南昌市中心城区主要大气污染物分布模拟及土地利用对其影响

随着我国城市化、工业化的快速推进,城市大气污染问题日益突出,研究城市大气污染物的分布情况及其土地利用影响对解决城市大气污染问题具有重要意义.本研究以南昌市中心城区为研究区,基于土地利用回归模型(LUR)模拟了PM_2.5、PM₁₀、SO₂、NO₂、CO、O₃等6种主要大气污染物浓度,并分析其时空分布特征;基于主导土地利用类型,选择南昌市中心城区内居住、商业、教育和工业用地各15个样本区,为了减少气象因子的影响,分四季统计各样本区6类大气污染物浓度,运用双因素方差分析和多重比较,定量分析土地利用(样本区)对6类大气污染物的影响.结果表明: 采用LUR模型模拟研究区PM_2.5、PM₁₀、SO₂、NO₂、CO、O₃浓度的平均绝对误差率分别为11.9%、13.4%、12.5%、12.0%、12.7%和13.5%,模型误差较小,方法可行.研究区6类污染物浓度具有明显的时空分布特征,PM_2.5、PM₁₀、SO₂、NO₂和CO浓度在冬季最高,春季和秋季次之,夏季最低;O₃浓度则为夏季高,春季和秋季次之,冬季低.PM_2.5、PM₁₀、SO₂、NO₂、CO浓度整体呈现从城区中心到郊区递减的趋势,而O₃浓度则反之.不同季节与不同土地利用样本区间6种大气污染物浓度差异显著,表明在中心城区尺度上,气象条件和土地利用都对大气污染物有显著影响.不同土地利用对主要大气污染物浓度分布有不同程度的影响,其中,对PM_2.5、NO₂和O₃的影响较大,对CO的影响较小.     

川渝地区空气质量时空分布格局及影响因素

川渝地区尤其是四川盆地已成为我国空气污染最严重的地区之一，基于2018—2019年川渝地区128个城市站和71个县级站空气质量监测及自然与社会经济数据，采用全局和局部莫兰指数分析了川渝地区空气质量指数(AQI)和不同空气质量分指数(IAQI)的时空格局，并采用偏最小二乘回归(PLSR)从较为宏观的尺度综合分析了川渝地区空气污染的主要驱动因素。研究结果表明：(1)川渝地区空气质量整体为良，主要污染物为O₃,其次为PM₁₀和PM_2.5。盆地区与高原区的主要污染物分别为PM_2.5和O₃;(2)AQI及PM_2.5、PM₁₀、NO₂呈“U”型变化，春冬季最高，夏秋季最低；O₃则在内部两区域都大致呈倒“U”型变化，但峰值分布时间与持续时长明显不同；SO₂和CO年内无明显变化；(3)各污染物具有明显的空间聚集性特征，AQI及PM₁₀、PM_2.5     

南昌市中心城区土地集约利用水平对主要大气污染物的影响

当前,我国城市化进程已由外延式的扩张逐步转变为内涵式发展.集约利用土地资源,构建“紧凑城市”变得越来越迫切.然而,集约利用土地意味着更少的土地资源承载更多的城市要素,人们对环境污染,特别是大气环境污染会变得越来越敏感,研究城市土地集约利用水平对大气污染的影响具有重要意义.本研究以南昌市中心城区为研究区,采用普通克里格插值法模拟6种主要大气污染物(PM_2.5、PM₁₀、SO₂、NO₂、CO、O₃)浓度的空间分布,基于土地利用样本区,选择综合容积率、建筑密度、人口密度等16个土地集约利用水平相关变量,采用偏最小二乘回归与通径分析方法,定量分析土地集约利用水平对大气污染物的影响.结果表明: 土地集约利用水平相关变量与PM_2.5和PM₁₀的相关性最强,其次是O₃和NO₂,与SO₂和CO的相关性最弱;不同土地利用样本区土地集约利用水平变量与6类主要大气污染物的相关性强弱依次为:居住区>教育区>商业区>工业区.土地集约利用水平越高,对大气污染物的影响越大,其中PM_2.5与PM₁₀的影响最大,其次是O₃,NO₂的影响较小.各土地利用样本区土地集约利用水平对大气污染物的直接影响、间接影响和综合影响基本相当,但总体而言,土地集约利用水平的直接影响大于间接影响,其中,居住区土地集约利用水平的综合影响最大,其次是商业区,最小的是教育区.本研究为土地集约利用对大气环境的影响研究提供了新的思路,为解决紧凑城市大气环境问题提供了一定的参考.     

空气污染对信鸽比赛个体归巢速度的影响

空气污染作为一种有害的环境因素,对人类及动物的生理、心理均有影响。在鸟类中,信鸽(Columba livia)是研究空气污染影响的理想模型。为探究空气污染的行为学效应,通过收集并筛选2018和2019年成都市信鸽协会春秋两个季节举办的64场赛事共285羽参赛5场及以上的信鸽不同空距等级下的归巢速度,利用混合线性模型分析了6种大气污染物(CO、NO₂、O₃、PM_2.5、PM₁₀、SO₂)及气温、季节、天气等环境因子对信鸽归巢速度的影响。结果表明,PM₁₀、SO₂、NO₂、O₃浓度与归巢速度间有显著正相关关系,即这些空气污染物浓度越高,信鸽归巢速度越快;而CO浓度与归巢速度显著负相关,即CO浓度越高,信鸽归巢速度越慢。通过模型评估及比较,发现O3模型是归巢速度的最佳拟合模型,其次是NO2模型。本研究表明,信鸽的归巢速度的确受到空气污染的影响,但潜在的影响机制如归巢动机假说和嗅觉强化假说仍需进一步研究。     

我国城市大气环境与周边区域二维和三维景观格局关系

城市内部的大气环境受到周边区域景观格局的剧烈影响,小尺度上大气污染状况与周边区域景观格局的关系研究对从城市建设角度减缓城市大气污染有着重要现实意义。本研究以2017年中国30个省会城市的266个大气污染监测站点的NO₂、SO₂、PM_2.5和PM₁₀年均浓度为因变量,选择监测站点周边3 km区域内的10个二维和三维景观格局指数(建筑物数量、建筑物聚集度、建筑物密度、不透水面比例、餐饮数量密度、建筑占地面积、建筑高层比、容积率、建筑面积和建筑物类型Shannon多样性指数)为自变量,利用增强回归树模型研究景观格局对4种大气污染物浓度的影响。结果表明: 4种大气污染物浓度在空间分布上总体呈现出中部和北部城市明显高于东南沿海城市和西南部城市。NO₂、SO₂、PM_2.5和PM₁₀浓度的最大影响因素均为不透水面比例,其相对影响贡献率分别为40.7%、36.3%、51.0%和51.8%。不同区域大气污染浓度最主要影响因子识别结果表明,华东和华中地区为不透水面比例;华南地区为建筑物数量和建筑物密度;华北地区是不透水面比例和建筑物类型多样性;东北地区是不透水面比例和建筑物数量;西南地区是建筑物类型多样性;西北地区是建筑物密度。各区域的主要影响因子差异是气候、地形、城市规划等因素所致。     

广州市城乡梯度森林公园雨季空气PM2.5浓度及水溶性离子特征

2012年雨季（4-9月）,收集广州市城市区、近郊区和远郊区森林公园的PM_2.5样品,测定PM_2.5质量浓度,分析了其中SO₄^2-、NO₃^-、NO₂^-、Cl^-、F^-、Na⁺、NH₄⁺、Ca²⁺、K⁺、Mg²⁺ 共10种水溶性无机离子含量.结果表明：帽峰山（远郊）、大夫山（近郊）、火炉山（城区）PM_2.5质量浓度的日变化分别为17.2～66.5、19.4～156.3、21.8～161.7 μg·m^-3,平均值分别为44.4、49.8、55.9 μg·m^-3.SO₄^2-、Na⁺和NH₄⁺为水溶性无机离子主要组分,其中,SO₄^2-含量最大,并从城区至郊区呈递减趋势.固定源对3个森林公园空气中SO₂和NO_x的贡献大于移动源,从城区至远郊呈递减趋势,说明机动车对城区空气中SO₂和NO_x的贡献大于近郊和远郊森林公园.采样期间,海盐对大夫山空气PM_2.5中水溶性组分的贡献最大,其中K⁺受海盐的影响超过其他元素.NH₄⁺当量浓度远小于SO₄^2-和NO₃^-的当量浓度,中和度远小于1,反映PM_2.5酸性较强,且从远郊至城区PM_2.5粒子酸性呈增强趋势.     

广州市城乡梯度森林公园雨季空气PM2.5浓度及水溶性离子特征

2012年雨季（4—9月）,收集广州市城市区、近郊区和远郊区森林公园的PM_2.5样品,测定PM_2.5质量浓度,分析了其中SO₄^2-、NO₃^-、NO₂^-、Cl^-、F^-、Na⁺、NH₄⁺、Ca²⁺、K⁺、Mg²⁺ 共10种水溶性无机离子含量.结果表明：帽峰山（远郊）、大夫山（近郊）、火炉山（城区）PM_2.5质量浓度的日变化分别为17.2～66.5、19.4～156.3、21.8～161.7 μg·m^-3,平均值分别为44.4、49.8、55.9 μg·m^-3.SO₄^2-、Na⁺和NH₄⁺为水溶性无机离子主要组分,其中,SO₄^2-含量最大,并从城区至郊区呈递减趋势.固定源对3个森林公园空气中SO₂和NO_x的贡献大于移动源,从城区至远郊呈递减趋势,说明机动车对城区空气中SO₂和NO_x的贡献大于近郊和远郊森林公园.采样期间,海盐对大夫山空气PM_2.5中水溶性组分的贡献最大,其中K⁺受海盐的影响超过其他元素.NH₄⁺当量浓度远小于SO₄^2-和NO₃^-的当量浓度,中和度远小于1,反映PM_2.5酸性较强,且从远郊至城区PM_2.5粒子酸性呈增强趋势.     

内蒙古大兴安岭森林可燃物燃烧释放PM2.5中水溶性离子排放特性

研究森林可燃物燃烧释放的细颗粒物(PM_2.5)的排放因子对于揭示森林火灾对大气和生态系统的影响至关重要,而水溶性离子是细颗粒物的重要化学成分,对颗粒物的形成具有重要意义。利用自主设计的生物质燃烧系统,模拟内蒙古大兴安岭5种典型乔木(蒙古栎、白桦、兴安落叶松、黑桦、山杨)的3种组成部分(树干、树枝、树皮)及其地表死可燃物(凋落物层、半腐殖质层、腐殖质层)以及3种典型灌木(平榛、二色胡枝子、兴安杜鹃)树枝燃烧,采用ISC1100离子色谱分析仪测定2种燃烧状态(阴燃和明燃)下PM_2.5中水溶性离子(Na⁺、NH₄⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、F^-、Cl^-、NO₃^-、NO₂^-、SO₄^2-)的排放因子。结果表明:乔木所有组成部分及其地表死可燃物和灌木树枝燃烧所排放PM_2.5中检测到的水溶性离子,阴燃以K⁺、Cl^-和Na⁺为主要组分,明燃以K⁺、Cl^-和SO₄^2-为主要组分。不同燃烧状态下相同乔木树种及其地表死可燃物和相同灌木排放PM_2.5中检测到的水溶性离子总量均存在显著差异。灌木树枝在阴燃期间PM_2.5中水溶性无机离子的排放因子比明燃更高。乔木释放的PM_2.5中阳离子与阴离子的比率为1.26,地表死可燃物为1.12,灌木为2.0,表明颗粒物呈碱性。内蒙古大兴安岭的森林大火不会通过释放水溶性离子导致生态系统的酸化。     

南昌市空气PM2.5和PM10的时空动态及其影响因素

PM_2.5和PM₁₀已成为我国大部分城市空气的首要污染物.本文通过分析南昌市2013—2015年的空气PM_2.5和PM₁₀质量浓度、气象因素、交通流量的监测数据,探讨了空气颗粒物污染的时空动态规律以及气象、交通对颗粒物浓度变化的影响.结果表明: 2013、2014、2015年,南昌市PM_2.5浓度(70.92 μg·m^-3＞53.70 μg·m^-3＞43.65 μg·m^-3)、PM₁₀浓度(119.72 μg·m^-3＞86.11 μg·m^-3＞73.32 μg·m^-3)逐年降低,并呈现出夏季低(PM_2.5和PM₁₀平均浓度分别为36.74、69.20 μg·m^-3)、冬季高(PM_2.5和PM₁₀平均浓度分别为74.29、111.64 μg·m^-3)的季节动态和由城市中心向郊区递减的城乡梯度变化; PM_2.5/PM₁₀值(0.595＞0.584＞0.557)逐年降低,并且表现出城市中心高、城市边缘低的空间分布格局;PM_2.5、PM₁₀浓度受到多种气象因素的影响,与气压、温度、相对湿度、风速、降水量、日照时数显著相关,各种气象因子对PM_2.5、PM₁₀浓度的影响存在差异;车流量会显著提高周边PM_2.5浓度,但对PM₁₀浓度影响不明显.     

南昌市空气PM2.5和PM10的时空动态及其影响因素

PM_2.5和PM₁₀已成为我国大部分城市空气的首要污染物.本文通过分析南昌市2013—2015年的空气PM_2.5和PM₁₀质量浓度、气象因素、交通流量的监测数据,探讨了空气颗粒物污染的时空动态规律以及气象、交通对颗粒物浓度变化的影响.结果表明: 2013、2014、2015年,南昌市PM_2.5浓度(70.92 μg·m^-3＞53.70 μg·m^-3＞43.65 μg·m^-3)、PM₁₀浓度(119.72 μg·m^-3＞86.11 μg·m^-3＞73.32 μg·m^-3)逐年降低,并呈现出夏季低(PM_2.5和PM₁₀平均浓度分别为36.74、69.20 μg·m^-3)、冬季高(PM_2.5和PM₁₀平均浓度分别为74.29、111.64 μg·m^-3)的季节动态和由城市中心向郊区递减的城乡梯度变化; PM_2.5/PM₁₀值(0.595＞0.584＞0.557)逐年降低,并且表现出城市中心高、城市边缘低的空间分布格局;PM_2.5、PM₁₀浓度受到多种气象因素的影响,与气压、温度、相对湿度、风速、降水量、日照时数显著相关,各种气象因子对PM_2.5、PM₁₀浓度的影响存在差异;车流量会显著提高周边PM_2.5浓度,但对PM₁₀浓度影响不明显.     

普通玉米籽粒性状的遗传效应分析

采用二倍体种子遗传模型及其分析方法,研究了５个玉米籽粒性状的直接效应、母体效应和细胞质效应．分析结果表明,各性状的遗传同时受种子直接效应和母体效应的影响,细胞质基因对百粒重和粒宽具有极显著影响．除粒长、粒厚的直接显性效应与母体显性效应间的协方差外,直接效应与母体效应间的协方差均不显著．因此,通过母体植株的表现可对这些性状进行有效的选择．Ｓ_２２和 ８７－１是改良粒重的优良亲本．选择粒较宽的自交系作母本有利于提高后代选系及Ｆ_１的百粒重．     

大坝的生态效应:概念、研究热点及展望

大坝产生的生态效应涉及范围广、周期长,在对社会经济发展起到积极作用的同时,也对生态、环境造成了一定的影响。在评述国内外对大坝生态效应概念和内涵理解的基础上,提出了大坝生态效应链和生态效应网的概念。依据大坝建设和运行的特点,结合流域生态系统的特征分别论述了大坝对水文、局地生态的调节效应以及屏障效应和岛屿化、截留效应、边缘效应、水温效应等国内外研究的热点。最后,提出了今后大坝生态效应的研究方向:1)生态正效应、生态效应链和生态效应网;2)生态系统过程和状态生态效应;3)不同时空尺度下生态效应及其尺度推绎方法等3个方面的研究。     

片断森林植物多样性及其保护和恢复价值

森林片断化是导致生物多样性丧失最严重的单一因素。在片断森林中植物多样性除与片断面积有关外,还受边缘效应、瞬时取样效应、驰豫效应、远距离扩散的挽救效应以及背景生态系统的性质等影响。本文阐述了在这些综合因素影响下,片断森林中植物种类、丰富、性质的变化。由于这些综合因素的影响,不少片断森林尚有较高的保护价值,但需建立合适的评价体系和标准。片断森林在确定生态恢复目标、为恢复实践提供种源等方面也有重要价值。提出了对片断森林的保护措施。     

Effects of heavy water on mitochondrial respiration and oxidative phosphorylation

Studies on the influence of heavy water on mitochondrial respiration and oxidative phosphorylation revealed that both isotope and solvent effects, may be responsible for the observed changes. Although the two types of effects could not be totally delineated from each other by the experimental approaches employed, the isotope effect appeared to be primarily responsible for the uncoupling of oxidative phosphorylation, while the inhibition of respiration in the presence of ADP (State 3 respiration) could be a manifestation of the solvent effect.     

糖皮质激素非基因组效应的研究

在过去的几十年间,人们认为糖皮质激素（glucocorticoid,GC）仅仅是通过改变基因的表达来发挥其生理作用,这个过程需要几个小时来完成。然而,近年来越来越多的证据表明GC对激素分泌、神经元兴奋性、机体行为及细胞形态、糖类代谢等具备快速效应,这些过程往往在数秒钟或者分种内完成,这种作用机制被称为GC的非基因组作用机制。GC的非基因组作用主要可能通过两种不同的机制起作用：（1）通过细胞膜上或者细胞质内结构未知的糖皮质激素受体（glucocorticoid Recptor,GR）来发挥非基因组作用,即为特异性非基因组效应,（2）GC主要通过改变细胞膜理化作用来发挥效应。也称为非特异性非基因组效应（non-specific nongenomic effects,NSNE）。本文通过阐述近年来GC的非基因组的作用的最新研究进展并且讨论了这些非基因组作用临床治疗过程中的联系。对糖皮质激素基因组和非基因组作用机制的深入了解有助于指导我们在临床合理用药并减少其副作用。     

A meta-analysis of the interactive effects of UV and drought on plants

Interactions between climate change and UV penetration in the biosphere are resulting in the exposure of plants to new combinations of UV radiation and drought. In theory, the impacts of combinations of UV and drought may be additive, synergistic or antagonistic. Lack of understanding of the impacts of combined treatments creates substantial uncertainties that hamper predictions of future ecological change. Here, we compiled information from 52 publications and analysed the relative impacts of UV and/or drought. Both UV and drought have substantial negative effects on biomass accumulation, plant height, photosynthesis, leaf area and stomatal conductance and transpiration, while increasing stress-associated symptoms such as MDA accumulation and reactive-oxygen-species content. Contents of proline, flavonoids, antioxidants and anthocyanins, associated with plant acclimation, are upregulated both under enhanced UV and drought. In plants exposed to both UV and drought, increases in plant defense responses are less-than-additive, and so are the damage and growth retardation. Less-than-additive effects were observed across field, glasshouse and growth-chamber studies, indicating similar physiological response mechanisms. Induction of a degree of cross-resistance seems the most likely interpretation of the observed less-than-additive responses. The data show that in future climates, the impacts of increases in drought exposure may be lessened by naturally high UV regimes.     

Extrinsic effects, estimating opponents' RHP, and the structure of dominance hierarchies

We examined the impact of winner and loser effects on dominance hierarchy formation when individuals are capable of estimating their opponent's resource holding power (RHP). The accuracy of such estimates was a variable in our simulations, and we considered cases in which all individuals err within the same bounds, as well as cases in which some individuals consistently overestimate, while others consistently underestimate their opponent's fighting RHP. In all cases, we found a clearly defined linear hierarchy. In most simulations, the vast majority of interactions were 'attack-retreats', and the remainder of interactions were almost all 'fights'. Error rates had no effect on the linearity of the hierarchy or the basic attack-retreat nature of interactions, and consistent over and underestimation did not affect the ultimate position of an individual in a hierarchy.     

Anti-inflammatory,anti-oxidant effect and cytotoxicity of ocimum sanctum intra oral gel for combating periodontal diseases

It is of interest to evaluate the anti-inflammatory, anti-oxidant effect and cytotoxicity of Ocimum sanctum (an Indian herb, Thulsi) intra oral gel in combating periodontal diseases. Hence, 2% of O. sanctum gel was prepared with Carbopol940 soaked in purified water containing 0.2% w/v sodium benzoate overnight. Hydroxy proplyl methyl cellulose (HPMC) solution was mixed with propylene glycol using using tissue homogenizer. Anti-oxidant effect was analyzed using DPPH radical assay and anti-inflammatory effect was assessed using the inhibition of albumin denaturation assay. Ocimum sanctum gel with various dilutions from10 micro litres to 50 micro litres showed exponential increase in percentage of inhibition from 60.9 to 72.2 exhibiting antioxidant activity. The anti-inflammatory effect of Ocimum sanctum gel showed comparatively equivalent effect with standard diclofenac gel with values ranging from 76.6 for 50 micro liters of Ocimum sanctum gel and 89.6 for standard gel at 50 micro liters. Ocimum sanctum showed less toxicity towards brine shrimp nauplii. Thus we show that Ocimum sanctum gel showed potent anti-oxidant and anti-inflammatory effect and less toxic to brine shrimp nauplii as a promising agent for the treatment of periodontal diseases.     

Potential artefacts in morphometric analyses of fish: effects of formalin preservation on 0+ grayling

In 0+ grayling, 2 months of preservation in a 4% formalin solution usually caused decreases in various body lengths and fin areas and increases in various body widths. These effects of formalin were variable between two grayling populations and among three length classes of one population.     

Quantifying effects of biodiversity on ecosystem functioning across times and places

Biodiversity loss decreases ecosystem functioning at the local scales at which species interact, but it remains unclear how biodiversity loss affects ecosystem functioning at the larger scales of space and time that are most relevant to biodiversity conservation and policy. Theory predicts that additional insurance effects of biodiversity on ecosystem functioning could emerge across time and space if species respond asynchronously to environmental variation and if species become increasingly dominant when and where they are most productive. Even if only a few dominant species maintain ecosystem functioning within a particular time and place, ecosystem functioning may be enhanced by many different species across many times and places (β‐diversity). Here, we develop and apply a new approach to estimate these previously unquantified insurance effects of biodiversity on ecosystem functioning that arise due to species turnover across times and places. In a long‐term (18‐year) grassland plant diversity experiment, we find that total insurance effects are positive in sign and substantial in magnitude, amounting to 19% of the net biodiversity effect, mostly due to temporal insurance effects. Species loss can therefore reduce ecosystem functioning both locally and by eliminating species that would otherwise enhance ecosystem functioning across temporally fluctuating and spatially heterogeneous environments.