密云水库白河流域基流演变特征

基流是水文过程的一个重要组成部分,选择科学合理的基流分割方法,研究明确影响基流变化的驱动因素,对于保证河湖的生态水量至关重要。以北京密云水库的白河流域为例,根据白河流域张家坟水文站1967—2012年的实测径流数据和相关气象数据,对比分析了局部最小值法、单参数数字滤波法和递归数字滤波法三种方法的基流分割结果,并从气候变化和人类活动两方面分析影响基流变化的驱动因素。结果表明,相比局部最小值法和单参数数字滤波法,递归数字滤波法在白河流域有着更好的应用稳定性;在密云水库白河流域,基流对河川径流有着相当高的贡献比例(BFI>0.65);1967—2012年白河流域年基流量存在极显著的减少趋势(P<0.01),而年基流指数值基本保持不变。白河流域基流序列分别在1980年和1999年发生了突变,其中1999年的突变主要受到降雨过程(气候变化)的影响,而1980年的突变点主要受到其他因素(如人类活动)的影响。     

植被恢复和气候变化对汾河源区径流及其组分的影响

近年来,黄河中游许多流域径流量呈现减少的趋势,这与区域大规模的植被恢复密切相关。但是,汾河源区径流量却呈现了增加的相反趋势,有关变化环境对该区域径流及其组分的影响机制尚不明晰。因此,研究选取汾河源区北石河流域为研究区域,利用9种数值模拟法对1962-2018年河川径流进行分割并分析其适用性,采用Mann-Kendall检验法和累积距平法对径流、地表径流及基流进行了趋势分析和突变检验,评价了植被恢复和气候变化对径流及其组分的影响。结果表明:(1)在9种数值模拟法中,Lyne-Hollick滤波法的估算精度相对较高,其日基流过程线能较好地反映基流的滞后性和稳定性,因此更适用于研究区的基流估算;(2)流域多年平均径流深、地表径流深、基流深和基流指数分别为181.2 mm、67.4 mm、113.8 mm和0.68,基流是径流的主要组成部分。流域年径流和年地表径流均呈现不显著的增加趋势,而年基流呈现显著的增加趋势,基流的增加是径流变化的主要直接原因,三者的突变时间均出现在1994年左右;(3)降水的变化引起了径流、地表径流及基流的增加,降水增加是径流变化的主导因素(贡献率为78.1%-79.4%),而植被恢复引起了径流和基流的增加以及地表径流的减少,其主要原因在于植被恢复能够促进降水入渗,减少地表径流,同时北石河流域的土壤和地貌条件使增加的降水入渗量更多地形成了基流,植被恢复的基流增加效应超过了地表径流减少效应,从而最终增加了径流总量。研究结果可为汾河源区植被合理恢复及水资源可持续利用提供科学依据。     

砚瓦川流域河川基流变化规律及其驱动因素

基流是黄河径流的重要补给来源,目前大部分研究都集中在黄河流域径流变化规律上,而对维持河道基本流量和生态环境安全方面发挥着重要作用的基流却研究较少。因此,基于黄河中游砚瓦川流域1981-2016年的水文、气象及植被资料,选用9种数值模拟法对基流进行分割并分析其适用性,利用Mann-Kendall法和滑动t检验法对基流进行了趋势分析和突变点检验,并定性和定量的探讨了气候变化和植被变化对流域河川基流变化的影响。结果表明：（1）在各种基流分割方法中,Lyne-Hollick滤波法的计算结果精度较高,且分割结果比较符合实际日基流变化规律,因此更适用于研究区的基流估算;（2）流域多年平均河川基流量和基流指数BFI （基流量与河川流量的比值）分别为0.152 m³/s和0.58,两者在年际上均呈现极显著的减少趋势（P<0.01）,且分别于1993年和2006年附近发生了突变;（3）基流量与潜在蒸散发量相关性最强,流域降水量、潜在蒸散发量及NDVI的变化对基流量变化的贡献率分别为-99.1%、113.3%和85.8%,可见潜在蒸散发量和NDVI的增加是引起基流量减少的主要原因,而基流指数与NDVI相关性最强,且呈负相关关系,流域降水量、潜在蒸散发量及NDVI的变化对基流指数变化的贡献率分别为41.3%、-27.7%和86.5%,这说明流域NDVI的增加对流域基流指数的降低起到了主导作用。     

西双版纳热带季节雨林集水区基流特征

利用西双版纳热带季节雨林集水区1996--2006年日径流序列资料,计算出逐年基流指数值(BFI);以二水源假设理论为依据,用基流指数值对日径流资料做基流分割,计算出热带季节雨林集水区基流量.结果表明:西双版纳热带季节雨林集水区年基流指数值在0.24～0.45,均值为0.322,年间变化较小;月基流指数值在0.31～0.34,干季大于雨季;径流总量与降雨量年内变化趋势较为一致.本文结果将为热带森林生态水文功能研究和热带区域水资源的规划管理提供基础数据.     

赣南九曲水流域基流变化特征及其对降水的响应

基流是水资源重要组成部分,探究流域基流变化特征及其对降水的响应,对优化流域水资源配置具有重要意义。本研究基于赣南九曲水流域1982—2019年逐日降水、径流观测资料,运用数字滤波法、交叉小波变换及累积量斜率变化率比较法等,分析了基流变化特征,探讨了基流对降水的时滞效应,并计算了降水对基流变化的贡献率。结果表明: 研究期间,九曲水流域年基流深和年基流指数变化趋势均不显著,年均值分别为384.21 mm和0.44;春、夏季基流深大于秋、冬季,基流指数则与之相反。年降水量控制着年基流深的动态变化,春、夏季降水对基流深的作用强于秋、冬季;年及春、夏、秋、冬季基流滞后降水的时长分别为3.5～10.3、1.5～8.5、2～10、2～13和5～20.5 d,年均滞后时长依次为6.4、4.9、5.3、6.8和10.8 d。年基流深在1992年发生突变,降水对基流变化的贡献率为68.2%,其他因素对基流变化的贡献率为31.8%。本研究成果可为南方红壤区评价流域的森林水文效应、保障河流的水生态安全提供科学依据。     

利用原位连续测定水汽δ~(18)O值和Keeling Plot方法 区分麦田蒸散组分

利用稳定同位素技术和Keeling Plot方法可以有效分割地表蒸散量,进而加深对陆地生态系统水循环的理解.该研究通过原位连续测定麦田的水汽同位素数据,评价Keeling Plot方法在分割地表蒸散中的应用,并揭示华北冬小麦(Triticum aes-tivum)蒸腾在总蒸散中的比例.实验于2008年3-5月在中国科学院栾城农业生态站进行,利用国际上先进的H_2~(18)O、HD~(16)O激光痕量气体分析仪(TDLAS)为基础构建的大气水汽~(18)O/~(16)O和D/H同位素比原位连续观测系统,同时利用涡度相关技术、真空抽提技术、同位素质谱仪技术,获取了必要的数据.研究分析了一天中不同时间段的连续的大气水汽δ~(18)O与水汽浓度倒数拟合Keeling Plot曲线的差异和可能的原因.结果显示,中午时段的拟合结果较好,这也暗示中午时段蒸腾速率高时最可能满足植物蒸腾的同位素稳定态假设.进一步的分析发现植物蒸腾的同位素稳定态并不总是成立,尤其是水分胁迫下进入成熟期的小麦,其蒸腾水汽同位素一般处于非稳定态.利用同位素分割结果显示,生长盛期麦田94%-99%的蒸散来源于植物蒸腾.     

O值和Keeling Plot方法区分麦田蒸散组分

利用稳定同位素技术和Keeling Plot方法可以有效分割地表蒸散量, 进而加深对陆地生态系统水循环的理解。该研究通过原位连续测定麦田的水汽同位素数据, 评价Keeling Plot方法在分割地表蒸散中的应用, 并揭示华北冬小麦(Triticum aestivum)蒸腾在总蒸散中的比例。实验于2008年3–5月在中国科学院栾城农业生态站进行, 利用国际上先进的H₂¹⁸O、HD¹⁶O激光痕量气体分析仪(TDLAS)为基础构建的大气水汽¹⁸O/¹⁶O和D/H同位素比原位连续观测系统, 同时利用涡度相关技术、真空抽提技术、同位素质谱仪技术, 获取了必要的数据。研究分析了一天中不同时间段的连续的大气水汽δ¹⁸O与水汽浓度倒数拟合Keeling Plot曲线的差异和可能的原因。结果显示, 中午时段的拟合结果较好, 这也暗示中午时段蒸腾速率高时最可能满足植物蒸腾的同位素稳定态假设。进一步的分析发现植物蒸腾的同位素稳定态并不总是成立, 尤其是水分胁迫下进入成熟期的小麦, 其蒸腾水汽同位素一般处于非稳定态。利用同位素分割结果显示, 生长盛期麦田94%–99%的蒸散来源于植物蒸腾。     

利用原位连续测定水汽δ18O值和Keeling Plot方法区分麦田蒸散组分

 利用稳定同位素技术和Keeling Plot方法可以有效分割地表蒸散量, 进而加深对陆地生态系统水循环的理解。该研究通过原位连续测定麦田的水汽同位素数据, 评价Keeling Plot方法在分割地表蒸散中的应用, 并揭示华北冬小麦(Triticum aestivum)蒸腾在总蒸散中的比例。实验于2008年3–5月在中国科学院栾城农业生态站进行, 利用国际上先进的H₂¹⁸O、HD¹⁶O激光痕量气体分析仪(TDLAS)为基础构建的大气水汽¹⁸O/¹⁶O和D/H同位素比原位连续观测系统, 同时利用涡度相关技术、真空抽提技术、同位素质谱仪技术, 获取了必要的数据。研究分析了一天中不同时间段的连续的大气水汽δ¹⁸O与水汽浓度倒数拟合Keeling Plot曲线的差异和可能的原因。结果显示, 中午时段的拟合结果较好, 这也暗示中午时段蒸腾速率高时最可能满足植物蒸腾的同位素稳定态假设。进一步的分析发现植物蒸腾的同位素稳定态并不总是成立, 尤其是水分胁迫下进入成熟期的小麦, 其蒸腾水汽同位素一般处于非稳定态。利用同位素分割结果显示, 生长盛期麦田94%–99%的蒸散来源于植物蒸腾。     

香鼬、艾虎和大(狂鸟)的食物资源分割--来自稳定性同位素的证据

通过对高寒草甸生态系统内香鼬、艾虎和大(狂鸟)3种食肉类稳定性碳和氮同位素比值(δ13C和δ15N)的测定,依据同位素的质量平衡原理和IsoSource软件计算得到:小型哺乳类在香鼬、艾虎和大(狂鸟)食谱中的分配比例分别为26.8%、27.0%和29.2%;雀形目成鸟的分配比例为22.3%、47.7%和69.1%;雀形目幼鸟为50.9%、25.6%和1.70%.3种食肉类的稳定性碳和氮同位素分布模式在二维空间上存在明显分割,由此说明,香鼬、艾虎和大(狂鸟)之间存在明显的食物资源分割现象,同时也反映了三者在高寒草甸生态系统内共存的基础.     

香鼬、艾虎和大kuang的食物资源分割——来自稳定性同位素的证据(英文)

通过对高寒草甸生态系统内香鼬、艾虎和大kuang 3种食肉类稳定性碳和氮同位素比值(δ[13]C和δ[15]N)的测定,依据同位素的质量平衡原理和IsoSource软件计算得到：小型哺乳类在香鼬、艾虎和大kuang食谱中的分配比例分别为26.8%、27.0%和29.2%;雀形目成鸟的分配比例为22.3%、47.7%和69.1%;雀形目幼鸟为50.9%、25.6%和1.70%。3种食肉类的稳定性碳和氮同位素分布模式在二维空间上存在明显分割,由此说明,香鼬、艾虎和大kuang之间存在明显的食物资源分割现象,同时也反映了三者在高寒草甸生态系统内共存的基础。     

Effects of substratum stability on diversity of stream invertebrates during baseflow at two spatial scales

1. The effects of substratum stability on the diversity of stream invertebrates were assessed at two spatial scales in a Japanese stream during baseflow, from May to June 1998. Deposition and erosion were examined separately as distinct elements of substratum stability by a newly developed method using small steel pins. Stream invertebrates were sampled after 28 days of measurement of substratum stability. We also measured physical environmental variables, current velocity and depth, and food resource parameters including periphyton and particulate organic matter (POM) standing crops.
2. At the scale of the habitat patch, the effects of substratum stability on invertebrates were overwhelmed by those of POM standing crop. Moreover, higher taxon richness at high abundance may simply result from a higher likelihood of more taxa being included in samples. Therefore, this small scale revealed no role for substratum stability in explaining spatial pattern of community diversity.
3. At the reach scale ( n =10), taxon richness and evenness peaked at an intermediate level of deposition, whereas invertebrate abundance did not show any significant relationship. This result, and the pattern of relative abundance of common taxa, implies that the diversity of stream invertebrates was determined by subtle substratum movements and by the habitat preference of each taxon.
4. The difference in the determinant of community parameters between the habitat patch and the reach affirm the importance of a cross-scale analysis to choose an appropriate spatial scale for investigating the community structure of stream invertebrates. Prominent effects of substratum stability, particularly the deposition of substratum particles, during baseflow suggest that subtle and constant movement of small substratum particles can contribute to determine the diversity of stream invertebrates.     

Contributions of DOC from surface and groundflow into Lake Võrtsjärv (Estonia)

Hydrological changes have the greatest impact on shallow lakes where they alter the water volume and lake depth noticeably. Dissolved organic carbon (DOC), which is markedly affected by hydrological factors, has an important role in many biogeochemical processes. The DOC load supplied to Lake Võrtsjärv, the second largest lake in Estonia, was studied on the scale of the subcatchments discharging into the lake. Daily discharges and biweekly or monthly DOC concentrations were measured close to the river outlets over the years 1990–2002. The stream flow data were separated into groundflow and surface flow by applying local minimum and recursive digital filtering methods. Constituent load estimation software, LOADEST, was used to estimate DOC concentrations and load. LOADEST performed well for three of the four rivers. The total estimated DOC load to Võrtsjärv from all four main rivers varied from 1,320 to 4,934 t year^?1. The average annual load over the 13-year period was 3,265 t year^?1 or 1.18 g C m^?2 year^?1. Baseflow separation analysis indicated that the DOC load originating from groundflow contributed 79% and 69% of the total load according to the digital filter and local minimum methods, respectively. The results of our study demonstrate the utility of linking the rating-curve method and baseflow separation to assess the allochthonous DOC load to Võrtsjärv both currently and under changing climatic conditions.     

动物源活性蛋白多肽的分离纯化方法研究进展

动物类中药的有效成分以蛋白多肽为主,因此活性蛋白多肽具有重要的医疗保健价值。文章分析了沉淀法、色谱法、膜分离法以及电泳法的基本原理和主要适用范围,综述了这些方法在动物源活性蛋白多肽的分离纯化中的应用,为动物源蛋白多肽的分离纯化与进一步研究提供参考,以期开发出高效、经济和环保的蛋白多肽分离纯化新技术。     

新生大鼠肺成纤维细胞的原代培养改良法及细胞鉴定

探讨新生大鼠肺成纤维细胞原代培养的改良方法及细胞鉴定。用胰酶消化组织块结合的方法提取新生大鼠肺成纤维细胞,并纯化细胞,对肺成纤维细胞进行形态学观察,用HE染色及免疫组化染色法对细胞进行鉴定,并用MTT法测定细胞生长曲线。倒置相差显微镜下观察选用改良法获得的细胞,3 d后可见组织块周边有少许细胞,5 d后组织块周围有大量细胞爬出,生长迅速,10 d接近融合。经改良后的方法纯化细胞,细胞活性状态较好的为3~5代,5代以后的细胞增殖能力下降。对第3代肺成纤维细胞进行HE染色,镜下可见形态典型的成纤维细胞,免疫组化结果显示波形蛋白(Vi-mentin)阳性表达,细胞角蛋白(cytokeratin)阴性表达。MTT法检测第3代细胞于3~5 d处于对数生长期。胰酶消化组织块结合法是一种可靠快速的肺成纤维细胞分离纯化的培养方法,使用这种方法可得到具有典型形态特征且活性较好的肺成纤维细胞,初学者容易掌握。     

棉铃虫围食膜蛋白的电泳分离技术

比较了棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)围食膜不同处理方法,不同围食膜数量,在不同电泳下的分离效果,筛选最佳的围食膜蛋白分离技术。结果表明:冷冻干燥与非冷冻干燥处理围食膜后进行SDS-PAGE电泳分离效果基本相同,建议使用冷冻干燥后处理较好。取1、3、5条围食膜进行SDS-PAGE电泳,都能将围食膜蛋白分离,且分离效果基本一致,建议5条围食膜最合适,具有可靠性和代表性。浓缩胶为5%、分离胶分别为8%、10%和12%时棉铃虫围食膜的SDS-PAGE电泳分离效果差异不大,而分离胶为12%时效果较好。无水三氟利克酸处理围食膜后进行NuPAGE电泳,分离出的围食膜蛋白大约30多种,远远超过上述方法分离的16²0种,且需要的围食膜材料少,分离效果最佳,但费用高。     

我国生物丁醇分离提取技术研究进展

本文概述了目前国内外生物丁醇生产体系中的分离提取技术,包括液液萃取、气提、吸附、精馏和渗透汽化技术等的应用研究现状,详细阐述了上述几种方法在分离提取生物丁醇方面的优势与不足,对各类方法的分离特性和效果进行了比较,并展望了生物丁醇分离提取技术的发展前景。