戈壁地区公路防沙措施防沙效应的风洞试验

 以穿越河西走廊西部戈壁荒漠的嘉峪关至安西一级公路为研究对象,基于风洞模拟试验,针对不同类型公路路基横断面和防护措施设计模型,采用粒子图像测速系统,研究模型的流场变化,进而探讨戈壁公路风沙危害形成机理及防沙措施。研究结果表明:①由于研究区内风沙活动以不饱和风沙流为主,携沙风对公路路基掏蚀、磨蚀严重,需要对路基边坡进行有效砌护;②为了在公路表面形成输沙通道,中央隔离带地表与行车路面应保持同一高度,隔离带采用空隙度大于30%的疏透型;③在公路两侧沙源丰富地段,公路边坡的坡角应小于40°,并且取消防洪沟,以防止沟内积沙;④在沙源丰富地区,公路两侧由外到内依次铺设草方格、覆盖砾石、设置积沙沟的防沙带,可以减少气流中的含沙量,阻止流沙上路,有效解决公路风沙危害问题。     

祁连山高寒草原碱性土壤固氮微生物数量及固氮基因(nifH)群落结构研究

对祁连山高寒草原碱性土壤可培养固氮菌数量、 固氮基因(nifH)群落结构及其理化性质进行了研究. 结果表明: 固氮菌数量在土层0~40 cm处于3.6×10⁵~0.21×10⁵CFUs·g^-1之间, 除了海拔3 001 m的土样AQ4外, 其他3个土样固氮菌数量随着土壤深度的加深而减小. 固氮菌数量与地下生物量呈显著正相关性, 与有机碳、 可溶有机氮、 速效磷和速效钾呈正相关性, 而与pH值和全盐呈负相关性. 通过基因测序得到的37个固氮基因nifH克隆中, 蓝藻门占41%, 变形菌门占8%, 厚壁菌门占14%, 未知菌株占37%; 蓝藻门在除了AQ4外的土样中普遍存在, 并且是AQ1的优势固氮菌群. 此外, 还发现了4个新的nifH基因, 分别是AQ1-12(KC412109)、 AQ4-3(KC412133)、 AQ4-4(KC412133)、 AQ4-5(KC412133), 其中后三者是土样AQ4的优势种群.     

近10 a来冻土微生物生态学研究进展

冻土微生物在冻土生物地球化学循环中起着重要的作用, 并且在一定程度上可以指示全球气候变化. 在全球气候变暖的背景下, 研究冻土微生物群落特征及其与环境因子变化的关系是当前热点研究领域. 系统综述了冻土微生物群落的复杂性以及其影响因素、 冻土微生物生态功能及其对碳氮循环的反馈机制、 冻土微生物对环境气候变化的响应机理, 旨在为研究冻土微生物对全球气候变化的响应及其在生态系统中的作用提供参考.     

青藏高原昆仑山垭口不同深度土壤可培养细菌群落特征研究

以青藏高原昆仑山垭口不同深度土壤样品为研究对象,研究了可培养细菌数量及多样性。结果表明：可培养细菌数量与多样性在一定程度上均与土壤深度呈负相关关系。可培养细菌数量以表层土壤最多,而细菌多样性最低。基于16S rDNA基因序列分析共发现了6个门,18个属,21种细菌,其中表层土壤Arthrobacter siccitolerans为绝对优势种,比例达95%;冻土区（0~82.15m）之间不同土样Mycetocola miduiensis菌株所占比例较大;而冻土层以下没有明显的优势菌。冗余分析（RDA）显示：可培养细菌数量主要受土壤有机碳影响,土壤含水量则是影响细菌多样性的主要因素。     

基于3S技术的宝天高速公路虚拟地理环境系统设计与实现

要建设兼顾交通、环保、生态等多方面要求的高标准山区高速公路,必须重视和加强地质环境工作,而遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)和虚拟地理环境技术可以在其中发挥巨大的辅助作用.依托宝(鸡)天(水)高速公路(牛背至天水段)项目,对3S(RS,GIS和GPS)技术支持下的道路虚拟地理环境设计与实现方法展开研究.讨论了系统建设的设计思路、方案和技术实现工作流程,以及数据建设工作流程,针对实际应用的需求,探讨了对系统整体性能进行优化的方法.研究表明,通过采用新的技术支持与实现手段,虚拟地理环境技术可以在道路工程建设过程的信息管理与信息可视化方面发挥巨大的辅助作用.     

青藏高原疏勒河上游不同类型冻土可培养细菌多样性特征研究

在气候变暖及人类活动的双重干扰下,疏勒河上游冻土发生了显著退化,如活动层厚度加大、植被退化等,而冻土退化对微生物的影响一直是科研人员关注的热点话题。以疏勒河上游不同季节（4月、6月、9月）、不同退化程度冻土为研究对象,研究了可培养细菌多样性特征。通过16S rDNA基因测序及构建系统发育树表明,研究区域可培养细菌归类为27个属,分属于α-变形菌门,γ-变形菌门,放线菌门,厚壁菌门和拟杆菌门,其中放线菌门为优势类群。从属水平来讲,可培养细菌以节杆菌属和微球菌属为主,其含量随冻土退化程度加深分别呈下降和升高趋势。土壤细菌多样性与环境因子的相关性分析表明,可培养细菌多样性与土壤含水量、总氮极显著正相关,与有机碳显著正相关。这些结果表明,伴随着冻土退化而发生的地上植被逆向演替过程中,青藏高原不同类型冻土间已产生较大的环境异质性如土壤碳氮及含水量,进一步可能导致冻土微生物多样性分异。研究结果为利用微生物综合评价青藏高原不同类型冻土的生态环境提供了数据基础。     

层析分析法在高速公路生态环境影响评价中的应用

通过介绍层次分析法的基本原理、步骤和计算方法,将层析分析法应用到高速公路生态环境影响评价研究中,以宝(鸡)天(水)高速公路为例,将此方法运用在公路生态环境影响评价的方案比选问题中进行分析.评价结果表明:层次分析法不仅是处理公路建设生态环境影响评价中方案比选问题的有效手段,而且提高了权重定量的理性成分,其评价结果与实际结果具有较好的一致性.最后论述层析分析法在高速公路生态环境评价中的优缺点,以此为今后高速公路生态环境影响评价研究提供参考依据.     

天山乌鲁木齐河源1号冰川退缩地植物群落演替规律及机理研究

以空间代时间的方法, 研究了天山乌鲁木齐河源1号冰川退缩地植物群落的演替. 结果表明, 1号冰川退缩地现代冰期冰碛物上共出现被子植物15科50种, 以菊科、 禾本科、 石竹科和莎草科为主. 植物群落演替可明显分为4个阶段, 并且表现出菊科→石竹科→禾本科→莎草科的基本演替规律. 在时间序列上, 物种数、 物种丰富度、 物种个体数、 多样性指数和群落盖度等重要值都与演替时间呈显著正相关. 该区域内植物种的分布主要受风力种子传播驱动, 种子小而多、 易于通过风力传播、 且株型低矮抗逆性强的植物种类优先出现, 而土壤发育程度则是植物群落演替的直接决定因素.     

青藏高原土壤中一株原油降解菌的作用机制探究

分别采用原油和丙酮酸作为碳源培养Pedobacter steynii DX4细胞,采用Illumina高通量测序技术对两种碳源条件下细胞的转录组进行测序,测序数据拼接组装后共得到7 693个Unigene,其中有5 017个Unigene获得CDS注释。对Unigene进行筛选共获得1 195个差异表达基因,约占Unigene总数的15.5%,对差异表达基因进行功能分析发现,在原油为碳源的生长条件下,DX4细胞中Luciferase-like monooxygenase基因和卤代烷脱氢酶基因表达水平显著提高,这两个基因可能在DX4细胞中催化烷烃末端氧化反应。KEGG分析显示,以原油为碳源的DX4细胞中的脂肪酸降解途径中发现了8个UPDEGs、苯酸盐降解途径中发现了10个UPDEGs,揭示了细胞对原油中烷烃和芳香烃类物质的降解通路。此外,关于信号处理、物质转运、胞外多糖合成以及细胞趋向运动代谢途径的基因表达水平上调,表明DX4细胞可能依赖细胞趋向运动和合成生物表面活性物质来辅助原油降解。     

不同海拔表层土壤微生物数量消长的机理

以乌鲁木齐河源区不同海拔表层土壤样品为研究材料,利用荧光显微计数技术、寡营养恢复培养技术等,研究了微生物的数量与土壤理化参数和植被类型的关联度.结果表明:表层土壤中可培养细菌数与表土含水量、总C、总N和pH值相关性不显著,与相应的植被类型明显相关,可培养细菌数从大到小所对应的植被为:苔草嵩草芨芨草针阔叶混交林云杉车前草山莓草;在相同植被类型下,可培养细菌数量表现出随海拔升高而降低的趋势.植被类型是影响土壤可培养细菌数量的主要因素,但海拔变化对可培养细菌数量的影响也不可忽略.