水生植物在河流健康评价中的应用研究进展

水生植物是河流生态系统中的初级生产者,积累了一定时期的水文、物理和化学压力, 不仅具有很好的环境指示作用, 而且能够很好的反映河流生态系统的健康状况。基于水生植物的评价方法有指示物种法、多指标植物指数法和预测模型法。重点阐述了三种评价方法的研究现状, 分析了其特点和适用性; 指出了现有水生植物评价方法所存在的问题, 得出我国今后应该建立水生植物多要素综合评价方法, 根据各评价指标对河流生态系统健康状况的贡献大小, 对指标体系内的指标进行赋权, 进而计算其综合得分; 提出了今后我国利用水生植物评价河流健康状况的措施。     

蓝细菌别藻蓝蛋白ApcE与ApcF不形成复合物

进行了Anabaena sp.PCC7120的别藻蓝蛋白ApcE与ApcF的体内重组的光谱和apcE和apcF基因的细菌双杂交的研究。在提纯前PCB-ApcE/PCB-ApcF的吸收及荧光光谱峰与PCB-ApcF的峰位置一致,而提纯后PCB-ApcE/PCB-ApcF的吸收及荧光光谱峰与PCB-ApcE的峰位置一致,表明ApcE与ApcF不能形成复合物。pBT-apcF与pTRG-apcE的转化细胞能在无3氨基-1,2,4三氮唑（3-AT）的非选择性培养基上生长,而不能在有3AT的选择性培养基上生长,说明在转化过程中未产生能抗3-AT的HIS3报告基因,进一步证实ApcE与ApcF间没有相互作用。     

蓝细菌6803中糖基转移酶Sll1466对胁迫响应及其对糖基化、磷酸化反应的调控作用

糖基转移酶存在于原核和真核生物中,参与低聚糖和多糖的生物合成,在生物转化过程中起着重要的作用．本研究中我们去除了Synechocystis PCC 6803中的糖基转移酶基因sll1466．在不同培养基的光合自养条件下,Sll1466缺失突变体较野生型的细胞内部结构变化明显(超薄电镜观察),突变体在缺碳培养基条件下羧酶体含量比野生型高,并且在0.5 mol/L NaCl条件下的肝醣含量也明显高于野生型．突变体在不同光密度生长条件下的吸收光谱与野生型差异明显．分子水平上,突变体较野生型显现出如下3个方面的差异：a．2个碳水化合物选择性OprB孔蛋白在类囊体膜上发生糖基化;b．核杆连接蛋白CpcG1(Slr2051)在类囊体膜的上清中发生磷酸化;c．与上述表型差异相关的基因的转录水平亦呈现相同的变化趋势．这些结果预示着Sll1466在调控蓝细菌6803生理、代谢及能量转化等方面有着重要作用．     

UV-C光催化纳米TiO2对蓝藻生长影响的研究

研究了UV-C光催化纳米TiO2对蓝藻生长的影响。从生理上分析了UV-C光催化纳米TiO2具有促进蓝藻中鱼腥藻7120体内活泼态氧化物O2,.OH和H2O2的产生,抑制藻体中过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和超氧歧化酶(SOD)在内的抗氧化酶活性,降低可溶性蛋白(Soluble Pr)、藻蓝蛋白(C-PC)、叶绿素a(C-Chl a)和类胡萝卜素(C-Carotenoids)含量,最终表现为藻细胞生长代谢中光合速率和呼吸速率迅速降低,细胞增殖中遗传物质核酸含量下降,并出现几乎达到100%的细胞致死率;同时,通过显微镜观察发现,受试蓝藻细胞形态结构发生了明显变化。可以看出,UV-C光催化纳米TiO2能够有效抑制蓝藻生长。     

硅藻在河流健康评价中的应用研究进展

硅藻作为一种光合自养真核藻类,是水生态系统中重要的初级生产者,反映了水环境的平均状况.作为环境的指示生物,普通菱形藻、小舟形藻、极小异极藻均能指示水体富营养化状况,窄异极藻、结膜窗纹藻、念珠等片藻能反映出水体的贫营养状况;广缘小环藻、细纹长蓖藻、短缝藻能反映水体的酸度;肿节曲壳藻能指示水体中的Cu含量,肘状针杆藻能反映水体中的Zn浓度;其他硅藻种类亦能反映水体的受污染程度.本文综述了国内外对硅藻及硅藻指数的应用研究进展,指出了硅藻及硅藻指数在河流健康评价中所存在的问题,并提出了今后的研究方向:进一步完善硅藻的分类与鉴定;广泛开展不同地区及不同条件下硅藻水质监测与评价研究;注重筛选硅藻生物完整性指数并建立适宜的水质评价基准.     

硅藻在河流健康评价中的应用研究进展

Diatom, as a kind of autotrophic photosynthetic eukaryotic algae, is an important primary producer in aquatic ecosystem, and can reflect the average status of water environment. As the bio-indicators of the environment, Nitzschia communis, Navicula minuscula, and Gomphonema parvulum can indicate the eutrophication of waters, whereas Gomphonema angustum, Epithemia adnata, and Diatoma moniliformis can indicate the oligotrophication of waters. Cyclotella bodanica, Neidium affine, and Eunotia exigua are all the eosinophilic species that can indicate waters acidity, Aminutissimum nodusa can indicate water’s Cu concentration, and Synedra ulna can indicate the Zn concentration in waters. Some other diatoms can also indicate water’s contamination. This paper reviewed the research progress on the applications of diatom and diatom indices in river health assessment, pointed out the related existing problems, and put forward some future research directions, e.g., further perfect the classification and identification of diatoms, broadly carry out the researches of diatom indices upon different areas and conditions, pay more attention to the screening of diatom bio integrality indices, and establish a benchmark which suits for the assessment of water quality.     

基于连续统去除法的水生植物提取及其时空变化分析——以官厅水库库区为例

光谱特征变量的筛选作为水生植物识别的重要手段之一, 在水生植物种类识别研究中应用广泛。该研究将实测光谱特征提取与多时相Landsat 8 OLI影像数据分析相结合, 找到一种有效识别不同种类水生植物的特征变量。在水生植物反射光谱特征分析中引入矿质分析中普遍使用的连续统去除法, 对光谱重采样结果作连续统去除处理后提取光谱吸收深度特征。采用单因素方差分析法对比7个光谱重采样波段和3个连续统去除吸收深度敏感波段, 发现经连续统去除处理的短波红外1波段(SWIR1CR)对于不同类型的水生植物区分效果最佳。将连续统去除法应用到遥感影像处理上, 发现SWIR1CR波段能较好区分沉水植物和挺水植物; 结合影像归一化植被指数和SWIR1CR波段可较好区分三类水生植物。结合特征波段筛选结果采用支持向量机分类方法, 得到水生植物的分类结果精度为86.33%, 对比全生长期12期影像提取的水生植物分布图, 发现水生植物主要分布于官厅水库库区南北岸浅水区, 水生植物面积最大时约占库区总面积的35.13%; 其中沉水植物年内生长分布变化幅度较大, 6月上旬开始迅速生长; 10月份水生植物开始衰减; 11月份水生植物占库区面积的20%, 沉水、浮水植物大幅衰减消失。     

异质背景下黄河三角洲潮沟的遥感提取方法

以黄河三角洲为研究区域,针对该区域潮滩背景异质性强、潮沟宽度不一和潮沟各向异性强等特点,选取高分二号多光谱影像作为数据源,首先利用归一化水体指数(NDWI)和最大类间方差法(OTSU)提取宽阔潮沟,其次,使用改进的模糊C均值算法(MFCM)和多尺度高斯匹配滤波(MGMF),在削弱潮滩背景异质性的基础上增强细小潮沟,接着利用自适应阈值分割提取细小潮沟,最后合并细小潮沟和宽阔潮沟,形成完整的潮沟网络.不仅充分利用了高分二号影像的空间分辨率和光谱信息,也顾及了线状要素的几何特征,保证了潮沟提取结果的空间连续性.在4个局部测试区域,提取结果的Kappa系数大于0.8,总体精度高于97%,优于最大似然法和支持向量机.结果表明: 本研究提出的方法能够较完整地提取不同类型的潮沟,表现出较好的提取精度和稳定性,能够为潮沟的实时动态监测及其发育演化规律研究提供科学参考.     

山地枣树茎直径对不同生态因子的响应

以山地梨枣为试材,进行了枣树茎直径对土壤水势(WPs)、太阳辐射(Rs)、气温(Ta)、空气相对湿度(RH)等生态因子的响应试验研究。试验共设4个WPs区间的处理,连续测定枣树茎直径及不同生态因子的动态变化。结果表明:在果实膨大期,在-41—-390 kPa范围内,WPs越高的处理,其枣树茎直径(TD)越大;不同处理间枣树最大茎直径(MXTD)存在显著性差异,较高的WPs区间有利于茎直径的增加;MXTD是该期较为适宜的水分信息诊断指标。晴天时,茎直径日收缩幅度大;雨天白天时,茎直径基本处于同一水平,收缩不明显。TD与RH呈极显著正相关,与Ta呈极显著负相关关系,与Rs间无显著相关关系,RH与Ta是影响茎直径变化的最主要气象因子。综合考虑,枣树茎直径的微变化同时受到各种生态因子的影响,尤以RH、Ta、WPs的影响更为显著;WPs高时,WPs为影响茎直径变化的主要因子;WPs低时,RH成为影响茎直径变化的主要因子。