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场地地下水中氯代甲烷烃自然衰减机制

环境工程学报 2021年第12期15卷 3934-3945页

作者：范婷婷夏菲洋孔令雅王荐姜登登杨璐张胜田邓绍坡生态环境部南京环境科学研究所南京210042 国家环境保护土壤环境管理与污染控制重点实验室南京210042

自然衰减监控技术在农药污染场地的实践应用较少,作用机制尚不明确。为此,以农药污染场地监控自然衰减实际工程案例为基础,对地下水中氯代甲烷烃的自然衰减能力、作用机制及降解时间进行了分析。Mann-Kendall趋势检验结果表明,作为污染... 详细信息

自然衰减监控技术在农药污染场地的实践应用较少,作用机制尚不明确。为此,以农药污染场地监控自然衰减实际工程案例为基础,对地下水中氯代甲烷烃的自然衰减能力、作用机制及降解时间进行了分析。Mann-Kendall趋势检验结果表明,作为污染源的MW1-17点位地下水中的四氯化碳和氯仿随时间呈现下降趋势,在4 a内降解率分别在95%和94%以上。经计算,四氯化碳和氯仿的降解速率常数分别为0.002 d^(−1)和0.0013 d^(−1)。随着时间的延长,有充足的证据表明MW1-17点位存在微生物降解。四氯化碳与NO_(3)^(−)、DOC的相关性分析结果表明,MW1-17的四氯化碳在2016年8月—2018年12月期间以微生物共代谢降解为主,而在2018年12月以后以还原脱氯降解为主。微生物多样性的结果也表明,从2016年到2021年,地下水中微生物群落结构发生变化,逐渐向厌氧型转化,还原脱氯功能细菌丰度有所增加。

关键词：农药污染场地地下水氯代甲烷烃自然衰减

异质性光照生境下克隆整合对外来入侵植物薇甘菊生长的影响

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生态学杂志 2018年第4期37卷 974-980页

作者：李晓霞沈奕德范志伟王亚刘延黄乔乔中国热带农业科学院环境与植物保护研究所/农业部热带作物有害生物综合治理重点实验室/农业部儋州农业环境科学观测实验站/海南省热带农业有害生物监测与控制重点实验室海口571101

薇甘菊(Mikania micrantha)原产中、南美洲,1919年薇甘菊作为杂草在中国香港出现,目前已广泛侵入中国广东、海南、云南等省区,是世界上最有害的100种外来入侵物种之一。本文以海南重要外来入侵植物薇甘菊(Mikania micrantha)为实验材料... 详细信息

薇甘菊(Mikania micrantha)原产中、南美洲,1919年薇甘菊作为杂草在中国香港出现,目前已广泛侵入中国广东、海南、云南等省区,是世界上最有害的100种外来入侵物种之一。本文以海南重要外来入侵植物薇甘菊(Mikania micrantha)为实验材料,通过温室盆栽实验,研究了克隆整合对异质性光照生境下薇甘菊克隆片段生长的影响。结果表明:在异质性光照下,克隆整合显著提高了低光斑块分株的生物量,但同时降低了高光斑块分株的生物量,对克隆片段总体的生物量积累无显著影响,且这一结果不受资源输送方向的影响;克隆整合降低了异质性光照下克隆分株间根冠比的差异,加大了克隆分株间净光合速率的差异,且倾向于提高生长在高光斑块分株的比叶面积;克隆整合虽然并不能促进薇甘菊匍匐茎克隆片段在异质性光照生境下总体的生长,但可以促进低光斑块下分株的生长,因而,克隆整合可促进薇甘菊从开阔生境向低光生境(森林、杂草群落等)的入侵能力,因此,克隆整合特性是薇甘菊对异质性光照环境的重要适应对策之一。

关键词：薇甘菊克隆整合生境异质性光照

不同土壤养分条件下克隆整合对薇甘菊忍耐埋藏能力的影响

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生态学杂志 2018年第8期37卷 2324-2330页

作者：黄乔乔沈奕德范志伟王亚刘延李晓霞中国热带农业科学院环境与植物保护研究所/农业部热带作物有害生物综合治理重点实验室/农业部儋州农业环境科学观测实验站/海南省热带农业有害生物监测与控制重点实验室海口571101

克隆植物可通过克隆整合较好地适应逆境胁迫,克隆整合对克隆植物忍耐逆境胁迫能力的促进作用可能随环境条件而异。本文以海南恶性入侵植物薇甘菊为对象,通过温室盆栽实验,研究不同土壤养分条件下(低或高)克隆整合对薇甘菊匍匐茎克隆片段... 详细信息

克隆植物可通过克隆整合较好地适应逆境胁迫,克隆整合对克隆植物忍耐逆境胁迫能力的促进作用可能随环境条件而异。本文以海南恶性入侵植物薇甘菊为对象,通过温室盆栽实验,研究不同土壤养分条件下(低或高)克隆整合对薇甘菊匍匐茎克隆片段(具2个节)忍耐部分分株被埋藏(仅远端分株被埋藏)能力的影响。结果表明:当远端分株被埋藏3 cm时,无论有无克隆整合,其均有较高的出苗率;当远端分株被埋藏入土壤6 cm时,克隆整合显著提高了其出苗率(从不足17%提高到67%),且这些结果不受土壤养分条件的影响。对于近远端均出苗的克隆片段,埋藏深度、是否保持克隆连接对克隆片段的总生物量未见显著影响,尽管近端或远端分株生物量可能受到影响。即便是对远端分株埋藏6cm的处理,克隆整合也可使克隆片段的总生物量维持在和远端分株没有被埋藏时克隆片段总生物量相当的水平,且这些结果也不受土壤养分条件的影响。因此,克隆整合是薇甘菊对局部埋藏胁迫的生态适应对策之一,它能够提高薇甘菊被埋藏分株的存活,提高薇甘菊在局部埋藏胁迫下的适合度。不同土壤养分条件下,克隆整合对出苗率和生物量的影响差异不大,可能是因为不同土壤养分条件下,克隆分株间的资源输送并没有差别,或埋藏深度(6 cm)不足以使植物生长表现出差别。

关键词：植物入侵克隆植物克隆片段逆境胁迫

铜藻金潮对浒苔绿潮和几种赤潮原因种生长影响的模拟研究

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海洋与湖沼 2019年第5期50卷 1050-1058页

作者：蔡佳宸耿慧霞孔凡洲张清春张波颜天中国科学院海洋生态与环境科学重点实验室中国科学院海洋研究所青岛266071 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室青岛266237 中国科学院大学北京100049 中国科学院海洋大科学研究中心青岛266071

通过室内模拟实验研究了金潮原因种铜藻(Sargassum horneri)的腐烂液和培养液对绿潮原因种浒苔(Ulva prolifera)微观繁殖体萌发和幼苗生长以及五种赤潮原因种中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、链状亚历山大藻(Alexandrium catenella)... 详细信息

通过室内模拟实验研究了金潮原因种铜藻(Sargassum horneri)的腐烂液和培养液对绿潮原因种浒苔(Ulva prolifera)微观繁殖体萌发和幼苗生长以及五种赤潮原因种中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、链状亚历山大藻(Alexandrium catenella)、东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)、米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)和赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)生长的影响。研究发现:低浓度铜藻腐烂液(10g/L)对浒苔微观繁殖体萌发和幼苗的生长以及五种赤潮微藻的生长影响效应不显著;中等浓度铜藻腐烂液(20g/L)对浒苔微观繁殖体萌发具有抑制作用,抑制率13.3%,而对浒苔幼苗有一定的促生作用,对米氏凯伦藻的生长抑制率在第12d能达到90.4%,对其他四种赤潮微藻的抑制作用并不显著;高浓度铜藻腐烂液(40g/L)对浒苔微观繁殖体萌发的抑制率为45.8%,对浒苔幼苗的生长具有抑制作用,对米氏凯伦藻具有致死效应,对东海原甲藻的抑制率在第12d为65.9%,对其他三种赤潮微藻的生长均有抑制作用,但并不显著,其中赤潮异弯藻受到的抑制作用最小。低浓度铜藻培养液(5g/L)对浒苔微观繁殖体萌发的抑制率为22.8%,对浒苔幼苗的生长表现出一定的促进作用,对米氏凯伦藻生长的抑制率在第12d能够达到40.5%,对其他四种赤潮微藻生长的抑制作用不显著;而高浓度铜藻培养液(10g/L)对浒苔微观繁殖体萌发的抑制率为29.6%,对浒苔幼苗生长的抑制率为22.2%,对米氏凯伦藻生长的抑制率在第12d为92.9%,对其他四种赤潮微藻生长均有一定的抑制作用,但不显著,且赤潮异弯藻受到抑制作用最小。可见,铜藻腐烂液和培养液均会对浒苔微观繁殖体萌发和幼苗生长以及五种赤潮微藻的生长造成影响,且影响程度与浓度相关,五种赤潮微藻生长受到的影响与藻种有关。以上结果表明,金潮原因种对绿潮和赤潮原因种的生长有一定的影响,金潮的暴发和衰亡过程也会对绿潮和赤潮的发生产生一定的影响。

关键词：金潮绿潮赤潮腐烂液培养液影响

应用甾醇类生物标志物追踪绿潮后期漂浮绿藻沉降区的方法

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海洋与湖沼 2018年第5期49卷 1094-1102页

作者：耿慧霞于仁成颜天张清春孔凡洲周名江中国科学院海洋生态与环境科学重点实验室青岛266071 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室青岛266071 中国科学院海洋大科学研究中心青岛266071 中国科学院大学北京100049

黄海大规模绿潮的连年暴发造成了巨大的经济损失,但目前对其生态效应的认识仍非常有限。这主要是由于对绿潮后期漂浮绿藻的沉降区域缺乏了解,在很大程度上限制了对黄海绿潮生态效应的认识。本研究尝试以28-异褐藻甾醇作为绿潮藻类生物... 详细信息

黄海大规模绿潮的连年暴发造成了巨大的经济损失,但目前对其生态效应的认识仍非常有限。这主要是由于对绿潮后期漂浮绿藻的沉降区域缺乏了解,在很大程度上限制了对黄海绿潮生态效应的认识。本研究尝试以28-异褐藻甾醇作为绿潮藻类生物标志物,建立追踪绿藻沉降区的方法,并对其有效性和可行性进行分析和验证。研究结果表明,黄海绿潮原因种浒苔(Ulva prolifera)中主要甾醇成分为28-异褐藻甾醇,含量为50—100μg/g。在20°C和黑暗条件下,浒苔在1—2个月之内能够完全腐烂分解,腐烂分解的浒苔生物量与沉积物中保存的28-异褐藻甾醇含量呈显著正相关,沉积物中高含量的28-异褐藻甾醇能够在20°C和黑暗条件下稳定保存至少1个月,之后含量明显降低。现场调查也发现,在受绿潮影响的青岛近岸海域表层沉积物中能够检测到高含量的28-异褐藻甾醇,且其含量在绿潮消退1个月后有明显下降。因此,28-异褐藻甾醇可以作为黄海绿潮藻类的生物标志物,通过对绿潮消退后1—2月内海域表层沉积物中28-异褐藻甾醇的分析,有望揭示漂浮绿藻的沉降区域。相关结果为进一步研究黄海绿潮的生态效应奠定基础。

关键词：黄海绿潮甾醇标志物

浒苔孢子在不同材料基质上的附着萌发差异性研究

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海洋与湖沼 2018年第5期49卷 1006-1013页

作者：耿慧霞颜天于仁成张清春孔凡洲周名江中国科学院海洋生态与环境科学重点实验室青岛266071 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室青岛266237 中国科学院海洋大科学研究中心青岛266071 中国科学院大学北京100049

本研究针对黄海绿潮早期发生过程,以浒苔生殖细胞附着生长特征为切入点,以其主要原因藻种浒苔(Ulva prolifera)为材料,对比研究了不同材料附着基质对浒苔孢子附着萌发的影响。发现孢子在2—6h内的附着率达到80%,尤其是在前2h内的附着速... 详细信息

本研究针对黄海绿潮早期发生过程,以浒苔生殖细胞附着生长特征为切入点,以其主要原因藻种浒苔(Ulva prolifera)为材料,对比研究了不同材料附着基质对浒苔孢子附着萌发的影响。发现孢子在2—6h内的附着率达到80%,尤其是在前2h内的附着速率最快,而且在不同材料的基质上都能完成附着萌发,但萌发数量存在显著差异性,孢子在紫菜养殖筏架相关材料(塑料、竹片、尼龙网衣、塑料网衣)上的萌发率显著高于浅滩、礁石和养殖池相关材料(细砂、海泥、石块)。浒苔孢子还可以在藻段上完成附着萌发,而橡胶和鱼粉袋相关材料对浒苔孢子的萌发存在抑制作用。对比浒苔孢子和配子的萌发特性发现两者有异同点,两者在塑料、竹片等筏架相关材料上萌发率均较高,而孢子在藻段以及橡胶浸出液和鱼粉溶液中的萌发数均显著高于配子。本研究发现紫菜养殖筏架更有利于浒苔孢子的附着萌发,这进一步说明苏北浅滩数十万亩的紫菜养殖筏架在绿潮早期形成过程中为浒苔孢子提供了重要的附着基质。本研究结果将为探讨紫菜养殖筏架在绿潮早期发生过程中的重要作用,并为养殖筏架防附着材料的选用提供参考。

关键词：浒苔孢子绿潮附着基

基于优化模型的莱州湾三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)栖息地适宜性研究

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海洋与湖沼 2022年第3期53卷 726-734页

作者：张孝民王秀霞李少文杨艳艳徐炳庆李凡山东省海洋资源与环境研究院山东省海洋生态修复重点实验室山东烟台264006

三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)是莱州湾最重要的经济蟹类,其资源丰度受栖息环境影响显著,为了解不同的环境因子对其栖息地分布的影响,根据2010~2020年夏季底拖网调查数据,研究莱州湾三疣梭子蟹栖息地适宜性及其影响因子。利用... 详细信息

三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)是莱州湾最重要的经济蟹类,其资源丰度受栖息环境影响显著,为了解不同的环境因子对其栖息地分布的影响,根据2010~2020年夏季底拖网调查数据,研究莱州湾三疣梭子蟹栖息地适宜性及其影响因子。利用广义可加模型(generalized additive models,GAM)选取变量因子,通过提升回归树模型(boosting regression tree,BRT)对因子进行权重分析,构建了4种栖息地适宜性指数(habitat suitability index,HSI)模型,并通过实测值和预测值的Pearson检验,对模型比较和验证。结果表明,GAM和BRT优化的HSI模型好于其他3种模型(未优化模型,GAM优化HSI模型,BRT优化HSI模型),以生物量表征资源丰度的模型好于尾数表征资源丰度的模型,算术平均法构建的HSI模型的整体预测准确率和相关系数高于几何平均法,对莱州湾三疣梭子蟹栖息地有较强的预测能力。底层水温、底层盐度和水深对三疣梭子蟹栖息地影响较大,夏季栖息地适宜性较高的海域(HSI>0.7)主要分布在莱州湾南部、东南部和东北部海域,中部和西南部海域分布较少。研究结果为莱州湾三疣梭子蟹增殖放流工作提供了科学依据。

关键词：栖息地适宜性指数(HSI) 三疣梭子蟹环境因子莱州湾

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基于时序植被指数的湖北省物候空间特征分析

长江流域资源与环境 2019年第7期28卷 1583-1589页

作者：李彩霞邓帆张佳华王雪婷魏薇马庆晓长江大学地球科学学院湖北武汉430100 中国科学院遥感与数字地球研究所北京100094

湖北省地貌类型多样,植被类型丰富,也是农业大省,物候信息监测对于自然生态和农业生产具有重要意义。使用MODIS MOD13Q1产品中的归一化植被指数数据集,运用时间序列谐波分析法重构NDVI时序曲线,并结合土地覆被数据,采用物候特征动态阈... 详细信息

湖北省地貌类型多样,植被类型丰富,也是农业大省,物候信息监测对于自然生态和农业生产具有重要意义。使用MODIS MOD13Q1产品中的归一化植被指数数据集,运用时间序列谐波分析法重构NDVI时序曲线,并结合土地覆被数据,采用物候特征动态阈值法获取湖北省植被物候空间分布特征,分析不同土地覆被类型的物候指标。结果表明:(1)湖北省西部山区、东南部和东北部丘陵地区,多为自然植被覆盖,且植被状况良好,NDVI最大值达到0.75以上,大部分区域NDVI最小值在0.6以上。中部江汉平原和农作物区域NDVI变化受农业耕种方式影响较大,与自然植被NDVI变化特征有所差异。(2)不同土地覆被类型物候特征各异。湖北省大部分区域的植被在2月到3月进入生长季,11月到12月结束生长,襄阳地区呈现相反的特征。耕地、裸地、水体等受人类影响较大的土地覆被类型生长季长度较短,开始时间较晚,结束较早。森林、草地、灌丛等自然植被生长季长度较长,开始较早、结束较晚。(3)物候参数由于地形地貌、地表覆被类型、人类和自然因素的影响具有显著的差异,对区域植被生态状况、不同土地覆被类型物候空间分布特点的分析,结果对于植被生态保护、植被分类、农业区划等都具有参考意义。

关键词：物候特征 HANTS谐波分析 MODIS 土地覆被

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半干旱区沙地蒿类植被建成对土壤细菌的影响

生态学报 2020年第16期40卷 5783-5792页

作者：孙沛沛钱朝菊尹晓月范兴科王进燕霞马小飞王涛中国科学院西北生态环境资源研究院甘肃省逆境生理生态重点实验室兰州730000 中国科学院大学北京101408 中国科学院西北生态环境资源研究院沙坡头沙漠研究试验站兰州730000 南通大学生命科学学院南通226019 中国科学院西北生态环境资源研究院沙漠与沙漠化重点实验室兰州730000

半干旱区沙地土壤发育早期依赖固沙植被建成,油蒿和差巴嘎蒿作为我国北方半干旱区沙地半灌木植物群落的主要先锋种和建群种,研究其建成对土壤细菌群落变化的影响对沙质草原生态系统稳定性有重要意义。因此,围绕两个典型的半干旱区(科尔... 详细信息

半干旱区沙地土壤发育早期依赖固沙植被建成,油蒿和差巴嘎蒿作为我国北方半干旱区沙地半灌木植物群落的主要先锋种和建群种,研究其建成对土壤细菌群落变化的影响对沙质草原生态系统稳定性有重要意义。因此,围绕两个典型的半干旱区(科尔沁沙地和毛乌素沙地),通过高通量测序的方法探讨了蒿类群落生长前后两个阶段(流动沙丘和藓类结皮)的土壤细菌多样性和群落组成变化规律,结果表明:(1)植被建成前后,土壤总碳、总氮、全磷、电导率和含水率均有显著差异,而pH值在不同阶段变化不显著;(2)植被建成前后,土壤细菌多样性变化不显著,但是细菌群落组成在不同阶段具有较大差异。在门类水平上,厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌(Bacteroidetes)、变形菌门(Proteobacteria)和放线菌(Actinobacteria)均是两个阶段的优势菌,但随着蒿类植被建成和土壤养分的积累,厚壁菌门的相对丰度降低,变形菌门和放线菌门的相对丰度增加;(3)两个阶段,不同深度土壤理化性质和优势菌的相对丰度均存在变化;(4)两种典型沙地土壤理化特性和细菌群落在植被建成前后的变化规律存在共性。通过空间代替时间序列的方法,阐明了土壤细菌群落随着半干旱沙地同类型植被建成的变化模式,可为总结半干旱区植被恢复与成土过程的关系提供参考和思路。

关键词：半干旱区沙地土壤蒿类植被植被恢复土壤发育细菌群落