基于eDNA宏基因组的草海湖泊硅藻群落及多样性分析

环境DNA(eDNA)技术作为新兴生物多样性监测方法,具有非侵入性、高效性及灵敏性的特点.为探究基于宏基因组测序的eDNA技术对喀斯特湖泊硅藻监测的适用性,以贵州草海为例,采集草海湖滨带的水样及表层沉积物样品,运用宏基因组学与eDNA相结合的方法,分析浮游及沉积硅藻的群落组成、生物多样性及KEGG代谢功能.结果表明:①草海硅藻群落共注释到4纲23目36科54属78种,在科分类阶元上以舟形藻科和海链藻科为优势类群.硅藻群落的Chao1指数平均值为42.88±15.35,Shannon-Wiener指数平均值为2.09±0.29.②硅藻群落KEGG通路功能最具代表性的是全局和概述图谱(global and overview maps),其次是能量代谢、翻译;优势KO基因主要为atpF基因、secA基因、rplT基因、rpoA基因、argH基因.③主坐标分析(PCoA)和相似性分析(ANOSIM)表明硅藻群落存在显著的环境介质差异;LEfSe分析揭示浮游硅藻群落的差异标志物主要为海链藻属(Thalassiosira)、小环藻属(Cyclotella),沉积硅藻主要是管状藻属(Fistulifera)、褐指藻属(Phaeodactylum)、微壳藻属(Nanofrustulum)等;Wilcoxon秩和检验表明,浮游硅藻的差异基因集中在叶酸生物合成通路、嘧啶代谢,沉积硅藻的差异基因集中在光合作用、氧化磷酸化等代谢功能.研究显示,高灵敏性的eDNA宏基因组技术能有效描述草海湖泊硅藻群落及多样性,在喀斯特湖泊生物多样性监测及水生态环境健康评估具有广阔的应用前景.

不同浓度藻类水华对两种沉水植物的影响

为了研究藻类水华对沉水植被恢复的影响,通过模拟不同浓度的藻类水华,开展了篦齿眼子菜(Potamogeton pectinatus)和伊乐藻(Elodea nuttallii)在不同浓度藻类水华下(0,6.25×10~8,2.5×10~9,10^(10)cell/L)的生长和生理试验.结果表明,低浓度(6.25×10~8cell/L)处理组中伊乐藻的干重显著低于对照组,而藻浓度达到10^(10)cell/L时,篦齿眼子菜的干重才显著低于对照组.与其它处理组相比,在藻浓度为10^(10)cell/L的情况下,篦齿眼子菜的株高最矮,而伊乐藻的株高最高.叶绿素荧光特性表明藻浓度为10^(10)cell/L的情况下,篦齿眼子菜的光合活性从0.77降低至0.50,而伊乐藻的光合活性无显著性变化,在0.72~0.79之间波动.沉水植物的抗氧化酶活性在藻类水华胁迫环境下先增加后降低.这表明,藻类水华对水生植物的生长影响有差异性;水体中过高的藻浓度会影响植物的抗性生理.沉水植物能忍耐短期低浓度的藻类水华胁迫,但是长期高浓度的藻类水华会严重影响沉水植物的生长,进而影响水生植被的恢复.

数智融合科技成果转移转化云平台功能研究与设计

科技成果转化为商业价值是实现科研走向商业的关键步骤,但面临的问题是科研成果转化率不高,其中一个困境是科技成果转化平台的缺乏。为了解决技术转移面临的困境,文章建立了信息渠道畅通、服务功能齐全、交易活动有序的技术交易平台,为科技成果产业化营造了良好生态,完善了技术转移市场服务体系,强化了知识产权运营体系,促进了科技成果在企业中的转化。

指纹识别技术在电子病历系统中的应用

在对指纹识别算法进行研究分析的基础上,提出了一个在电子病历系统中综合应用指纹识别技术的方案,能有效提高电子病历系统的安全性和医院的工作效率。

青少年越轨、犯罪与“社会一体化”预防理念——基于四川省三市调查的启示

"越轨"(deviance)是指那些违反重要的社会规范和要求并因此受到许多人否定评价的行为。青少年越轨行为则是指青少年偏离或违反一定社会行为规范的行为。由于思想道德、法律意识、心智的不成熟和叛逆心理,青少年越轨行为较为普遍甚至成为和谐社会构建的巨大阻力。然而,传统的青少年越轨行为社会控制系统弊端突兀,且功能弱化。本文通过对四川省三个地级市预防青少年越轨及越轨行为帮教工作进行实地走访调研,发现并总结青少年工作中遇到的瓶颈问题:青少年越轨预防介入时间较晚,未形成良好的事前和事中预防机制;社会组织参与力度面窄,过于注重形式;青少年帮教工作人员缺乏,专业人才匮乏,机制严重不足;各部门在青少年工作方面配合度不高;工作开展经费不足。为此,本文在总结一般规律基础上将视角转向重点青少年的越轨预防方面,并大胆提出预防青少年越轨的关键是构建多维度、多部门、全方位、系统化的"社会一体化"青少年越轨预防与帮教体系。

温度与光强对柔细束丝藻3种异味物质产量的影响

2013年3月从武汉喷泉公园人工湖发生水华并散发浓烈异味的水体中分离到1株柔细束丝藻（Aphanizomenon gracile）,编号为WH-1,通过探究温度和光强对其生长及异味物质产量的影响,为水体异味物质的防治与消除提供理论依据。经顶空固相微萃取法（HS-SPME）,鉴定其产3种异味物质,分别是β-环柠檬醛（β-Cyclocitral）、土臭素（Geosmin）和β-紫罗兰酮（β-Ionone）;实验室条件下研究不同温度（15、25、35℃）、光强[15、25、35μmol/（m^2·s）]对该藻株生长及3种异味物质产量的影响。结果表明,WH-1的最适生长条件和最大Geosmin产量均出现在低温（15℃）、高光强[35μmol/（m^2·s）]的条件下,但溶解态Geosmin的产量并未显著高于其它处理组;不利的生长条件[25-35℃,15-25μmol/（m^2·s）]有利于异味物质β-Cyclocitral和β-Ionone在藻细胞内积累。培养过程中,溶解态β-Cyclocitral和β-Ionone一直维持较低水平（检测线附近波动）,表明该类异味物质主要存储在细胞内部,在藻类生长过程中仅少量释放出来。3种异味物质所占比例变化说明,与光强相比,温度对异味物质产量的影响更大。

采用增量关联规则挖掘提高电子病历系统的用户体验度

该文针对电子病历系统的用户体验度不高的问题,首先用模板和文本特征化的方法对电子病历中的事务数据实现结构化;再基于增量关联规则挖掘算法对产生的结构数据进行关联规则挖掘,找出模板中各个元素的关联以及对应元素取值之间的关联,最后根据挖掘结果来指导用户的输入,从而有效提高了电子病历系统的用户体验度。

600 MW超临界“W”火焰锅炉降低脱硝液氨耗量的操作

针对600 MW超临界W火焰锅炉在高标准环保排放要求下,脱硝系统液氨耗量同比增加,迫使各火电机组运营成本增加。如何在保证环保达标排放的情况下,减少液氨耗量,降低生产成本。针对镇雄电厂两台机组在实际运行中通过NOx的生产机理,对运行数据对比分析,多方面分析影响液氨耗量的因素,采取控制氧量、改变一、二次风配比,调整燃尽风量、改变火焰中心等方式,抑制3种类型(热力型NOx、燃料型NOx、快速型NOx)的氮氧化物(NOx)生成量,进而降低SCR入口NOx,最终降低脱硝液氨耗量,提高机组经济性。

600 MW超临界“W”火焰锅炉劣质煤稳燃技术探究

针对600 MW超临界W火焰锅炉燃烧劣质煤时存在低负荷燃烧不稳定、锅炉结焦、燃烧效率低、受热面超温、炉渣及飞灰含碳量高等问题,以直流狭缝式燃烧器W火焰锅炉为研究对象,通过改进吹灰方式,调节燃烧器乏气缩孔开度、煤粉细度、磨煤机出口风温、热风温度,并结合二次风配比、燃尽风开度及制粉系统与氧量实时协同优化调整。调整后的运行结果表明:低负荷锅炉燃烧不稳定、水冷壁超温得到解决,热负荷分布更均匀,炉渣及飞灰含碳量明显降低,锅炉效率得到提升。

草型清水态维持与长效运行的营养盐响应机制——以滇池大型围隔试验为例

为探究湖泊水体生态修复工程中草型清水态维持与长效运行的营养盐响应机制,利用滇池草海建立的大型原位试验围隔,采用非参数突变点分析法(nCPA)及临界指示物种分析法(TITAN),探究了叶绿素a、浊度、透明度和浮游植物的营养盐阈值.结果表明,草型清水态维持与长效运行较为成功的围隔,其藻类的叶绿素a含量虽然明显较低,但在夏季时蓝藻门仍占绝对优势.原位生态围隔叶绿素a响应TN的阈值为1.423mg/L,响应TP的阈值为0.103mg/L.水体透明度响应TN的阈值为1.684mg/L,响应TP的阈值为0.103mg/L.各围隔总磷含量的平均值均大于或等于0.226mg/L,B1、B3、B8围隔后期处于清水态,其TN平均值都低于或等于1.42mg/L,B5、A1、A2、A3、A4围隔后期处于浊水态,其TN平均值都高于或等于1.78mg/L.这表明在滇池水华重灾区实施水体生态修复工程时,应首要考虑TN的影响,在TP含量严重超出阈值的情况下,如果TN处于一个较低水平,也能维持湖泊水体草型清水态的长效运行,并实现湖泊水体由藻型浊水态向草型清水态的转换.

3种不同营养水平的河流浮游植物群落结构及其与环境因子的相关性

为了更好地了解人类活动干扰下,河流水质和浮游植物群落结构的变化情况以及河流生态系统的演变过程,于2019年6月对贵州境内3种不同营养类型的河流(锦江河、湘江河和南明河)进行调查。研究了3条河流的理化因子、浮游植物种类组成及密度,结合冗余分析(RDA)研究了它们之间的关系,并应用聚类分析法研究3条河流浮游植物的空间分布特征。结果表明:水体富营养化程度排序为南明河>湘江河>锦江河,3条河流的综合营养指数分别为61.76、48.76和36.05。锦江河共有浮游植物6门19属21种,其中硅藻门种类最多,占总种数的57.14%;湘江河共有浮游植物6门34属43种,其中硅藻门和绿藻门种类最多,分别占总种数的41.86%和37.21%;南明河共有浮游植物6门32属46种,其中硅藻门和绿藻门种类最多,分别占总种数的39.13%和32.61%,锦江河、湘江河、南明河水体中浮游植物细胞数的平均值分别为12.66×10^(5)、38.66×10^(5)、132.61×10^(5)个/L。浮游植物细胞密度与溶解氧呈显著正相关(P<0.05),浮游植物细胞密度与电导率、溶解性总固体、盐度、总氮、总磷、氨氮、硝酸盐氮也呈显著正相关(P<0.01)。锦江河的电导率、盐度、溶解性总固体和营养盐含量最低,南明河的最高。此外,聚类分析显示3条河流的浮游植物群落按结构特征可分为两大类。这表明,随着人类活动的加强,河流的电导率、盐度、溶解性总固体、营养盐含量升高,浮游植物的细胞密度增加,其群落结构会由硅藻门占优势,逐渐转变为蓝藻门占优势。

贵州草海水生植物多样性及群落演替

在2016年调查基础上,结合已有资料,研究草海水生植物多样性、群落特征、水生植被分布现状及群落演替规律,探讨驱动水生植物群落演替的主导因素。结果显示,草海现有水生植物67种,隶属28科40属,水生植物优势群落22个。与1983年相比,草海水生植物无论是在优势种还是优势群落上均发生了很大变化,挺水植物群落组成由1983年以莎草科植物为主演变为现在以禾本科植物为主,入侵植物空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)在草海环湖消涨区、航道、码头等地已形成入侵趋势,部分区域种群密度可达70株/m^2。草海水生植物生物量30年来呈上升趋势,2016年各类型水生植物的总生物量是1983年的4.1倍。相关资料表明,人类活动、鸟类迁徙、水土流失、水体富营养化、外来入侵物种都对草海水生植物多样性和群落演替具有一定影响。

贵州草海秋季浮游植物群落结构与水质因子的关系

为了探究贵州草海浮游植物群落结构特征及其与水质环境因子的关系,为其水资源保护和可持续发展提供参考依据。于2017年11月(秋季)对贵州草海16个采样点的浮游植物种类组成、细胞密度、优势种及环境因子进行调查,同时利用分层聚类分析、冗余分析(RDA)和主成分分析(PCA)的方法探讨浮游植物群落结构、环境因子、采样点三者之间的关系。结果显示,本次调查共鉴定出浮游植物7门、66属、139种;其中蓝藻门12属、22种,绿藻门28属、69种,硅藻门16属、29种,隐藻门2属、3种,裸藻门4属、11种,甲藻门3属、4种,金藻门1属、1种;其中绿藻为优势门类,占浮游植物总数的49.64%;硅藻次之,占20.86%;蓝藻居第三位,占15.83%,金藻最少,仅占0.72%。调查期间,样点6、7、11、12的叶绿素a含量较高,均高于5.0μg/L,细胞密度也较大,均超过了107个/L。各采样点浮游植物的群落结构聚类分析表明,样点7、11、12聚为一类,其优势门类均为蓝藻,且位于靠近威宁县城的沿岸带。各采样点与环境变量之间的主成分分析(PCA)结果显示,6、7、11、12号采样点主要受营养盐、总溶解固体和盐度的影响,浮游植物与环境因子的冗余分析(RDA)得出蓝藻受营养盐的影响较大。研究表明,威宁县城沿岸带的藻类细胞密度明显高于其它位点,其优势门类为蓝藻,营养盐是导致威宁县城沿岸带藻类细胞密度过高的主要原因。

人工湿地植物在物候期变化下的优化配置研究

为解决人工湿地在冬春季节去污能力下降的问题,对人工湿地的布水方式进行了优化,探究了8种不同物候期水生植物在不同季节去除营养盐和COD的效率。研究结果表明,优化布水方案能促进8种植物的根系生长,有利于改善系统的去污能力。不同植物组成的人工湿地在不同季节的去污能力不同,同时在人工湿地中种植夏秋组和冬春组湿地植物,或许是解决人工湿地在冬春季节污染物去除率偏低这一问题的有效途径。

铁路隧道项目建设中软弱围岩隧道浅埋段的施工技术

浅埋软岩隧道在施工中极容易发生各类安全事故,其中以冒顶以及坍塌最为常见,此时围岩的稳定性会受到严重影响。基于此,本文以实际隧道工程为背景,围绕其浅埋软岩隧道施工展开探讨,提出可行的施工技术以及防护措施,并做好相关的排水工作,可为相关工程提供可行参考。

贵州高原湿地草海水生植物的区系特征与地理分布

水生植物在浅水湖泊或沼泽湿地生态系统中具有非常重要的作用。通过3次野外实地调查,对草海水生植物物种的区系组成和多样性进行初步分析。结果表明:草海水生植物共有33科60属106种,其中蕨类植物有3科3属6种,被子植物30科57属100种,在被子植物中双子叶植物17科24属38种,单子叶植物13科33属62种。以蓼科(Polygonaceae)、眼子菜科(Potamogetonaceae)、禾本科(Poaceae)、莎草科(Cyperaceae)为优势科;以蓼属(Polygonum)、眼子菜属(Potamogeton)、莎草属(Cyperus)为优势属,属的组成比较分散,单种属和寡种属(2~4种)占总属数的95.00%;以芦苇(Phragmites australis)、光叶眼子菜(Potamogeton lucens)、喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)等为优势种;从分布区类型看,在属级水平上有7个类型,属的分布区类型以世界分布最多,占48.33%,北温带分布的属(14属)多于泛热带分布的属(8属);种级水平上有17个类型,种的分布区类型以温带分布最多,占50.00%,其次是热带分布种(18.87%)和世界分布种(13.21%);调查样区中有6种外来水生植物。在水生植被恢复重建和水生态修复工程实践中,应尽量选择本土植物。

基于LoRa的高压输电线路工况监测系统设计

针对传统的高压输电线路巡检方式成本高、难度大、及时性差等问题,设计了一种高压输电线路在线监测系统。系统具有监测高压输电线路中导线连接处温度以及高压输电塔工作状况功能,实现了高压输电线路工况的智能监测。数据采集节点采用STM32系列芯片作为主控芯片,基于LoRa通信距离远、功耗低的优点,结合TDMA方式控制采集节点的休眠与工作,通过温差发电技术进行电量补充,试验结果表明该系统具有低功耗、运行稳定等特点,满足设计的实际需求。

贵州草海湿地牛蛙的分布现状及其生境选择特征

生物入侵已成为全球性的生态环境问题,牛蛙(Rana catesbeiana)入侵对当地生物多样性和水生生态系统造成了严重的危害。为掌握牛蛙在贵州草海湿地的种群分布现状及其对生境的选择特征,于2018年6-8月对草海湿地牛蛙的分布、种群数量及栖息生境进行了研究,并利用生境喜好系数和主成分分析法探究其生境选择特征。结果显示,牛蛙主要分布于草海湿地上游的刘家巷及邻近区域,并向中、下游的顾家底、阳关山等区域扩散。通过分析牛蛙生境选择特征,发现牛蛙偏好选择的微生境植被类型为草地和沼泽草甸区域,水体类型为静水水塘和沟渠区域,且具有水深较浅(≤0.6 m)、草本盖度适中(31%~60%)、草本高度较高(31~100 cm)、地表温度较高(21~25℃)、地表湿度较高(41%~80%)、离干扰源距离适中(101~500 m)的特点。主成分分析表明,水体类型、植被、水域深度、温度和干扰强度是影响牛蛙生境选择的重要因素。研究表明,牛蛙在草海湿地已占据一定的生态位,并呈泛滥孳生趋势。根据牛蛙的生物学特性(食性、繁殖特性、生境选择)判断,其已形成自然种群,应进行综合治理,避免其在草海湿地进一步扩散,使其危害处在可控范围之内。

藻粉在土壤中矿化进程及对油麦菜肥效研究

文章采用室内恒温培养法模拟藻粉在土壤中降解矿化过程,然后采用室外容器培养法,比较了藻粉和缓释肥对油麦菜幼苗生长的影响。结果表明:(1)藻粉处理组CO2释放规律为前14 d快速释放,后期变缓。经过131 d的培养,藻粉处理组土壤中有机碳较对照组最多增加了2.76 g/kg。(2)藻粉中氮素在土壤中先矿化成氨氮,后逐渐转化成亚硝氮,最终变为硝氮,藻粉矿化过程中有效氮含量呈逐渐上升趋势,整个培养过程中几乎没有氮损失。(3)经过131 d,藻粉处理组土壤中有效磷和总磷含量较对照组均显著增加。(4)实验测定第35天藻粉影响下土壤中与碳氮磷相关的酶活性较CK显著增加。(5)藻粉对油麦菜生物量、光合活性、叶绿素含量和氮磷供给与缓释肥没有显著性差异。综上所述,藻粉是一种易分解矿化的有机物料,在土壤中缓慢分解释放CO_2、有效氮和有效磷,并能增加土壤有机碳、氮和磷含量,同时改善土壤微生物酶活性,对油麦菜生长具有促进作用,和缓释肥肥效一样。实验得出有效氮施加量为87.7 kg/hm2时,油麦菜生物量达到最大值,对应藻粉的施用量为1 t/hm^2。

东湖生物膜的建群过程及其生理特性研究

为探讨天然水体中生物膜的建群过程及生理特性,本研究将人工基质大理石投放到东湖沿岸带浅水区域,分析了生物膜在人工基质上从开始建群直至发育为成熟群落,并最终衰退的整个过程。结果表明,建群过程中,生物膜的生物量(叶绿素a、蛋白质、干重、无灰干重)、营养物质含量(总氮、总磷)均呈现先上升后下降的趋势,各指标之间具有显著相关性。低温会减缓生物膜的生长,弱光会加剧生物膜的衰退,生物膜的生长发育会影响周围水体氮、磷元素浓度。生物膜中碱性磷酸酶活性与自身生物量呈显著正相关性。水体中氮/磷的比值决定生物膜中氮/磷的比值。刚毛藻属是东湖生物膜的优势物种。对生物膜建群过程及生理特性的研究,有助于更好地将生物膜应用于污染水体的净化和修复。