基于“源-汇”景观的典型半城市化小流域非点源污染风险评价 被引量：5

1

作者 余子贤 钱瑶 +2 位作者 李家兵 李小梅 唐立娜 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第20期8276-8287,共12页

小流域的水质恶化主要由点源污染和非点源污染引起,随着点源污染控制水平达到一定程度后,非点源污染已成为首要污染源。当前对非点源污染的管控仍存在难监测和难治理的问题,明晰非点源污染发生风险以及背后的原因是亟需解决的问题,因此... 小流域的水质恶化主要由点源污染和非点源污染引起,随着点源污染控制水平达到一定程度后,非点源污染已成为首要污染源。当前对非点源污染的管控仍存在难监测和难治理的问题,明晰非点源污染发生风险以及背后的原因是亟需解决的问题,因此开展非点源污染风险分析和评价具有重要意义。采用高分辨率影像解译了2010年、2015年和2020年三期厦门市后溪流域土地利用数据;基于“源-汇”景观格局方法计算研究区网格单元的网格污染指数(GPI);结合土地利用变化数据分析非点源污染风险的时空变异,对风险区成因进行了分析。研究结果表明:当前,“汇”景观占流域面积的67.86%,非点源污染发生风险分布呈现北低南高;十年中,非点源污染风险呈现上升趋势,目前非点源污染发生风险处于低风险水平(GPI=0.27)。通过分析风险区的土地利用构成发现耕地面积的缩减(减少67.08%)和建设用地面积扩张(增加43.02%)是污染风险发生变动的主要原因。计算了风险区转移矩阵,发现非点源污染发生风险区呈现出中高风险区向低风险区和“汇”景观区域转移的趋势。基于“源-汇”景观格局理论计算的网格污染指数(GPI)可以有效地对流域非点源污染风险值进行表征,是评价和分析流域非点源污染发生风险的可用方法。 展开更多

关键词 非点源污染 “源-汇”理论 后溪流域 厦门市

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基于生态信息诊断框架的杉木人工林生物量生态预测研究 被引量：2

2

作者 刘陈坚 张黎明 任引 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第22期8199-8206,共8页

森林生物量会直接影响森林生态系统服务的评估。如何运用景感生态学,准确预测区域尺度下森林生物量的时空演变趋势,是关乎国家重大方针政策制定和生态产业体系建设的关键性战略课题。本研究目的是构建一套生态信息诊断框架,优化趋善化模... 森林生物量会直接影响森林生态系统服务的评估。如何运用景感生态学,准确预测区域尺度下森林生物量的时空演变趋势,是关乎国家重大方针政策制定和生态产业体系建设的关键性战略课题。本研究目的是构建一套生态信息诊断框架,优化趋善化模型(3PG2模型)结构,解决由于模型结构设计所导致在森林景感营造过程中生态预测的不确定性。以杉木林分布广泛的福建南靖县为研究区域,选择合适的阈值范围和空间统计分析识别出模拟生物量的不确定性区域,构建包含Geogdetector软件、遗传技术和计算机程序3个部分组成的生态信息诊断框架,使用Geogdetector软件阐明多重因素交互作用对模型模拟的影响及机理,采用遗传技术优化模型结构以提升模拟精度,运用计算机程序和3PG2模型准确预测区域尺度杉木林生物量的时空演变趋势。结果表明:林龄是导致3PG2模型生物量模拟结果不确定性的主导因素。通过景感生态学(谜码数据和趋善化模型)构建的生态信息诊断框架可以准确预测森林生物量,实现区域尺度上的可持续森林管理。 展开更多

关键词 生态信息诊断框架 生态预测 谜码数据 趋善化模型 杉木人工林生物量

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不同无机碳转运基因型蓝藻对环境CO_(2)变化的响应 被引量：1

3

作者 曾佳颖 江婧宇 +4 位作者 左俊 李淑欣 张斯隆 宋立荣 甘南琴 《水生生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1069-1077,共9页

为了探究不同无机碳(Ci)转运基因型蓝藻与湖泊水体pH变化的关系,文章优化了水体中不同无机碳转运基因型蓝藻相对丰度的检测方法,测定了太湖、滇池及武汉市18个湖泊中具有不同无机碳(Ci)转运基因型蓝藻的相对丰度,并结合水体pH进行分析... 为了探究不同无机碳(Ci)转运基因型蓝藻与湖泊水体pH变化的关系,文章优化了水体中不同无机碳转运基因型蓝藻相对丰度的检测方法,测定了太湖、滇池及武汉市18个湖泊中具有不同无机碳(Ci)转运基因型蓝藻的相对丰度,并结合水体pH进行分析。结果发现,在所有湖泊中均存在bicA株、sbtA株及bicA+sbtA株,其中sbtA株分布最为广泛;随着水体中pH升高,sbtA株优势度随之增加。为了进一步解析不同Ci转运基因型蓝藻对CO_(2)浓度变化的响应,研究了室内纯培养条件下bicA株、sbtA株及bicA+sbtA株分别在高浓度(1000 ppm)和低浓度(100 ppm)CO_(2)下的竞争。结果显示,在低Ci水平下sbtA株具有明显竞争优势,而在高Ci水平下bicA株占据了优势地位。上述研究表明随着CO_(2)浓度的上升,水华蓝藻中bicA株会具有竞争优势。大气CO_(2)浓度上升可能会显著影响水华蓝藻的群落组成。 展开更多

关键词 无机碳 转运 丰度 bicA sbtA CO_(2) 竞争优势 蓝藻

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福建桉树异速生长方程与生物量估算 被引量：2

4

作者 郑小曼 翁闲 +1 位作者 欧玲珑 任引 《中国科学院大学学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期321-333,共13页

以中国南方主要速生丰产树种桉树为研究对象,利用野外破坏性实测的90棵桉树解析木数据,研究桉树单木器官生物量的分配及规律,构建最佳单木异速生长方程,计算桉树根冠比并将其应用于桉树树根生物量的估算。结果表明:1)桉树生物量的分配... 以中国南方主要速生丰产树种桉树为研究对象,利用野外破坏性实测的90棵桉树解析木数据,研究桉树单木器官生物量的分配及规律,构建最佳单木异速生长方程,计算桉树根冠比并将其应用于桉树树根生物量的估算。结果表明:1)桉树生物量的分配策略如下:随着林龄的增大,桉树树干的生物量分配比例不断增多,而树枝、树叶和树根的生物量分配比例不断减少。2)应用桉树分林龄的根冠比数据估算桉树树根生物量是最为可行且有效的方法。3)在桉树生物量的异速生长方程构建中,乘幂方程优于线性方程,最优自变量则根据各器官有所差异。 展开更多

关键词 桉树 单木生物量 器官分配 根冠比 异速生长方程

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基于高通量定量PCR与高通量测序技术研究城市湿地公园抗生素抗性基因污染特征 被引量：2

5

作者 黄福义 周曙仡聃 +3 位作者 潘婷 周昕原 苏建强 张娴 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期576-583,共8页

城市湿地公园是城市湿地保护与利用的重要实践,具有重要的生态系统服务价值.抗生素抗性基因(ARGs)作为一种新污染物,在水体环境中普遍存在,是当前环境研究和公众关注热点.基于高通量定量PCR与16S rRNA基因高通量测序技术,深入研究了厦... 城市湿地公园是城市湿地保护与利用的重要实践,具有重要的生态系统服务价值.抗生素抗性基因(ARGs)作为一种新污染物,在水体环境中普遍存在,是当前环境研究和公众关注热点.基于高通量定量PCR与16S rRNA基因高通量测序技术,深入研究了厦门城市湿地公园水体环境中抗生素抗性基因的种类、丰度水平和分布特征.结合微生物群落特征和水质理化性质,阐释了城市湿地公园抗生素抗性基因污染的影响因子和驱动机制.结果表明,城市湿地公园水体环境总共发现了217种抗生素抗性基因,丰度水平高达6.48×10^(9)copies·L^(-1),抗性基因呈现出丰度较高、种类多样以及普遍共存的特点,城市湿地公园是抗生素抗性基因分布的重要热区和存储库;Marivivens、NS5_marine_group和Planktomarina等9种微生物是41种抗生素抗性基因的潜在携带者,微生物群落结构对城市湿地公园水体环境抗性基因变化的单独解释量达到了51%,因此微生物群落是城市湿地抗生素抗性基因赋存和演化最重要的驱动力.基于研究结果,暗示着城市湿地公园水体环境抗生素抗性基因具有潜在水生态安全及人类健康风险,应该加强城市湿地公园水体环境微生物污染研究与控制. 展开更多

关键词 高通量 城市湿地 抗生素抗性基因(ARGs) 水环境 新污染物

原文传递

基于景感生态学对生态修复的再思考 被引量：8

6

作者 唐立娜 欧阳静怡 +2 位作者 徐烨 王豪伟 王璐妍 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1639-1644,共6页

总结了生态修复工程的现状、我国在推进生态修复上的举措,指出未来生态修复的着重点是要找到更科学且高效的生态修复途径,以及将本地人福祉有机整合到生态修复当中以全面提高生态系统服务效果的方法。阐述了目前常见的生态修复方式,对... 总结了生态修复工程的现状、我国在推进生态修复上的举措,指出未来生态修复的着重点是要找到更科学且高效的生态修复途径,以及将本地人福祉有机整合到生态修复当中以全面提高生态系统服务效果的方法。阐述了目前常见的生态修复方式,对其各自通常的适用情况及作用特征进行分析,并在此基础上得出一种生态修复的理想模式。阐述了景感生态学的定义,分析了景感生态学、景感营造以及其在稳定、提高生态系统服务及其价值方面的作用机制;讨论了如何基于景感生态学和景感营造分步实现生态修复的理想模式,其重点在于营造景感生态系统,使生态系统服务得到充分发挥,为本地谋取更大福祉。山水林田湖草生态修复工程的决策者、规划者和实施者要在观念、策略、方法以及评价四个方面做出转变。 展开更多

关键词 景感生态 生态修复 景感营造 生态系统服务 山水林田湖草

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城市水系统理论及其模型研制与应用

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作者 夏军 张永勇 +7 位作者 佘敦先 张世彦 杨军 吕明权 张翔 罗安琪 吴胜军 刘阳 《中国科学：地球科学》 CSCD 北大核心 2024年第3期725-744,共20页

城市水系统理论是流域水系统科学在城市尺度的拓展,为解决城市化引起的人水关系失衡和突出水问题(内涝、黑臭和水污染、生态退化等)提供了新的系统化解决方案.现有城市水系统相关研究大多关注水循环单一过程,对水循环及其伴生的物质循... 城市水系统理论是流域水系统科学在城市尺度的拓展,为解决城市化引起的人水关系失衡和突出水问题(内涝、黑臭和水污染、生态退化等)提供了新的系统化解决方案.现有城市水系统相关研究大多关注水循环单一过程,对水循环及其伴生的物质循环、水生态以及人文等过程互馈机制仍需进一步探索.本文以流域水系统科学和水循环理论为基础,发展了城市水系统的概念、理论和技术体系;以城市多种下垫面条件下时变增益降雨-径流模型为核心,耦合自然-社会水循环及其伴生的水环境、水生态等过程和多尺度海绵措施的影响,研发了城市水系统5.0模型,实现了源头降雨-径流-面源污染负荷、排水管网系统水量水质转输、末端调蓄和净化、社会经济水循环、水系统评估和调控等五大关键模拟功能,成果已在武汉市开展示范应用.结果表明:城市水系统应以城市及其联系的河湖为研究对象,探索城市自然-人工侧支水循环和外江调蓄等耦合,以及社会经济发展、海绵措施对水量-水质-水生态等过程的调控机制.研发的城市水系统5.0模型很好地模拟了城区降雨-径流过程、水体总氮和总磷浓度、社会经济发展特征指标等.与实测数据对比,所有降雨-径流场次的相关系数和纳什效率系数分别处于优秀和良好等级;78.1%的实测点位中总氮和总磷浓度模拟偏差均在良好等级,且相关系数均在0.90以上;在18个社会经济发展特征指标中, 100%、83.3%和69.4%的指标偏差、相关系数和纳什效率系数均在优秀等级.在此基础上,优选源头海绵措施、人工强化措施和源头削减-路径拦截-末端治理等分别明显改善了内涝、水体黑臭和湖泊富营养化.其中10年一遇降雨条件下最大内涝淹没面积削减达32.6%,黑臭水体去除率为65%,水体综合营养指数降低了37%,武汉市2020年绿色发展水平也由现状条件下的0.56提升到了0.67,在城市绿色发展评估体系的五个维度(资源利用、环境质量、生态保护、经济增长和绿色生活)中,生态保护维度改善最明显.本研究将进一步推动城市水文学、环境科学和生态学等多学科领域的交叉和发展,也为我国城市复杂水问题的解决和绿色发展等提供重要的理论和技术基础. 展开更多

关键词 城市水系统 人水关系 水问题 绿色发展 理论基础 数学模型

原文传递

厦门市近岸海域水环境抗生素抗性基因污染分布特征 被引量：1

8

作者 许文锋 刘丽华 +2 位作者 黄福义 贺琦 张娴 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期3903-3910,共8页

海岸带及毗连海岛是人类经济社会发展的热点区域,城市化、工业化和农业活动等人类活动对近岸海域水环境生态环境产生了深刻的影响.抗生素抗性基因(ARGs)作为一种新污染物,是当前水生态安全研究和公共关注的热点,但是近岸海域水环境ARGs... 海岸带及毗连海岛是人类经济社会发展的热点区域,城市化、工业化和农业活动等人类活动对近岸海域水环境生态环境产生了深刻的影响.抗生素抗性基因(ARGs)作为一种新污染物,是当前水生态安全研究和公共关注的热点,但是近岸海域水环境ARGs污染研究比较匮乏.基于厦门市近岸海域地理环境特征,采用高通量定量PCR技术,深入研究了近岸海域水环境中抗生素抗性基因的种类丰度水平和分布格局.并结合16S rDNA基因扩增子测序方法,探究了水体环境微生物群落结构与组成,深入阐释了近岸海域抗生素抗性基因的影响因素和赋存变化机制.结果表明,近岸海域水体环境总共检测出187种抗生素抗性基因,丰度水平高达1.29×10^(10) copies·L^(-1),多重耐药类、氨基糖苷类和β内酰胺类是厦门市近岸海域水体环境最主要的3大类抗生素抗性基因,整体上呈现出丰度较高、种类多样以及普遍共存的特点,近岸海域水环境是抗生素抗性基因分布的重要热区和储存库;Nautella、Candidatus、Tenacibaculum、Rubripirellula和Woeseia等22种微生物是相应16种抗生素抗性基因的潜在携带者,可移动遗传元件(MGEs)和微生物群落结构对近岸海域水体环境抗性基因变化的综合解释量达到了93.9%,说明微生物群落及其可移动遗传元件是近岸海域水体抗生素抗性基因赋存和演化最重要的驱动力.以上研究结果说明,厦门市近岸海域水体环境抗生素抗性基因具有潜在的水生态安全及人类健康风险,能够为近岸海域水体环境微生物及ARGs污染控制提供科学支撑. 展开更多

关键词 抗生素抗性基因(ARGs) 近岸海域 水生态 微生物 海水

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藻类连续培养体系的构建与优化及其在产毒和无毒微囊藻竞争中的应用 被引量：2

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作者 左俊 曾佳颖 +2 位作者 杨丝雨 宋立荣 甘南琴 《水生生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1060-1069,共10页

利用发酵罐加装外置环形光源构建藻类连续培养系统,以产毒微囊藻PCC 7806及其无毒突变株PCC 7806 mcyB–为培养材料,通过对补料时间、接种密度和稀释率参数的优化,获得最优培养条件,并应用于产毒与无毒微囊藻的竞争实验中。通过优化得... 利用发酵罐加装外置环形光源构建藻类连续培养系统,以产毒微囊藻PCC 7806及其无毒突变株PCC 7806 mcyB–为培养材料,通过对补料时间、接种密度和稀释率参数的优化,获得最优培养条件,并应用于产毒与无毒微囊藻的竞争实验中。通过优化得到连续培养的最优培养条件:补料时间为第4天,起始接种密度为4×10^(6) cells/mL,稀释率为0.15/d。在连续培养下,光照为35μmol/(m^(2)·s)时,以1﹕1的起始比例接种产毒与无毒微囊藻,二者间的竞争会达到平衡,并以无毒微囊藻占据优势,且两者以不同的优势度长时间维持不变。在此基础上,开展了不同光强对产毒与无毒微囊藻竞争影响的实验,结果表明,光强为35和80μmol/(m^(2)·s)时,无毒株在连续培养中占据优势;而光强为5和15μmol/(m^(2)·s)时,无毒和产毒微囊藻维持起始接种比例不变。研究通过优化连续培养条件为室内藻类竞争实验提供了更为适宜的培养模式。 展开更多

关键词 连续培养 产毒微囊藻 竞争 光强 铜绿微囊藻

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城市化对土壤动物群落结构和多样性的影响 被引量：6

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作者 姚海凤 张赛超 +2 位作者 上官华媛 李志鹏 孙新 《生物多样性》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期218-229,共12页

城市化进程加快带来的环境挑战正威胁着地球上的生物多样性。土壤动物是生物多样性的重要组成部分,对维持土壤健康及城市生态系统稳定性具有重要意义。近年来,城市土壤动物群落结构和多样性的研究已经取得了一定进展,但是仍缺乏系统的... 城市化进程加快带来的环境挑战正威胁着地球上的生物多样性。土壤动物是生物多样性的重要组成部分,对维持土壤健康及城市生态系统稳定性具有重要意义。近年来,城市土壤动物群落结构和多样性的研究已经取得了一定进展,但是仍缺乏系统的总结和综述。基于此,本文梳理归纳了国内外已有的相关文献,总结了城市化影响土壤动物的主要途径,并阐述了城市中不同体型大小的优势土壤动物类群对城市化的响应。本文建议未来应利用分子生物学手段深入解析城市土壤动物多样性,明晰城市土壤食物网的结构与功能,关注土壤动物群落的保护与恢复,揭示城市土壤动物肠道微生物组特征,并挖掘城市土壤动物抑制人类致病菌的潜力,以期为城市生物多样性保护、生态系统稳定和人类健康维持提供相关科学依据。 展开更多

关键词 城市化 土壤动物多样性 土壤食物网 土壤健康 土地利用 土壤性质

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土壤抗生素抗性组:来源、扩散和驱动因子 被引量：4

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作者 安新丽 苏建强 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期64-74,共11页

土壤是环境抗生素抗性基因的源与汇,也是抗性基因发生水平转移的重要热区。综述了土壤环境中抗性基因的主要来源及驱动因子,阐述了抗性基因在土壤-植物、土壤-动物及土壤-水体等不同系统中的传播过程,总结了抗性基因在土壤中的传播扩散... 土壤是环境抗生素抗性基因的源与汇,也是抗性基因发生水平转移的重要热区。综述了土壤环境中抗性基因的主要来源及驱动因子,阐述了抗性基因在土壤-植物、土壤-动物及土壤-水体等不同系统中的传播过程,总结了抗性基因在土壤中的传播扩散机制,表明水平基因转移是抗性基因在环境中传播的主要分子机制之一;土壤-植物系统是抗性基因从环境向人类传播扩散的一个重要途经,是环境抗性基因人群暴露的主要来源;不是所有的抗性基因都具有严重的健康威胁,鉴定高风险的抗性基因对维护人类健康具有重要意义;源头控制是控制抗生素和抗性基因污染的重要手段之一。 展开更多

关键词 土壤生态系统 抗生素抗性 水平基因转移 人类健康 环境污染

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