东寨港红树林沉积物中微生物群落结构特征及其对环境的响应

在红树林覆盖区域和光滩沉积物中存在着丰富的微生物群落,这些微生物在驱动红树林湿地的生物地球化学过程中起着至关重要的作用.深入了解东寨港红树林湿地沉积物中微生物的多样性分布特征,对探究东寨港红树林湿地中的生物地球化学过程和湿地的生态保护具有重要意义.本研究采用Illumina Miseq高通量测序技术,在东寨港的演丰西河...     

贵州水拔洞内动物群落结构与部分环境因子的相关性研究

通过贵州水拔洞内软体动物、节肢动物和脊索动物的野外观察和采集标本,共获上述3类动物标本519号,计45种或类群,隶属3门6纲11目28科。该洞内由4个动物群落组成,经数理统计分析,群落多样性、均匀性、优势度和群落间相似性指数最高的分别是有光带群落( 2. 822 8)、水塘群落( 0. 993 1)、水塘群落( 0. 338 8)及有光带群落和黑暗带群落( 0. 286 9)。用Pea rson相关系数进行部分环境因子与物种和群落多样性的相关性分析,结果显示,空气中CO2 的含量和土壤中有机质的含量是影响群落多样性的主要因子。空气中CO2 含量与物种丰富度和群落多样性指数都呈极显著负相关,相关系数分别为- 0. 998和- 1. 000,双尾显著性检验前者≤ 0. 05,而后者则≤ 0. 01; 土壤中有机质含量与群落多样性和优势度指数分别呈极显著正相关和极显著负相关,相关系数分别是0. 998和- 1. 000(双尾显著性检验均≤ 0. 05)。在地表,温、湿度是影响动物群落多样性变化的重要因子,但在特殊的溶洞内由于洞尾段的温度四季较稳定和整个洞穴内的湿度均较高,故与群落多样性的相关性不显著。     

贵州龙洞内动物群落结构和分布与部分环境因子的关系研究

2000年1月至2001年5月对贵州龙洞内的软体动物、节肢动物和脊索动物进行了观察和采集,共获上述3类动物标本577号,隶属7纲15目22科。此外,还研究了光、温度、湿度和CO2等环境因子对洞穴动物群落结构和分布的影响。结果表明,除食物因子外,光、湿度和CO2对洞穴动物群落结构和分布的影响尤为显著。      

基于典范对应分析的南太湖入湖口浮游植物-环境关系研究

于2008年9月至2009年8月在南太湖入湖口进行了浮游植物统计、鉴定和相关环境因子监测分析。应用CANOCO4.5软件对获得的浮游植物物种数据和环境因子数据进行了典范对应分析(CCA),并作出了物种分布与环境因子关系的二维排序图。结果表明,共检出浮游植物8门93种,所选取的主要环境因子对浮游植物生长影响大小依次为:氮磷比(N/P)总磷(TP)总氮(TN)溶解氧(DO)水温(T)。以水华微囊藻(Microcystis aeruginosa Kütz)为代表的蓝藻门,以简单衣藻(Chlamydomonas simplex Pasch)为代表的衣藻门和啮蚀隐藻(Cryptomonas erosa Her)为代表的隐藻门中浮游植物受总磷(TP)浓度影响较大。包括小球藻(Chlorella vulgaris Beij)、四角十字藻(Crucigeniaquadrata Morr)、长尾囊裸藻(Phacus longicauda Duj)等多数蓝藻门、绿藻门、硅藻门、裸藻门内的绝大多数浮游植物受水体中氮磷比(N/P)影响较大。     

三峡蓄水后洞庭湖水沙环境变化对湖区航道的影响

江湖关系变化是影响洞庭湖水文泥沙环境的重要因素,关系到湖区航运的安全。以实测水文及地形数据为基础,研究了洞庭湖区水沙环境的变化特征,并分析了其对湖区航道的影响。结果表明:① 三峡蓄水后,枯季湖区月均流量趋于减少,湖区淤积减缓甚至出现冲刷,枯水期湖口低水位有所上升,湖面比降趋于降低;② 受来沙减少影响,湖区航道有所冲刷,湖口低水位上升使得湖区通航保证率水位有一定幅度上升,航道水深增加,三峡蓄水初期江湖关系变化对湖区航道的影响总体为积极因素,对湖区湘江航道的影响要大于开湖航道。     

秦皇岛电厂温排水对浮游植物群落的影响研究

电厂温排水排放入海会抑制部分浮游植物的生长甚至导致其死亡,加剧一些浮游植物的爆发,提高其爆发的频度和广度,导致生物多样性降低。本研究通过对秦皇岛电厂温排水的水温、盐度、电导率、叶绿素a以及营养盐等要素的季节性监测,采用冗余分析方法探讨环境因子对海洋浮游植物群落的季节性影响。结果显示：5月份浮游植物群落主要受到硅酸盐和铵盐影响,8月份浮游植物群落主要受到硅酸盐和亚硝酸盐影响,11月份主要受到硝酸盐和亚硝酸盐影响。针孢藻门的赤潮异弯藻受硅酸盐影响较大,六种硅藻受硝酸盐和亚硝酸盐影响较大,甲藻门的叉状角藻和两种硅藻受温度和电导率影响较大。该研究为近海电厂温排水对海洋生态环境影响研究提供有效实例。     

高岭土对煤生物产气的影响及微生物群落响应

高岭土是自然界较常见的无机矿物,对微生物的生长代谢有促进作用,煤中赋存大量高岭土,而有关其对煤生物产气影响的报道确较少。为探究高岭土对煤生物产气的影响,以陕西榆林煤为研究对象,以驯化的微生物作为产气菌群,通过在培养基中添加不同质量分数的高岭土进行煤生物模拟产气,利用气相色谱仪、酶标仪、傅里叶红外光谱仪、Illumina高通量测序平台,研究CH₄产量、总挥发性脂肪酸(Volatile Fatty Acids, VFAs)浓度、辅酶F₄₂₀含量、产气前后煤的有机官能团和微生物群落结构的变化。结果表明:高岭土的添加影响生物产气过程,0~8.0%高岭土添加量可明显分为2个区间,0~1.0%和2.0%~8.0%,产甲烷量、累积产甲烷量和F₄₂₀在2个区间内呈先升后降趋势,而乙酸和VFAs浓度变化趋势相反;模拟生物产气50 d后,添加高岭土实验组(0.5%)每克煤累积产甲烷量最高可达216 μmol,较空白组提高55.4%;同时,添加高岭土可以提高辅酶F₄₂₀的含量,最高可达48.93 ng/L,也有助于煤中的醇、酚—OH、—NH—和—NH₂被微生物利用。高岭土对煤生物产气体系中细菌种群结构的影响规律不明显,仅Firmicutes(厚壁菌门)在0~1.0%和2.0%~8.0%添加区间呈现先增后减的变化趋势;相比之下,高岭土的添加对古菌丰度变化影响较明显,体系中的古菌主要是Euryarchaeota(广古菌门),其中,Methanosarcina(甲烷八叠球菌属)和Methanobacterium(甲烷杆菌属)是古菌中丰度最高的种属,Euryarchaeota和Methanosarcina丰度在0~1.0%和2.0%~8.0%区间内与甲烷累积产量变化、F₄₂₀变化趋势一致,Methanobacterium却和VFAs变化趋势一致。由此得出,高岭土的添加会影响榆林煤的生物产气,其产甲烷量、VFAs、F₄₂₀酶活性、微生物群落结构和煤中有机官能团组成均会发生变化,这为后续研究煤中无机矿物对煤的生物产气的影响提供参考。      

青藏高原高寒沼泽化草甸群落生物量及地下CNP对积雪增加的响应

以青藏高原多年冻土区高寒沼泽化草甸为研究对象,采用雪栅栏诱导方式模拟积雪厚度增加,结合植物地上、地下根系以及土壤养分变化,分析了高寒沼泽化草甸对积雪厚度增加的响应。结果表明：积雪厚度增加后,0~20 cm浅层土壤温度和水分含量增加;植物群落高度和土壤表层0~10 cm根系生物量显著增加,植物群落组成和地上生物量没有变化;地下0~20 cm土壤碳（C）、氮（N）、磷（P）总储量降低,根系中C、N、P储量增加;土壤表层0~10 cm总N∶P比显著增加,但是有效磷含量在0~10 cm和10~20 cm土层均显著增加。可见,积雪厚度增加并不影响沼泽化草甸植物群落的组成和地上生物量,仅增加植被高度;增加土壤表层总N∶P比意味着积雪厚度增加可能会减轻沼泽化草甸土壤中氮限制,从而减缓沼泽化草甸的氮匮乏状况。结论可为高寒生态系统响应积雪变化研究提供样地尺度的观测数据,并为冰冻圈生态系统应对未来气候变化的模型估算提供数据支撑。     

环境因子对Synechocystis sp.钙化动力学的影响

蓝藻钙化普遍发生于淡水和盐水环境,对叠层石的形成和碳循环有重要意义。本文模拟研究了pH值、光照强度、水动力、温度等环境因子对Synechocystis sp．藻类钙化动力学的影响。实验表明,pH值为7．5的弱碱环境和一定强度的水动力条件有利于Synechocystis sp．的钙化,过低或过高的水动力都不利于钙化;在5、15和25℃三个梯度范围内,温度为25℃时有利于钙化,且钙化速率与生物量密切相关;3000 lux的光照强度下,Synechocystis sp．钙化速率最大,更高的强度下钙化速率反而急剧下降,低浓度钙离子发生的钙化作用以生物钙化为主,高浓度下以生物引发的物理化学钙化为主。     

剑湖硅藻群落对环境变化的长期响应模式与生态评价

近几十年来,持续的流域开发与气候变化等环境胁迫已经对云南部分中小型湖泊生态系统产生了重要影响,古湖沼学的研究方法能有效弥补湖泊现代监测数据的不足,且有助于识别湖泊生态系统的长期演变特征并开展生态响应模式的评价。本研究以滇西北地区的剑湖31cm深度钻孔为例,结合²¹⁰Pb和¹³⁷Cs定年,通过沉积物记录的多指标（硅藻、烧失量、粒度、元素与稳定同位素）分析及流域历史资料重建了近200年来剑湖生态环境的演化过程,结果显示剑湖水动力条件持续减弱,营养水平持续上升,硅藻已从45种减少到26种,且底栖类型物种持续减少,表征了剑湖生物多样性出现了持续降低的趋势。并运用主成分分析（PCA）和冗余分析（RDA）等方法,识别出驱动硅藻群落长期变化的重要环境变量为水动力条件和营养水平,进一步的方差分解结果表明,近200年来水动力条件和营养水平分别解释了硅藻群落变化的6.3%和1.4%,两者相互作用时解释了13.1%;而1960年以来,水动力条件、营养水平及气温分别独立解释了硅藻群落变化的6.5%、1.4%和0.2%,三者相互作用时解释了10.6%,表明剑湖的水动力条件、营养水平及气候变化是造成剑湖生态环境变化的重要环境梯度。综合剑湖生态环境长期变化特征分析表明,该湖受人类活动和气候变化的持续影响,其生态系统结构已经出现了明显变化。因此,在气候变暖的长期背景下,控制流域污染物输入及合理的水文调控是维持高原浅水湖泊生态系统健康的重要前提。

     

平水期洞庭湖不同形态磷赋存特征

通过现场调查和室内实验,对平水期洞庭湖24个断面上覆水-沉积物磷的污染程度、分布特征进行研究;同时,分析了各形态磷间的相关性,探讨了磷的赋存形态对水体富营养化的影响、沉积物释放量和释放风险。结果表明,水体内总磷分布规律为南洞庭西洞庭东洞庭大通湖,东洞庭湖以颗粒态磷为主,西洞庭湖、南洞庭湖、大通湖均以溶解态磷、无机磷为主。沉积物中总磷的分布规律为南洞庭西洞庭东洞庭大通湖。东洞庭湖、西洞庭湖、南洞庭湖则以Ca-P为主,大通湖以Fe/Al-P为主。Ca-P与Fe/Al-P呈现较显著的负相关关系。大通湖释放风险较大,可释放量大;东洞庭湖有一定的可释放量,应对这两个湖泊给予较多的关注。与国内其他湖泊比较,洞庭湖沉积物中TP处于中下水平,IP在沉积物中占据较高比例。湖区沉积物中Fe/Al-P与水体中DIP、DTP、TP均具有较显著的负相关关系,存在磷的内源释放。     

不适当筑堤围垸对洞庭湖区环境的影响

洞庭湖区堤防是湖区人民为了拓展生存空间与水争地而采取的一种工程建筑措施。它在为湖区人民增加土地资源的同时,也带来了一系列的环境问题。在1949年至1985年期间,由于人口迅速增长,土地不够用,在国家政策的鼓励下,人们开始在洞庭湖区盲目地开发湿地,大量修筑堤防、围湖造田,使人类赖以生存和持续发展的环境基础遭到破坏,造成严重后果。文章通过大量资料,对洞庭湖区自1949年以来大规模的修筑堤防后,几十年间产生的泥沙淤积变化情况、汛期洪水位变化情况、湖域面积及湖容积的变化、湖泊调蓄功能的变化情况、洪涝灾害发生频率及灾情损失情况、环境地质灾害隐患增加情况等进行了统计分析,从环境地质的角度论述了因不适当的修筑堤防对洞庭湖区环境产生的负面影响。     

青藏铁路沿线高寒草甸植物群落特征对人为干扰梯度的响应——以风火山高山嵩草草甸为例

选择风火山地区受到人为干扰的高寒草甸,对处于不同干扰梯度的高寒草甸植物群落,用样带法进行调查.共调查5条样带,50个样方.统计植物的科属组成,计测其群落盖度、频度指标以及物种丰富度指数、多样性指数及均匀度指数等.对不同干扰梯度上的植物群落结构及其物种组成特点进行分析,结果表明:青藏铁路沿线的高寒草甸随着人为干扰的强度的增加,植物群落的科、属、种组成趋向单一;群落中起显著作用的物种趋向是高山嵩草→高山嵩草和矮嵩草→早熟禾和扇穗茅→早熟禾→羊茅和早熟禾;按照植物种群的重要值对干扰梯度的响应,该地区植物种群可被划分为3类响应模式,即忍耐型种、敏感型种和扩展型种.随着干扰强度的增加,物种丰富度指数和物种多样性随着干扰增加而降低.干扰梯度与有机质含量、全氮、水解氮、全磷、速效磷均呈显著相关,但是与全钾和速效钾相关关系不明显.