不同营养条件下铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和小球藻(Chlorella vulgaris)的生长竞争行为

蓝藻的暴发通常是藻类之间竞争的结果,了解环境中蓝藻与其它藻类的竞争特点和生存策略对揭示藻华暴发的机制及治理具有重要意义。本文以营养竞争为例,以铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和小球藻(Chlorella vulgaris)为受试对象,通过测定细胞密度、胞内C、N、P、S四种主要元素含量以及培养基中总氮(TN)、总磷(TP)的消耗,研究不同营养等级(超富营养、富营养、中营养、贫营养)以及单独N、P限制下两种藻在单独培养和共生培养条件下的生长特征和竞争行为。结果表明:(1)在超富营养、富营养、中营养、贫营养条件时,单独培养下的两种藻生物量与营养丰富程度呈正相关;(2)共培养条件下,在高营养水平时铜绿微囊藻在竞争中占优势,低营养水平时小球藻具有竞争优势;(3)胞内C、N、P、S的测定发现,随着营养水平的下降,两种藻胞内N、P的百分含量逐渐减少,而C、S并未呈现显著变化;(4)N限制时,铜绿微囊藻的半饱和常数Ks及最大比增长率μmax均大于小球藻;P限制条件下铜绿微囊藻的半饱和常数Ks小于小球藻,而最大比增长率μmax大于小球藻。综合分析,同一营养条件下,铜绿微囊藻竞争优势的先决因子是N,小球藻是P。因此,从营养竞争与生物适应力角度考虑,降低水体中富余的N或适当提高P的浓度可让小球藻获得竞争优势,对限制单一物种的形成具有平衡作用,可作为防治藻华的潜在方法。     

华蓥山中段地区地下水资源量评价

四川华蓥山中段地区水流失比较严重,供需矛盾突出,水环境持续恶化,不但影响到居民正常的生产和生活,而且严重影响了该地区国民经济的建设和发展。通过野外调查和综合分析现场收集的资料,总结出华蓥山中段地区地下水资源量流失情况:该区每年流失的水资源量约为0.914 4亿m3,且华蓥山褶皱西翼水流失总量大于东翼,而西翼北端是区内水流失量最严重的区域,其水资源量流失的影响因素主要为气候、社会发展及人类活动等。      

Spatiotemporal change patterns of urban lakes in China’s major cities between 1990 and 2015

China has experienced unprecedented urbanization in the past decades, resulting in dramatic changes in the physical, limnological, and hydrological characteristics of lakes in urban landscapes. However, the spatiotemporal dynamics in distribution and abundance of urban lakes in China remain poorly understood. Here, we characterized the spatiotemporal change patterns of urban lakes in China’s major cities between 1990 and 2015 using remote-sensing data and landscape metrics. The results showed that the urban lake landscape patterns have experienced drastic changes over the past 25 years. The total surface area of the urban lakes has decreased by 17,620.02?ha, a decrease of 24.22%, with a significant increase in the landscape fragmentation and a reduction in shape complexity. We defined three lake-shrinkage types and found that vanishment was the most common lake-shrinkage pattern, followed by edge-shrinkage and tunneling in terms of lake area. Moreover, we also found that urban sprawl was the dominant driver of the lake shrinkage, accounting for 67.89% of the total area loss, and the transition from lakes to cropland was also an important factor (19.86%). This study has potential for providing critical baseline information for government decision-making in lake resources management and urban landscape design.     

Examining human heat stress with remote sensing technology

Heat stress as an environmental hazard which can seriously affect productivity, health, or even survival of individuals has long been studied. Despite the endeavors that have been made to address the issue quantitatively with various heat stress indices, they are often measured at scatter sites. This research devotes to revealing human heat stress within continuous space with remote sensing technology. The study began with the retrieval of dry-bulb temperature from land surface temperature (LST) with empirical models. As wet-bulb temperature was calculated from dry-bulb temperature and relative humidity, discomfort index (DI) as an indicator of heat stress was revealed for the study area at 1 km spatial resolution for three summer days. Results indicated that DI can be derived within continuous space with remotely sensed data, and its spatial distribution can be dramatically affected by relative humidity. Further comparison between DI and LST indicated that LST as a widely utilized indicator of surface thermal condition fails to address human heat stress as environmental factors such as relative humidity are not taken into account.     

基于多源遥感影像的长春市城市建成区提取

夜光遥感影像记录的城市灯光与人类活动密切相关,已广泛应用于城市信息提取。珞珈一号作为新一代夜光遥感数据源,比以往的夜光数据具有更高的空间分辨率和光谱分辨率,可以更清晰地表达城市建成区范围和内部结构。本文利用珞珈一号夜光遥感影像,通过人类居住指数（human settlement index, HSI）、植被覆盖和建筑共同校正的城市夜光指数（vegetation and build adjusted nighttime light urban index, VBANUI）及支持向量机（support vector machine, SVM）监督分类3种方法对长春市城市建成区进行提取,并与利用NPP/VIIRS（suomi national polar-orbiting partnership/visible infrared imaging radiometer suite）夜光遥感影像、采用同样方法得到的结果对比。结果显示：本文提出的VBANUI提高了传统植被覆盖校正的城市夜光指数（vegetation adjusted nighttime light urban index, VANUI）的提取精度,使用珞珈一号夜光遥感影像通过VBANUI提取的城市建成区结果最优,其Kappa系数为0.80,总体分类精度为90.74%;使用珞珈一号和NPP/VIIRS夜光遥感影像通过HSI按最佳阈值提取城市建成区的Kappa系数分别为0.75和0.72,总体分类精度分别为88.27%和86.54%;复合数据的SVM监督分类法中Landsat-NDBI、Landsat-NDBI-VIIRS、Landsat-NDBI-LJ和Landsat-NDBI-LJlog的Kappa系数分别为0.602、0.627、0.643和0.681,总体分类精度分别为81.11%、81.52%、82.25%和84.48%。研究结果表明：3种提取方法下,均为使用珞珈一号夜光遥感影像的结果优于使用NPP/VIIRS夜光遥感影像的结果,证明相比于NPP/VIIRS夜光遥感影像,珞珈一号夜光遥感影像更适用于城市尺度的建成区范围提取。     

人类从哪里来？——（4）人类演化与古地理、古环境和古气候变化

详细介绍了8 Ma以来全球气候变化的规律,研究表明地球上主要发生过3次冷气候事件：第一次冷气候事件大约发生在距今7 Ma,一股强烈的干冷气流刮过欧洲大陆,穿越赤道地区直达非洲大陆,使得原始森林开始萎缩,面积的缩小导致古猿与人类发生演化分异;第二次冷气候事件大约发生在距今4.2 Ma,那时干冷气候持续发展,非洲大陆的原始森林进一步萎缩,并逐渐演化为稀树草原,出现了南方猿人和傍人;第三次冷气候事件大约发生在距今2.3 Ma,全球气候变化波动较大,冷-暖气候交替发育,地球上出现了真正意义上的人（人属）,并逐渐演化成现代人。根据目前的研究,人类的起源和演化与古地理、古环境和古气候变化密切相关,人类演化历史大致可分为7个时期：撒海尔猿人—原初猿人时期、地居猿人时期、南方猿人—傍人时期、能人—鲁道夫人时期、匠人—直立人时期、先驱人—海德堡人时期和智人时期。     

关键元素与生命健康:中国耕地缺硒吗?

地球上的生命和非生命都是由自然界已发现的92种化学元素组成的,通过全国土壤地球化学基准值与人体血液元素含量对比研究,发现血液中40~50种化学元素平均值与土壤地球化学基准值的分布高度一致,表明这些关键元素与生命息息相关。近年大家持续关注的硒(Se)元素是人体必需的微量元素,缺乏会产生健康风险,但摄入过量也会导致中毒,因此被称为健康窗口元素。过去研究认为,中国耕地缺硒是造成健康危害的原因之一。本文通过对全国3 382个网格化点位土壤采样,获得Se的地球化学基准值和空间分布数据,发现中国贫硒国土面积,按照世界卫生组织推荐值(0.1 mg/kg)和中国规范(0.125 mg/kg)计算,分别占21.1%和31.6%;适宜区(0.125~0.40 mg/kg)面积大约555万km²,占国土面积约57.1%;富硒区(>0.40 mg/kg)面积达110万km²,占国土面积约11.2%。贫硒国土主要分布在青藏高原和内蒙古局部地区,而中国9大平原的粮食主产区耕地总体上不缺硒,其中珠江三角洲平原、广西平原、成都平原、长江中下游平原是富硒区(>0.40 mg/kg),华北平原、东北平原、三江平原、关中平原是硒边缘区-适量区(0.125~0.40 mg/kg),只有河套平原是缺硒区(<0.125 mg/kg)。根据覆盖全国的网格化土壤采样分析结果,发现低硒带呈不连续的片状分布于内蒙古东部至青藏高原一带,与传统认为“低硒带分布于东北三省至西南云贵高原”不完全一致。硒的空间分布模式主要受地质背景、岩石类型、土壤类型和自然地理景观控制。     

漳州市山体滑坡主要影响因素分析

对漳州市区域内近十几年来所发生滑坡的地质灾害点进行调查研究,提出了漳州地区山体滑坡主要受地形、地质、气象和人类工程活动因素的综合影响。一般地形坡度在25°～50°,坡型为阶梯型、人工边坡无支挡,土质边坡坡度大于70°与坡高大于4m者,连续10d内降雨量在170mm以上,且日降雨量在100mm的强降雨时,发生滑坡的概率,达71.7%。故此,降雨量170mm以上、日降雨量大于或等于100mm时,可作为漳州市地质灾害预警预报的指标。     

湛江海区8种常见海藻营养成分分析

对采自湛江沿海的8种常见海藻的营养成分进行分析。结果显示:碳水化合物是构成这8种藻体的主要成分,占藻体干重的48.22%～69.16%。蛋白质占2.81%～15.44%,平均为9.25%,且蛋白质中氨基酸含量高,平均16.01%,氨基酸组成中天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、缬氨酸和亮氨酸含量多;绿藻门种类无论是蛋白质还是氨基酸含量都高于红藻门和褐藻门的种类,4种绿藻的氨基酸评分最高。粗脂肪占0.15%～1.17%,平均0.56%。粗纤维的平均含量近似于碳水化合物的一半。根据蛋白质和粗脂肪的比例,叉枝藻Cymogongrus flabelliformis和盾叶蕨藻Caulerpa racemosa var.peltata均可作为高蛋白、低脂肪的良好食物来源。矿物质中铁、锌含量丰富,介于0.311～1.722mg/g间,铜、砷和镍含量超标。     

水样中氮磷营养盐的短期保存技术研究

用8种保存方法对淡水和海水水样中四个氮磷营养盐（NH3-N、NO3—N、NO3-N、PO4—P）参数及总氮的稳定性进行了7d保存效果的比较研究。结果表明,淡水与海水氮磷营养盐的最佳保存方法与效果各不相同,但淡水和海水的总氮值在各种方法保存下均十分恒定。综合考虑有效性及可操作性后提出了5d内的短期保存技术：（1）海水水样用5‰氯仿4℃条件下保存,供NH3-N、NO2—N和N03-N三个营养盐的测定,用5‰甲醛4℃条件下保存供PO4-P测定;（2）淡水用5‰氯仿4℃条件下保存,供NH3-N测定,5‰甲醛4℃条件保存供NO2-N、NO3-N和PO4-P测定。