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蓝藻生消对巢湖沉积物phoD碱性磷酸酶基因细菌群落结构的影响

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湖泊科学 2022年第6期34卷 1854-1865页

作者：孙婷婷黄涛刘雨昕孙庆业安徽大学资源与环境工程学院湿地生态保护与修复安徽省重点实验室合肥230601

phoD基因编码的碱性磷酸酶驱动沉积物有机磷矿化并释放生物可利用磷,促进了富营养化湖泊蓝藻的生长与暴发,但对富营养化湖泊蓝藻生消周期phoD基因细菌群落动态变化的认识依然有限.本文研究了中国典型富营养化湖泊巢湖蓝藻生消过程沉积... 详细信息

phoD基因编码的碱性磷酸酶驱动沉积物有机磷矿化并释放生物可利用磷,促进了富营养化湖泊蓝藻的生长与暴发,但对富营养化湖泊蓝藻生消周期phoD基因细菌群落动态变化的认识依然有限.本文研究了中国典型富营养化湖泊巢湖蓝藻生消过程沉积物碱性磷酸酶活性(APA)、phoD基因细菌多样性和群落结构的动态变化及其与环境的关系.结果显示:巢湖沉积物APA活性在蓝藻生长与暴发阶段显著升高,且与水温、pH、溶解氧(DO)等环境因子显著相关.蓝藻生消各阶段沉积物phoD基因细菌群落的优势菌属均由Pseudonocardia和Friedmanniella构成;与蓝藻潜伏期和衰亡期相比,生长初期与暴发期大多数样点沉积物Pseudonocardia的丰度显著降低而Friedmanniella显著升高.携带phoD基因的菌属丰度呈显著的时空变化,其中菌属丰度的空间异质性较高.蓝藻生长初期与暴发期的phoD基因细菌群落的Ace指数与Shannon多样性指数显著大于潜伏期与衰亡期.研究表明,携带phoD基因细菌群落结构的变化主要受APA、DO、叶绿素a、水温、总磷以及无机磷的驱动;春季蓝藻的生长消耗大量上覆水溶解性无机磷,激发了沉积物APA活性并诱发Friedmanniella生长从而缓解水体磷限制.

关键词：巢湖沉积物有机磷矿化环境因子蓝藻水华 phoD 碱性磷酸酶

蓝藻生消对沉积物-水界面磷、铁、硫耦合循环的影响

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环境科学学报 2024年

作者：王计超黄涛孙婷婷包妍陶鹏良孙庆业安徽大学资源与环境工程学院湿地生态保护与修复安徽省重点实验室

通过构建微宇宙实验模拟了为期52 d的蓝藻生长与消亡过程，利用薄膜扩散梯度技术（DGT）分析了蓝藻生消过程沉积物-水界面（SWI）有效态磷、铁、硫的分布及其扩散通量变化.结果表明，实验周期内加藻组上覆水的溶解氧（DO）和pH均高于对... 详细信息

通过构建微宇宙实验模拟了为期52 d的蓝藻生长与消亡过程，利用薄膜扩散梯度技术（DGT）分析了蓝藻生消过程沉积物-水界面（SWI）有效态磷、铁、硫的分布及其扩散通量变化.结果表明，实验周期内加藻组上覆水的溶解氧（DO）和pH均高于对照组，藻类生长和消亡显著改变了界面理化性质.蓝藻萌发期（1～4 d）和快速生长期（15～19 d）SWI有效态磷和有效态铁显著正相关表明，沉积物磷的释放主要受控于铁磷的还原.蓝藻快速生长阶段（15～19 d），有效态铁、有效态硫扩散通量的同步升高指示铁、硫循环耦合了内源磷的释放；此外，沉积物碱性磷酸酶活性（APA）的上升和烧失量（LOI）的下降指示了有机磷矿化释放的另一途径.蓝藻快速衰亡阶段（23 d），藻类有机质降解磷释放导致了沉积物有效态磷和铁的解耦.蓝藻衰亡后期（41～52 d），硫酸盐还原介导的磷释放减弱，有效态磷和有效态铁的显著正相关指示沉积物铁磷的还原再次成为磷释放的主要机制，但释放水平显著降低.本研究表明，蓝藻生消显著影响了沉积物-水界面铁、硫、磷耦合循环，对认识湖泊内源污染释放规律与富营养化治理具有科学参考价值.

关键词：蓝藻水华沉积物-水界面薄膜扩散梯度技术(DGT) 内源磷有机质矿化

春夏季巢湖湖滨沉积物-水界面磷的动态与内源释放潜力

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中国环境科学 2024年

作者：王计超黄涛许丹李胜景汪波尹浩杰孙庆业安徽大学资源与环境工程学院湿地生态保护与修复安徽省重点实验室

采用传统采样和薄膜扩散梯度技术（DGT），分析了春夏季巢湖西北部湖滨上覆水、间隙水及沉积物中磷形态和DGT有效态磷铁（DGT-P、DGT-Fe）的动态变化及扩散通量。结果表明，初夏季（6月）湖滨上覆水磷含量显著降低，可能源于藻类生长吸... 详细信息

采用传统采样和薄膜扩散梯度技术（DGT），分析了春夏季巢湖西北部湖滨上覆水、间隙水及沉积物中磷形态和DGT有效态磷铁（DGT-P、DGT-Fe）的动态变化及扩散通量。结果表明，初夏季（6月）湖滨上覆水磷含量显著降低，可能源于藻类生长吸收营养盐；而间隙水磷形态含量季节差异显著。巢湖西北部湖滨沉积物无机磷主要为自生磷（Auth-P），占无机磷（IP）比例为19.7%-61.3%。湖滨带消落区（S1、S2）沉积物磷含量明显低于堤坝隔离区（S3），但受有机质水平、水动力扰动等因素影响，具有更高的磷释放潜力；夏季沉积物内源磷释放潜力高于春季。DGT-P和DGT-Fe的相关分析结果表明，湖滨带消落区沉积物内源磷释放主要受控于铁结合态磷还原过程，而堤坝隔离区沉积物受铁磷循环调控作用较弱。

关键词：巢湖湖滨带沉积物薄膜扩散梯度技术磷

夏季巢湖入湖河流溶解性有机质来源及其空间变化

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环境科学 2021年第8期42卷 3743-3752页

作者：宁成武包妍黄涛王杰安徽大学资源与环境工程学院湿地生态保护与修复安徽省重点实验室合肥230601

使用紫外-可见光吸收光谱(UV-vis)和三维荧光光谱-平行因子分析法(EEM-PARAFAC),分析了2019年夏季巢湖流域丰乐河、杭埠河、岐阳河、兆河和南淝河水体溶解性有机质(dissolved organic matter,DOM)的来源及其空间变化.结果表明,南淝河DO... 详细信息

使用紫外-可见光吸收光谱(UV-vis)和三维荧光光谱-平行因子分析法(EEM-PARAFAC),分析了2019年夏季巢湖流域丰乐河、杭埠河、岐阳河、兆河和南淝河水体溶解性有机质(dissolved organic matter,DOM)的来源及其空间变化.结果表明,南淝河DOM吸收特征参数SUVA254显著低于其它河流,而光谱斜率比SR显著高于杭埠河,表明城市污染物径流排入降低了南淝河水体DOM的芳香性,但对其分子量影响较低.南淝河DOM荧光指数(FI)和生物源指数(BIX)大于其它河流,而腐殖化指数(HIX)低于其它河流,指示其DOM自生源高于其它河流.使用EEM-PARAFAC从河流DOM中提取出4种类腐殖质组分(C1~C4)和2种内源类蛋白荧光组分(C5、C6),其中,类腐殖质组分包括陆源有机质(C1、C3和C4)和微生物降解产物(C2).沿河流方向,5条河流河水溶解性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)、a(355)和DOM荧光组分呈不同的空间变化特征,其中丰乐河、杭埠河、岐阳河和兆河DOM受农田土壤径流输入影响明显,而南淝河DOM主要受城市污染物径流和污水处理厂出水影响.

关键词：溶解性有机质(DOM) 紫外-可见光吸收光谱(UV-vis) 三维荧光光谱平行因子分析法巢湖流域

粪肥源雌激素在农田土壤-作物中污染特征、转运规律及毒理风险

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环境化学 2023年

作者：陈健琴代思媛张碟李舜尧孙凯安徽大学湿地生态保护与修复安徽省重点实验室安徽农业大学资源与环境学院农田生态保育与污染防控安徽省重点实验室

雌酮（E1）、17β-雌二醇（E2）、雌三醇（E3）、17α-炔雌醇（EE2）和双酚A(BPA)等作为畜禽粪污中雌激素活性较强的环境内分泌干扰物，可在农田土壤-作物系统内输运和累积，并对野生物种的生殖发育、遗传代谢，以及农产品的质量和安全... 详细信息

雌酮（E1）、17β-雌二醇（E2）、雌三醇（E3）、17α-炔雌醇（EE2）和双酚A(BPA)等作为畜禽粪污中雌激素活性较强的环境内分泌干扰物，可在农田土壤-作物系统内输运和累积，并对野生物种的生殖发育、遗传代谢，以及农产品的质量和安全构成巨大威胁.目前，国际上关于粪肥源雌激素在农田土壤-作物中污染特征、转运规律及毒理风险的报道仍较少.本文综述了5种代表性粪肥源雌激素在农田生态系统中的污染特征和时空分布规律，归纳了雌激素在农田土壤-作物中的迁移转化、吸收积累和代谢机理，系统地评估了农田生态系统中雌激素生物毒性效应及其风险模型，旨在为规避农田土壤-作物雌激素污染风险、生产绿色农产品和保障人民健康等奠定理论基础.

关键词：畜禽粪便农业生态环境雌激素污染转运途径健康风险

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巢湖入湖河道岸坡鸟类多样性及其影响因素

生态学杂志 2023年

作者：杨亚婷张中放夏珊珊周立志安徽大学资源与环境工程学院湿地生态保护与修复安徽省重点实验室(安徽大学)

河道岸坡是河道生态系统的重要组成部分，也是野生动物的重要生境。鸟类是河道岸坡的常见动物类群，其群落组成受河道岸坡生境因子影响。于2021年8月至2022年7月，以巢湖周边5条河道为研究对象，根据河道岸坡特征，选取3类岸坡，共设置4... 详细信息

河道岸坡是河道生态系统的重要组成部分，也是野生动物的重要生境。鸟类是河道岸坡的常见动物类群，其群落组成受河道岸坡生境因子影响。于2021年8月至2022年7月，以巢湖周边5条河道为研究对象，根据河道岸坡特征，选取3类岸坡，共设置45条样线，对河道岸坡鸟类的种类、数量分布，与距道路距离、岸坡宽度、岸坡坡度以及乔木、灌木、草本植物盖度和平均高度等生境因子进行调查，探讨具有不同结构的河道岸坡对鸟类多样性的影响，采用多元逐步回归分析探究鸟类多样性与生境因子的关系。结果表明，3类岸坡中共有鸟类14目44科116种，其中水鸟36种，国家重点保护野生鸟类11种，安徽省重点保护鸟类35种，IUCN濒危物种红色名录中的极危（CR）物种1种。与其他两类岸坡生境相比，人工型岸坡对鸟类多样性影响最大，而自然原型岸坡更有利于提高鸟类生物多样性。另外，草本植物盖度及平均高度、岸坡坡度和岸坡宽度对鸟类多样性具有显著影响。其中，宽度大的缓坡自然原型岸坡鸟类物种丰富度最高，表明鸟类岸坡生境选择偏向于平缓的自然型岸坡生境。本研究结果可为巢湖河道岸坡建设、管理和生物多样性保护提供科学依据与技术支持。

关键词：鸟类群落生境因子河道岸坡巢湖

铁改性竹屑生物炭的添加对苦草(Vallisneria spiralis)水质净化及其生理特性的影响

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环境工程学报 2023年第8期17卷 2768-2776页

作者：许东石先阳邓国志张文杰安徽大学资源与环境工程学院湿地生态保护与修复安徽省重点实验室合肥230000

利用苦草水质净化模拟系统,通过循环批次实验考查在系统基质中添加3%的不同浓度FeCl_(3)改性竹屑生物炭对系统水质净化效果和苦草生理生化特性的影响。结果表明,栽种苦草提高了系统净化NH_(4)^(+)-N、TN、TP、COD的效率。随着FeCl_(3)... 详细信息

利用苦草水质净化模拟系统,通过循环批次实验考查在系统基质中添加3%的不同浓度FeCl_(3)改性竹屑生物炭对系统水质净化效果和苦草生理生化特性的影响。结果表明,栽种苦草提高了系统净化NH_(4)^(+)-N、TN、TP、COD的效率。随着FeCl_(3)浓度的升高,系统净化NH_(4)^(+)-N的效果增强,TN的效果影响不大,而COD、TP的效果降低。添加3%的0.10 mol·L^(-1)和0.20 mol·L^(-1)FeCl_(3)改性竹屑生物炭抑制苦草生长及其光合作用,导致苦草体内过氧化物酶(POD)活性增强及丙二醛(MDA)含量升高,诱导了细胞脂质过氧化;添加3%的0.05 mol·L^(-1)FeCl_(3)改性竹屑生物炭,促进苦草根系生长,提升苦草根系活力。低浓度(0.05 mol·L^(-1))FeCl_(3)改性竹屑生物炭在强化水质净化,促进苦草生长恢复具有一定的应用潜力。

关键词：铁改性生物炭苦草基质水质净化

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水淹胁迫对3种紫云英生长及生理代谢的影响

中国土壤与肥料 2023年第3期 142-148页

作者：方安李想洪欣周国伟叶晓馨湿地生态保护与修复安徽省重点实验室安徽大学资源与环境工程学院安徽合肥230601

为了解南方稻田绿肥紫云英对涝害的响应机制,以余干种、闽紫2号和弋江籽3个紫云英品种为试验材料,采用盆栽试验模拟水淹胁迫,研究涝害对3个品种紫云英生长及生理代谢的影响。结果表明:水淹胁迫显著降低了3个紫云英品种生物量和株高,其... 详细信息

为了解南方稻田绿肥紫云英对涝害的响应机制,以余干种、闽紫2号和弋江籽3个紫云英品种为试验材料,采用盆栽试验模拟水淹胁迫,研究涝害对3个品种紫云英生长及生理代谢的影响。结果表明:水淹胁迫显著降低了3个紫云英品种生物量和株高,其中弋江籽总生物量降低幅度最大,达38.1%,地上部生物量降低34.8%,地下部生物量降低40.1%。水淹胁迫下3个紫云英品种的最大光化学效率、电子传递效率、光化学猝灭系数分别降低23.2%~29.3%、8.3%~14.8%和31.5%~34.8%,非光化学猝灭系数上升41.8%~70.8%,叶片的光合活性受到抑制。水淹胁迫导致3个紫云英品种的保护酶系统活性显著升高,丙二醛地上部和地下部含量分别增加63.6%~72.0%和52.4%~63.1%。余干种、闽紫2号和弋江籽幼苗地上部的过氧化氢酶活性较对照分别提高164.0%、127.1%和121.0%,过氧化物酶分别提高30.4%、46.7%和30.7%,超氧化物歧化酶分别提高12.5%、10.2%和15.0%。通过隶属函数法对3个紫云英品种的耐涝性排序为闽紫2号>余干种>弋江籽。

关键词：紫云英盆栽试验水淹胁迫生长生理

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环巢湖湿地公园鸟类多样性的空间变化

生态学杂志 2023年第7期42卷 1687-1698页

作者：梁凤周立志安徽大学资源与环境工程学院合肥230601 湿地生态保护与修复安徽省重点实验室(安徽大学) 合肥230601

湿地公园是生物多样性的重要庇护场所,湿地鸟类是湿地公园生物多样性的指示类群,各功能区的生境因子状况决定了湿地公园鸟类群落多样性的特征。了解鸟类群落多样性及其决定因素,有助于进一步加强湿地公园生态管理。2020年7月至2021年6... 详细信息

湿地公园是生物多样性的重要庇护场所,湿地鸟类是湿地公园生物多样性的指示类群,各功能区的生境因子状况决定了湿地公园鸟类群落多样性的特征。了解鸟类群落多样性及其决定因素,有助于进一步加强湿地公园生态管理。2020年7月至2021年6月对环巢湖3个湿地公园的鸟类种类、数量和生境因子进行了调查,通过分析α多样性和β多样性及其与生境因子的关系,研究湿地公园鸟类多样性空间格局及生境特征。共记录鸟类15目49科157种,水鸟57种。国家一级重点保护野生鸟类3种,国家二级重点保护野生鸟类21种,安徽省重点保护野生鸟类27种。春季和冬季鸟类物种丰富度高,夏季最低;夏季鸟类香农多样性指数最高,冬季最低。半岛和柘皋河湿地公园的恢复重建区的嵌套组分高于其他功能区的空间周转组分,槐林湿地公园的生态保育区的嵌套组分高于其他功能区的空间周转组分。多元线性回归和基于相似或相异矩阵的多元回归分析结果显示,距林地的距离和距建设用地的距离对鸟类α和β多样性及其嵌套和周转组分均具有显著性影响,草本植物盖度和距水域的距离对α多样性具有显著影响。

关键词：鸟类群落 α多样性 β多样性湿地公园