放特征.结果表明,在实验0～88 h内,在添加相同的碳源条件下,蓝藻和芦苇混合处理组总碳(TC)释放量显著高于理论值,表明藻草碎屑混合分解存在共代谢效应.在培养初期,沉积物通过共代谢效应对水质产生了较大的影响,加速向水体中释放氮、磷物质.相较单独的植物分解,混合处理组中总氮(TN)、总磷(TP)的最大释放量分别提高了13.49%和26.84%;通过三维荧光光谱表征的类富里酸荧光强度变化也表明:较芦苇处理组,混合处理组中芦苇的分解速率更快.在培养开始后,各处理组均快速转变为厌氧状态,TC、TN、TP浓度随时间变化总体上呈先快速上升再逐渐平缓的趋势,分别在第228、108和324小时达最大值(372.4±2.98)、(138.45±2.97)和(7.95±1.11) mg/L.细菌特异性脂肪酸含量变化表明,将蓝藻碎屑添加到芦苇碎屑中,会增加芦苇碎屑中细菌的丰度,从而提高分解速率,激发共代谢效应.在全球气候变暖的背景下,随着富营养化湖泊藻类暴发频次增加,共代谢效应可能还会进一步加强,对富营养化湖泊水质将会持续产生影响.     

洱海湖滨带水生植物多样性及分布现状

湖滨带水生植物对湖泊生态系统健康的维持具有重要作用。为了解当前洱海湖滨带水生植物现状,本研究于2020—2021年间每季度对洱海湖滨带水生植物进行调查。调查结果表明:(1)洱海湖滨带现有水生植物206种,属56科156属,其中湿生植物149种,挺水植物24种,沉水植物21种,漂浮植物7种,浮叶植物5种;常见种有狗牙根(Cynodon dactylon)、菰(Zizania latifolia)、苦草(Vallisneria natans)、菱(Trapa bispinosa)等,偶见种为忍冬(Lonicera japonica)、披碱草(Elymus dahuricus)等。(2)从区系分布来看,洱海湖滨带物种主要为世界分布(83种)和热带分布(55种)两种类型,分别占总物种数比例的40.28%和26.71%。(3)在植物群落方面,洱海湖滨带共有18个主要植物群落类型,其中湿生植物群落4种,挺水植物群落3种,沉水植物群落9种,浮叶植物群落2种;以狗牙根群落、菰群落、苦草群落、菱群落为主。通过与历史文献结果的对比分析得出,近年来洱海湖滨带水生植物多样性有了显著提高,但目前存在挺水植物群落...     

Variance-covariance component estimation for structured errors-in-variables models with cross-covariances

Studia Geophysica et Geodaetica - In this contribution, an iterative algorithm for variance-covariance component estimation based on the structured errors-in-variables (EIV) model is proposed. We...     

渤海莱州湾凹陷南部古近系混合沉积特征及发育模式*

渤海莱州湾凹陷南部古近系沙三下亚段广泛发育陆源碎屑与碳酸盐混合沉积。通过对井壁取心、测井及综合化验资料的分析,对研究区混合沉积特征、发育模式及控制因素进行分析。结果表明: 研究区既发育同一岩层内的混合沉积,又发育碳酸盐岩与陆源碎屑的互层混合沉积。混合沉积形成于两大物源注入背景下的湖泊滨岸环境,可进一步分为泥坪、砂质滩坝、浅滩和半深湖等混合沉积亚相,主要体现为波浪和湖流作用的双重影响。沙三下亚段整体呈现出水退式发育的特点,主要发育湖侵域和高位域,湖侵域主要发育半深湖混合沉积和浅滩混合沉积,高位域主要发育砂质滩坝混合沉积。混合沉积物受古地貌、古气候、古物源和湖平面变化的控制,优势储集亚相为砂质滩坝混合沉积亚相和浅滩混合沉积亚相。该研究成果不仅为莱州湾凹陷南部古近系优质动用储量研究提供了指导,而且为下一步勘探指明了方向。     

山东半岛近岸海域蟹类群落结构特征的研究

根据2014年8月和10月、2015年2月和5月使用单船底拖网进行的4个航次调查数据,对山东半岛近岸海区的莱州湾及渤海南部、山东半岛北部和山东半岛南部等3个海域蟹类种类组成、时空分布、优势种、群落结构稳定性等群落结构特征进行了研究。结果显示,4次调查共捕获蟹类20种,隶属于10科17属,其中日本蟳（Charybdis japonica）和三疣梭子蟹（Portunus trituberculatus）是主要经济种类,其余均为小型饵料型蟹类;海区内主要的优势种为双斑蟳（Charybdis bimaculata）、日本蟳（Charybdis japonica）和三疣梭子蟹（Portunus trituberculatus）,3个海域优势种季节更替均十分明显;莱州湾及渤海南部和山东半岛南部2个海域生物量季节变化明显,春季较低,在夏季达到峰值,夏季到冬季呈降低趋势,山东半岛北部海域生物量季节变化不明显。3个海域蟹类群落物种多样性指数（H'）、丰富度指数（D）及均匀度指数（J'）均处于较低水平,并有一定的季节变化;水深、水温和盐度是影响蟹类群落结构的重要因子,渤莱沿岸流、黄海暖流和黄海冷水团通过影响海域内水温与盐度影响蟹类群落结构。研究表明山东半岛近岸海区蟹类以小型饵料型蟹类为主,蟹类多样性水平较低,优势种更替明显,群落季节更替指数较高,季节间迁移频繁,蟹类群落不稳定。     

威海近岸人工鱼礁布设对生物资源恢复效果

为了解人工鱼礁投放对区域内海洋生物资源恢复效果,于2013年3月至2014年1月在北黄海近岸人工鱼礁投放区进行调查。结果显示,该海区发现浮游动物53种,其中优势种为浮游桡足类。夏秋季底栖生物幼体成为季节性优势种。游泳动物共发现14种,主要为常见的礁区鱼类。底栖动物共12种,其中棘皮动物海燕为绝对优势种,为近岸养殖生物的主要敌害生物,主要的底栖资源优势种为虾蟹类与软体动物。投礁区的浮游动物与游泳动物物种数明显多于未投礁区,表明人工投礁有助于生物群落的恢复,提高生物多样性,改善区域生态系统。但该海域大型底栖藻类较少,还应进一步对大型底栖藻类增殖以提高海域初级生产。     

生物型凹凸棒基高分子固沙材料的复配效果

由于具有提高沙土的稳定性和保水性等特征,复合高吸水性固沙材料在荒漠化土地治理方面具有一定的潜力和应用前景。研究了蓝藻结皮在不同比例凹凸棒基高分子固沙材料中的生长状态和生理特性。结果表明:蓝藻结皮与经4 mol·L^-1硫酸改性后的凹凸棒基高分子固沙材料以1∶3质量比配比生长情况最佳;比较了复配材料喷洒量为400、500g·m^-2处理下蓝藻叶绿素a、丙二醛、可溶性蛋白及可溶性糖含量等生理指标,喷洒量为500 g·5m^-2的蓝藻结皮与经4 mol·L^-1硫酸改性后的凹凸棒基高分子固沙材料生理特性较好。     

沙漠下垫面地面温度及能量收支的BATS模式参数化改进

利用陆面过程模式BATS,引入地表发射率及两种大气发射率参数化方案,同时引入不同的地表粗糙度参数化方案,对比各种参数化方案对沙漠下垫面地面温度及能量收支的模拟状况。结果表明：采用Van Bavel等发展的地表发射率及Chung等发展的大气发射率方案可以明显改进地面温度及向上长波辐射的模拟,Chung等方案在夜间与正午的模拟效果更好,减小了1 ℃左右的地面温度模拟偏差,减小了10 W·m^-2左右的向上长波辐射模拟偏差。晴天地面温度及向上长波辐射的模拟结果优于阴天。利用Zhang等发展的裸土粗糙度参数化方案也会提高模式对地表感热通量模拟的准确性。     

A modified normalized model for predicting effective soil thermal conductivity

Effective soil thermal conductivity (λ _eff) describes the ability of a multiphase soil to transmit heat by conduction under unit temperature gradient. It is a critical parameter for environmental science, earth and planetary science, and engineering applications. Numerous models are available in the literature, but their applicability is generally restricted to certain soil types or water contents (θ). The objective of this study was to develop a new model in the similar form of the Johansen 1975 model to simulate the λ _eff(θ) relationship of soils of various soil textures and water contents. An exponential type model with two parameters is developed and a new function for calculating dry soil thermal conductivity is presented. Performance of the new model and six other normalized models were evaluated with published datasets. The results show that the new model is able to well mimic λ _eff(θ) relationship of soils from sand to silt loam and from oven dry to full saturation. In addition, it has the best performance among the seven models under test (with root-mean-square error of 0.059 W m^?1 °C^?1, average deviations of 0.0009 W m^?1 °C^?1, and Nash–Sutcliffe efficiency of 0.994). The new model has potential to improve the reliability of soil thermal conductivity estimation and be incorporated into numerical modeling for environmental, earth and engineering studies.