深圳红树林区浮游植物时空变化与水质要素的关系

在探讨深圳福田红树林区浮游植物群落结构及种群数量变化规律的基础上,对红树林区不同水质环境中浮游植物时空变化进行了研究,初步分析主要水质因子与浮游植物密度时空变化的相关关系。分析表明,福田红树林区浮游植物有5门28属51种(含未知9种),以硅藻门种类为主,优势种为微小小环藻(Cyclotella caspia)和诺氏海链藻(Thalassiosira nordenskiöldi)等,蓝藻、绿藻能发展成为优势类群,优势种为小颤藻(Oscillatoria minima)和小球藻(Chlorella vulgaris)等。浮游植物种类组成季节变化明显,空间变化显著。浮游植物密度空间变化明显,季节差异不大。各季度的浮游植物密度较高,达到106cells·L^-1的级别。由于接纳生活污水、工业废水、养殖废水等陆源污水,5个站位的主要水质因子受污水排放影响明显,站位受陆源污水影响的顺序依次为:Ⅳ>Ⅱ>Ⅴ>Ⅰ>Ⅲ,污水排放进入红树林区的水域水质显著区别于完全海水水域。陆源污水输入对浮游植物密度时空变化造成显著影响,浮游植物密度与总氮浓度、盐度相关性较好,与总氮成显著负相关,与盐度成显著正相关。     

地下结实植物白番红花地下果实的生产与种子扩散特性

地下芽地下结实是指由植株地下芽分化形成的具长管状花被的花伸出地表开放、而子房在地下发育成果实的一种特殊结实现象。白番红花(Crocus alatavicus)是生长于天山西部亚高山带、具地下芽地下结实特性的多年生早春短命植物。本文采用野外观测和控制实验方法,对该物种地下子房和幼果的发育特点与种子扩散特性及其适应意义进行了研究。结果表明:白番红花从开花到地下果实露出地表的发育时间约需35 d,地下果实在花梗的伸长生长作用下露出地面开裂并扩散种子,且种子具有油质体等典型蚁传植物种子的特征。蚁类是白番红花种子的主要传播者。在搬运种子的Formica pressilabris、栗色林蚁和黑褐蚁中,F.pressilabris出现的频率最高,但栗色林蚁搬运的速度最快、距离最远。3种蚂蚁搬运白番红花种子的平均距离为62.4±1.7 cm。Formica pressilabris将白番红花种子搬运至蚁穴中后取食油质体,且有超过50%的种子被储藏在蚁穴中。啮齿类和鸟类不传播白番红花种子,但水媒和风媒对种子的短距离散布具有一定作用。这些结果说明:白番红花的地下结实及蚁传特性不仅可保护发育中的子房及果实躲避地表草食动物的取食,避免自然火灾对地上果实的伤害,以及延长果实和种子的发育时间以保障其安全成熟,还可避免真菌和其他病原体的侵扰、减少同胞之间以及母株与子代间的竞争,使种子在适宜环境中萌发并建立新的种群。     

重金属复合污染对土壤植物系统的生态效应Ⅱ.对作物、苜蓿、树木吸收元素的影响

研究Cd、Pb、Cu、Zn、As 5元素复合污染对农作物、苜蓿、树木吸收元素的影响,供试污染物浓度以接近国内外土壤环境标准值作为高剂量处理,结果表明,5种元素间存在交互作用,可提高作物对Cd、Pb、Zn吸收系数,籽实超出粮食卫生标准的超标率在低剂量处理时Cd为16.6～42.85%,高剂量时达16.6～71.42%.苜蓿茎叶中Cd、Pb含量超出饲料卫生标准,树叶中含量也有所增加,在中、酸性土壤上尤甚.     

湘江干流浮游生物群落结构及水质状况分析

为了解湘江干流水质与生物群落现状, 2010-2011年对湘江的水质和浮游生物的分布进行了采样分析, 利用香农-威纳多样性指数分析湘江干流浮游生物群落特征, 并结合水质理化指标评价其水体营养状态。结果表明, 共检出浮游植物8门99属164种, 丰度变化在(1.83-51.1)104cells/L, 生物量变化在0.03-0.60 mg/L; 浮游动物80种, 密度变化在2.16-76.34个/L, 生物量变化在0.01-1.95 mg/L。各采样点的浮游植物多样性指数变化在2.47-5.43, 浮游动物多样性指数变化在1.63-3.38, 浮游生物的多样性较好, 显示出湘江干流的浮游生物群落处于较稳定的状态。对湘江m-m指示种种类组成和群落结构分析, 结果显示湘江水体属于中污带水质; 综合营养状态指数(TIL)在38.27-51.97, 均值为43.73, 属于中营养水平; 综合水质生物学和化学评价结果可知湘江干流的水质较差, 但无明显向富营养化转化的趋势。       

用浮游动物评价巢湖东湖区的水质和营养类型

于2005年6月至2006年6月对巢湖东湖区的浮游动物进行了采样调查,初步研究了巢湖东湖区的浮游动物的种类组成、群落结构特征以及浮游动物物种的多样性,并对巢湖东湖区的水质状况和营养类型作出了评价。研究结果显示浮游动物153种,其中原生动物43属59种,占总种数的38.56%;轮虫类20属48种,占总种数的31.37%;枝角类14属26种,占总种数的16.99%;桡足类20种,占总种数的13.07%。浮游动物的物种多样性随着季节的变化而变化;污生指数法评价结果表明巢湖东湖区的水质状况从2005年6月至2006年6月均处于β-中污带级;用浮游动物数量(ind·L^-1)作为湖泊水体营养程度的生物量指标,其结果显示巢湖东湖区水体从2005年6-9月和2006年3-6月巢湖东湖区水体的营养状况处于富营养状态。     

宁波市城区内河肠道病原细菌定量 PCR 分析

了解城市内河中病原菌含量对城市生态安全具有重要意义。应用定量PCR（ qPCR）方法,对宁波市城区6条重要内河水体中的病原菌含量及主要水质指标进行分析。结果表明,祖关山河、苏家河、南北河、后西河、史魏家河和直落河每升水体中含有病原菌基因的拷贝数分别为：3.34×105、1.47×105、4.68×105、1.75×106、9.65×106和1.33×106;且病原菌基因的含量与水体溶解氧负相关,与总氮、氨氮、浊度、总磷、高锰酸钾指数、叶绿素a和电导率呈正相关关系,但与水体透明度、温度和酸碱度无明显关系。定量PCR分析结果可望为评价城市内河水体质量提供重要参考。     

氮磷添加对内蒙古温带典型草原地下生物量的影响

氮添加促进地上生物量具有饱和效应以及氮饱和后的磷限制是当前生态学研究的热点问题,但地下生物量是否具有类似现象,以及氮磷同时添加是否能够缓解饱和状态时地下生物量的养分限制研究相对缺乏.本研究基于内蒙古温带典型草原4年控制试验分析了氮(10和40 g N·m-2·a-1)、磷(5和10 g P·m-2·a-1)添加对地下生...     

黄土区不同恢复年限草地群落生物量及根冠比对氮添加的响应

大气氮沉降增加作为全球变化的主要环境问题之一,已引发人们的广泛关注,持续的氮沉降对草地生态系统的组成、结构和功能产生重要影响。为深入了解草地恢复进程中群落生物量和根冠比对氮沉降的响应,以黄土区3个不同恢复年限（初期12a、中期28a和后期37a）的天然草地为研究对象,通过设置6个氮添加水平,CK （0）、N1（2.34g m^-2a^-1）、N2（4.67g m^-2a^-1）、N3（9.34g m^-2a^-1）、N4（18.68g m^-2a^-1）、N5（37.35g m^-2a^-1）来测定草地群落地上生物量、地下生物量和总生物量,并计算根冠比和氮响应效率（NRE）。结果表明：（1）地上生物量在恢复中期最大,随氮添加梯度增加,地上生物量在恢复初期和恢复后期呈不显著上升趋势,对氮添加表现为非线性的正响应（ΔNRE>0）,在恢复中期呈不显著下降趋势,对氮添加表现为非线性的负响应（ΔNRE<0）。（2）群落地下生物量对氮添加无显著响应,总生物量只有在恢复后期的N4添加水平下,与对照存在显著差异。（3）根冠比在恢复初期时,N3添加水平下显著高于对照和其他氮添加水平,其余恢复年限对氮添加无显著响应。综上所述,通过分析比较黄土区不同恢复年限草地群落的地上、地下及总生物量和根冠比对氮添加的响应。建议对该区域开展试点实验,实行适应性草地管理,如进行两年一次刈割或轻度放牧（2只羊/hm²）,来探寻更科学有效的管理措施,使草地实现系统性恢复,进而满足生态系统容量和社会需求的变化。     

基于残差注意力网络模型的浮游植物识别

浮游植物作为水生态系统中最重要的生物组成部分之一,对水环境敏感,在水环境监测中得到了广泛的关注。然而水生环境复杂多样,准确高效地识别浮游植物是监测工作中的一大挑战。当前浮游植物识别方法可分为经典形态学分类、分子标记和人工智能图像识别三类。前两种方法已被广泛采用,但费时费力,不利于监测机构的大规模应用和推广。同样,利用图像进行自动化分类难以在高准确率与高效率上达到平衡。深度学习技术的发展为此提供了新思路。本文提出一种新的深度卷积神经网络RAN-11。该网络以残差注意力网络Attention-56和Attention-92为基础,凭借通道对齐融合主干上的底层特征与顶层特征,通过调整注意力模块和残差快个数以精简结构,并引入了Leaky ReLU激活函数代替ReLU。以太湖11个优势属共计1036张图像为数据来源进行对比验证。除星杆藻外,RAN-11对单一优势属的的查准率都在90%以上,并且有5个优势属达到100%的查准率。RAN-11的识别准确率为95.67%,推理速率为41.5帧/s,不仅比Attention-92（95.19%的准确率,23.6帧/s）更准确,而且比Attention-56（94.71%的准确率,41.2帧/s）更快,真正兼顾了准确率与效率。研究结果表明：（1）RAN-11在查准率、准确率和推理速率上优于原始残差注意力网络,更优于以词包模型为代表的传统图像识别方法;（2）融合多尺度特征、精简网络结构和优化激活函数是提高卷积神经网络性能的有力手段。建立在经典分类基础之上,本文提出新的残差注意力网络来提升浮游植物鉴定技术,并构建出浮游植物自动化识别系统,识别准确率高、易于推广,对于实现水体中浮游植物的自动化监测具有重要意义。