基于DNA条形码技术的浮游动物休眠卵种类鉴定:以洞庭湖流域常德柳叶湖为例

以洞庭湖流域的典型城市湖泊常德柳叶湖表层沉积物中浮游动物休眠卵为研究对象,采用DNA条形码技术进行种类鉴定,从191个休眠卵中成功获得101条有效序列,鉴定成功率约为53%.根据NCBI数据库比对成功鉴定休眠卵9科12属11种,另有6个样品鉴定到属或科;3个类群的种间遗传距离平均为种内遗传距离的68倍,表明可以利用线粒体细胞色素c氧化酶第一亚基编码基因(COⅠ)对休眠卵进行有效物种鉴定.通过Neighbor-Joining树进行系统发育分析,发现所鉴定的物种与其参比序列聚类为一支,所有物种分别聚为独立的一个支系,不同物种可有效区分.研究结果均表明,COⅠ基因作为DNA条形码可以实现沉积物中浮游动物休眠卵的物种鉴定.     

西洞庭湖季节性淹水和植被类型对温室气体排放通量的影响

植被类型及淹水带来的干湿交替过程是影响温室气体排放的重要因素.本文通过原状土柱模拟实验,模拟西洞庭湖水文节律变化对不同土壤—植被系统温室气体排放的影响.利用静态箱—气相色谱法研究不同植被—土壤类型(芦苇湿地、灰化苔草湿地和刚砍伐的杨树林湿地)在季节性淹水条件下的CO_2、CH_4和N_2O的排放通量变化,并探讨了在水位变化的情况下,不同植被—土壤类型对全球增温潜势的贡献.结果表明:在不同的水文条件下,芦苇湿地的CO_2排放通量均显著高于苔草和杨树林湿地;淹水过程导致3种植被类型覆盖湿地CO_2排放通量显著降低,甲烷排放通量升高,其中芦苇湿地CH_4排放通量升高显著,苔草和杨树林湿地CH_4排放通量升高不明显;水文变化及植被类型对N_2O排放通量的影响不显著;不同植被类型湿地对全球增温潜势的贡献为:芦苇杨树林苔草,分别为16191.3、3405.6和1883.1 kg/hm~2.本研究结果表明在西洞庭湖湿地恢复过程中,不再人为增大芦苇湿地面积,将杨树林湿地恢复为苔草湿地,更有利于降低湿地恢复过程中温室气体的排放.     

洞庭湖水面面积与城陵矶水位之间的绳套关系

洞庭湖是我国第二大淡水湖,与长江连通,在防洪抗旱和湿地生态保护等方面具有重要的现实意义.采用Terra/MODIS L1B遥感数据,提取了2000-2012年洞庭湖水面面积,结合同期城陵矶水位观测数据,建立了城陵矶水位与洞庭湖水面面积的绳套关系曲线.分析结果表明:2000-2012年间,洞庭湖水面面积呈现总体减少的趋势;在季节上表现为规律性的涨落,具有明显的涨(4-6月)-丰(7-9月)-退(10-12月)-枯(1-3月)的水文特征;在空间格局上表现为由湖体中心向外扩张,随后由外向湖体中心逐渐收缩的变化过程;洞庭湖水面面积与城陵矶水位之间具有较高的相关性,但不同时期的相关系数存在一定的差异:枯水期二者相关性较低,丰水期相关性最高,涨水期和退水期相关性较高;这种差异与各个时期的主导因素不同有关,长江来水对枯水期、丰水期的绳套关系影响较大,其中东洞庭湖最为明显;不论丰水年(2002年)或干旱年(2011年),洞庭湖水面面积变化与城陵矶水位之间的相关性均较高.研究结果对于深入认识江湖关系的宏观复杂性、长江中下游地区以及洞庭湖水域洪涝灾害的预防和治理都具有积极的意义.     

洞庭湖和鄱阳湖水体细菌空间分布特征及驱动机制

为了探讨洞庭湖和鄱阳湖水体细菌的群落组成、空间分布特征及其驱动机制,于2017年9月,采用高通量测序技术、基于16S rRNA分子标记进行单分子测序,分别对两湖共57个位点的水体细菌群落组成进行了研究,同步监测了水体的理化指标。结果表明：洞庭湖和鄱阳湖共发现水体细菌20门42纲93目191科533属,在门水平上,洞庭湖和鄱阳湖的水体细菌组成均以放线菌门、蓝细菌门和变形菌门为主;主成分分析结果表明,两湖水环境条件有显著性差异,鄱阳湖的空间差异性大于洞庭湖;Mantel分析表明显著影响蓝细菌类群和其他类群组成的因素较为一致,在洞庭湖以物理环境因子和营养盐因子为主,而鄱阳湖以物理环境因子为主;零模型分析结果显示随机性过程为两湖水体细菌的群落构建机制的主要成分,占比分别为58.8%和79.7%。总体来说,鄱阳湖水环境空间异质性更高,水体细菌受到一些水文水动力学因子介导的物理环境因子影响,且其群落构建机制由随机性过程主导;洞庭湖水环境空间异质性较低,水体细菌受到物理环境因子和营养盐因子的共同影响,其群落构建机制由随机性过程和确定性过程共同决定。认识两湖水体细菌在空间上的分布及影响因素差异,对两湖...     

洞庭湖区洪涝灾害的特征及成因分析

在分析洞庭湖区1954、1996、1998年三次特大洪涝灾害的基础上，总结了洞庭湖区洪涝灾害的主要特征，同时从地形地貌和气象气候等天文因子以及人为影响等方面分析了洞庭湖区洪涝灾害形成的成因，并提出了综合治理的对策，为洞庭湖区社会经济可持续发展和综合治理洞庭湖提供了科学依据。     

洞庭湖地质环境现状与防洪减灾建议

洞庭湖是我国第二大淡水湖,也是长江与湘、资、沅、澧四水的蓄洪调节湖泊。但现今的洞庭湖由于围湖造田、筑堤建垸和被防洪大堤围限而使湖域萎缩,加之长江及“四水”携带的大量泥砂入湖淤积,湖床不断抬高,湖泊调蓄功能下降,地质环境问题十分突出。     

趋势变异条件下非一致性洪水频率计算方法的择优比较分析——以洞庭湖区弥陀寺站为例

受到全球气候变化和大规模人类活动等变化环境的影响,特别是长江三峡水库、葛洲坝电站等大型水电工程的兴建,洞庭湖区各站点的洪水序列发生了变异,并引发了洪水频率分布的非一致性问题。以洞庭湖区内弥陀寺站为例,采用线性趋势、非线性趋势、小波分析及希尔伯特-黄变换四种考虑趋势变异的非一致性洪水频率计算方法推求了年最大洪峰流量的频率分布,并进行了四种方法的择优比较分析。结果显示弥陀寺站年最大洪峰流量序列的均值存在显著下降趋势变异,四种方法推求的过去和现状条件下频率曲线的差异较小,而对未来时期的预测差异较大;经择优度计算与比较分析,基于非线性趋势方法所得结果为最优,且进一步得出年最大洪峰流量的频率分布在过去、现状和未来三个时期存在显著的差异,将直接影响洞庭湖区内弥陀寺站附近堤防的安全评价和区域防洪规划。     

A statistical approach for determining the environment impact of surface sediments from the Dongting Lake area,central China

The Dongting Lake, the second biggest freshwater lake in China, consists of three wetlands of national importance, namely the East Dongting Lake, the South Dongting Lake, and the West Dongting Lake. Surface sedi-ments were sampled from 57 locations across the lake. Nutrient concentrations [total organic carbon (TOC), total N (TN) and total P (TP)] and 16 element concentrations (Al, As, B, Ca, Cd, Cr, Cu, K, Fe, Hg, Mn, Ni, Pb, Si, Ti and Zn) in the sediments were measured to investigate the impact of industrialization along the lake's coastline and sev-eral tributaries on the profiles of nutrients and heavy metals in the lake's surface sediments. R-mode cluster analysis (CA) was used to integrate geochemical data. The result showed that euthophication of the Dongting Lake resulted mainly from TN and TOC. The main polluting trace metals are Hg, As, Cd, Zn, Pb and Mn, which are largely ad-sorbed on clay minerals or Fe/Mn oxides, or deposited as carbonates. Principal component analysis (PCA) revealed the source of micropollutants. The worst affected district by heavy metals is the East Dongting Lake, the pollution sources may originate mainly from the Xiangjiang drainage area. The results demonstrated that multivariate methods are the potentially great tools for the interpretation of the environmental data on lake sediments.     

《游洞庭湖五首·其》

南湖秋水夜无烟,耐可乘流直上天。且就洞庭赊月色,将船买酒白云边。     

洞庭湖湿地发展模式研究

通过探讨洞庭湖湿地面临的洪水、人口、经济以及生态等方面的问题,研究了湿地的主要功能。利用洪水模型分析结果表明,洞庭湖湿地具有极大的洪水调节作用,而人类活动制约了这个功能的实现,并由此造成了一系列问题。通过历史和客观的经济社会发展分析,提出了“人一洪水一生态”在湿地区域建立“安全居住一风险生产”的理论发展模式,从而达到人与自然和谐相处的目的,并为国家有关宏观决策提供参考依据。