贵阳市城市土地扩展空间的生态适宜性与优化

以贵阳市为例,利用ArcGIS 9.3成本分析得出城镇空间扩展的阻力值,建立“建设用地为源+生态刚性约束+生态功能型阻力要素”的最小累积阻力模型(MCR)应用模式,动态模拟贵阳2010年城市空间扩展的生态阻力,并将其进行生态适宜性分区,分析了2014年新增加城市建设用地与生态适宜性的冲突,根据城市扩展土地空间配置与冲突格局,找出城市空间扩展现状不合理之处.结果表明: 2010—2014年间,生态适宜性分区与研究区城市扩展方向基本吻合,但新增城市建设用地生态冲突比较严重.在新增的城市建设用地中,生态冲突区面积占58.2%,其中,生态调控区占35.4%、限制开发区占13.9%、禁止开发区占8.9%.生态用地冲突加剧会引起生态服务功能及生态安全下降,提出以保留生态用地为目的的城市空间拓展优化路径,为贵阳土地空间格局优化、保障生态安全提供指导.     

水体热分层对万峰湖水环境的影响

2009年9月(秋季)和2010年1月(冬季)对南盘江流域峡谷型水库--万峰湖的水温和水化学(DO、pH、总磷)进行监测,结果表明:万峰湖水体在秋、冬季节均存在明显分层,秋季.水体分为3层,0～10 m为混匀层,10～50 m为斜温层,50 m以下为滞水层,这种温度分层阻止了水的对流混合,引起显著的水化学分层,形成底部厌氧层.冬季,水温下降,在水下50 m左右分层,表层随深度增加水温下降,下层为滞水层,水温较为均匀.相关性分析表明,万峰湖在2009年9月(秋季)和2010年1月(冬季)水温和DO、pH、总磷之间均为极显著相关,水化学分层与温度分层同步.     

阿特拉津降解菌SA1的分离鉴定及其降解特性研究

为进行阿特拉津(AT)污染的生物修复,从AT降解混合菌群中,经长期的交替液体摇瓶培养和平板划线分离,筛选到一株能完全降解AT的菌株SA1。经生理生化特征及16S rDNA序列分析,将该菌鉴定为假单胞菌属(Pseudomonas sp.)。与已报道的AT降解菌Pseudomonas sp.ADP不同,SA1能以AT为唯一碳源、氮源和能源生长,培养基中添加铵盐不抑制SA1的降解功能,而添加葡萄糖时,累积的氰尿酸会被快速降解。SA1生长的最适温度为37℃,最适pH值为7.0。SA1的静息细胞在10℃~40℃或pH值4~11时均能高效降解AT,比ADP降解具有更广的pH和温度范围,表明SA1降解菌株具有广阔的应用前景。SA1中AT降解基因为保守的atzABCD,并含有IS1071的tnpA基因片段,传代过程中降解基因会以一定频率丢失。     

青藏高原高寒草地退化对土壤及微生物化学计量特征的影响

草地是我国陆地生态系统的重要组成部分, 具有重要的生产和生态功能。过去几十年来, 受气候变化和过度放牧等因素影响, 我国90%的天然草地发生不同程度退化。草地退化打破了土壤养分平衡, 影响草地生态系统的结构和功能。该研究以青藏高原高寒草地为研究对象, 基于三江源区多点采样和整个青藏高原高寒草地的meta分析相结合的手段, 解析了表层0-10 cm土壤和微生物碳氮磷含量及其化学计量特征随不同草地退化程度(未退化、中度和重度退化)的变化规律。结果显示, 草地退化整体上降低土壤有机碳、总氮和总磷含量及其化学计量比。土壤微生物碳氮含量随着退化程度的加剧而下降, 微生物磷含量不受退化的影响。微生物碳氮磷化学计量比沿退化梯度没有显著的变化规律, 且土壤和微生物元素化学计量比之间未呈现显著相关关系。以上结果表明, 草地退化致使土壤养分化学计量关系发生显著改变, 微生物群落自身却能维持一定的养分平衡。在长时间尺度上, 基于养分平衡的土壤质量提升技术可有效地促进退化高寒草地恢复, 改善其生态系统服务功能。     

硼抑制植物病害作用及机制的研究进展

硼不仅是植物生长必需的营养元素,也可减少和降低植物病害的发生。本文总结了硼抑制植物病害发生的作用机制：参与植物细胞壁和膜形成,增强植物细胞稳定性;诱导植物产生系统获得性抗性;诱导植物细胞产生适量的酚类和过氧化物;抑制病原菌菌丝生长,扭曲病原菌菌丝结构形态;破坏病原茵活性氧代谢系统,加快膜脂过氧化作用;与生防菌协同控制植物病害发生等。另外,还探讨了矿质元素防治植物病害可能存在的问题以及应用前景,以期为进一步的研究提供参考。     

玉米秸秆堆肥的田间积制和原位还田肥效

针对我国西南丘陵山区玉米秸秆随处堆放或就地焚烧,既浪费资源又污染空气的情况,研究一种适合当地有机肥就地积制利用的方法.试验将玉米秸秆直接堆放于田边地角,接种菌剂,添加增氮和保氮剂,覆盖薄膜,腐熟后的堆肥配施化肥原位施入烟地.结果表明: 与对照(自然堆肥,CK)相比,生物堆肥(玉米秸秆+菌剂+增氮剂+保氮剂+覆盖薄膜)的物料升温快(2～3 d,>35 ℃),高温期(≥50 ℃)持续时间长(约15 d),降温慢;微生物种群在高温期减少,但细菌数量比CK高2～3个数量级;经90 d的积制,玉米秸秆呈深褐色或黑色,为碎屑或粉末状态,完全腐熟,含水量低于25%, pH 6.14,活性有机质和氮磷钾养分含量显著高于CK.在烤烟栽培中,生物堆肥配施50%的化肥可显著提高烟叶产量、均价、产值,改善烟叶品质.说明这种生物堆肥方式实现了玉米秸秆资源化利用,消除了由此引起的空气污染,适合于丘陵山区.     

胭脂鱼胰蛋白酶cDNA 克隆以及不同蛋白含量日粮和饥饿对mRNA 表达和酶活力的影响

为检测不同蛋白含量的日粮和饥饿对胭脂鱼(Myxocyprinus asiaticus)幼鱼胰蛋白酶活性和mRNA表达的影响, 首先用RACE 和PCR 的方法从胭脂鱼幼鱼的肝胰脏组织中克隆得到胰蛋白酶cDNA 全长, 然后用半定量RT-PCR 和酶活性检测方法分别检测了经不同蛋白含量日粮(酪蛋白含量分别为35%、45% 和 55%)投喂和饥饿处理后的胭脂鱼幼鱼的胰蛋白酶mRNA 表达水平和胰蛋白酶活力的变化。结果显示, 胭脂鱼胰蛋白酶cDNA 全长为912 bp。投喂蛋白质含量适中(45%酪蛋白)日粮组的试验鱼胰蛋白酶活性和mRNA 水平高于投喂高蛋白水平日粮组(55%酪蛋白)和低蛋白水平日粮组(35% 酪蛋白); 饥饿明显降低mRNA水平和胰蛋白酶活性; 胰蛋白酶活性的变化滞后于mRNA 水平的变化。胰蛋白酶活力的变化与mRNA 水平的变化之间未呈现直接相关性。因此, 胭脂鱼胰蛋白酶合成可能是一个由多种因素共同调控的复杂过程。       

互信息理论结合决策树算法的土壤质量预测

在充分利用土壤类型、土地利用方式、岩性类型、地形、道路、工业类型等影响土壤质量主要因素,准确获取区域土壤质量的空间分布特征的基础上,采用互信息理论对13个辅助变量（岩性类型、土地利用方式、土壤类型、到城镇的距离、到道路的距离、到工业用地的距离、到河流的距离、相对高程、坡度、坡向、平向曲率、纵向曲率和切线曲率）进行筛选,然后通过决策树See5.0预测研究区土壤质量.结果表明： 影响研究区土壤质量的主要因素包括土壤类型、土地利用方式、岩性类型、到城镇的距离、到水域的距离、相对高程、到道路的距离和到工业用地的距离;以互信息理论选取的因子为预测变量的决策树模型精度明显优于以全部因子为预测变量的决策树模型,在前者的决策树模型中,无论是决策树还是决策规则,分类预测精度均达到80%以上.互信息理论结合决策树的方法在充分利用连续型和字符型数据的基础上,不仅精简了一般决策树算法的输入参数,而且能有效地预测和评价区域土壤质量等级.     

硝化作用研究的新发现:单步硝化作用与全程氨氧化微生物

硝化作用是氨被微生物氧化为硝酸盐的过程,分别由氨氧化微生物(AOB和AOA)和亚硝酸盐氧化细菌(NOB)主导完成.一个世纪以来,我们把这个分步硝化过程当成唯一的硝化途径来学习和研究.虽然根据动力学理论推测,环境中应该存在单步硝化作用,即由一种微生物单独完成整个硝化过程,将NH₃氧化为NO₃^-,但一直没有研究能直接证明该种微生物的存在.直到2015年底,3个科研团队分别在不同环境中发现了3种不同的经过纯培养的细菌(Candidatus Nitrospira nitrosa、Candidatus Nitrospira nitrificans和Candidatus Nitrospira inopinata)和一种未经过纯培养的细菌(类Nitrospira),它们都具备单独将氨氧化为硝酸盐的能力,这些微生物被定义为全程氨氧化微生物(Comammox).单步硝化作用和全程氨氧化微生物的发现终结了传承百年的理论,并引发了众多关于全球氮素循环的重要科学问题,如这些微生物在环境中的生态位点及其在硝化作用中的相对贡献等.本文就单步硝化作用及全程氨氧化微生物的发现作了简要概述.     

重庆主城区不同类型公园对周边环境的降温效应

研究选取重庆主城区5 种不同类型的10 个公园为研究对象, 使用Landsat8 遥感影像,采用TIRS 10 单窗算法反演公园周边温度, 并运用三次模型的方法拟合分析不同类型的公园周边温度的分布情况, 以探究基于不同类型公园下对周边环境的降温差异研究。结果表明: ①一定范围内不同类型的公园周边温度随其距公园的距离增大而呈现不同的变化趋势, 但均近似于三次多项式函数; ②当公园面积和形状一定时, 研究区降温作用由强到弱依次为社区公园、生态公园、综合公园、文化遗址公园、游乐公园。面积介于50557.77-52687.74 m² 之间时, 降温效应明显的为社区公园; ③当面积介于124236.62-126916.89 m² 时, 以生态公园的降温效应最为显著; ④整体上, 公园对周边的降温效应在特定范围内随面积增大而增加, 在不同的面积范围内, 不同类型公园的降温效应呈现差异化。首次研究公园类型对公园降温效应的影响, 研究结果不仅对重庆市公园规划设计具有实际指导意义还为其他公园类型多样、气温高的城市进行公园规划涉及提供重要的理论依据。