SWAT模型辅助下的生态恢复水文响应——以陇西黄土高原华家岭南河流域为例

生态环境问题受到了日益广泛的关注,生态恢复也在各地蓬勃开展,但生态恢复工程的开展迫切需要相关理论研究的指导.采用假定生态恢复情景的方法,在遥感和地理信息系统的支持下,利用分布式水文模型SWAT(Soil and Water Assessment Tool)对陇西黄土高原的典型流域--华家岭南河流域进行了多种生态恢复情景模型的设计,并模拟了不同生态恢复情景下径流和蒸散发的响应情况.得出:在南河流域草地比森林植被涵养水源的作用更强,模拟年均径流深比林地低9.1%,而蒸散发却高2.2%,所以南河流域生态恢复过程中种草是十分必要的.结果同时表明,应用SWAT模型进行流域尺度的生态恢复水文响应研究是可行高效的.     

城市周边生活污水排放对绿地土壤环境质量的影响

大城市郊区的小型居住区,将生活污水未经处理直接排入附近的绿地是比较常见的.这种直接排放虽然利用了有限水源,但对绿地土壤带来环境影响.为了研究这类排放对周边土壤环境的影响,选择了京郊一处接受附近生活污水直接排放的绿地,取其污水排放口附近的土壤样品为实验对象,以远离该点的土样为对照来研究生活污水排放对周边土壤环境质量的影响.模糊聚类分析结果表明:与对照点相比,生活污水排放提高了排放口附近土壤的养分含量,土壤pH值由8.9降低至7.32,有机质含量由1.7873%提高到5.9455%,钾含量由220 mg/kg提高到1230 mg/kg,磷含量由11.8 mg/kg提高到150.72mg/kg,全氮含量由0.1078%提高到0.5325%,重金属铅含量由52.87 mg/kg提高到129.53mg/kg、镉含量由0.7525mg/kg提高到2.5692mg/kg.铅含量达到了国家二级标准,而镉含量超过了国家三级标准,存在严重的土壤环境污染.     

多菌灵处理对克隆植物大米草(Spartina anglica)表型可塑性的影响

对外来植物大米草(Spartina anglica)衰退种群进行高、中、低3个浓度(即50%多菌灵可湿性粉剂的300倍、600倍和1200倍稀释液)多菌灵灌根处理,测定大米草在杀菌剂处理条件下的形态可塑性、克隆生长特性及生物量积累与分配格局.结果表明:与对照相比,各浓度多菌灵处理对大米草的株高、叶数、叶片厚度、叶片面积和根长均没有显著影响(P〉0.05);中浓度处理后,大米草种群的根状茎节数和分枝强度均显著高于对照和其它处理,而根状茎总长和间隔子长度均显著高于对照和低浓度处理(p<0.05),与高浓度处理差异不显著;高浓度处理的大米草地下生物量和根生物量分配显著高于对照和其它处理,而地上生物量分配却显著低于对照和其它处理(P相似文献   

响应面法优化福鸽霉素发酵培养基

采用Plackett-Burman设计法,对影响纤维堆囊菌So ceMWXAB-125产生福鸽霉素的9个因素进行了筛选。结果表明,影响该菌产生福鸽霉素的主要营养因素为马铃薯淀粉、CaCl2和脱脂奶粉。在此基础上,采用响应面法对其中3个显著因子的最佳水平范围进行研究,利用Design-Expert软件进行二次回归分析得知,马铃薯淀粉、CaCl2和脱脂奶粉的质量浓度分别为8.05、2.72和10.00 g/L时,福鸽霉素的产量从67 mg/L提高到119.98 mg/L。     

贵州水银洞金矿紫茎泽兰重金属元素测定与分析

利用原子吸收法对贵州水银洞金矿紫茎泽兰及其基质中Cr、Pb、Zn、Cd、Hg和As含量进行了测定和分析。结果表明,贵州水银洞金矿废水处理区土壤Hg(12.575 mg·kg^-1)和As(501.374 mg·kg^-1)已严重超标,Hg和As的平均含量分别是国家土壤环境质量三级标准(GB15618-1995)的8.383倍和12.534倍,污染极为严重;紫茎泽兰对该矿区不同的重金属富集能力不同,尤其对该矿区Cr有较强的富集作用,具有一定的Cr污染修复潜力。紫茎泽兰对所测定的6种重金属元素的吸收转移能力有较大的差异,整个植株对Pb、Zn 和Cr具有很强的吸收转移能力。其茎、叶对不同的重金属元素的吸收转移能力也呈现出很大的差异,紫茎泽兰茎对Cr、Pb和Cd具有很强的吸收转移能力,而叶对Zn、Pb和Hg具有很强的吸收转移能力。除As外,紫茎泽兰对Cr、Pb、Zn、Cd和Hg都具有不同程度的耐受能力,对该矿区的生态恢复具有重要的作用。     

芒属植物重金属耐性及其在矿山废弃地植被恢复中的应用潜力

芒属植物重金属耐性强,并且是重要的能源植物,其在矿山废弃地植被恢复中的应用备受关注.芒属植物对多种重金属耐性强,但不属于重金属超累积植物.目前的研究认为,根系代谢能力强、根际存在多种共生微生物及抗氧化和光合作用能力强是芒属植物重金属耐性强的重要原因,但更为全面的耐性机理需要深入研究.芒属植物在矿山废弃地植被恢复的应用潜力大,可以清除土壤重金属、改善土壤性质和促进生物多样性发展.本文总结分析了芒属植物生物学特性、重金属耐性特点、机理及其在矿山废弃地植被恢复中的应用潜力,提出了应用芒属植物进行矿山废弃地植被恢复的基本思路,并对芒属植物的重金属耐性机理及应用的未来研究方向进行展望,以期为利用芒属植物开展矿山废弃地植被恢复提供借鉴.     

吴城鄱阳湖自然保护区鱼体重金属的富集及安全性评价

为研究吴城鄱阳湖自然保护区鱼类重金属的污染情况, 以鄱阳湖吴城6种常见淡水鱼(鲤、鳙、鲢、草鱼、青鱼、鳊)为研究对象, 分别研究鱼心脏、肝脏、鳃丝和肌肉等部位中铜、锌、铅、镉4种重金属的富集情况, 并采用目标危险系数(THQ)评价其健康风险。结果显示, 重金属元素在鱼体不同器官中的富集程度不同, Cd在肝脏中的含量最高, Cu在肝脏和心脏中的含量最高, Pb在肝脏中的富集含量最低, Zn在各器官的总体含量要高于其他3种元素。4种重金属在鱼肌肉中的含量均符合国内外标准。目标危险系数(THQ)分析结果表明, Pb导致的健康风险最高, Cd最低, 单一重金属THQ值和复合重金属TTHQ值均小于1, 说明吴城鄱阳湖自然保护区鱼类重金属的污染程度较低, 不会对消费者健康产生潜在危害。     

微尼海双眉藻对重金属短期胁迫的生理及形态响应

为了探讨底栖硅藻微尼海双眉藻[Halamphora veneta(Kützing)Levkov]对重金属胁迫的响应机制,该研究分析了不同浓度的4种重金属Cu~(2+)、Hg~(2+)、Cd~(2+)和Pb~(2+)对微尼海双眉藻处理96h后,其细胞密度、叶绿素a含量、丙二醛含量以及形态结构的变化。结果显示:(1)低浓度的重金属处理会促进微尼海双眉藻的生长,而高浓度的重金属胁迫会抑制微尼海双眉藻的生长。(2)微尼海双眉藻叶绿素a对较低浓度的Cu~(2+)、Hg~(2+)、Cd~(2+)和Pb~(2+)胁迫均比较敏感,表明叶绿素a含量可以成为硅藻反映重金属含量的有效指标。(3)低浓度的重金属胁迫对微尼海双眉藻的丙二醛含量影响不明显,而高浓度的重金属胁迫会促进微尼海双眉藻的丙二醛含量显著升高。(4)Cu~(2+)、Cd~(2+)和Pb~(2+)胁迫不会引起微尼海双眉藻的明显细胞形变,而低浓度Hg~(2+)胁迫就会使微尼海双眉藻出现细胞膨大及畸形等变化。研究表明,微尼海双眉藻对于重金属胁迫具有某种耐受机制,其叶绿素a含量以及形态变化可以作为水体重金属污染的监测指标。     

响应面法对微拟球藻产微藻蛋白的发酵条件优化

以稳定期微藻蛋白浓度为评价指标,利用响应面设计对微拟球藻(Nannochloropsis gaditana)的分批发酵条件进行优化。在单因素试验的基础上,选取温度、p H、搅拌速度及通气量为影响因子,采用四因素三水平的Box-Benhnken中心组合法设计试验。结果表明:微拟球藻的最佳发酵条件为温度30℃、p H 6.9、搅拌速度340 r/min以及通气量0.65 vvm,在此优化条件下得到微藻蛋白浓度为6.18 g/L,与模型预测值基本相符,较优化前提高了9.18%。     

pH法防止转基因蓝藻向环境释放北大核心

[目的]防止转基因蓝藻(Anabaena sp.PPC 7120)在制备对虾抗白斑综合征病毒口服药过程中向环境释放,保证制药安全性。[方法]用不同pH处理转基因蓝藻,并在不同时间、温度和光照下观察效果,并用响应面法优化处理条件。[结果]最佳处理条件为:pH≤2.5、t≥50 min、T≥30℃或pH≥12、t≥120 min、T≥30℃,杀藻率为100%。两个优化组合分别为:pH 2.12、温度29.96℃、时间33.9 min或pH 12.33、温度31.75℃、时间96.8 min。pH处理后的转基因蓝藻在平板上不能再继续生长。[结论]pH法对转基因蓝藻的杀藻率可达100%,有效防止了转基因蓝藻在制备对虾口服剂过程中发生环境释放。