海南热带山地雨林幼苗幼树的光合能力与水分利用效率

应用Li-6400光合测定系统研究了海南岛热带山地雨林林内幼苗、幼树的最大光合能力及其水分利用效率.结果表明:150个树种中,大戟科中平树的最大光合速率(Pmax)和山毛榉科竹叶栎的水分利用效率(WUE)最高,分别为13.27μmol.m-2.s-1和5.99mmol.mol-1;桃金娘科柬埔寨子楝树的Pmax和大戟科山乌桕的WUE最低,分别为1.35μmol.m-2.s-1和2.4mmol.mol-1.其中,Pmax以桑科的平均值最高,桃金娘科最低;WUE以山矾科的平均值最高,桑科最低;但各科间的差异均不显著(P>0.05).乔木和灌木之间的Pmax和WUE也无显著差异(P>0.05).Pmax随着科分布区的扩大而增大,为宽分布科>中分布科>窄分布科,且差异显著(P<0.05);WUE无显著差异.在种的层次上,随着物种分布区的扩大,植物Pmax逐渐增大,为热带亚热带温带种>热带亚热带种>热带种>海南特有种.而WUE则相反,为海南特有种>热带亚热带种>热带种>热带亚热带温带种.     

厦门市海岸带水污染负荷估算及预测

综合采用灰色模型、曲线回归等预测方法,建立了基于厦门市海岸带特征的主要污染源水污染负荷估算及预测模型,并采用厦门市历年统计数据对模型加以验证.对厦门市近岸海域近10年的废水和主要污染物质排放量估算的结果表明:万元产值工业废水排放量呈逐年下降的趋势,而各污染物的排放总量却逐年缓慢增长;在点源污水排放总量预测中,约76%的氮、磷来自于生活污水;在非点源污染负荷中,农业非点源中的氮、磷负荷占较大比例,城市非点源污染负荷比例最小.2005年厦门海岸带各污染源产生的氮污染负荷大小比较结果为:生活污染源>农业非点源>工业污染源>旅游业污染源>城市非点源,磷污染负荷则为:农业非点源>生活污染源>工业污染源>旅游业污染源>城市非点源.     

福建省生态环境与高质量发展耦合关系及驱动机制

研究生态环境与高质量发展耦合关系时空演变及驱动机制，对实现可持续发展、构建生态文明体系和建设美丽中国具有重要意义。综合构建了生态环境-高质量发展指标体系，运用耦合协调度模型、空间马尔科夫链和BP神经网络-地理加权回归组合模型，系统探讨2005-2020年福建省生态环境与高质量发展耦合关系的时空演变及驱动机制。结果表明：（1）研究期间，福建省生态环境指数整体稳定，而高质量发展指数呈现先降低后上升的变化趋势，二者在空间上的组合关系整体呈现错位特征。（2）福建省县域生态环境与高质量发展指标之间的耦合关系呈先降低后上升的趋势，且呈现明显的空间异质性。（3）协调发展和绿色发展是驱动生态环境质量提高的关键因素，其影响程度呈"圈层式"空间分布特征。     

基于改进遥感生态指数的宁夏沿黄平原区生态环境质量评价

区域生态环境质量评价是国民经济建设与可持续性发展规划的基础，是生态学研究的主要方向之一。以土地利用/覆盖数据和Landsat OLI数据为基础，分别在ArcGIS和GEE平台上进行景观多样性指数（Landscape Diversity Index，LDI）与归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index，NDVI）、湿度（Wet Index，WI）、归一化裸土和建筑指数（Normalized Difference Building-Soil Index，NDBSI）、遥感生态指数（Remote Sensing Based Ecological Index，RSEI）和改进遥感生态指数（Modified Remote Sensing Ecological Index，MRSEI）的计算。在LDI最佳尺度约束下分析表明，宁夏沿黄平原区景观多样性指数具有显著尺度依赖特征（P<0.001），阈值出现在3000 m×3000 m。主成分分析（Principal Component Analysis，PCA）解释了研究区改进遥感生态指数主要受到NDVI和LDI影响，其中NDVI是PC1（特征值贡献率68.98%）的决定因子，特征向量为0.8901；LDI为次要决定因子，特征向量为-0.4146，该分量在MRSEI计算中分值较高。LDI是PC2（特征值贡献率28.76%）的决定因子，特征向量为0.9100；NDVI为次要决定因子，特征向量为0.4056，该分量在MRSEI计算中分值较低。从MRSEI在应用中可信性来看，其在分析中采用LDI替代LST有效地避免了RSEI分析中NDBSI和LST之间存在的生态学意义重复表达和多因子向量投影中的高度聚集。研究区空间异质性主要以"差"和"较差"级别分布在不同土地利用/覆盖类型交错区且以环绕研究区为主要特点。在"差"到"好"梯度上，斑块密度为减少趋势由8.3个/km²减少到5.9个/km²，而平均斑块面积呈增加趋势由0.120 km²增加到0.169 km²。综合来看宁夏沿黄平原区生态环境质量总体MRSEI值为0.0117刚好超过"较好"水平下限。     

黄河中游晋陕峡谷延安段新发现的石制品

2018年6月,我们在黄河中游晋陕峡谷陕西一侧延安段新发现5处旷野石器地点,采集石制品556件,部分石制品暴露于黄土地层的剖面上。古人类加工石制品的原料来自于黄河河床和阶地的砾石层,岩性以石英岩为主,其次为石英。除上述两种原料之外,燧石、硅质岩、硅质灰岩、石英砂岩、细砂岩、蛋白石、玛瑙、火成岩等也有少量使用。石制品类型包括石锤、石核、石片、工具、断块和碎片屑,尺寸以小型为主。石核和石片以自然砾石台面者居多。剥片主要采用锤击法直接剥片,少量使用砸击法,可能偶而使用碰砧法和锐棱砸击法。工具多为以石片为毛坯加工而成的中小型刮削器,有少量以砾石为毛坯加工而成的砍砸器。伏羲村、苏亚河、高家畔、延水关4个地点发现的石制品原生埋藏地层为黄河第二级阶地上覆的马兰黄土堆积,该套地层形成于晚更新世晚期,石制品属简单的石核-石片工业,可能属于旧石器时代晚期。衣锦滩地点的石制品分别埋藏于黄河第二级阶地上覆的马兰黄土堆积和黄河第一级阶地上覆的土状堆积中,时代分属于旧石器时代晚期和新石器时代。本次新发现的旧石器地点进一步扩大了黄河晋陕峡谷地区旧石器遗存的分布范围,丰富了该地区旧石器文化的内涵,为未来的研究工作提供了新线索。     

基于地基激光雷达点云的植被表型特征测量

植物表型是基因型与外界环境共同作用的结果。精确测量植物表型对于植物生理特征与功能性状研究具有重要意义。本研究以加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)为对象,对20株植株进行3个月室内培养,各月利用地基激光雷达扫描(terrestrial Li DAR scanning,TLS)系统对实验植株进行多站扫描和点云融合,实现对植株生长过程的连续观测。对于扫描获取的离散点云,利用多端点三维坐标重构法获取植株高度,并基于叶片点云的Delaunay三角网重构叶片表面,获得植株的真实高度、叶面积、叶倾角和方位角等结构参量。对比手动测量结果,发现基于点云重构获得的植株高度与真实植株高度对比,二者间相似性的决定系数(R2)为0.991,叶面积、叶倾角、方位角相似性R2分别为0.989、0.949和0.871;基于TLS点云重构法实现了非破坏性的植物表型测量,能够获得高精度的植物表型特征;多时相扫描能精确监测植物生长过程的表型特征变化。     

重组酶介导等温核酸扩增方法快速检测土壤沙门氏菌

【背景】沙门氏菌(Salmonella)是一种可以引起人畜患病的致病菌,也是最主要的食源性细菌之一。土壤中的沙门氏菌可通过蔬菜等植物进入人体,引发食物中毒。但由于土壤性质及其他微生物的干扰,如何快速甄别土壤是否受到沙门氏菌的污染仍是一个难题。【目的】建立一种快速、灵敏检测土壤沙门氏菌的实时重组酶介导等温核酸扩增(Real-Time Recombinase Aided Amplification,RT-RAA)方法。【方法】针对沙门氏菌invA基因序列设计特异性引物和探针,构建含有invA基因待检片段的重组质粒,评价RT-RAA方法的灵敏度;分别以肠炎沙门氏菌、大肠杆菌、福氏志贺氏菌和金黄色葡萄球菌的基因组DNA为模板,评价RT-RAA方法的特异性;RT-RAA方法用于番茄、生姜土壤中沙门氏菌的检测,同时用平板培养法进行验证。【结果】RT-RAA方法可用于重组质粒中invA基因片段的检测,在39℃条件下,20 min内即可获得检测结果,最低检测质粒拷贝数为10拷贝/反应,而且与大肠杆菌、福氏志贺氏菌和金黄色葡萄球菌无交叉反应。土壤样品DNA的RT-RAA检测结果显示,供试番茄土已被沙门氏菌污染,而生姜土则没有,与平板培养结果一致。【结论】RT-RAA方法具有灵敏度高和特异性强的特点,可用于土壤沙门氏菌污染的快速检测。     

Fe3O4对施氏假单胞菌反硝化过程的影响

生物反硝化是目前废水深度处理中应用最为广泛的硝酸盐氮处理技术,但该方法一般停留时间较长,在冬季因低温处理效果欠佳,因此有必要开发反硝化强化技术。以施氏假单胞菌Pseudomonas stutzeri为研究对象,考察了不同投加量下Fe3O4对P. stutzeri反硝化过程的影响。结果显示当Fe3O4投加量由0 mg/L增至4 000 mg/L时,硝酸盐氮最大比降解速率由18.0 h–1增加至23.7 h–1,体系中的总蛋白含量以及细菌体内的铁含量显著增加。RT-qPCR和非标记 (Label-free) 定量蛋白组学分析表明,投加4 000 mg/L Fe3O4体系中的P. stutzeri,其反硝化功能基因napA、narJ、nirB、norR、nosZ表达量分别提高了55.7%、24.9%、24.5%、36.5%、120%,对应反硝化还原酶Nap、Nar、Nir、Nor、Nos表达量提高了85.0%、147%、16.5%、47.1%、95.9%。对比体系中“游离细菌”和“Fe3O4粘附细菌”,发现二者的反硝化功能基因以及反硝化相关酶没有显著差别;而Fe3O4粘附细菌电子传递相关蛋白表达量有所提高,说明了Fe3O4通过与细菌直接接触促进其生长代谢,导致体系中细菌总量的增加,从而提高反硝化速率。该结果可为反硝化强化技术的开发提供理论支撑。     

3D生物打印技术在微生物修复中的应用

排放到环境中的各种农药、多环芳烃、卤代芳烃等有机污染物以及阻燃剂等新兴污染物,对环境污染、农产品质量和环境安全造成了沉重负担。因此,有效去除环境中的有机污染物已成为迫在眉睫的挑战。3D生物打印技术已经在医学材料、制药等行业中发挥着重要作用。现在,越来越多的微生物被确定适合通过3D生物打印生产具有复杂结构和功能的生物材料。微生物的3D生物打印越来越受到环境微生物学家和生物技术专家的关注。本文综述了用于污染物微生物去除的不同3D生物打印技术的原理和优缺点,及用于微生物生物修复技术的可行性,并指出了可能遇到的限制和挑战。     

好氧活性污泥体系中磺胺类抗生素生物降解的研究进展

磺胺类抗生素(Sulfonamides,SAs)是一类被广泛应用于医疗和畜禽养殖的抗菌药物,但其在人和动物肠道中的可降解性较差,会通过人及畜禽粪便和尿液的排放进入污水处理系统。目前,污水处理厂中的好氧活性污泥(Aerobic activated sludge,AAS)被证实能够有效转化SAs。文中基于对国内外文献的调研,总结了好氧活性污泥体系中SAs生物降解的研究进展,对生物降解机理、主要的生物降解途径和影响降解效率的环境因素进行了梳理与回顾,并针对现有研究的不足提出展望,以期为优化污水处理厂中SAs的生物降解提供科学依据。