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改性纳米铁复合材料对得克隆的去除效应及机理

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生态学杂志 2025年

作者：段运思张鸿龄董婉玲陈亮亮石乙慧马国峰沈阳大学区域污染环境生态修复教育部重点实验室沈阳大学科技创新研究院

得克隆（dechlorane plus，DP）是一类广泛应用的氯代阻燃剂，具有持久性、长距离迁移性和生物蓄积性，对生态环境和人体健康造成严重危害，2023年被我国列入重点管控新污染物清单。目前针对DP的研究多集中在其环境分布和毒性效应方面... 详细信息

得克隆（dechlorane plus，DP）是一类广泛应用的氯代阻燃剂，具有持久性、长距离迁移性和生物蓄积性，对生态环境和人体健康造成严重危害，2023年被我国列入重点管控新污染物清单。目前针对DP的研究多集中在其环境分布和毒性效应方面，而相关的修复技术及机理研究鲜有报道。本研究利用生物炭（BC）和鼠李糖脂（RL）对纳米零价铁（nZVI）进行改性，获得改性纳米零价铁复合材料（RL/nZVI@BC），研究其在不同条件下对DP的去除效应，结合RL/nZVI@BC的形貌结构特性变化探究该修复材料对DP的去除机理。结果表明，改性后的纳米零价铁复合材料对水中DP去除能力增强。在nZVI:RL:BC=1:0.01:2、材料投加量为2 g·L-1、DP初始浓度500 μg·L-1、pH为3、温度为45 ℃、腐殖酸（HA）为0 mg·L-1条件下，RL/nZVI@BC对水中DP正、反式同分异构体的去除率分别达98.4%和97.6%。动力学分析显示，RL/nZVI@BC对DP的去除符合伪二级降解、吸附动力学(R2分别为0.86～0.90和0.93～0.98)，主要通过生物炭π-π化学键结合吸附、比表面能物理吸附以及nZVI的还原脱氯作用协同实现。

关键词：生物炭纳米零价铁(nZVI) 鼠李糖脂得克隆

蓝藻生长与衰亡对太湖沉积物-上覆水系统CO2和CH4排放通量的影响及其来源途径

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湖泊科学 2025年

作者：吴铭杰许海詹旭邱雨孙宏伟秦伯强朱广伟张运林江南大学环境与生态学院中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与流域水安全重点实验室

随着气候变化和人类活动的增加，全球湖泊富营养化日趋加重，湖泊中蓝藻水华频繁发生。湖泊作为全球碳循环的热点区域，一方面通过浮游植物光合作用固定大气中的二氧化碳（CO2），另一方面又通过有机物的降解向大气中排放CO2和甲烷（CH... 详细信息

随着气候变化和人类活动的增加，全球湖泊富营养化日趋加重，湖泊中蓝藻水华频繁发生。湖泊作为全球碳循环的热点区域，一方面通过浮游植物光合作用固定大气中的二氧化碳（CO2），另一方面又通过有机物的降解向大气中排放CO2和甲烷（CH4）。目前关于蓝藻水华对湖泊沉积物-上覆水系统中碳的源汇效应的研究主要集中于藻类死亡降解对含碳温室气体排放的影响，但对藻类光合作用固定大气中CO2效应的研究较少，因此蓝藻水华引起的湖泊碳的源汇效应尚不明确。本研究于2023年夏季采集太湖竺山湾的表层沉积物构成沉积物-上覆水系统，添加不同生物量的蓝藻，进行室内恒温水浴培养模拟实验，定期封闭培养柱，采集顶空气体样品，测定气体中CO2和CH4浓度及碳同位素丰度，研究蓝藻生长和衰亡对CO2和CH4产生途径及排放通量的影响。结果表明，蓝藻生长与衰亡阶段分别呈CO2吸收和排放状态，CO2排放通量随初始蓝藻添加量的增加而增加。蓝藻生长阶段CO2排放通量呈负值，藻类固定CO2；蓝藻衰亡阶段CO2排放通量随着蓝藻的死亡分解逐渐增加，在第25天达到稳定。蓝藻生长阶段的CH4排放通量为（0.022±0.011）～（3.159±0.51）μmol/（m2·h），在第7天达到峰值：蓝藻衰亡阶段的CH4排放通量显著升高，达到（0.219±0.017）～（9.783±0.215）μmol/(m2.h)，并在第20天达到峰值。将CH4换算为CO2当量（CO2-eq），各处理组总的CO2-eq排放通量在蓝藻生长阶段表现为“碳汇”(-451.82～-113.28 mmol/(m2.h))，而在蓝藻衰亡阶段表现为“碳源”(35.46～196.86 mmol/(m2.h))。整个实验周期净CO2-eq排放通量为-746.71 mmol/(m2.h)，表现出强烈的碳汇效应。13C-CO2和13C-CH4稳定同位素结果显示，表观分馏因子αC值均小于1.06，表明蓝藻生长和衰亡阶段CH4产生途径主要以乙酸发酵为主。随着初始蓝藻添加量的增加，αC逐渐减小，表明蓝藻提高了乙酸发酵途径在CH4代谢中的占比。研究结果对于揭示蓝藻水华对富营养化湖泊碳循环与源汇效应影响机制具有重要科学意义。

关键词：甲烷排放通量碳同位素蓝藻水华太湖竺山湾

不同水深梯度下沉水植物关键限制因子的差异性研究--以太湖东山湾为例

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湖泊科学 2025年第1期37卷 171-183页

作者：陈思文姜磊马书占吴越詹洪新叶祺常以恒陈开宁中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室南京211135 中国科学院大学北京100049 苏州科技大学江苏省水处理技术与材料协同创新中心苏州215009 江苏省环境科学研究院生态环境部长江中下游水生态健康重点实验室南京210036 江苏省常州市溧阳生态环境局溧阳213399

沉水植物是浅水湖泊生态系统的重要组成部分,其分布格局受环境因子,特别是水深的影响;不同水深梯度下,影响沉水植物生长的关键因子也存在差异性,并与水深一起对沉水植物产生协同作用。本研究选取太湖东部典型的草型湖区——东山湾为研... 详细信息

沉水植物是浅水湖泊生态系统的重要组成部分,其分布格局受环境因子,特别是水深的影响;不同水深梯度下,影响沉水植物生长的关键因子也存在差异性,并与水深一起对沉水植物产生协同作用。本研究选取太湖东部典型的草型湖区——东山湾为研究区域,于2020年10月2021年6月对31处不同水深的样点进行了3次野外调查,主要指标包括水体理化因子与沉水植物种类及丰度。采用单因素方差分析、Spearman相关性分析和冗余分析方法对不同水深处沉水植物与环境因子的关系进行分析,确定了不同水深湖区中影响沉水植物群落组成的关键环境因子。结果表明:1)水体的理化指标表现出明显的时空差异。太湖东山湾近岸浅水区水体叶绿素a(Chl.a)浓度和透明度与水深之比(SD/WD)的均值显著高于近湖心较深的水域;春季水体总氮(TN)、硝态氮、总磷(TP)、磷酸盐和悬浮颗粒物浓度明显高于秋季和夏季。2)调查共记录到东山湾12个种类的沉水植物,中间水域的沉水植物频度更高,不同水深区域内的沉水植物群落表现出物种组成差异,竹叶眼子菜(Potamogeton wrightii/Potamogenton malaianus)、苦草(Vallisneria natans)和轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)在近湖心区表现出更高的频度与丰度。3)影响东山湾沉水植物群落的关键水环境因子包括水深、TN、TP、SD/WD和Chl.a,且不同水深区域的沉水植物群落组成受到不同水环境因子调控。水深较浅的近岸区域影响沉水植物生长的关键环境因子包括水深和Chl.a;中间水域的沉水植物主要受到水体TN和TP的影响;而水深更深的近湖心区域沉水植物则与水深、TN和TP呈显著相关关系。本研究结果为浅水湖泊水位管理以及不同水深条件下的沉水植物恢复提供了重要的理论依据。

关键词：太湖沉水植物群落水深限制因子

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智能时代的红树林知识服务展望:从植物图谱到知识图谱

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中国科学:地球科学 2025年第1期 111-125页

作者：侯志伟荆文龙秦承志杨骥夏清尹小玲广东省科学院广州地理研究所广东省遥感与地理信息系统应用重点实验室广东省地理时空大数据工程实验室南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室中国科学院大学资源与环境学院长沙理工大学交通运输工程学院

红树林关乎地球生态安全和人类福祉,其管理、保护与修复离不开生物、生态等多学科领域知识与时空信息的支撑.植物图谱等传统知识服务可以提供图文并茂的红树林知识.然而,这种面向信息检索的服务方式,无法有效挖掘和利用多源异构数据中... 详细信息

红树林关乎地球生态安全和人类福祉,其管理、保护与修复离不开生物、生态等多学科领域知识与时空信息的支撑.植物图谱等传统知识服务可以提供图文并茂的红树林知识.然而,这种面向信息检索的服务方式,无法有效挖掘和利用多源异构数据中的碎片化知识,面临“数据海量、知识难求”困境.知识图谱可将海量数据中蕴含的知识,提取、组织、融合为计算机可理解、可计算的语义网络,为实现智能知识服务提供了解决方案.本文聚焦红树林知识获取、形式化表达及智能服务的迫切需求,提出了红树林知识图谱和知识服务构想.首先分析了不同领域图谱概念的异同,认为红树林知识图谱是以红树林生态系统为核心,融合了多领域知识和时空信息的大规模知识库;然后提出了红树林知识服务的研究框架,该框架可实现多模态数据到智能知识服务的转变,包括泛在数据感知与汇聚、知识组织与图谱构建、智能知识服务等多个层次;接着重点介绍了红树林知识图谱的构建方法与流程;最后探讨了目前红树林知识服务面临的挑战,提出在人工智能时代,构建融合领域特色与时空特征的红树林知识体系,探索大模型支持下的知识抽取与融合方法,并研发面向典型场景的智能知识应用,是红树林知识服务的主要发展方向.

关键词：红树林图谱知识图谱多模态知识服务

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河口近海N2O的分布特征及微生物代谢驱动机制

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热带海洋学报 2025年

作者：洪义国张宝善吴佳鹏龙爱民广州大学大湾区环境研究院珠三角水质安全与保护教育部重点实验室热带海洋环境国家重点实验室(中国科学院南海海洋研究所) 中国科学院大学

河口近海区域作为陆地与海洋生态系统的交汇点，其在氧化亚氮（nitrous oxide,N2O）的生物地球化学循环中扮演着至关重要的角色。N2O作为一种强效温室气体，其在河口近海的分布特征和微生物代谢驱动机制对全球气候变化具有显著影响。本... 详细信息

河口近海区域作为陆地与海洋生态系统的交汇点，其在氧化亚氮（nitrous oxide,N2O）的生物地球化学循环中扮演着至关重要的角色。N2O作为一种强效温室气体，其在河口近海的分布特征和微生物代谢驱动机制对全球气候变化具有显著影响。本文综述了河口近海区域N2O的分布特征，N2O释放的主要微生物代谢途径（硝化过程、硝化细菌反硝化过程、不完全反硝化过程、硝化作用耦合反硝化过程），N2O产生与消耗过程的测定方法以及N2O释放的环境影响因素。对河口近海N2O生物地球化学循环的研究有助于我们制定有效的管理策略，减少N2O排放，减缓全球变暖具有重要意义。

关键词：微生物氮代谢 N O 生物地球化学循环河口近海

河北省森林生态产品价值评估及其空间分布驱动因素研究

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生态环境学报 2025年

作者：赵忠宝李婧刘小丹柏祥刘昊野徐晓娜耿世刚鲁少波河北环境工程学院生态学系河北省农业生态安全重点实验室北京市水科学技术研究院淄博职业学院秦皇岛市气象局河北环境工程学院经济与管理系河北省林业和草原调查规划设计院

开展森林生态产品价值评估可以明确森林生态服务对人类福祉和经济发展的贡献，有助于提升人们对“绿水青山就是金山”理念的认识。基于林草资源综合监测数据和气象数据等数据，借助3S技术与IUEMS核算平台以及地理探测器模型，对河北省... 详细信息

开展森林生态产品价值评估可以明确森林生态服务对人类福祉和经济发展的贡献，有助于提升人们对“绿水青山就是金山”理念的认识。基于林草资源综合监测数据和气象数据等数据，借助3S技术与IUEMS核算平台以及地理探测器模型，对河北省森林生态产品价值及其空间分布驱动因素进行了研究。结果表明，1)2022年河北省森林生态产品总价值为4.62×1011yuan，不同功能类别价值大小为涵养水源>洪水调蓄>固碳释氧>森林康养>土壤保持>生物多样性保护>林产品供给>净化大气>防风固沙。2）不同林分类型和龄组生态产品价值大小为乔木林>灌木林>经济林>未成林>疏林和中龄林>幼龄林>近成熟林>成熟林>过成熟林。3）森林生态产品实物量和价值量呈现为东北部燕山生态涵养区>西部太行山生态涵养区>中南部和东南部平原农业区>坝上高原生态防护区的空间分布格局。4）驱动力分析结果表明，单因子解释力q值大小为降水>高程>坡度>温度>人口密度>人均GDP>土壤全N>土壤有机质>夜间灯光指数，双因子交互作用q值最高的为降水∩温度（0.76），表明降水和温度是影响森林生态产品价值空间分布主导驱动因素。该研究可为河北省森林资源经营管理及生态产品价值实现机制建设提供理论依据。

关键词：森林生态产品价值空间分布地理探测器驱动因素河北省

黄河调水调沙期间河口及其邻近海域浮游植物影响因素研究

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中国环境科学 2025年

作者：孙绍庆张晶晶申瑞婷张孝民李凡吕振波鲁东大学滨海生态高等研究院中国中交水运规划设计院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

为了研究黄河调水调沙期间河口及其邻近海域浮游植物现存量的上、下行效应的相对重要性，本研究利用R2V软件提取2011-2020年黄河口及其邻近海域中叶绿素a(Chl a)浓度、环境因子和浮游动物丰度的历史文献数据，分析了Chl a浓度的空间分... 详细信息

为了研究黄河调水调沙期间河口及其邻近海域浮游植物现存量的上、下行效应的相对重要性，本研究利用R2V软件提取2011-2020年黄河口及其邻近海域中叶绿素a(Chl a)浓度、环境因子和浮游动物丰度的历史文献数据，分析了Chl a浓度的空间分布和年际变化特征，并构建不同调水调沙阶段Chl a与环境和生物因子的回归树模型.结果显示：2011-2020年，调水调沙前黄河口及其邻近海域Chl a浓度整体呈现自河口至离岸逐渐降低的趋势，随着调水调沙进行，Chl a高值区逐渐向河口西北部近岸转移，Chl a浓度年际变化显著的区域基本与各阶段Chl a高值区重合.回归树模型显示随着调水调沙进行Chl a主要控制作用发生了转变.调水调沙前，浮游动物摄食的下行效应是驱动Chl a浓度空间变化的主控因素.调水调沙期间，Chl a浓度主要受上行效应控制，前期，温度是主要驱动因子；后期DIP是主要驱动因子.调水调沙期间径流量引起的盐度锋面的变化可能是Chl a主要控制作用变化的重要诱因.研究结果有助于阐释浮游植物响应调水调沙的内在规律，为赤潮预防和浮游植物调控研究开拓新思路.

关键词：黄河口调水调沙上、下行效应浮游植物环境因素

海产养殖水体中复杂组分致光催化剂杀菌失活的机理研究

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生态环境学报 2025年

作者：王艺霓蔡仪威孙彤李桂英 Wonyong Choi 安太成广东工业大学环境科学与工程学院广东工业大学环境健康与污染控制研究院环境催化与健康风险控制重点实验室和粤港澳污染物暴露与健康联合实验室

光催化技术在养殖水体净化方面具有很好的应用前景。然而，海水水产养殖水体组分复杂，造成光催化剂失活的机理鲜有研究。以典型近海养殖水体为研究对象，重点探讨以腐殖酸为典型天然有机物（NOM）组分，以细菌和真菌作为主要微生物，... 详细信息

光催化技术在养殖水体净化方面具有很好的应用前景。然而，海水水产养殖水体组分复杂，造成光催化剂失活的机理鲜有研究。以典型近海养殖水体为研究对象，重点探讨以腐殖酸为典型天然有机物（NOM）组分，以细菌和真菌作为主要微生物，对光催化剂TiO2纳米管杀菌失活的影响机制进行研究。发现在汕头海水养殖水体中，0-8 h细菌(k=0.23 h-1)和真菌(k=0.32 h-1)具有较高的杀菌效率，在8-24 h阶段细菌杀菌效率(k=0.03 h-1)开始下降，在湛江海水养殖水体中也观察到同样的趋势；在珠海海水养殖水体中，前0-8 h对细菌(k=0.14 h-1)有较高的杀灭效率，在0-6 h内对真菌也具备较高的杀灭效率(k=0.24 h-1)，细菌和真菌分别在8 h和6 h时杀菌效率变化明显。并且3个地点的水样分别在杀菌48、48、8 h后菌体数量呈现增长的现象，这可能与菌体的VBNC状态有关。同时，通过微生物多样性测定发现在海水养殖水体中假单胞菌为优势菌种；衣原体，支原体和军团菌3种细菌菌属在杀灭过程中细菌的占比减少程度最大。通过使用稳态瞬态荧光光谱仪结合PARAFAC和荧光区域积分法（FRI）得到3个不同地区水体样品的腐殖酸的降解程度均在40%以上；最后通过ATR-FTIR、SEM-EDS等实验表征，验证了在杀菌过程中，腐殖酸中间产物以及菌体破裂泄漏的生物分子附着在TiO2纳米管表面并堵塞部分微孔，堵塞了催化剂表面的活性位点，致使光催化剂加速失活。对光催化技术应用于环境复杂水体处理中的失活现象和机理进行研究，可填补此领域的空白。

关键词：光催化剂失活 TiO 催化剂海水养殖水体微生物灭活腐殖质

蓝藻-细菌互作及其对碳、氮循环的影响研究进展

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湖泊科学 2025年

作者：张玉晴刘佳音蔡元锋张民史小丽杜瑛珣苏雅玲施丽梅吴庆龙中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与流域水安全重点实验室湖泊与环境国家重点实验室中国科学院大学南京大学生命科学学院中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室

藻类与细菌之间存在多种互作关系，二者间的相互作用会影响水体初级生产力、藻类群落组成、藻类之间的竞争和演替以及藻类水华的发展等。藻菌间的多种紧密互作和代谢耦联对水体中碳、氮、磷、硫等多种生源要素的循环产生影响。在淡水生... 详细信息

藻类与细菌之间存在多种互作关系，二者间的相互作用会影响水体初级生产力、藻类群落组成、藻类之间的竞争和演替以及藻类水华的发展等。藻菌间的多种紧密互作和代谢耦联对水体中碳、氮、磷、硫等多种生源要素的循环产生影响。在淡水生态系统中，蓝藻水华仍然是威胁水环境健康的重要因素，部分水体中形成了周而复始发生蓝藻水华的稳定状态。蓝藻与其附生细菌间的互作和代谢关联是蓝藻水华维持的关键，在水体碳氮循环中发挥了重要作用。本文综述了蓝藻与细菌间的互作对蓝藻生长、产毒、群体维持和多样性的影响以及影响藻菌互作的因素，综述了蓝藻藻际环境中碳氮相关功能微生物类群以及藻菌互作对水生态系统中碳氮循环的影响，分析了蓝藻群体颗粒、附着作用和环境因素(如温度、营养盐、新型污染物和铁硫磷元素等)对藻菌之间碳氮代谢关联和转化的影响及其对环境的反馈机制，并探讨了藻菌互作中碳氮转化过程与转化通量的主要研究方法，为深入了解蓝藻水华介导的藻菌互作机制和水体生源要素循环的微生物过程提供参考。

关键词：蓝藻藻菌互作碳氮循环环境因素