基于胁迫影响的人工湿地植物筛选研究进展

植物是人工湿地技术的重要组成部分。人工湿地植物对于湿地生长环境胁迫因素的适应能力是湿地植物筛选的重要考虑因素,环境限制是人工湿地植物筛选的刚性条件。综述了污染物、盐度、温度、有毒物质、病虫害等显著影响因子对植物生长的影响以及植物对胁迫影响因子适应性的研究进展。应加强植物对胁迫因子抗性的机理研究, 结合目标水体加强选育培养工作, 构建科学筛选体系。     

涡度相关法研究土壤水分状况对沙地杨树人工林生态系统能量分配和蒸散日变化的影响

为了解位于北京大兴区林场杨树人工林在不同的土壤水分环境条件下的水汽交换过程和能量的分配差异及其与环境因子关系,运用涡度相关（Eddy covariance,EC）法开路系统、常规微气象观测系统及土壤热通量板等设施对生态系统生长季内典型水分胁迫和无水分胁迫条件下蒸散日变化、能量分配以及与各环境因子的关系进行了测定分析和比较。结果表明,在水分严重胁迫日（以7月7日为例）,蒸散日变化过程为单峰曲线,全天（24h）蒸散量为2.4mm;而在无水分胁迫典型日（以7月25日为例）,蒸散日变化过程呈多峰曲线,全天蒸散量为4．5mm。能量平衡分析显示,无水分胁迫条件下潜热通量（LE）占净辐射通量（Rn）的比例远高于水分胁迫条件下潜热通量占净辐射通量的比例,说明水分充足时,能量的大部分用于蒸散。水分胁迫条件下蒸散速率与各环境因子的相关性均低于无水分胁迫条件下蒸散速率与环境因子的相关性。水分胁迫条件下,蒸散速率主要与净辐射和下垫面因子关系显著,而与其它因子的相关性较小;无水分胁迫条件下,蒸散速率与下垫面土体含水量和各气象因子均表现出较强的相关性。大气温度对于两个典型日蒸散速率的影响均很小;土壤含水量与水分胁迫日的蒸散速率几乎没有相关性,反应出土壤水分含量低至对蒸散几乎没有贡献了。     

环境因子胁迫下水稻翻译延伸因子1A基因的诱导表达

利用差异显示ＰＣＲ 技术（ＤＤ＿ＰＣＲ） 比较了籼稻（ Ｏｒｙｚａｓａｔｉｖａ Ｌ．ｓｓｐ．ｉｎｄｉｃａ）“窄叶青８ 号”幼苗在盐胁迫与正常生长条件下基因表达的差异,克隆了水稻翻译延伸因子１Ａ 蛋白（ｅＥＦ１Ａ） 基因家族中的一个新的成员（ 称为ＲＥＦ１Ａ） 。利用Ｎｏｒｔｈｅｒｎ 杂交对环境因子胁迫下该基因的表达进行了分析,结果翻译延伸因子１Ａ 基因在水稻幼苗中的表达明显受盐胁迫和ＡＢＡ胁迫所诱导,且ＡＢＡ 胁迫处理对该基因转录的诱导要早于盐胁迫的诱导作用。此外,干旱（１５％ ＰＥＧ６０００） 处理、冷胁迫（４ ℃）和热激（３７ ℃） 对水稻翻译延伸因子１Ａ 基因的转录均有明显的诱导作用。上述结果说明翻译延伸因子１Ａ基因的诱导表达可能是水稻细胞对逆境胁迫的一种适应性反应     

水体浊度对菹草(Potamogeton cripus)幼苗生长发育的影响

用粒径小于100μm的泥沙配置浊度为30、60、90、120、150NTU和180NTU的混浊水体,将菹草（Potamogeton cipus）幼苗分别移栽于上述水体中,观测菹草幼苗在各浊度水体中的生长发育状况,并用水下饱和脉冲叶绿素荧光仪（DIVING-PAM）测定菹草幼苗光合作用PSⅡ最大量子产量（Fv/Fm）、有效荧光产量（Yield）、光化学荧光淬灭系数（qP）、非光化学荧光淬灭系数（qN）等指标。结果表明,菹草幼苗对混浊水体有较强的耐受能力,在30、60NTU和90NTU的混浊水体中,水体浊度对菹草幼苗的存活、生长发育及光合结构PSⅡ影响不显著（P〉0．05）。当水体浊度≥120NTU时,在短期（〈10d）胁迫下,水体浊度对于菹草幼苗的存活、生长发育无显著影响（P〉0．05）,但是,随着胁迫时间的延长（〉10d）,菹草幼苗虽能成活但生长发育明显受到抑制,幼苗叶片受光胁迫时,能通过增加热耗散（qN）保护其光合结构PSⅡ免受伤害;而更长时间的胁迫（80d）,在高浊度（120、150NTU和180NTU）水体中的菹草幼苗开始大量死亡,其Fv/Fm、Yield、qP值均显著低于对照（P〈0．05）,qN值的急剧下降,说明光合结构PSⅡ开始受到破坏。     

拟南芥非生物胁迫应答基因表达的调节子研究概况

分子生物学研究表明,植物中由诸如干旱、高盐和低温等环境胁迫因子诱导的几个基因具有多种功能。大多数干旱应答基因是由植物激素脱落酸（ABA）诱导的,但也有少数基因例外。对模式植物拟南芥基因表达中的干旱应答基因的分析表明,至少存在4个独立调节系统（调节子）。对典型胁迫诱导表达的一些基因中启动子的顺势作用元件和影响这些基因表达的转录子也已进行了分析。已经分离出与脱水效应元件/C重复序列（DRE/CRT）顺势作用元件结合的转录因子,并命名为DRE结合蛋白1/C重复序列结合因子（DREB1/CBF）和DRE结合蛋白2（DREB2）。在转基因拟南芥植株中,DREB1/CBF过量表达可增加其抗寒、抗旱和抗盐碱的能力。DREB1/CBF基因已成功地在许多不同作物中得到应用,从而提高作物对非生物胁迫的耐受性。与胁迫反应相关的其他转录因子的研究也正在取得进展。     

胁迫处理对林生山黧豆蛋白质多肽及其含量的影响

应用二维电泳技术,分析了经水分胁迫（ＰＥＧ）、盐分胁迫（ＮａＣｌ）和热激（４０℃）处理后林生山黧豆（ＬａｔｈｙｒｕｓｓｙｌｖｅｓｔｒｉｓＬ．）体内蛋白质多肽及其含量的变化。有些蛋白质经ＰＥＧ、ＮａＣｌ和热激处理后可以产生相同的变化。两种不同的胁迫因子对某些蛋白质的影响有一定的共同性。特定的胁迫条件可以造成特定的影响。不同胁迫因子对同一蛋白质多肽可以造成不同的影响。胁迫下蛋白质的变化可能与林生山黧豆抵抗和适应胁迫条件的能力以及体内非蛋白质氨基酸的代谢有关     

水分胁迫与光照条件对棉花干物质和产量形成影响的数学模型

从作物冠层净同化速率入手,通过引入对CO2浓度、空气湿度、光照强度和土壤含水量反映较敏感的光能利用系数（β）,建立了考虑水分胁迫和光照条件对作物干物质积累与产量形成影响的数学模型,模型考虑了水分胁迫与低光照下冠层阻力增加的设定,将反映作物冠层水分状况的功能叶水势（Ψl）作为参数纳入本模型,通过对土壤相对含水量（Aw)、气温（Ta）、水汽压差（VPD）的多元回归估算出Ψl,并将空气动力学阻力（Ra）简化为风速（u）的函数,盆载试验应用实例和敏感性分析表明,该模型在诊断环境因子特别是土壤水分与光照因子对作物生长和产量构成的影响具有一定的实用性。     

水体浊度对菹草(Potamogeton cripus)幼苗生长发育的影响

用粒径小于100 μm的泥沙配置浊度为30、60、90、120、150 NTU和180 NTU的混浊水体,将菹草（Potamogeton cripus）幼苗分别移栽于上述水体中,观测菹草幼苗在各浊度水体中的生长发育状况,并用水下饱和脉冲叶绿素荧光仪（DIVING-PAM）测定菹草幼苗光合作用PSII最大量子产量 （Fv/Fm）、有效荧光产量（Yield）、光化学荧光淬灭系数（qP）、非光化学荧光淬灭系数（qN）等指标。结果表明,菹草幼苗对混浊水体有较强的耐受能力,在30、60NTU和90NTU的混浊水体中,水体浊度对菹草幼苗的存活、生长发育及光合结构PSII影响不显著（p>0.05）。当水体浊度≥120NTU时,在短期（<10d）胁迫下,水体浊度对于菹草幼苗的存活、生长发育无显著影响（p>0.05）,但是,随着胁迫时间的延长(>10d),菹草幼苗虽能成活但生长发育明显受到抑制,幼苗叶片受光胁迫时,能通过增加热耗散（qN）保护其光合结构PSII免受伤害;而更长时间的胁迫（80d）,在高浊度（120、150 NTU和180 NTU）水体中的菹草幼苗开始大量死亡,其Fv/Fm、Yield、qP值均显著低于对照（p<0.05）, qN值的急剧下降,说明光合结构PSII开始受到破坏。     

太湖春季水体固有光学特性及其对遥感反射率变化的影响

吸收特性和后向散射特性是水体重要的光学特性,同时也是建立生物光学模型的基本参数。利用2009年4月太湖春季实测数据,结合生物光学模型推导了太湖春季水体颗粒物后向散射系数,在此基础上分析了太湖春季水体的吸收特性和后向散射特性,并利用经验正交分解方法对遥感反射率变化的影响因子进行了分析。结果表明：（1）非色素颗粒物是影响太湖春季水体吸收特性的主导因子,色素颗粒物和CDOM对总吸收（不包含纯水）的贡献相对较小,且色素颗粒物在梅梁湾湖区的包裹效应明显大于其他湖区。（2）颗粒物后向散射系数与总悬浮物和无机悬浮物具有很强的相关性（相关系数均在0.88以上）,与有机悬浮物的相关性相对较弱（相关系数均在0.73以下）,且水体中多次散射对水面总辐亮度有较大的贡献,平均贡献率高达93.46%。（3）利用经验正交分解方法将遥感反射率变化光谱分解成3个正交因子,3个正交因子总共解释了约99%的遥感反射率变化信息,其中,第一正交因子解释了93%的变化信息,第二和第三正交因子分别解释了5%和1%的变化信息。通过对各正交因子与水体不同组分的吸收和后向散射系数进行相关性分析得出,颗粒物的后向散射对水面反射光谱的形成具有非常重要的影响,太湖春季水体遥感反射率的变化主要取决于无机颗粒物的吸收和后向散射,有机颗粒物对遥感反射率的变化影响较小。     

用灰关联法分析环境因子对辛安泉泉溪大型藻类的影响

研究了环境因子对辛安泉泉域泉溪大型藻类的影响。2009年7月~2010年4月对标本进行了4次采集（每个季节一次）,对每个采样点的环境因子水温,pH,电导,溶氧,流速,水体最大深度和宽度进行了监测和记录,同时对标本进行了显微观察和鉴定。经鉴定,该泉域共有大型藻类植物42种。采用灰关联分析法分析了以上环境因子对泉溪大型藻类植物种类数的影响。结果表明,影响的关键因子为水温和流速。分析结果与前人文献相一致。因此,表明将灰关联分析法应用于藻类生态环境研究方面是可行的。     

Diversity as a measure of benthic macroinvertebrate community response to water pollution

The assumption that water pollution causes a depression in the diversity of benthic macroinvertebrates as measured by the Shannon index and similar diversity indices is questioned. An interpretation of the community response of benthic macroinvertebrates to pollution in the Millers River, Massachusetts is developed from species presence-absence and abundance data in conjunction with published information on the species' environmental tolerances as compared to chemical water quality data. This interpretation is compared with one derived solely from diversity index values. The interpretations are quite different; the differences may be attributed to other environmental factors such as impoundments and flow reductions which influence the fauna and thus the diversity index value, but which are not related to pollution. In addition, several intrinsic features of the diversity indices increase their bias.Contribution No. 47 of the Massachusetts Cooperative Fishery Unit jointly supported by the U.S. Bureau of Sport Fisheries and Wildlife, the Massachusetts Division of Fisheries and Game, the Massachusetts Division of Marine Fisheries, and the University of Massachusetts.     

基于环境容量的汶川地震重建规划区环境适宜性评价

基于对四川汶川地震中受灾严重的51个县1271个乡镇的水环境容量估算,对不同地域的环境适宜性进行评价,旨在为震区恢复重建的人口、经济布局提供一定科学依据。水环境容量选择COD和NH3-N两个指标进行评价,首先利用降雨量、径流系数和径流深等参数评价单元的径流量,再根据水环境质量标准、水体自然背景值等参数估算环境容量;进而在水环境污染胁迫程度计算的基础上,进行了环境适宜性评价。结果显示：水环境容量区域性差异明显,北部三省交界区域的乡镇容量较高、东南部四川盆地边缘和内部区域的乡镇容量较高、西部的山区乡镇环境容量低;西南部污染胁迫程度较低,环境适宜性较高;西部自然保护区胁迫程度较大,环境适宜性较低;成都平原附近县域胁迫较大,环境适宜性较低;环境适宜性区域性明显,但也呈现出一定的分散性。     

Sediment analysis as a method of monitoring industrial emissions

A number of investigations of river pollution in Austria are reported. Analysis of wastewater and river water was supplemented by investigations of sediments to characterize the influence of the different emission sources on the aquatic ecosystems. Examples of sediment investigations as tools for environmental monitoring are presented and the advantages of these methods are discussed.     

Urgency,development stage and coordination degree analysis to support differentiation management of water pollution emission control and economic development in the eastern coastal area of China

The eastern coastal areas of China have high-density population, developed society and economy, and large water pollution emissions. How to reduce water pollution and realize the coordinated development of the economy and environment has become the national focus. Effective environmental policies should consider regional differences in development stage and sustainability performance. Here, we first analyzed the water pollution emissions intensity of the eastern coastal areas of China and the urgency of emissions reduction using 8-year environmental statistics from 2003 to 2010. We characterized development stages of the eastern coastal areas based on the relationships between water pollution emissions intensity and economic development. Further, we built a coordination degree index of economic development and water environment protection as a measure of sustainability. Results show that water pollution emissions intensity decreases as the economy grows from 2003 to 2010. The less-developed regions have a better coordination degree than some more-developed regions, especially those most-developed ones (e.g., Shanghai show more pressures on long-term sustainability than Hebei). The less-developed regions should take advantage of economic growth to invest more advanced environment protection technologies. The more-developed regions need to upgrade its economic structures and municipal infrastructures. Overall, the study provided a comprehensive approach to understand regional difference in development stage and sustainability performance in the eastern coastal region of China as well as the need of different environmental policies to reduce water pollution emissions.     

Methanobrevibacter ruminantium as an indicator of domesticated-ruminant fecal pollution in surface waters

A PCR-based assay (Mrnif) targeting the nifH gene of Methanobrevibacter ruminantium was developed to detect fecal pollution from domesticated ruminants in environmental water samples. The assay produced the expected amplification product only when the reaction mixture contained DNA extracted from M. ruminantium culture, bovine (80%), sheep (100%), and goat (75%) feces, and water samples from a bovine waste lagoon (100%) and a creek contaminated with bovine lagoon waste (100%). The assay appears to be specific and sensitive and can distinguish between domesticated- and nondomesticated-ruminant fecal pollution in environmental samples.     

苔藓植物对环境变化的影响及适应性研究进展

苔藓植物由于其结构相对简单,对环境变化的反应较为敏感,是一类良好的生物指示植物,本文综述了水分、光照、温度等方面的环境因子变化对苔藓植物的影响以及苔藓植物对环境污染的响应及适应的最近研究进展,以期促进国内深入开展苔藓植物对环境污染和全球变化的响应、适应及其生态指示作用等研究。     

苔藓植物对环境变化的响应及适应性研究进展

苔藓植物由于其结构相对简单,对环境变化的反应较为敏感,是一类良好的生物指示植物.本文综述了水分、光照、温度等方面的环境因子变化对苔藓植物的影响以及苔藓植物对环境污染的响应及适应的最近研究进展,以期促进国内深入开展苔藓植物对环境污染和全球变化的响应、适应及其生态指示作用等研究.     

应用苔藓植物监测水体污染——研究、应用与展望

苔藓植物是环境污染的重要指示生物,目前,国内开展的主要是应用苔藓植物进行大气污染的监测,事实上国外已有较多应用苔藓植物进行水体质量监测的工作。该文首先统计分析了国际上应用苔藓植物进行水环境质量监测研究文献,然后从苔藓植物监测的水体污染物类型、监测用苔藓植物种类、苔藓植物材料存活状态对监测效果的影响、影响苔藓植物富集水体重金属元素的环境因素、应用苔藓植物进行水体污染监测的主动与被动方法、样品预处理方法和水体质量监测的应用案例等方面,系统介绍了国际上应用苔藓植物进行水体污染监测的研究和应用概况,提出了今后应用苔藓植物监测水体污染研究值得关注的领域。     

珠海竹银水库入库污染现状评估及水环境容量分析

以珠海竹银水库为对象,针对水库面临的入库污染问题,分析入库主要的污染物类型与污染负荷总量,全面评估水库的污染现状,并对水库水环境容量状况进行评价.研究结果表明,入库河流的主要问题是氮、磷浓度较高,但其它污染物的浓度不高.每种污染物的水环境容量值都很大,其中氯化物的容量最大,重金属的容量较小,表明水库蓄水初期水质较好,纳污能力较强.这些结果为今后竹银水库的污染控制与水质管理,为实现安全供水目标提供基础数据.     

The effects of calcium on water balance of the brown trout Salmo trutta.

Water space, tritiated water flux, drinking and urine flow rates of the brown trout were decreased by increasing the environmental calcium concentration. Diffusional and osmotic permeabilities were identical in fresh water. This suggests that water flow across the gill occurs entirely by diffusion. Previous suggestions of a discrepancy between the two permeabilities in freshwater teleosts could have been due to an overestimation of urine flow rate upon which the determination of osmotic permeability coefficient is based. The wide-ranging effects of calcium on hydro-mineral regulation suggests that the ion interacts with the gills.