影响沉水植物恢复的环境阈值研究进展

沉水植物的恢复和重建是水体生态修复的核心目标, 然而植物恢复的进程受到多种环境条件的综合限制。综述水下光照条件、水体和沉积物营养盐等对沉水植物生长影响的研究进展, 总结出光照强度、水体氮磷含量、沉积物氮磷含量等单个因子对不同沉水植物物种的作用范围。在生态工程的应用实践中, 单一因子的作用阈值会由于因子间的交互作用而产生变化, 因此提出多重因素联合影响研究的必要性, 以期丰富沉水植物的生理生态学的基础理论, 并对生态修复工程实施提供切实的理论依据和实践指导。     

光强、温度、总氮浓度对黑藻生长的影响

为寻求沉水植物生长的主效环境因子,探求富营养化水体沉水植物的衰亡机理并选择治理富营养化的先锋植物,实验选择长江中下游常见沉水植物种黑藻(Hydrilla verticillata),利用正交试验设计,通过室内静态模拟实验研究三种主要环境因子光照强度、温度、总氮浓度及其互作对黑藻断枝生长的影响。结果表明:光照强度和温度为影响黑藻生长的主效环境因子,并且光强与温度的交互作用对黑藻生长有较为显著的影响,具体表现为黑藻的生长指标(株高、生物量、分枝数)、光合指标(叶绿素a+b浓度、叶绿素a/b、叶绿体总色素含量)和生理活性指标(根活力、可溶性糖含量、MDA含量)的变化均与这两个环境因子及其互作呈显著相关;总氮浓度的变化对黑藻生长影响不大,在2—8 mg/L的总氮浓度下,黑藻均可以正常生长。根据本实验黑藻生长指标、光合色素含量以及生理活性在不同环境因子组合的变化结果可知,黑藻在5320—12000 lx光照强度、20°C—30°C、4—8 mg/L水体总氮浓度的条件下生长良好,故推测黑藻可作为春夏季富营养化水体中恢复和重建沉水植被的先锋工具种。     

不同光照强度和底质营养对三种沉水植物的影响

沉水植物的生长不但与光照强度的关系密切,也受底质营养的影响,因此研究光照强度和底质营养两种环境因子的共同作用对沉水植物的影响尤为重要。本文选择轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)、苦草(Vallisneria natans L.)和大茨藻(Najas marina L.)3种沉水植物为研究对象,设置3种光照强度(高、中、低)和2种底质营养(高、低)处理,通过测定植物生长指标(生物量和叶绿素)及水质指标(水体溶氧量和pH)的变化反映光照强度与底质营养对三类沉水植物生长的影响。结果表明:(1)高底质营养处理促进了三种沉水植物的生长,生物量、叶绿素含量、水体溶氧量和pH均高于低底质营养处理组。(2)高底质营养处理组中,轮叶黑藻在中光照强度处理下其生物量最高为4.87 g,苦草在低光照强度处理下生物量最高为3.13 g,大茨藻在高光照强度处理下生物量最高为4.71 g,相应的叶绿素含量和水体溶氧量也都达到了最大值。因此根据修复湿地环境中的光照和底质条件,因地适宜的选择沉水植物必须研究各种沉水植物不同的生态影响因子。     

光衰减及其相关环境因子对沉水植物生长影响研究进展

光衰减对沉水植物的生长具有至关重要的影响。系统归纳总结了光衰减及其相关环境因子对沉水植物生长的影响,指出:光因子是沉水植物生长的第一环境要素,水体中的有色可溶性有机质、浮游植物叶片细胞中的叶绿素和悬浮颗粒物以及水体本身,对光穿透水体时光强的衰减有着直接的影响,是影响沉水植物最重要的光衰减水质参数。其他环境因子如营养盐、沉积物和流水动力学等因素,则会直接或间接影响光衰减水质参数,进而影响水体透明度和浑浊度,影响沉水植物的光合作用,是影响沉水植物光衰减的间接环境因子。提出了研究中重点关注的几个问题。     

两种沉水植物对间隙水磷浓度的影响

为研究两种根系特征的沉水植物在生长过程中对间隙水中磷浓度的影响,选取根系较多的沉水植物苦草和根系相对较少的沉水植物黑藻作为实验材料,监测底泥中间隙水各形态磷含量及环境因子的变化,探讨不同根系特征沉水植物对间隙水中磷的影响。结果表明:黑藻和苦草实验组沉积物间隙水中各形态磷的浓度均呈不同程度的降低,黑藻和苦草对于稳定水质,减少底泥中磷向水中转移具有明显的效果;沉水植物不同,底泥间隙水中溶解性总磷(DTP)和溶解性活性磷(SRP)存在明显差异。实验结束时黑藻组和苦草组间隙水中DTP的浓度分别为0.24,0.01 mg/L,SRP的浓度分别为0.22 mg/L,0.004 mg/L。间隙水中磷的形态主要以DTP和SRP为主,溶解性有机磷(DOP)的含量相对较低。沉水植物对间隙水中磷的吸收是降低间隙水中磷含量的重要原因,苦草的吸收能力大于黑藻。沉水植物根系通过降低底泥p H值,提高氧化还原电位(Eh)的方式抑制了底泥中磷的释放。     

沉积物再悬浮对浅水湖泊沉水植物光合作用及生长影响的研究进展

沉水植物是水生态系统中重要的初级生产者,其生长和分布受到诸多环境因子的影响。文章综述了沉积物再悬浮对沉水植物影响的研究进展,总结了沉积物再悬浮对湖泊沉水植物光合作用、生长发育、繁殖等方面存在的影响,并对存在的问题与今后的研究方向进行了探讨和展望。     

高邮湖沉水植物分布格局及其与水环境因子的关系

2016年对高邮湖沉水植物分布进行了采样调查, 并应用冗余分析法对沉水植物分布格局及其与主要环境因子的关系进行了研究。结果表明, 高邮湖现有沉水植物种类分布稀少, 其中春夏季菹草(Potamogeton crispus)是高邮湖沉水植物中绝对优势种, 其分布几乎遍及全湖, 穗状狐尾藻(Myriophyllum spicatum)和篦齿眼子菜(Potamogeton pectinatus)仅在个别点位少量分布。不同季节湖泊氮含量均可维持在Ⅲ类水标准, 而磷含量严重超标。相关分析发现, 沉水植物分布和透明度呈正相关, 与总磷、氨氮浓度显著负相关。Monte Carlo检验结果表明, 总磷和透明度是影响高邮湖沉水植物分布的主要环境因子。实验结果为进一步探讨高邮湖沉水植物资源的利用和保护提供依据。     

光照、温度和氮对竹叶眼子菜生长的影响

实验选择长江中下游常见沉水植物竹叶眼子菜(Potamogeton malaianus Mig.),利用正交试验设计,通过室内静态模拟实验研究3种主要环境因子光照强度、温度、总氮浓度及其互作对竹叶眼子菜分苗生长的影响.结果表明:光照强度和温度为影响竹叶眼子菜生长的主效环境因子,且它们的交互作用对竹叶眼子菜生长有较为显著的影响;在2～8 mg·L-1的总氮浓度下,竹叶眼子菜均可以正常生长.观察结果可知,竹叶眼子菜在5 320～12 000 lx光照强度、30 ℃、4～8 mg·L-1水体总氮浓度的条件下生长良好,竹叶眼子菜生长虽然对光照强度的要求较高,但其叶往往集中在水体表面形成冠层,能在透明度较低的水体中生长,加上对高温及高营养盐的耐受性较好,故推测竹叶眼子菜可作为夏季富营养化水体中恢复和重建沉水植被的先锋工具种.     

微囊藻群体形成影响因子及机理

富营养化导致的湖泊、水库蓝藻水华带来了一系列环境和生态问题。微囊藻群体形成,在水体表面的聚集是形成水华的重要策略之一。微囊藻群体形成有效抵御了草食性动物摄食、病毒、细菌的侵害,耐受不良环境因子(紫外辐射、高光强、重金属等)能力显著增强。文章探讨了野外微囊藻群体占优势的机制并综述了影响微囊藻群体形成的外源因子及作用机理,包括非生物因子(营养、温度、光照、重金属、微囊藻毒素、乙醛酸)、生物因子(草食性动物、细菌、鱼类、藻类)。基于现有研究,本综述还对未来研究进行展望:(1)非生物因子与生物因子协同效应对藻类形态影响研究; (2)人类活动对浮游藻类形态及动态的影响研究;(3)藻类形态对沉水植物的响应在未来淡水生态系统修复中的应用; (4)促进藻类群体形成的胞外多糖分泌在未来工业生产中的作用。     

三种沉积物改良措施比较及其对苦草生长的影响

在沉水植物的生活史中,沉积物提供植物固着基质和所需的大量营养元素,对沉水植物的兴衰有长期且深远的影响.通过模拟试验,研究了北里湖沉积物经过3种处理(覆盖砂、锁磷剂、粘土)后对苦草(Vallisneria natans)生长的影响,初步获得该湖生态恢复中适宜沉水植物生长的沉积物的最佳改良措施.结果表明:3种沉积物处理对沉积物的化学性状改变相对不大,而对物理性状改变效果较明显;生长于砂、锁磷剂和粘土处理的沉积物上的苦草株高、生物量和根冠比表现出明显的差异性(P＜0.001);生长在砂处理上的苦草的生物量和株高最高,根系指标(表面积、体积、根尖数及长度)也证明砂处理对苦草生长起到了促进作用;锁磷剂和粘土处理对苦草生长效果不明显,甚至抑制其生长.因此,北里湖沉积物的改良采用砂处理方法较为适宜.     

音乐治疗效应的动物实验研究

近年来国内外关于音乐治疗效应的动物实验研究认为：音乐能影响动物的情绪;音乐还对动物的免疫功能、学习及记忆能力、以及动物的神经系统结构和功能等均有一定影响。该领域的研究有利于深入探索音乐疗法的作用机理。     

蚕丝固定化脂肪酶的研究

研究了蚕丝固定化脂肪酶的工艺条件,并考察了固定化脂肪酶的稳定性。试验结果表明：蚕丝与对-β-硫酸酯乙砜基苯胺(SESA)进行反应的最适条件是PH=10．8,SESA：2．0g／g蚕丝,反应生成的对氨基苯磺酰乙基蚕丝(ABSE-蚕丝)经重氮化后与脂肪酶偶联的最适条件是：pH=7．5,偶联时间>10h。加酶量为168～308u／g蚕丝时,所得固定化脂肪酶活力为106～160u√g蚕丝．此时固定化冀的活力回收率较高(>52％)。固定化脂肪酶稳定性较高．其操作半衰期约为250h。     

壳聚糖固定化木瓜蛋白酶的研究

以自制的壳聚糖作为载体,用戊二醛作交联剂,优化了固定化条件,研制成壳聚糖固定化木瓜蛋白酶。其活性回收率达到42—53％,操作半衰期达到一个月以上,对热、乙醇以及尿素的稳定性有很大的提高,Km值为0.67×10~2mg/mL,最适温度65—70℃,最适pH8.0,能使啤酒中的蛋白质浓度从56.5mg/L减少到2.7mg/L,可以消除啤酒的低温混浊现象。     

Studies on the effects of certain salts on germination,on growth of root,and on metabolism

Summary The effects of different concentrations of KCl, K₂SO₄, MgCl₂ and MgSO₄ on the growth in length of the first seminal root of wheat, and on the change in fresh and oven-dry weight of the seedling and its component parts have been studied. The effect of mannitol was also investigated for comparison and to study the osmotic action. The effect of salts on root growth was dependent on salt species; all effects were specific to ions and not due to osmotic activity of solution. The growth of wheat roots was suppressed by concentrations of salts much lower than those required to suppress germination. All solutions of KCl from 0.1 to 50 me/l checked the growth of the root; the retardation increased with increase of concentration. In K₂SO₄ there was a slight activation of root growth for one day in 0.1 and 0.5 me/l; then the growth was suppressed after that. In all other concentrations from 1 to 50 me/l the growth was retarded. In MgCl₂ or MgSO₄ there was some activation of root elongation in 0.05, 0.1 and 0.5 me/l; but higher concentrations retarded root growth.     

Effect of sunlight on the survival of Salmonella on surfaces

AIMS: To investigate the effect of simulated full-spectrum tropical sunlight on the survival of Salmonella in droplets on surfaces. MATERIALS AND RESULTS: The survival on surfaces of three Zambian strains of Salmonella enterica serovars Enteritidis and Heidelberg was compared with that of a strain of S. enterica serovar Enteritidis phage type (PT) 4 with known characteristics which had been isolated from poultry in the UK. Samples were taken from surfaces every hour for 3 h and after 24 h exposure in either dark or 12 h light/12 h dark cycle conditions. Differences were analysed for significance using a one-way analysis of variance (anova). Results show that there were a significantly higher number of cells surviving on surfaces after 24 h in the dark when compared with populations exposed to a 12 h light/12 h dark cycle. Significantly more cells also survived exposure to sunlight under dirty than clean conditions. CONCLUSIONS: Exposure to sunlight results in a significant decrease in numbers of Salmonella on surfaces. SIGNIFICANCE AND IMPACT OF THE STUDY: Under field conditions exposure of contaminated surfaces to sunlight could be used in place of chemical methods of control as a cheaper way to reduce Salmonella contamination of surfaces.     

Effects of light on size-selectivity of kokanee feeding on Daphnia

Planktivory by fingerling kokanee Oncorhynchus nerka feeding on Daphnia became more size-selective with increased illumination (0·1 v . 15 lux). The average difference in length of Daphnia ( D. pulex and D. galeata ) in trial arenas before and after kokanee feeding was 0·107 mm ( P  = 0·0007) at 0·1 lux and 0·371 mm ( P  < 0·0001) at 15 lux.     

丹皮酚对过氧亚硝基阴离子致大鼠成骨细胞分化抑制的影响

探讨丹皮酚（Pae）拮抗过氧亚硝基阴离子（ONOO^-）对体外培养大鼠成骨细胞分化的影响。用改良的组织块法分离培养新生大鼠颅骨成骨细胞,采用淬灭流动反应方法体外制备ONOO^-,以不同终浓度加入成骨细胞培养体系,在作用不同时间后,用对硝基苯二钠动力学（PNPP）法检测细胞内碱性磷酸酶（ALP）的活性,用Lowry法测定蛋白含量,并以不同终浓度Pae消除ONOO^-（1000μmoL/L）对成骨细胞分化的影响。结果显示,不同浓度的ONOO^-（50-1000μmoL/L）均能抑制碱性磷酸酶的活性,影响分化;高浓度的丹皮酚（10^-3-10^-6mol/L）能消除ONOO^-（1000μmoL/L）对碱性磷酸酶活性的抑制,拮抗ONOO^-抑制成骨细胞分化的作用。     

若羌红枣多糖提取方法的研究

目的:比较研究几种提取若羌红枣多糖的方法.方法:通过正交实验设计研究影响若羌红枣多糖提取的诸因素如提取料液比、温度、提取时间、提取次数等,确定条件范围,优化提取条件,得到提取若羌红枣多糖的最佳工艺条件.结果:热水法提取红枣糖的最佳条件:提取温度100℃、料液比1:16、提取时间4h,提取1次;酶法提取红枣多糖提取的最佳条件:pH4.5,温度60℃、时间1h,酶用世0.03%;碱法提取红枣多糖的对佳条件:Na2 CO3,温度80℃、时间3h,料液比1:20.结论:三种提取方法以酶提取法的效率最高,碱提取法次之,热水提取法的效率最低.     

热带气旋对红树林的影响研究进展——基于文献计量分析

红树林在防风消浪、促淤保滩、固岸护堤等方面发挥重要的作用,是抵御台风、风暴潮、海岸侵蚀等自然灾害的重要天然屏障。热带气旋是红树林面临的最主要自然威胁之一,削弱了红树林对自然灾害的抵御及生物多性维持等功能发挥。然而,尽管热带气旋对红树林的影响日益受到全球的广泛关注,但缺乏对该领域研究进展的系统分析和总结。以Web of science核心集数据库为数据源,利用CiteSpace软件对1995—2021年间热带气旋对红树林影响研究进行文献计量分析和可视化图谱绘制,以厘清该领域研究的现状、趋势和热点,并揭示未来的发展方向。研究表明：（1）该领域研究年发文量随时间处于波动上升的趋势,尤其2013年后迅速增加,表明该领域的研究日益受到重视;（2）美国、澳大利亚和印度等国家在该领域的研究走在前列,美国的中介中心性最高,其次是德国,美国广泛地与德国、法国、日本等许多国家有密切合作;（3）美国佛罗里达、加勒比地区、澳大利亚北部和印度南部等是当前研究的热点区域;（4）研究热点随时间推移而不断发展,从红树林植被的干扰损害逐渐发展到固碳储碳、海岸防护等功能的影响。全球变化背景下热带气旋对红树林的影响、红树林对热带气旋干扰的弹性、基于遥感和大数据处理的模型模拟等日益受到关注,量化热带气旋对红树林功能的影响、探明热带气旋与海平面上升的关系及对红树林影响、构建完善的观测体系数据集等将是未来研究的重要方向。研究对长期关于热带气旋对红树林影响的研究进展进行定量和可视化分析,可为预测热带气旋对红树林的影响和风险、及减缓和应对其风险等研究提供借鉴参考。