Geomesophilobacter sediminis gen. nov., sp. nov., Geomonas propionica sp. nov. and Geomonas anaerohicana sp. nov., three novel members in the family Geobacterecace isolated from river sediment and paddy soil

Bacteria in the family Geobacteraceae have been proven to fill important niches in a diversity of anaerobic environments and global biogeochemical processes. Here, three bacterial strains in this family, designated Red875^T, Red259^T, and Red421^T were isolated from river sediment and paddy soils in Japan. All of them are Gram-staining-negative, strictly anaerobic, motile, flagellum-harboring cells that form red colonies on agar plates and are capable of utilizing Fe(III)-NTA, Fe(III) citrate, ferrihydrite, MnO₂, fumarate, and nitrate as electron acceptors with acetate, propionate, pyruvate, and glucose as electron donors. Phylogenetic analysis based on the 16S rRNA gene and 92 concatenated core proteins sequences revealed that strains Red259^T and Red421^T clustered with the type strains of Geomonas species, whereas strain Red875^T formed an independent lineage within the family Geobacteraceae. Genome comparison based on  average nucleotide identity (ANI) and digital DNA–DNA hybridization (dDDH) values clearly distinguished these three strains from other Geobacteraceae members, with lower values than the thresholds for species delineation. Moreover, strain Red875^T also shared low average amino acid identity (AAI) and percentage of conserved proteins (POCP) values with the type species of the family Geobacteraceae. Based on these physiological, chemotaxonomic, and phylogenetic distinctions, we propose that strain Red875^T (=NBRC 114290^T = MCCC 1K04407^T) represents a novel genus in the family Geobacteraceae, namely, Geomesophilobacter sediminis gen. nov., sp. nov., and strains Red259^T (=NBRC 114288^T = MCCC 1K05016^T) and Red421^T (=NBRC 114289^T = MCCC 1K06216^T) represent two novel independent species in the genus Geomonas, namely, Geomonas propionica sp. nov. and Geomonas anaerohicana sp. nov., respectively.     

淇河流域生态系统服务权衡及空间分异机制的地理探测

复杂的地形地貌使小流域具有生产、水源供给和调节等多种生态系统服务功能和显著的区域差异性,然而对小流域生态系统服务权衡关系及外部驱动机制集成测度一直是地理学、生态学和经济学研究的难题。以太行山南段淇河流域为研究对象,利用气象数据、土地利用/覆被数据、植被NDVI等多源数据,使用CASA模型和InVEST模型分别估算固碳、土壤保持及水源供给服务,运用空间叠置法和相关性分析测度生态系统服务权衡关系,进一步利用地理探测器中因子探测和交互探测分析自然环境和人类活动影响对生态系统服务权衡关系的空间影响。结果表明：①2000-2015年,淇河流域多年平均固碳量为375.55 gC m^-2 a^-1,且多年递减速率为18.20 gC m^-2 a^-1;多年平均土壤保持量为396.72 t hm^-2a^-1,多年递减速率为1.2 t hm^-2 a^-1;多年平均水源供给量为67.26 mm/a,以0.16 mm/a的速率递减。②研究时段内,生态系统服务关系以强权衡和低协同为主导,且存在显著的空间分异特征,低协同分布区域减幅为16.21%,强权衡增幅最多（11.85%）,表明流域生态系统服务能力呈升高趋势;生态系统服务两两关系中固碳与水源供给、水源供给与土壤保持表现为权衡关系,固碳与土壤保持呈协同态势。③地理探测器结果表明：固碳与土壤保持方面,植被NDVI（0.306） > 气温（0.241） > 土地利用程度（0.002）;固碳与水源供给方面,植被NDVI因子解释力最强（0.381）;水源供给与土壤保持方面,降水、气温和高程因子解释力均高于0.5;交互探测后各影响因子解释能力显著增强。     

基于InVEST模型的金沙江流域干热河谷区水源涵养功能评估

以金沙江流域干热河谷区1990年、2000年、2010年和2019年4期Landsat遥感影像为基础数据,通过目视解译和最大似然相结合的方法进行土地利用类型分类,定量分析金沙江流域干热河谷区土地利用类型的时间变化与空间转移过程;采用InVEST模型,结合气象、土壤和地形等数据评估了1990-2019年金沙江流域干热河谷区及不同土地利用类型的产水功能和水源涵养功能。结果表明：1）1990-2019年金沙江流域干热河谷区土地利用类型以草地、乔木林地和耕地为主;近30年来,灌木林地、建设用地、交通运输用地和水域的面积不断增加,建设用地面积增幅最大;草地、乔木林地、耕地和裸地面积均减少。2）1990-2019年,建设用地、灌木林地、交通运输用地和水域面积的增加来源于草地、耕地和乔木林地。3）金沙江流域干热河谷区多年平均产水量为26.09×10⁸ m³,水源涵养量为7.26×10⁸ m³,产水量的变化与分布直接影响着区域的水源含养量;平均水源涵养能力68.74 mm,呈现上升-下降-上升的波动变化趋势。4）1990-2019年不同土地利用类型的水源涵养量变化明显,不同地类平均水源涵养量的大小依次为耕地 > 草地 > 建设用地 > 乔木林地 > 交通运输用地 > 灌木林地 > 裸地 > 水域。     

黄河口潮间带沉积物细菌群落结构特征

选取黄河口潮间带有植被覆盖和无植被覆盖两个区域采集柱状沉积物,利用实时荧光定量PCR技术和高通量测序技术分析有无植被覆盖沉积物中的细菌群落特征和功能差异,探究影响潮间带细菌群落结构的主要环境因子。结果显示,细菌丰度在有植被区域大于无植被区域。沉积物中细菌群落丰富度和多样性在有植被区域随深度的增加而增加,而在无植被区域其最高值出现在沉积物中层（14-16 cm）。两个区域在门分类水平上以变形菌（Proteobacteria）、绿弯菌（Chloroflexi）、放线菌（Actinobacteria）和酸杆菌（Acidobacteria）为主;属分类水平上的优势类群为芽孢杆菌（Bacillus）、苍白杆菌（Ochrobactrum）、拟无枝菌酸菌（Amycolatopsis）和鞘脂单胞菌（Sphingomonas）等。相关性分析发现盐度和亚硝酸盐浓度对细菌群落多样性和丰富度影响显著。功能预测分析表明,有植被区域沉积物细菌在氨基酸代谢、膜运输和碳水化合物代谢方面功能活跃,而无植被区域细菌则在核酸复制和修复、能量代谢过程方面更为活跃。     

长江中游地区生态系统服务平衡与城镇化的空间关系

生态系统服务与城镇化的相互作用关系研究是目前国际人地系统研究的热点和前沿领域。以长江中游地区325个县为研究单元,通过生态系统服务供需平衡评估矩阵法与城镇化相关指标分别测算了1995年、2005年、2015年生态系统服务平衡状况和城镇化水平,同时运用双变量空间自相关模型、空间计量模型探索了生态系统服务平衡与城镇化的空间关系。研究结果表明：（1）研究期间长江中游地区生态系统服务平衡状况不断恶化,而城镇化水平则持续上升;（2）生态系统服务平衡与城镇化之间存在显著负相关关系,不同区域的空间聚类模式表现出异质性;（3）添加控制变量的空间计量模型被证明能更好解释生态系统服务平衡与城镇化的空间关系,结果显示城镇化对态系统服务平衡的影响具有负外部效应,这种负外部效应在城镇化发展到一定阶段时逐渐减弱。建议,在城镇化进程中应统筹管理生态空间,尝试跨区域合作,实现生态与经济资源的共享与互补。     

不同积水生境对河南黄河湿地植物多样性的影响

湿地作为水陆交替的过渡地带,承担着重要的生态服务功能,湿地植物是生态功能作用发挥的基础。不同积水生境与湿地植物物种组成和分布关系密切。黄河流域是国家的重要生态屏障,湿地面积广阔,河南黄河湿地作为黄河湿地的重要组成部分,其积水生境对植物多样性的影响尚不清晰。为研究河南黄河湿地植物的多样性现状以及积水生境对其植物多样性的影响,采用样方和样线相结合的方法对河南省7个黄河湿地自然保护区中的湿地植物进行调查,共设置样方981个。重点分析了不同积水生境湿地植物的主要群系和物种组成,研究了各生境物种多样性和群落多样性特征（α多样性）,对比了的不同积水生境植物物种组成相似性和群落间相似程度（β多样性）,明确了各生境的植物物种排序和指示种。结果表明：（1）河南黄河湿地植物群系以草本群系为主,共发现188种湿地植物,分属56科,138属;（2）不同积水状况湿地植物物种丰富度大小依次为：季节性积水 > 永久性积水 > 间歇性积水 > 季节性水涝,主要群系总数与物种丰富度趋势表现一致;（3）不同积水生境湿地植物的物种组成存在显著差异,季节性积水和永久性积水生境中植物物种组成相似性和群落间相似程度最高,各积水生境均有明显的优势种和指示种。河南黄河湿地积水生境在不同流段差异显著,不同积水生境下植物多样性和主要植物群系有明显区别,进行湿地生态建设时,建议优先保护季节性积水生境,减少季节性水涝生境的产生,以达到维持物种多样性,发挥湿地最大生态价值的目的。     

黑河中游主要农作物灌溉制度优化

科学的灌溉制度是干旱半干旱地区农业生产的重要保障。黑河位于西北干旱区,是我国第二大内陆河,且当地中游农业灌溉和下游生态需水矛盾十分突出。利用DSSAT （Decision Support for Agro-technology Transfer）模型模拟了黑河中游地区玉米、小麦、油菜、马铃薯的生长情况,对比分析了四种作物生育期内需水量变化与当地降水条件、现行灌溉制度之间的差异。通过设置灌溉组合探究了四种作物最适宜的灌溉制度,并计算了优化灌溉制度下的节水潜力。结果表明：DSSAT模型通过参数校正与验证后,对四种作物生长过程模拟性能较好,产量标准化均方根误差（nRMSE）均低于15.0%,决定系数（R²）均达到0.65以上。缺水量模拟结果表明,四种作物生长季平均水分亏缺介于122.5-367.0 mm。通过调整灌溉制度,可使玉米、小麦、油菜、马铃薯的水分利用效率分别提高54.8%、25.0%、18.3%和51.3%,且产量变幅均低于5.0%,实现了高产节水的目的。在研究区实施最优灌溉制度,中游农业灌区每年可以节省8.1×10⁸ m³的水资源量,用于支持下游生态保护。     

珠三角河网链状硅藻物种组成及生态特征

珠三角河网水域是珠江之水流入南海的必经之地,于2012年和2015年对该水域的链状硅藻的时空特征及其影响因素进行了分析。共发现链状硅藻18种(包括变种和变型),颗粒沟链藻是该水域的绝对优势种,也是该区域水体富营养化的重要指示物种。总生物量的时间变化模式呈现枯水期差异较大,丰水期差异较小的特点,主要是受到径流量、透明度和水温差异的影响;空间特征主要表现为广州市周边站位的生物量明显偏高,主要受水体富营养化的影响。不同链状硅藻的相对百分组成显示,颗粒沟链藻是绝对优势种,变异直链藻易在枯水期与其形成竞争优势。沟链藻属的链长一般大于直链藻属,这主要得益于其形态结构较稳固的优势;此外,透明度、营养盐和pH值等也是影响链长的重要因素。     

新疆白杨河流域特征及生态植被需水分析

新疆白杨河流域地跨上游乌鲁木齐市达坂城及下游吐鲁番市托克逊县两个行政区,上游达坂城区位于天山博格达峰山前冲击、洪积山间盆地干旱区,源于天山多支源流汇集于盆地南端峡口,基于峡口形成下游并由有多支流沿程补给白杨河干流,穿越极端干旱戈壁荒漠区的托克逊县直至末端吐鲁番市境内尾闾-艾丁湖,是我国典型少有的跨越干旱与极端干旱叠加型流域灌区,水资源有效利用及水生态环境保护具有重要作用。遵循流域各河流水系形成的自然生态环境属性及河道取水工程节点,采用Penman-Monteith法生态需水定额和卫星遥感面积识别及水文年内展布方法,分析评估流域内上下游绿洲生态环境植被需水量和河流生态基流及其调控断面。结果表明,上游达坂城区黑沟河年生态需水量、生态基流、年均径流占比和控制断面,分别为921万m³、0.29m³/s、18%和黑沟渠首;阿克苏河为1048万m³、0.33m³/s、12%和阿克苏渠首;高崖子河为862万m³、0.27m³/s、12%和高崖子渠首;下游托克逊境内由白杨河干流调节,艾丁湖等生态需水量分别为4256万m³、1.35m³/s、32%和小草湖渠首。白杨河流域年生态需水7880万m³,生态基流2.50m³/s,生态水占年均径流量17%,分析结果为流域生态环境管理保护提供依据。     

Length-weight relationships of four fish species from the lower reaches of the Nujiang River and its tributaries in China

As one of the largest Southeast Asian rivers, flowing through China, Myanmar, and Thailand, the Nujiang (Salween) River contains a unique and rich diversity of fish species. In the present study, we investigated the length–weight relationships (LWRs) of four fish species (Pteronemacheilus meridionalis, Devario shanensis, Exostoma gaoligongense, and Glyptothorax granosus) collected from the lower reaches of the Nujiang River and its tributaries (24.175N~25.842N, 98.861E~98.903E), including the Mengboluo, Kungong, Luomingba and Laowo rivers in southwest China. Specimens were collected by using drift gill nets (100 m length × 1.5 m depth or 3 m depth, mesh-size: 1 cm-5 cm), cast nets (6.5 m, mouth opening: 35 × 45 cm², mesh-size: 4 mm) , and an electric shocker apparatus (12 V, 200 Hz) from different regions in the Nujiang River basin in September and October 2019 and June and September 2020. Before the collected fishes were placed in formalin, standard length (SL) and net weight (W) were measured respectively to the nearest 0.1 cm and 0.1g, respectively. Based on searches of the FishBase database and other relevant scientific literature, this study provides a new record of maximum size for P. meridionalis and LWRs for the four fish species.