黔中贵阳乌当地区下-中奥陶统的牙形刺生物地层

奥陶纪时期紧邻黔中古陆南缘的贵阳乌当发育有富含牙形刺的碳酸盐岩沉积,但生物地层研究非常薄弱。本文对乌当地区小谷龙剖面和豹子窝剖面的奥陶系进行牙形刺生物地层研究,共识别出10个牙形刺带,自下而上为Chosonodina herfurthi带、Drepanodus arcuatus带、Triangulodus bifidus带、Serratognathus diversus带、Oepikodus evae带、Baltoniodustriangularis带、Baltoniodusnavis带、Baltoniodusnorrlandicus带、Lenodusantivariabilis带和Dzikodustablepointensis带,时代属于下奥陶统特马豆克阶至中奥陶统达瑞威尔阶,可与华南同期地层的化石带对比。根据牙形刺生物地层,本研究构建了乌当地区奥陶系的年代地层格架,并限定黔中古陆南缘开始暴露出水面的时间为不晚于中奥陶世达瑞威尔期早期。     

炼锌废渣-修复植物-凋落物体系的生态化学计量学研究

为揭示金属冶炼废渣堆场生态修复多年后,废渣-植物-凋落物系统中养分循环和系统维持机制。该研究以实现生态修复6 a的黔西北铅锌冶炼废渣堆场上土荆芥(Dysphania ambrosioides)、芦竹(Arundo donax)、刺槐(Robinia pseudoacacia)、构树(Broussonetia papyrifera)和柳杉(Cryptomeria fortunei)五种优势修复植物为对象,分析它们的主要营养器官(细根、粗根、茎/干、枝、叶片)、地表凋落物、植被下方表层废渣(0～10 cm)中碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及化学计量特征,探讨它们之间的相互关系。结果表明:不同植物、不同营养器官间C、N、P的含量具有显著差异(P<0.05),C平均含量在两种草本植物中为茎>叶片>根>凋落物,在三种乔木中为干>枝>细根>粗根>叶片>凋落物; N和P的分布在草本植物中分别为叶片>凋落物>根>茎和叶片>根>凋落物>茎,在三种乔木中均为叶片>细根>凋落物>粗根>枝>干。五种植物中,柳杉各营养器官及凋落物中C含量均高于其他植物,N、P含量呈相反的规律; 刺槐中N含量最高。C:N和C:P在五种植物营养器官与凋落物中的变化规律跟N、P的分布相反,说明C:N和C:P分别主要受N和P含量影响。相关性分析指出,草本植物的N:P受N和P共同影响,三种乔木的N:P主要由N的分布决定,同时受到枝和叶片中P含量影响。五种植物中,仅豆科类刺槐的叶片N:P大于16,在系统中生长受P限制,其他植物生长均受N限制,说明刺槐更能适应贫瘠的废渣环境,建议在修复贫瘠的废渣堆场时优先选择豆科类植物作为先锋植物,改善基质养分条件。植被下方表层废渣中C、N、P含量基本都低于植物各营养器官及凋落物,不同修复植物下方对应的表层废渣中C、N、P含量间具有显著差异(P<0.05),草本植物修复下的废渣中C、N、P含量低于乔木修复下的含量。废渣-植物-凋落物体系中N、P、N:P之间的相关性分析显示,植物细根和凋落物中N、P含量与废渣中N、P含量及化学计量比关系更密切。     

基于灰色三角白化权集对分析模型的喀斯特山区农业生态环境脆弱性评价

生态脆弱性一直是全球变化与可持续发展研究的热点问题,研究农业生态环境脆弱性问题有利于合理利用区域农业资源,提出有效的农业生态环境保护措施。针对农业生态环境脆弱性评价未考虑不同评价级别内各指标之间同、异、反关系,本研究基于灰色三角白化权集对分析(SPA)模型,从生态环境外在脆弱性方面选择人口密度、人均耕地面积、人均造林面积等11个评价指标,对喀斯特山区农业生态环境脆弱性进行评价。结果表明: 研究区农业生态环境比较脆弱,以极度、高度和中度脆弱度为主;极度、高度、中度、轻度和微度农业生态环境脆弱区比例分别为32.4%、14.1%、17.7%、23.6%和12.2%;评价结果与研究区域农业生态环境脆弱性实际状况相符。说明以灰色三角白化权SPA模型评价农业生态环境脆弱性具有可行性,可为农业生态环境脆弱性评价提供一种新的方法和思路。     

锑矿废水影响下水库沉积物中细菌群落结构特征研究

【背景】水库沉积物中的微生物是水生态系统的重要组成部分,在沉积物物质循环中起重要作用。【目的】揭示含锑废水影响下水库表层沉积物中细菌群落结构特征及影响因子。【方法】基于Illumina高通量测序技术,对冷水沟水库表层沉积物细菌群落结构进行研究并分析其与沉积物理化性质的相关性;基于FAPROTAX软件对细菌功能进行预测分析。基于重金属污染负荷指数法评价水库重金属污染情况。【结果】高通量测序结果表明冷水沟水库的细菌群落较为丰富,主要由变形菌门(Proteobacteria,40.32%-20.19%)、拟杆菌门(Bacteroidetes,25.89%-4.44%)、脱硫杆菌(Desulfobacter,9.43%-2.02%)等81个门570个属组成。相关性分析表明,不同提取形态的锑及水溶态锑与多个不同分类水平下的细菌群落有显著的相关性。FAPROTAX软件对细菌功能进行预测,结果表明,化能异养功能细菌占优势(占总细菌的14.59%-23.58%),包括化能异养(Chemoheterotrophy)和需氧化能异养(Aerobic Chemoheterotrophy);此外,与碳、氮、硫元素循环有关的功能微生物以及人类病原致病微生物的相对丰度(占总细菌的12.42%-32.89%)也较高,这与水库的地理条件、周边环境及污染物类型有较大的相关性。重金属污染负荷指数法评价结果表明,水库范围重金属污染较重。【结论】研究区域受锑矿废水影响的水库(2015年建成蓄水)沉积物中细菌的群落以变形菌门(Proteobacteria)及拟杆菌门(Bacteroidetes)为最优势菌群,细菌功能主要以化能异养为主。     

贵州草海岩溶湿地水体不同形态氮的时空分布特征

为揭示贵州草海岩溶湿地水体中不同形态氮时空分布特征及其变化规律,通过网格布点法采集了该湿地丰、枯水期表层水,并对其不同形态溶解性氮含量进行了测定,运用Arc GIS统计模块分析了草海不同形态氮的时空分布特征,并分析了各形态氮与环境因子之间的相关性。结果表明:草海水体丰、枯水期TN的平均含量分别为(0.96±0.52)、(0.90±0.71) mg·L^-1,总体表现呈丰水期高于枯水期;丰水期氮形态以无机氮为主,NH4⁺-N与NO3^--N之和占比总氮的54%,二者平均含量分别为(0.14±0.08)、(0.38±0.56) mg·L^-1,这两种形态氮的高值区均分布在西侧区域,主要受外源输入影响;而枯水期氮形态以有机氮为主,DON占比TN的49%,平均含量为(0.44±0.26) mg·L^-1,高值区出现在南侧区域,枯水期草海补给水量减少,加之水生生物的衰亡以及沉积物中氮的释放,使得该时期水体氮素主要通过湖泊内源进行释放转化。草海水体氮形态分布的季节性差异主要受水环境变化、外源氮输入以及内源氮释放的共同影响,丰水期应加强草海西部地区3条入湖河流的污染控制,而枯水期应主要控制湖内沉积物氮素的释放,进而有效降低草海水体中氮含量。     

贵州喀斯特地区辣椒镉的累积特性及土壤风险阈值研究

辣椒(Capsicum annuum L.)是我国西南喀斯特重金属地质高背景区的特色农作物, 属茄科, 具有一定镉(Cadmium)富集能力。为明确贵州主产区辣椒Cd的富集状况, 探究辣椒质量安全的土壤风险阈值, 保障农产品安全生产。采集贵州省9个县区辣椒及土壤样品105组, 利用ICP-MS检测Cd含量, 研究土壤Cd分布, 辣椒富集系数, 并根据土壤pH建立回归模型推导基于辣椒质量安全的土壤Cd风险阈值。结果表明, 有4个研究区土壤均值超过贵州省土壤Cd背景值(0.659 mg·kg-1), 超出率分别是: WS(25.8%)、HZ(42.2%)、LD(146%)、WN(439%); 18.1%的辣椒超过国家食品安全Cd限值标准(GB2762—2017, 0.05 mg·kg-1), 点位超标率为LD(20.8%)、TZ(7.69%)和WN(100%); 辣椒Cd的生物富集系数(BCF)范围是0.019至0.108, 均值0.046。由回归模型推算出酸性土(pH<6.5)、中性土(6.5≤pH≤7.5)、石灰性土(pH>7.5)中Cd风险阈值分别为1.00、1.26和2.50 mg·kg-1, 分别为国家农用地土壤污染风险筛选值(GB15618—2018)的3.33、4.21、4.17倍, 阈值准确率达91.1%; 有效态Cd风险阈值为0.071、0.017和0.005 mg·kg-1, 阈值准确率达86.1%。地质高背景区农田土壤Cd超标严重, 但辣椒的生物富集系数相对较低, 基于辣椒质量安全的土壤Cd风险阈值远高于国家标准。     

贵州剑河八郎“清虚洞组”Kutorgina Billings,1861的初步研究北大核心CSCD

小嘴贝亚门顾脱贝科顾脱贝属(Kutorgina Billings,1861)属于碳酸钙质壳非铰合类腕足动物,于1861年建立,含20个种,最早出现于传统的早寒武世,绝灭于中寒武世中期,广泛分布于北美洲及亚洲。贵州剑河八郎"清虚洞组"产顾脱贝两个种:犰狳顾脱贝(相似种)(K.cf.cingulata)及松山顾脱贝(新种)(K.songshanensis sp.nov.)。K.cf.cingulata与北格陵兰的K.cingulata在轮廓、壳饰上相似,主要区别是后者个体略大,少数背壳标本可见中隆;K.songshanensis sp.nov.具有与其他顾脱贝明显不同的特点——同心层稀少并常见三条同心层。"清虚洞组"顾脱贝的发现及研究,不仅与凯里组的顾脱贝形成演化链,而且为研究全球顾脱贝的演化及早寒武世腕足动物的辐射和多样性增添了新材料。     

贵州八郎寒武系清虚洞组三叶虫Protoryctoce phalus arcticus的蜕壳研究

研究标本均为Protoryctoce phalusarcticus Geyer and Peel,2011的蜕壳标本,保存于贵州剑河八郎村寒武纪第2世的清虚洞组中,头部、胸部、尾部都得以保存,且胸部与尾部未分离。该类三叶虫可能经历了3个时期的蜕壳过程:1)头部进行上下弯曲,水阻力造成两侧活动颊受到的压力明显大于头盖,这种压力可能导致面线出现裂缝,之后海水通过裂缝进入头部,新头部活动范围增大,并利用水压力降低旧头盖与新头盖的连接程度;2)虫体携带着旧胸尾及其他相连接的部分向前爬行,并在短距离内将旧头盖与虫体分开;3)虫体通过不同的爬行方式摆脱旧壳。本文还重点讨论三叶虫蜕壳过程中首断裂缝的产生、胸尾是否分离的原因、头部运动方向对旧壳保存的影响、以及水动力和水压力在蜕壳过程中的作用。该研究补充oryctocephalids三叶虫的蜕壳研究,为三叶虫的系统演化、个体发育的再研究提供一定的支撑。     

贵州麻江羊跳寒武系九门冲组微体化石初探北大核心CSCD

贵州麻江羊跳剖面寒武系九门冲组发育一套富含有机质的灰岩,经室内醋酸浸泡处理后,发现有海绵动物骨针和腕足动物的微体骨骼化石。海绵动物骨针包括粗短三轴六射针和细长三轴六射针。腕足动物经对比研究后将其鉴定为Eohadrotreta zhenbaensis,外部特征和内部结构均与陕南和鄂西地区的E.zhenbaensis非常相似,具有贝体轮廓亚圆形或横卵形、壳体饰以明显的同心纹,腹壳内顶坑浅弱或不发育、顶突起微凸,背壳假铰合面明显、中间沟和中支板发育良好等特征。E.zhenbaensis主要见于中国扬子区陕南和鄂西的寒武纪第二世地层中,在黔东斜坡相区九门冲组中尚属首次报道。E.zhenbaensis在黔东寒武系九门冲组的发现,不仅丰富了该组的生物组成面貌,扩展其地理分布,而且可为扬子区和过渡区不同岩石地层单位之间的对比提供信息。麻江羊跳寒武系九门冲组微体化石远较鄂西和陕南等地水井沱组中微体化石的分异度低,可能与当时麻江地区水体较深有关,为研究不同相区生物群落结构的变化提供了资料。     

贵州剑河寒武系“清虚洞组”管状微体骨骼化石初步研究

华南寒武系地层中广泛富集微体骨骼化石,为解决某些疑难化石的亲缘关系及研究早期后生动物的演化提供了重要化石证据。在贵州剑河八郎"清虚洞组"中发现一些管状微体骨骼化石。经鉴定后主要有4属,分别为小钻孔螺Torellella、似软舌螺Hyolithellus、鞘状螺Coleoloides和表面具鳞片状管状化石Mongolitubulus squamifer。Mongolitubulus分布范围较为广泛,本文结合前人对该化石亲缘关系的探讨及剑河寒武系"清虚洞组"化石的特征,推测M.squamifer可能是高肌虫的装饰刺。