Cd污染及其与大气CO2浓度升高、N添加复合作用对大叶相思生长的影响

为了解Cd污染胁迫下树木对CO_2浓度升高、N添加及其复合作用的响应,应用开顶箱,探讨Cd及其与CO_2、N的复合作用对大叶相思(Acacia auriculiformis)基径、树高和生物量的影响。结果表明,Cd添加抑制大叶相思基径、树高和生物量的增长,并且具有时间滞后性;大气CO_2浓度升高、N添加及CO_2+N均有缓解Cd对植物生长抑制作用的趋势,其中, N添加更能促进大叶相思基径的生长,树高生长则对CO_2升高更为敏感;在Cd污染土壤中,N添加的缓解作用最显著。因此,氮肥管理是重金属污染土地修复初期促进植物修复的重要策略。     

渭河陕西段沉积物重金属空间分布及来源解析

为了了解渭河陕西段河道沉积物重金属空间分布特征,本研究对渭河陕西段干流及其支流17个采样点沉积物中的10种重金属元素(Cd、Sb、As、Co、Cu、Pb、Ni、Cr、Zn、Mn)含量进行测定及来源辨析。结果表明: 重金属元素Cd、Sb、As、Co、Cu、Pb、Ni、Cr、Zn、Mn的平均含量分别为0.10、1.24、11.73、11.95、24.90、24.91、29.31、54.18、72.74、626.85 mg·kg^-1, 除Cd的变异系数大于1以外,其他元素的变异系数均低于0.5。其中,Cd、Pb、Cr含量于灞河入渭处达到峰值,Co和Mn在黑河入渭处达到峰值,Cu和Zn在清姜河入渭处达到峰值, Sb、As和Ni分别于沙王渡、咸阳铁桥和林家村处达到峰值。相关性分析、主成分分析和聚类分析表明,Cd、Co、Cu、Pb、Ni、Cr、Zn、Mn主要来源于以工业源和生活源为主的污染源;Sb、As主要来源于农业和地球化学污染源。     

异养硝化-好氧反硝化菌脱氮相关酶系及其编码基因的研究进展

水体氮素污染日益严重,如何经济、高效地去除水体氮素已成为研究热点。近年来,研究人员已从不同环境中分离到许多同时具有异养硝化和好氧反硝化功能的菌株,此类菌生长迅速,可在好氧条件下同时实现硝化和反硝化的过程,并可用于脱除有机污染物,是一类应用潜力巨大的脱氮菌。目前,异养硝化-好氧反硝化菌的脱氮途径和机制主要是通过测定氮循环中间产物或终产物、测定相关酶活性、注释部分氮循环相关基因及参考自养硝化菌和缺氧反硝化菌的氮循环途径等进行研究,其完整的氮素转化途径和氮代谢机制还需要进一步明确。总结了目前异养硝化-好养反硝化菌的脱氮相关酶系及其编码基因的研究进展,以期为异养硝化-好氧反硝化菌的理论研究及其在污水脱氮处理上的应用提供参考。     

应对气候和生态环境危机促进全球可持续发展——UNEP与自然和谐共处报告简述

2021年2月18日,联合国环境署发布《与自然和谐共处：应对气候、生物多样性和污染危机的科学蓝图》。报告指出：气候变化、生物多样性下降和环境污染已经成为全球三大环境紧急情况;人与自然关系面临着社会经济发展压力加剧环境风险、遏制环境恶化的全球承诺尚未兑现、环境风险威胁可持续发展目标等多重挑战;全球亟需开展以联合国可持续发展目标为框架的系统变革,加快应对全球环境危机的重点行动,改革资源环境和经济系统,提高粮食、能源和水系统的环境友好性与可持续性,加强对人体健康与生态环境健康的协同保护,进而推动人与自然的和谐共处以及可持续发展。该报告结合全球环境评估的最新进展,强调了社会-经济-环境可持续发展仍是未来的重要研究课题,对我国社会-生态系统与可持续发展等领域的科学研究有如下启示：（1）创新社会-生态系统的综合集成研究,探寻不同发展路径和气候变化情景下社会-生态系统时空演变特征与趋势;（2）注重科学研究对决策的支撑以及与国际重大议程的衔接,探索和创新可持续发展的中国方案。     

绿色基础设施的生态及社会功能研究进展

随着城市化进程的加快,城市硬化地表不断挤占透水表面,使得绿色基础设施规模不断下降、破碎化程度逐渐加大,严重影响了绿色基础设施服务功能的有效发挥。绿色基础设施的发展经历了早期萌芽、初步形成和快速发展三个阶段,主要在宏观尺度研究区域生态安全,中观尺度促进城市可持续发展,微观尺度解决社区生态环境问题。目前绿色基础设施的研究内容集中在其生态功能和社会功能两个方面,主要关注调蓄降雨径流、消减非点源污染、调节区域微气候、居民健康与福祉和空间布局公平性。而供需结构的合理配置也是决定绿色基础设施服务水平的关键因素。未来的研究应加强与相关学科的交叉融合,完善绿色基础设施功能的测度与评估方法,将绿色基础设施建设与实际规划相结合,以期为区域可持续发展和国家生态文明建设提供支撑与保障。     

东江流域景观格局对氮、磷输出的影响

基于实地采样水质数据与遥感解译所得土地利用数据,采用相关分析和冗余分析,从时间和空间两个尺度,探讨东江流域景观格局与氮、磷输出的关系。结果表明：（1）城镇和水域面积占比与河流氮磷含量正相关,林地和草地面积占比与河流氮磷含量负相关。（2）景观分裂指数（DIVISION）、香浓多样性指数（SHDI）、散布与并列指数（IJI）、边缘密度（ED）和斑块密度（PD）等景观指数与河流氮磷含量呈正相关关系,最大斑块指数（LPI）、蔓延度指数（CONTAG）和相似邻近比例（PLADJ）与河流总氮总磷含量负相关。（3）平水期河流水质与景观格局的相关性强于丰水期;从空间尺度来看,集水区尺度与河流水质的相关性好于缓冲区尺度;此外,总氮对于景观格局的响应比总磷更敏感。     

The effect of temperature changes and K supply on the reproduction and growth of Bolboschoenus planiculmis

温度变化和钾添加对扁秆藨草生长及繁殖的影响 人类活动导致的气候变暖和农业面源污染已被认为是影响湿地植物生长和繁殖的重要因素。为了预 测和缓解这些人类活动的影响,研究沼泽植物如何响应这些环境变化具有重要意义。本研究选取在欧亚 大陆广泛分布的莎草科球茎植物扁秆藨草(Bolboschoenus planiculmis)为研究对象,考察气温变化(恒温： 15、20、25 °C及交替温度：20/10和30/15 °C)和钾添加(0、1、3、9 和18 mmol/L)对其生长和繁殖性状 的影响。研究结果表明,高的恒温(20、25 °C)比高的交替温度(30/15 °C)更有利于扁秆藨草球茎的形成, 而地上生物量和株高一般在较高温度下(30/15、25 °C)达到最大值。扁秆藨草的繁殖和生长性状均与施钾量 呈驼峰型关系,最适施钾量在1–3 mmol/L K。高恒温效应和最适钾浓度的交互作用对繁殖性状的促进作 用最大,但是,较高的温度(30/15和25 °C)和0–9 mmol/L的钾浓度只促进了生长性状的生长。综上所述, 扁秆藨草的种群优势度可能受益于全球变暖和额外的钾添加。     

An analytical study of the factors that influence COVID-19 spread

The outbreak of the coronavirus disease 2019 (COVID-19) continues to constitute an international public health emergency. Seasonality is a long-recognized attribute of many viral infections of humans. Nevertheless, the relationship between environmental factors and the spread of infection, particularly for person-to-person communicable diseases, remains poorly understood. This study explores the relationship between environmental factors and the incidence of COVID-19 in 188 countries with reported COVID-19 cases as of April 13, 2020. Here we show that COVID-19 growth rates peaked in temperate zones in the Northern Hemisphere during the outbreak period, while they were lower in tropical zones. The relationships between COVID-19 and environmental factors were resistant to the potentially confounding effects of air pollution, sea level, and population. To prove the effect of those factors, study, and analysis of the prevalence of COVID-19 in Italy, Spain, and China was undertaken. A fuzzy logic system was designed to predict the effects of that variables on the rate of viral spread of COVID-19.     

畜禽钙磷和微量元素营养研究进展

矿物元素在畜禽生长发育、新陈代谢、神经活动、免疫功能、内分泌等几乎所有的生命活动过程中都发挥着重要的生理作用,分为钙、磷、钠、镁等常量元素和铁、锰、钴、铜等微量元素。某种矿物元素摄入不足或在体内过量蓄积、矿物元素间比例失调,都将引起严重后果。随着畜禽养殖业的集约化规模化发展,饲用矿物元素用量迅速增加,但存在不合理使用的情况,造成了资源浪费和环境污染。因此,在满足畜禽营养需要量的前提下,合理地使用矿物元素剂型及剂量,实现降低矿物元素经畜禽粪污向环境中的排放量,不仅利于集约化畜禽养殖业的发展,同时也能有效降低畜禽粪污中的重金属含量,为种植业提供优良的有机肥来源,维护生态系统的平衡,促进种植业和养殖业的可持续健康发展。基于此,以畜禽体内含量最高的常量元素钙磷和微量元素为切入点,介绍了饲用矿物元素的应用现状、畜禽矿物元素基础需要量及合适的添加范围,着重综述了新型饲用微量元素的开发与应用进展,并探讨了矿物元素动态饲喂模式的可行性及有效性,以期为合理利用矿物元素资源及进一步解决全球生态农业研究的畜禽矿物元素导致的环境污染提供参考。     

Eutrophic status influences the impact of pesticide mixtures and predation on Daphnia pulex populations

Pesticides, nutrients, and ecological stressors such as competition or predation co‐occur in freshwater ecosystems impacted by agriculture. The extent to which combinations of these stressors affect aquatic populations and the role of nutrients availability in modulating these responses requires further understanding. In this study, we assessed how pesticides affecting different taxonomic groups and predation influence the response of Daphnia pulex populations under different trophic conditions. An outdoor experiment was designed following a factorial design, with the insecticide chlorpyrifos, the herbicide diuron, and the predation by Notonecta sp. individuals as key stressors. The single impact of each of these stressors, and their binary and tertiary combinations, was evaluated on D. pulex abundance and population structure under mesotrophic and eutrophic conditions for 21 days. Data were analyzed using generalized linear mixed models estimated by means of a novel Bayesian shrinkage technique. Our study shows a significant influence of each of the evaluated stressors on D. pulex abundance; however, the impacts of the herbicide and predation were lower under eutrophic conditions as compared to the mesotrophic ones. We found that binary stressor interactions were generally additive in the mesotrophic scenario, except for the herbicide–predation combination, which resulted in synergistic effects. The impacts of the binary stressor combinations in the eutrophic scenario were classified as antagonistic, except for the insecticide–herbicide combination, which was additive. The tertiary interaction resulted in significant effects on some sampling dates; however, these were rather antagonistic and resembled the most important binary stressor combination in each trophic scenario. Our study shows that the impact of pesticides on freshwater populations depends on the predation pressure, and demonstrates that the combined effect of pesticides and ecological stressors is influenced by the food availability and organism fitness related to the trophic status of freshwater ecosystems.