水盾草入侵机制及防治对策

生物入侵是当今世界难题之一,成为维护生物安全和生态安全的共同挑战。水盾草作为一种流行的观赏水草,原分布于美洲中部,伴随人类商业、运输等活动迁移到世界各地,现已成功入侵了亚洲、欧洲和大洋洲等地区,也在我国长三角地区广泛分布。本文介绍了水盾草的生态习性、危害、入侵成因、防治与管理等方面,从生物学特征和生境分析其入侵机制。由于很强的繁殖扩散能力和对新环境的适应能力等特性,水盾草一旦定居,即迅速生长,争夺本地物种的生存空间和资源,对入侵区域的环境、生物、经济产生负面影响。适宜的气候条件、空生态位资源是水盾草入侵的外部环境因素。目前,多种物理、化学和生物控制方法用于管理水盾草,但治理效果不一,需要综合使用多种手段,重复干预以达到管控的目的。为防止水盾草在我国大面积泛滥,亟需开展基础研究,科学预测;针对可能入侵水域,研究提出早期发现和快速响应的综合管理措施,科学治理和管理水盾草。     

基于SWMM模型的城市排水区域降雨及地表产流特征

以上海市中心城区典型排水区域为研究对象,基于SWMM模型连续模拟2009—2011年降雨径流,分析区域235场降雨及地表径流特征.结果表明: 该区域发生频率较高的降雨具有雨量小、强度低的特点,雨量为0～10 mm、平均降雨强度为0～5 mm·h^-1、降雨峰值为0～10 mm·h^-1的降雨发生频率最大,分别占所有研究降雨场次的66.4%、88.8%和79.6%,这对于该区域应用低影响开发措施削减小雨量或低强度降雨下的径流和面源污染具有重要意义;径流量总体随着降雨量增大而增大,区域降雨产流临界值不仅与降雨量有关,还与平均降雨强度和降雨历时有关,2 mm以下的降雨基本不产流;2～4 mm的降雨如降雨强度在1.6 mm·h^-1以下,产流量不到1 mm,当降雨量在4 mm以上、平均降雨强度大于1.6 mm·h^-1时,区域基本产流.基于SWMM径流模拟结果,建立适合该区域的径流量与降雨因子的回归方程,其调整R²均大于0.97,能较好反映该区域径流量与降雨因子的关系.研究结果可为该区域更好地规划低影响开发措施和削减排水系统溢流污染提供计算基础,并为类似区域的径流研究提供参考.     

代谢组学及其在微藻研究中的应用

代谢组学以完整的生物体为研究对象,运用合适的分析测试手段检测靶向或非靶向代谢物,结合统计模型进行分析解释。随着微藻研究的深入,微藻与代谢组学结合探究分子作用机理的研究日益增多。本文总结代谢组学的发展概况、研究流程及常用分析技术特点和代谢组学在微藻领域的研究进展,展望代谢组学在微藻研究的应用前景与发展趋势,并提出实际应用中所面临的困难与挑战。     

松嫩平原破碎化羊草草甸退化演替系列植物多样性的空间格局

物种多样性格局是国际生物多样性科学前沿领域热点问题.本文以松嫩平原破碎化羊草草甸退化演替系列(6种植物群落、144个斑块)为研究对象,系统地探讨了其α、β和γ多样性空间格局及其机理.结果表明:在羊草草甸退化演替系列中共发现87种植物,但没有一种能分布于所有斑块;羊草+鸡儿肠群落或羊草群落的α、β和γ多样性较高,多稀有种和特有种;碱地肤群落最低,少稀有种,无特有种;γ多样性与α多样性显著正相关,但与β多样性无相关性.各植物群落的α多样性与单个斑块面积呈显著幂函数关系,β多样性(相似性指数Sjk)仅羊草+鸡儿肠群落呈显著幂函数关系;斑块平均面积和总面积与α、γ多样性呈显著正相关,与β多样性无相关性.群落的物种丰富度越高,稀有种和特有种就越多,物种在局域斑块上灭绝的可能性越大;β多样性在物种多样性格局中的重要性与生境破碎化程度有关.     

有机氯农药在大滨鹬和红腹滨鹬体内的富集程度

为探讨东亚-澳大利西亚迁徙路线上的鸻鹬类体内有机氯农药的含量及来源,本研究以该迁徙路线上的大滨鹬(Calidris tenuirostris)和红腹滨鹬(C.canutus)为研究对象,用索氏提取法对这两种鸟的胸肌和皮下脂肪中的有机污染物进行萃取,并用气相色谱法对19种有机氯农药进行检测。结果表明,HCHs、DDTs、硫丹Ⅱ等14种有机氯农药在大滨鹬和红腹滨鹬的组织中均有不同程度的检出,所有样品中的含量最高值达1 573.5 ng/g脂重;在检出的14种有机氯农药中,α-HCH、β-HCH、γ-HCH、p,p′-DDE、硫丹Ⅱ、硫丹硫酸酯和/或p,p′-DDT的检出率达100%;在大滨鹬的肌肉组织、红腹滨鹬的肌肉和脂肪组织中,p,p′-DDE的残留量最高;而在大滨鹬的脂肪组织中硫丹硫酸酯和/或p,p′-DDT的含量最高;目标物中的艾氏剂、异狄氏剂、七氯、反式氯丹等未达检出限或含量较低。我们对比了不同物种及不同组织样本中有机氯农药的富集程度,红腹滨鹬的肌肉组织中HCHs的沉积量显著高于大滨鹬,而大滨鹬的脂肪组织中硫丹硫酸酯和/或p,p′-DDT的含量显著高于红腹滨鹬。此外,分别对比两个物种的肌肉组织和脂肪组织中有机氯农药沉积量,部分有机氯农药在脂肪组织中的沉积量显著高于肌肉组织,说明相比于肌肉组织,有机氯农药可能更易于在脂肪组织中累积。     

基于植被数量分类的排水疏干影响下若尔盖高原沼泽退化特征

2009年,在对若尔盖高原沼泽的生态特征、环境质量考察和排水疏干沼泽样带生态调查的基础上,采用TWINSPAN分类方法,将研究区20个典型沼泽样地划分为原始沼泽、长期排水退化沼泽和短期排水退化沼泽3种类型,每类退化沼泽包含轻度退化、中度退化和重度退化3个退化等级,研究不同程度退化沼泽的植被和土壤退化特征.结果表明: 若尔盖高原沼泽退化主要受排水方式、排水强度和土壤水分梯度的驱动.植物群落退化过程较土壤退化过程变化明显.其中,植物群落水分生态型的结构变化最显著,在长期排水和短期排水的影响下,沼生植物重要值由0.920分别下降至0.183和0.053,中生植物重要值由0.029分别上升至0.613和0.686.土壤对沼泽退化的响应具有滞后性,其理化性质呈一定的变化规律,但差异尚未达到显著水平.土壤水分和氮、钾等养分含量是影响若尔盖高原排水疏干退化沼泽植物物种分布的关键因素.     

富营养水体生物修复中浮游植物的群落特征

通过对生物修复中富营养小水体浮游植物群落的分析,探讨了生物修复对浮游植物的影响以及浮游植物对环境因子改变的响应。生物修复实施后的浮游植物种类数比实施前多;浮游植物细胞数和生物量却有明显的下降;而对于Shannon Weaver多样性指数,实施后较实施前有明显的上升;生物修复过程中美丽胶网藻水华得到控制,优势种的指示性由中污变为寡污,优势度也由极度的高优势变为中低度优势,水体治理的前期阶段浮游植物群落的种类组成和结构有明显的改变;浮游植物种类数分别与正磷酸盐和氮磷比呈显著负、正相关,正磷酸盐的浓度与氮磷比的大小对水体浮游植物的种群结构变化具有重要影响。       

黄酮类醛糖还原酶抑制剂的三维定量构效关系研究

目的：建立黄酮类化合物抑制剂活性的三维定量构效关系模型,为进一步进行黄酮类醛糖还原酶抑制剂（ARI）的活性与三维结构关系的研究提供重要依据。方法：采用比较分子力场分析法（CoMFA）和比较分子相似性指数分析法（CoMSIA）,系统研究了75个新型ARI的三维定量构效关系。结果：CoMFA和CoMSIA模型的交互验证相关系数q^2值分别为0.603和0．706、非交互验证相关系数r2值分别为0.956和0.900。结论：CoMFA和CoMSIA模型均具有较强的预测能力,CoMFA和CoMSIA模型的三维等值线图直观地解释了化合物的构效关系,阐明了化合物结构中各位置取代基对黄酮类醛糖还原酶抑制剂活性的影响,为进一步结构优化提供了重要理论依据。     

九段沙上沙湿地植物N、P、K的分布特征与季节动态

2005年4-12月逐月对长江口九段沙上沙湿地生态系统主要植物进行定位样品采集与生态环境因子监测.通过对该区典型湿地植物群落海三棱蔗草(Scirpusmariqueter)、互花米草(Spartina aherniflora)和芦苇(Phragmites australis)3种植物样品中N、P、K元素含量的分析,揭示了上沙主要类型湿地植物N、P、K元素的分布特征与季节变化规律.结果表明:3种湿地植物N、P、K元素分布特征不同,不同植物以及同一植物的不同构件营养元素含量随植物生长节律发生变化.植物中元素贮量与含量之间分布特征并不相同,其原因主要在于生物量是制约元素贮量的主要因素,N、P、K贮量排序均为芦苇＞互花米草＞海三棱蔗草.不同构件营养元素含量的变化规律存在差异:4-5月茎中K含量逐渐减少,N含量呈现增加趋势;5-6月各构件P含量呈减少趋势;6-10月叶中N含量普遍高于其他构件.     

渗滤液负荷和灌溉深度对土壤氧化亚氮与二氧化碳释放的影响

采用预设取样器和静态箱气相色谱法,对渗滤液灌溉条件下,土柱土壤不同深度剖面 N₂O的浓度以及N₂O和CO₂的表面释放通量进行了监测.结果表明: 渗滤液灌溉可促进N₂O的生成和释放,灌溉后24 h内土柱N₂O的释放通量与表土下10 cm（r=0.944,P< 0.01）、20 cm（r=0.799,P<0.01）、30 cm（r=0.666,P<0.01）和40 cm（r=0.482,P<0.05）处所生成的N₂O浓度呈显著相关,且相关程度依次递减.渗滤液灌溉还促进了CO₂的释放,但N₂O与CO₂释放通量之间无显著相关性（P>0.05）.渗滤液的灌溉负荷主要决定温室气体释放总量的强弱（N₂O和CO₂,以CO₂当量计）,灌溉负荷为6 mm·d^-1条件下温室气体释放总量为灌溉负荷2 mm·d^-1的3倍多.采用表土下20 cm处灌溉方式可比表土下10 cm处灌溉方式削减47%的温室气体释放总量.渗滤液灌溉土壤14 d内,N₂O释放量约占温室气体释放总量的57.0%～91.0%.