丹江口水库一株硅藻的分子鉴定及氮素对其生长的影响

采用稀释分离法和小液滴分离法, 从丹江口水库水样中分离了一株硅藻。通过形态学观察和18S rDNA、SSU rDNA、rbcL的序列分析, 将其鉴定为谷皮菱形藻。以NaNO3、NH4Cl和尿素为氮源, 研究了不同氮素对其生长特性的影响。结果表明, 谷皮菱形藻在铵态氮、硝态氮和有机氮中均可正常生长, 但生长特性对不同氮素形态的响应有所不同。在NaNO3和尿素的培养条件下, 谷皮菱形藻的生长速率随氮素浓度的增加而相应增加, 而在NH4Cl培养基中, 生长速率随氮素浓度的增加表现出先增加后降低的趋势。在NH4Cl 350 μmol·L-1时达到最高, 最大比生长速率和细胞密度分别为0.2920 d-1和189×104 个·mL-1, 表明高浓度铵态氮对其生长有抑制作用。本研究可为谷皮菱形藻的分子鉴定提供依据, 也可为保护丹江口水库的水质安全提供基础资料。     

中国生态地理区城市水资源利用效率及影响因素

水资源利用效率是落实最严水资源管理制度和水生态文明建设的重要内容,是中国国民经济社会发展的重要战略问题。通过分类数据包络分析模型对2007-2016年中国生态地理区城市水资源利用效率进行测算,分析全国和生态地理区城市水资源利用效率特征,采用Tobit回归模型探讨中国和生态地理区城市用水效率的影响因素。研究结果表明：我国城市水资源利用效率普遍较低,全国水资源效率均值呈现先下降后上升波动式发展,全国城市间用水效率差距在缩小。生态地理区水资源利用效率差异显著,温带干旱区、温带半干旱区、温带半湿润区、温带湿润区和亚热带湿润区用水效率依次递减,区域间水资源效率差异在逐渐减小。城市人口、土地利用结构、经济发展水平、产业结构与全国城市水资源利用效率呈显著正相关,而城市供水、用水结构、水资源管理政策则表现为显著负相关性。     

滨河湿地不同植被对农业非点源氮污染的控制效果

滨河湿地作为连接河流水体和陆地的一个功能过渡界面区,是河流生态系统与陆地生态系统进行物质、能量、信息交换的一个重要过渡带,也是保护河流水体的最后一道屏障,对水质净化和农业非点源污染控制起着非常重要的作用。以黄河湿地国家自然保护区孟津扣马段为研究对象,采取野外定位观测试验和稳定同位素示踪(人工富集15N源的同位素稀释法)相结合的方法,研究了滨河湿地土壤对农业非点源氮的持留作用、渗漏到地下水中的农业非点源氮和湿地不同植被对滞留在土壤中的农业非点源氮的吸收作用。结果显示:通过地表径流进入滨河湿地的农业非点源氮在3个实验样方的垂向和侧向都发生了渗漏。滨河湿地土壤对农业非点源氮的滞留作用主要发生在0—10cm,相当于一个过滤器的功能。3种受试植被土壤表层的滞留量为芦苇(0.045mg/g)藨草(0.036mg/g)水烛(0.032mg/g),分别占到土壤滞留氮的59.2%、56.3%和56.1%。滞留在土壤中的农业非点源氮污染存在一个相对较长的效应。滨河湿地特殊的氧化还原条件导致强烈的土壤微生物反硝化作用以及滨河湿地植被对氮素的吸收作用,使得0-10cm土层土壤外源氮变化速度最快,1个月后,滞留芦苇、水烛、藨草样方中15N下降了77.8%、68.8%和8.3%;3个月后,芦苇、藨草、水烛样方中的15N下降了93.3%、72.2%和37.5%。滨河湿地复杂的水文过程,使得滞留在土壤表层的农业非点源氮迁移转化更为复杂多变。监测数据显示,在实验设计的浓度和强度范围内农业非点源氮没有对地下水造成影响。不同植被和同一植物的不同生长时期对滞留在土壤中氮的吸收能力差别较大,吸收量依次为芦苇嫩芽(9.731mg/g)老芦苇(4.939mg/g)藨草(0.620mg/g)水烛(0.186mg/g)。通过对生物量计算得出滨河湿地芦苇、水烛和藨草对农业非点源氮的吸收能力分别为氮吸收量96.11、3.76、0.32kg/hm2。可见,滨河湿地作为连接河流与陆地的缓冲带,通过截留、过滤、植物吸收等过程能有效的削减农业非点源氮对临近地表水体污染,对农业非点源氮污染控制起着非常重要的作用。合理的滨河湿地保护与利用模式对河流水环境保护具有重要的意义。     

中国生态地理区城市水资源利用效率时空分异特征

我国水资源面临的形势十分严峻，水资源短缺、水污染严重、水生态环境恶化等问题突出，已成为制约社会经济可持续发展的主要瓶颈。基于分类数据包络分析（Categorical DEA）对2007-2016年中国生态地理区城市水资源利用效率进行测算，对其时间变化、空间分布以及空间收敛性进行分析。结果表明：1）2007-2016年期间全国城市水资源利用效率总体处于低效率状态，随时间高低交错波动式发展，整体呈先降后升势态；2）生态地理区城市水资源利用综合效率由高到低依次为温带干旱区、温带半干旱区、温带半湿润区、温带湿润区、亚热带湿润区，呈西北向东南逐渐递减的空间分布格局，生态地理区纯技术效率区间差异较大，但空间分布规律不显著，区域规模效率间差距小，且无明显空间分布规律；3）纯技术效率低效是制约全国水资源利用综合效率提升的主要因素，生态地理区间纯技术效率巨大差距导致全国纯技术效率整体低效，也是全国水资源利用综合效率低效的根本原因；4）生态地理区水资源利用综合效率区域差距逐渐缩小，主要是因为高效率区域效率值向低效率区域靠拢，区域间低效向高效的"追赶效应"不明显。