底泥微生物活性对蓝藻水华水柱及沉积物间隙水氮磷分布的影响

比较研究了蓝藻水华暴发水体与无蓝藻水华暴发水体的沉积物间隙水NH₄⁺-N、NO₃^--N和。PO₄^3--P的垂向分布特征和表层沉积物的微生物活性(FDA)、碱性磷酸酶活性(APA),并对它们的相互关系进行了统计分析。结果表明,NH₄⁺-N含量在两类水体中,都呈现出表层水<底层水<间隙水的趋势,表明其有从沉积物向上覆水体扩散的风险;而PO₄^3--P、NO₃^--N浓度则呈现表层水>底层水>间隙水的趋势;沉积物有机质(LOI)、APA和FDA活性也都随着深度增加而逐渐降低。APA与FDA活性之间相关性极显著,暗示碱性磷酸酶的分泌主要受微生物活性的影响。间隙水NH₄⁺-N含量与表层10cm内底泥的APA和FDA活性具有极显著正相关性(a=0.01),表明在厌氧环境中,微生物对氮素的分解和矿化作用主要受二者活性影响。     

人工沉床对富营养化河道净化效果及水体微生物群落的影响

对于透明度低、富营养化严重的河道,难以直接在河底种植沉水植物净化水质。通过构建穗花狐尾藻人工沉床系统,对上海临港一典型富营养化河道进行生态修复。结果表明：人工沉床可通过沉水植物吸收和改变微生物群落结构及多样性,达到脱氮除磷、提高水体透明度效果。沉床修复30 d后,水体透明度升高了152.2%,水体叶绿素a浓度降低了87.4%,总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH₃-N)和活性磷(PO₄^3--P)浓度平均去除率分别为61.0%、76.4%、91.8%和76.6%,与对照区差异显著(P<0.05)。修复后水体微生物多样性提高,改变了门、属水平群落结构以及水体氮处理细菌结构,提高了磷处理细菌丰度;冗余分析进一步表明,TP、NH₃-N、NO₃^--N和PO₄^3--P是导致沉床修复不同时期水体门水平群落结构差异的主要驱动因子,变形菌门、厚壁菌门和拟杆菌门与TP、NH₃-N、PO₄     

热带亚热带水库浮游植物叶绿素a与磷分布的特征

于丰水期和枯水期对广东省19个大中型水库的浮游植物叶绿素a和磷(P)进行采样和测定,分析了P和叶绿素a的分布特征及其相关性。结果表明P的浓度和叶绿素a含量较低的有流溪河、新丰江、公平和白盆珠水库;而枯、丰两期P的浓度和叶绿素a含量均较高的有契爷石、石岩、鹤地和大镜山水库;其余12个水库均属于季节性差异较明显的水库,在丰水期由入流带来较多的P,而枯水期则因入流相对较少,P的含量也较低。大部分水库在枯水期P限制现象比较严重,而丰水期则有所缓解。P限制程度的不同导致了丰水期和枯水期水库浮游植物种群组成和叶绿素含量的变化。丰水期的优势种类P半饱和浓度较高,在枯水期这些种类不再是优势种的组成部分。而一些P半饱和浓度较低的种类,在丰水期和枯水期都成为各个水库的优势种。通过相关性分析,正磷酸盐(PO₄^3--P)与叶绿素的相关系数较高,总磷(TP)与叶绿素的相关系数则相对较低。从时间上来看,枯水期PO₄^3--P与叶绿素的相关性高于丰水期;从空间上看,大坝处PO₄^3--P与叶绿素的相关性高于入水口。     

红树林恢复对海岸湿地土壤影响的初步研究

初步研究了不同林龄的再植红树林对海岸湿地土壤理化性质的影响。结果表明,红树林恢复对深层土壤(20～25cm)的影响强于表层(0～5cm);与光滩相比,红树林恢复对表层土壤的氧化还原性无显著影响,但导致20～25cm土层氧化性增强;再植红树林对土壤营养盐有明显吸收作用,其中NH₄⁺-N含量显著高于NO₂^--N和NO₃^--N,为主要吸收营养盐,PO₄^3--P含量虽与IN相当,但红树林对P的吸收并不明显;随着红树林恢复时间的延长(林龄增加),20-25cm土层的pH值显著下降,红树林酸化作用增强;各样地表层土壤SO₄^2-含量无显著差别,但恢复林地深层土壤明显高于光滩。     

香溪河库湾春季叶绿素a 浓度动态及其影响因子分析

2005年3月至4月,对三峡水库香溪河库湾的叶绿素a动态及其与TN、TP等环境因子的关系进行了研究。结果表明,从香溪河库湾下游到上游,叶绿素a存在明显的水平分布。在时间分布上,3月17日暴发一次大规模的水华,4月份水华的暴发有一个明显的平面推移的过程。叶绿素a浓度与TN、TP之间存在着一定的负相关关系,TN与叶绿素a浓度的相关性较显著。香溪河库湾极可能是N限制型水体,而不受P限制。叶绿素a与透明度存在反双曲线关系,与溶解氧呈显著正相关关系。     

NO3-/NO2-对渤海湾油藏中硫酸盐还原菌SO42-还原活性的抑制效应

长期注水开发促进了渤海湾海域油藏中硫酸盐还原菌(SRP)的生长繁殖,产生了大量H₂S,引起油藏酸化(souring)等问题. 本文首先以改进的API RP 38培养基富集了渤海湾海域某油藏采出井井口采出液中的SRP,再通过批次试验研究了不同浓度NO₃^-和NO₂^-对SRP富集培养物SO₄^2-还原活性的抑制效应. 结果表明： 渤海湾海域油藏中的SRP富集培养物SO₄^2-还原活性较强,SO₄^2-还原速率为10.4 mmol SO₄^2-·d^-1·g^-1 dry cell;加入浓度为0.4、0.8、1.8、4.2 mmol·L^-1NO₃^-时,SRP富集培养物的SO₄^2-还原活性均可被抑制,维持时间分别为5、9、20和大于35 d;加入浓度为0.6、0.9、1.4、2.6或4.6 mmol·L^-1的NO₂^-时,SO₄^2-还原活性也被抑制,维持时间分别为3、12、22和大于39 d. SRP富集培养物具有异化NO₃^-还原成NH₄⁺的代谢途径.当环境中同时存在SO₄^2-、NO₃^-、NO₂^-时,SRP富集培养物优先利用NO₃^-和NO₂^-. SRP富集培养物对电子受体的优先利用及NO₂^-的毒性效应是NO₃^-/NO₂^-抑制渤海湾海域油藏中SO₄^2-还原活性的主要原因.     

NO3-/NO2-对渤海湾油藏中硫酸盐还原菌SO42-还原活性的抑制效应

长期注水开发促进了渤海湾海域油藏中硫酸盐还原菌(SRP)的生长繁殖,产生了大量H₂S,引起油藏酸化(souring)等问题. 本文首先以改进的API RP 38培养基富集了渤海湾海域某油藏采出井井口采出液中的SRP,再通过批次试验研究了不同浓度NO₃^-和NO₂^-对SRP富集培养物SO₄^2-还原活性的抑制效应. 结果表明： 渤海湾海域油藏中的SRP富集培养物SO₄^2-还原活性较强,SO₄^2-还原速率为10.4 mmol SO₄^2-·d^-1·g^-1 dry cell;加入浓度为0.4、0.8、1.8、4.2 mmol·L^-1NO₃^-时,SRP富集培养物的SO₄^2-还原活性均可被抑制,维持时间分别为5、9、20和大于35 d;加入浓度为0.6、0.9、1.4、2.6或4.6 mmol·L^-1的NO₂^-时,SO₄^2-还原活性也被抑制,维持时间分别为3、12、22和大于39 d. SRP富集培养物具有异化NO₃^-还原成NH₄⁺的代谢途径.当环境中同时存在SO₄^2-、NO₃^-、NO₂^-时,SRP富集培养物优先利用NO₃^-和NO₂^-. SRP富集培养物对电子受体的优先利用及NO₂^-的毒性效应是NO₃^-/NO₂^-抑制渤海湾海域油藏中SO₄^2-还原活性的主要原因.     

4株微藻悬浮和固定培养生长和氮磷去除效果的比较

为了比较牟氏角毛藻(Chaetoceros muelleri)、蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)、三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)、新月柱鞘藻(Nitzschia closterium)四株微藻在悬浮和固定培养方式下藻细胞生长状况和氮磷去除效果,试验采取模拟含氮磷人工污水,向培养液中添加NH₄Cl,在相同培养条件下,分别培养4株微藻。实验结果表明:4株微藻在悬浮和固定化培养均能生长,氮磷去除效果良好。4种微藻悬浮培养的生长速率要优于固定化培养。两种培养方式生长速率均为:蛋白核小球藻>新月柱鞘藻>三角褐指藻>牟氏角毛藻;4种藻在悬浮培养下,NH₄⁺-N和PO₄^3--P去除率为:新月柱鞘藻>三角褐指藻>牟氏角毛藻>蛋白核小球藻;4种藻在固定化培养下,NH₄⁺-N和PO₄^3--P去除率为:新月柱鞘藻>...     

广州市酸雨成分及其相关分析

分析了2003年11月-2004年10月广州市龙洞79次降雨的化学组分及其各组分之间的相关关系。得出:(1)观测期间总降雨量1359.8,单次降雨的pH值在3.22-7.29之间,平均4.83;以pH<5.6为酸雨的临界值,则酸雨频率占降雨次数的77.2%或占降雨量的81.5%;(2)广州降水的化学组成以SO₄^2-、Cl^-和NO₃^-为主要阴离子,阳离子中以Ca²⁺、NH₄⁺、Na⁺所占比例较大;(3)广州地区酸雨属硫酸型,降雨中的SO₄^2-、NO₃^-、PO₄^3-、Cl^-、NH₄⁺、K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺离子浓度分别为0.150,0.045,0.002,0.163,0.058,0.006,0.013,0.083和0.007mol·L^-1,单次降雨的SO₄^2-/NO₃^-比值在0.42-17.6之间,年平均为3.33,该值比西南地区相应值低许多,而且与同一地点5年前测定的结果相比较,SO₄^2-/NO₃^-比值有变小的趋势,说明广州地区NO_x排放量高逐渐增加;(4)广州地区酸雨有着明显的季节变化规律,春、夏、秋季酸雨比较严重,冬季酸雨较少出现,这与西南地区的重庆(冬季酸雨较春季严重)酸雨季节规律相反;(5)通过SPSS统计分析得出,雨量与各化学组分含量成负相关,说明雨量对大气污染物质的稀释作用;酸雨各化学成分之间存在着一定的相关性,如SO₄^2-与Ca²⁺,NO₃^-与NH₄⁺,K⁺与Na⁺、Mg²⁺离子,Na⁺与Mg²⁺等都存在显著的正相关,利用这种相关可以建立某些酸雨成分的预测模型。     

刺参养殖池塘水体微生物群落功能多样性的季节变化

利用Biolog技术和冗余分析(RDA)方法对刺参养殖池塘水体微生物群落功能多样性的季节变化及其与环境因子间的关系进行研究.结果表明： 刺参池塘水体微生物对碳源总量和单类碳源的利用均具有显著的季节变化,总体表现为夏季最高、冬季最低,其利用比例较高的碳源类型为聚合物.主成分分析表明,刺参池塘水体微生物群落碳代谢方式具有显著的季节变化,其中,与主成分1显著相关的碳源主要有10种,分别属于聚合物、糖类、羧酸、氨基酸和胺.刺参池塘水体微生物碳代谢多样性指数Shannon、McIntosh、Simpson和S E均匀度均存在显著的季节变化,但不同指数之间的变化有较大差异.RDA分析表明,TP、NO₃^--N、TN和PO₄^3--P是影响刺参池塘水体微生物群落功能多样性季节变化的主要因素.     

施用坡缕石对黄绵土中尿素氮的挥发和淋溶损失的影响

通过室内模拟试验,采用吸收法和土柱淋溶法研究了施用坡缕石对黄绵土中尿素氮的挥发和淋溶的影响.结果表明：施用坡缕石+尿素处理能降低尿素氨挥发高峰期的挥发速率,比单施尿素处理的氨挥发损失减少了13.6%～15.0%.坡缕石施用量为0.3和0.6 g·kg^-1时,降低了NH₄⁺-N和NO₃^--N的淋溶速率,无机氮淋溶损失比单施尿素处理分别减少13.7%和13.6%;而坡缕石施用量为0.9 g·kg^-1时,加快了NH₄⁺-N和NO₃^--N的淋溶速率,无机氮淋溶损失比单施尿素处理增加了6.1%.施用低量（0.3 g·kg^-1）坡缕石+尿素处理土壤的NH₄⁺-N含量比单施尿素处理提高了0.20 mg·kg^-1,而施用高量（0.9 g·kg^-1）坡缕石+尿素处理土壤的NH₄⁺-N含量比单施尿素处理降低了0.42 mg·kg^-1;施用坡缕石+尿素处理土壤的NO₃^--N含量比单施尿素处理增加1.24～2.52 mg·kg^-1.表明施用坡缕石能减少土壤中尿素氨的挥发损失,在一定用量范围内能降低NH₄⁺-N和NO₃^--N的淋失,提高土壤NH₄⁺-N和NO₃^--N含量.     

农田利用方式和冬灌对沙地农田土壤硝态氮积累的影响

研究了不同农田利用方式和冬灌对黑河中游边缘绿洲沙地农田土壤硝态氮（NO₃^--N）积累的影响.结果表明：不同农田利用方式0～300 cm土层NO₃^--N含量平均值介于1.27～83.60 mg·kg^-1;受土壤结构、施肥及灌溉的影响,NO₃^--N含量在0～40 cm和135～300 cm土层含量较高,40～135 cm土层含量较低;不同农田利用方式下的土壤剖面NO₃^--N含量差异极为明显,大棚蔬菜地各土层NO₃^--N含量均显著高于其他农田利用类型,土壤NO₃^--N累积量表现为大棚蔬菜地>番茄地>棉花地>制种玉米连作田>小麦-玉米轮作田>小麦/玉米间作田>苜蓿地>枣树园;大棚蔬菜地0～300 cm土层土壤剖面NO₃^--N累积量高达2171.45 kg·hm^-2,对地下水污染的威胁较为严重,番茄地和棉花地土壤剖面NO₃^--N累积量次之,粮田、苜蓿地和枣树园土壤剖面NO₃^--N累积量较小,但其污染潜力仍不容忽视.冬灌前后NO₃^--N含量随土壤层次表现出不同的变化规律,0～80 cm土层冬灌后NO₃^--N含量低于冬灌前,并且随灌溉量的增加NO₃^--N含量呈明显降低趋势;80～300 cm土层基本表现为冬灌后NO₃^--N含量高于冬灌前,且随灌溉量的增加NO₃^--N含量呈增加趋势;冬灌前后0～80 cm土层土壤剖面NO₃^--N的损失量基本为正值,80～300 cm土层基本为负值,并且随灌水量的增加表层土壤NO₃^--N损失量增大,表明冬灌是造成土壤累积的NO₃^--N向深层淋溶的主要原因.从减少淋溶和地下水污染的角度考虑,需要合理地调整土地利用方式,适当减少高NO₃^--N积累作物的种植,并确定合理的冬灌方式和灌水量.     

四种温带森林土壤氧化亚氮通量及其影响因子

以中国东北东部4种典型森林生态系统(人工红松林、落叶松林、天然次生蒙古栎林和硬阔叶林)为研究对象,采用静态暗箱-气相色谱法,比较其土壤N₂O通量的季节动态及其影响因子.结果表明：在生长季, 4种森林生态系统土壤总体上表现为大气N₂O的排放源, 其N₂O通量大小顺序为：硬阔叶林(21.0±4.9 μg·m^-2·h^-1)> 红松林(17.6±4.6 μg·m^-2·h^-1)>落叶松林(9.8±5.9 μg·m^-2·h^-1)>蒙古栎林(1.6±12.6 μg·m^-2·h^-1).各生态系统的N₂O通量没有明显的季节动态,只在夏初出现排放峰值(蒙古栎林为吸收峰).4种生态系统N₂O通量均与10 cm深土壤含水量呈极显著正相关,与NO₃^--N呈显著负相关;N₂O通量对土壤温度和NH₄⁺-N的响应出现分异：针叶林N₂O 通量与NH₄⁺-N呈显著正相关,而与5 cm深土壤温度呈不相关;阔叶林与针叶林正相反.在较为干旱的2007年,土壤水分是影响4种林型土壤N₂O通量的关键因子.植被类型与环境因子及氮素有效性对N₂O通量的相互作用将是未来研究的重点.     

蓝藻水华水样总氮含量的测定

为评估蓝藻水华藻密度对水样中总氮含量测定的影响,采用实验室培养纯藻和天然微囊藻水华样品,利用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法,测定了不同藻密度水样TN的含量并进行了比较分析。研究发现,如果藻密度较高的水样稀释不充分, TN值会被严重低估。对太湖水华水样分析结果表明,叶绿素a与TN的相应值平均为0.156 mg N/μg Chl. a,干藻样的氮含量平均为16%。这些数据有助于估算蓝藻水华对水体TN的贡献。     

大兴安岭呼中林区火烧迹地粗木质残体特征

对大兴安岭呼中林区不同年份火烧迹地的粗木质残体特征进行了研究.结果表明：呼中林区火烧迹地粗木质残体贮量在24.87～180.98 m³·hm^-2,其中倒木和枯立木分别为6.03～93.91 m³·hm^-2和15.29～138.37 m³·hm^-2,且不同年份火烧迹地之间差异显著;倒木、枯立木所占比例分别为24.26％～86.00％和14.01％～75.4％,且不同年份火烧迹地之间差异显著;倒木和枯立木的优势径级分别为2.50～20 cm和1.50～15 m, 优势长度分别为2.50～15 cm和5～20 m;随着火烧迹地的恢复,粗木质残体贮量的动态变化不明显.粗木质残体特征与火前林分条件和火烧强度密切相关.     

低磷石灰性土壤施磷和小麦秸秆后土壤微生物量磷的变化

通过室内培养试验,向低磷的石灰性土壤加入磷(0、25、50、100 mg P·kg^-1,KH₂PO₄)和小麦秸秆(5 g C·kg^-1),25 ℃下培养90 d,研究在施肥和秸秆还田条件下土壤微生物量磷及微生物含磷量的变化特点,及其与土壤有效磷之间的关系.结果表明：土壤微生物量磷、微生物含磷量随加入无机磷量的提高而增加,最高分别为71.37和105.34 mg·kg^-1;除非加入足够的无机磷(如100 mg·kg^-1),否则同时加入秸秆会降低土壤微生物量磷和微生物含磷量,这种效果在培养初期更加明显.土壤微生物量磷和微生物含磷量与土壤有效磷之间存在显著的正相关关系（相关系数R²分别为0.26和0.40,n=49）.加入的无机磷可迅速转化为微生物量磷,表观贡献率最高可达71%,秸秆的加入可使表观贡献率进一步提高.     

Toxicity studies of Trichodesmium erythraeum (Ehrenberg, 1830) bloom extracts,from Phoenix Bay,Port Blair,Andamans

Occurrence of toxic cyanobacterial blooms has become a worldwide problem, increasing the risk of human poisoning due to consumption of seafood contaminated with cyanotoxins. Though no such cases of human intoxication due to toxic blooms have been reported so far from India, most of the studies related to blooms have been restricted to reporting of a bloom and/or antimicrobial activity of its extract. Detailed toxicity study of cyanobacterial blooms are lacking. A study on the toxicity of a dense bloom (14.56 × 10⁶ trichomes L⁻¹) of the marine diazotrophic cyanobacteria, Trichodesmium erythraeum, observed in the coastal waters of Phoenix Bay, Port Blair, Andamans was undertaken. The significance of this bloom is that it was a single species and had conspicuously inhibited the growth of other phytoplankton and complete exclusion of zooplankton from the bloom region, intimating the involvement of toxins in the bloom. The cyanobacterial extracts showed prominent antimicrobial activity against certain human pathogenic bacteria and fungi. Studies on the toxicity of the cyanobacterial extracts was carried out using brine shrimp bioassay, 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay and comet assay. The cyanobacterial extract exhibited toxic effect to Artemia salina causing mortality of up to 40% after 48 h at a concentration of 1 mg mL⁻¹, while it induced cytotoxicity in cell lines (HepG2 and HaCat) and caused DNA damage in human lymphocytes in vitro.     

Long-term nutrient trends and harmful cyanobacterial bloom potential in hypertrophic Lake Taihu,China

Rapid economic development in China’s Lake Taihu basin during the past four decades has accelerated nitrogen (N) and phosphorus (P) loadings to the lake. This has caused a shift from mesotrophic to hypertrophic conditions, symptomized by harmful cyanobacterial blooms (CyanoHABs). The relationships between phytoplankton biomass as chlorophyll a (Chla) and nutrients as total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP) were analyzed using historical data from 1992 to 2012 to link the response of CyanoHAB potential to long-term nutrient changes. Over the twenty year study period, annual mean Chla showed significantly positive correlations with both annual mean TN and TP (P < 0.001), reflecting a strong phytoplankton biomass response to changes in nutrient inputs to the lake. However, phytoplankton biomass responded slowly to annual changes in TN after 2002. There was not a well-defined or significant relationship between spring TN and summertime Chla. The loss of a significant fraction of spring N loading due to denitrification likely weakened this relationship. Bioavailability of both N and P during the summer plays a key role in sustaining cyanobacterial blooms. The frequency of occurrence of bloom level Chla (>20 μg L^?1) was compared to TN and TP to determine nutrient-bloom thresholds. A decline in bloom risk is expected if TN remains below 1.0 mg L^?1 and TP below 0.08 mg L^?1.     

闽江河口湿地植物氮磷吸收效率的季节变化

以闽江河口湿地土著种芦苇与入侵种互花米草为研究对象,测定了二者地上生物量和氮、磷吸收效率.结果表明：芦苇和互花米草地上生物量的季节变化呈典型的单峰值曲线,芦苇夏季地上生物量最大,达到2195.33 g·m^-2,互花米草则秋季最大,达到3670.02 g·m^-2;不同季节芦苇和互花米草氮、磷吸收效率均呈单峰值曲线,芦苇氮、磷吸收效率分别在夏季和秋季达到最高(21.06 和1.12 g·m^-2),互花米草均在秋季达到峰值(26.76和3.23 g·m^-2);芦苇和互花米草的氮吸收效率极显著大于磷(P<0.01),且互花米草的氮、磷吸收效率显著大于芦苇(P<0.05);植物N/P、C/N和C/P对植物氮、磷吸收效率有一定指示意义.     

不同园艺生产系统土壤可溶性有机氮差异

运用超速离心技术和KCl浸提法测定了不同园艺生产系统（有机(OS)、转换期(TS)、常规(CS)生产系统）土壤中可溶性有机氮（SON）、溶解性有机氮（DON）、游离氨基酸（FA A）等含量及其与土壤其他性质之间的关系.结果表明：供试土壤SON含量表现为OS>CS>TS,SON含量分别为土壤可溶性总氮（TSN）的42.9%、24.5%和18.4%,分别为土壤全氮的11.1%、11.9%和7.4%;OS、TS、CS生产系统土壤DON含量分别为4.38、1.68和3.26 mg·kg ^-1,分别占TSN的47.9%、22.1%和26.1%,占土壤全氮的2.9%、2.3%和3.6%;而FAA含量则表现为CS>TS>OS,分别占TSN和SON的1%～3%和2%～10%.相关分析表明,TSN、SON及FAA与全氮、全碳、硝态氮、铵态氮等各养分之间均有极显著相关关系（P<0.01）.因此,不同园艺生产系统的管理方式改变了土壤SON的含量及其特性.