生态系统模拟与预测的人工神经网络模型方法

建立生态系统模拟预测模型十分重要 ,但往往又比较困难。为此 ,本文引进人工神经网络模型方法 ,并已在新疆博斯腾湖生态系统研究中得到应用 。

两个分离菌株对2,4-D降解效率的微生态系统模拟

在微生态系统模拟条件下 ,2个分离菌株Sphingomonaspaucimobilis 92 56 ,Ralstoniaeu trophusJMP表现出对除草剂 2 ,4 D的高效降解性能 .但R eutrophusJMP能在更多的模拟条件下成为优势种群 .对 2个菌株的种群消长影响最大的生态因子是湿度和 2 ,4 D的浓度 .种群增长与 2 ,4 D降解有约 2 4h的时滞 ;种群的增长量不完全受底物 2 ,4 D消耗的多少制约 .多个生态因子的综合作用说明模拟的微生态系统离自然系统还有较大的差别 .

多效唑土壤吸附及在模拟生态系统分布动态的研究

采用３Ｈ－多效唑研究了不同土壤的吸附行为及其在模拟田间生态系统中的分布动态、结果表明，多效唑有较高的吸附率，并与有机质含量密切相关，在二室模型中，土壤向田表水转移的多效唑消失半衰期为１２个月，多效唑在土壤中有较高的残留、植物体根与叶的多效唑浓度有极显著的相关性，并随土壤浓度而变化，在第１２天，植物体根、叶中的富集值达最到值，浓缩系数分别为４６４．２、２２８．４，植物体吸收的多效唑大部分残留在叶部。

用稻田模拟生态系统研究农药氯唑磷对水生生物安全性的影响

建立稻田—鱼塘模拟生态系统 ,以研究氯唑磷农药在稻田—鱼塘模拟生态系统中的迁移、转化规律 ,及其对鱼、虾等水生生物的影响。结果表明 ,氯唑磷颗粒剂施入稻田后快速崩解并向水体释放 ,稻田水及稻田鱼沟水中最高浓度分别达 0 377mg·L-1和 0 0 84mg·L-1;施药 4h后 ,将稻田水排入邻近鱼塘 ,水塘水体中氯唑磷最高浓度达 0 0 2 2mg·L-1。水生生物对氯唑磷较为敏感 ,养殖在模拟生态系统中的鱼、虾受到一定的危害。因此氯唑磷在稻田使用时 。

模拟水生生态系统中沉水植物对水体营养物质消减的影响

研究了模拟水生生态系统中沉水植物对水体营养物质消减的影响。在水体、底泥和沉水植物所组成的模拟生态系统中,沉水植物的生长对于水体中的营养盐浓度具有显著影响。沉水植物对水体营养盐浓度的影响通过多种途径实现,比如直接吸收、促进沉降吸附和促进硝化反硝化作用等。沉水植物的存在降低了模拟水生生态系统中水体营养盐的平衡浓度,同时温度对营养盐的归趋也有重要影响,温度的降低会减缓营养盐从水体中的去除,而温度升高,则会加速这一过程。

不同给药方式下环丙沙星在模拟水生态系统中的归趋

采用不同的给药方式对环丙沙星(CPFX)在模拟水生态系统中的归趋进行研究,包括环丙沙星在水体、沉积物、生物体(皇冠草、河蚬、异育银鲫)等不同分配相及生物体不同组织、器官中的含量、分布以及迁移、富集等动态变化过程。结果表明:CPFX进入模拟水生态系统后,水体中药物浓度下降迅速,3种给药方式下,最高浓度不超过15.30μg.L-1。底泥表现出明显的吸附积累,而且长时间地保持高浓度残留;在饲料给药方式下,底泥药物浓度最高可达2379.67μg.L-1。水生生物对CPFX有不同程度的富集和残留,水草对CPFX的吸收较多,尤其是叶片部分,药物浓度最高可达899.83μg.L-1;河蚬、鱼体对CPFX有一定的吸收积累,停药15d后,河蚬、鱼体内仍有明显的残留,不同组织对CPFX的吸收积累存在显著差别,在内脏中的积累量比肌肉组织高。3种给药方式导致的鱼体内药物残留量大小依次是:饲料给药>混合给药>水体给药。

扰动对外源性磷在模拟水生态系统中迁移的影响

采用同位素示踪法,模拟研究不同扰动强度对外源性磷在水体、铜绿微囊藻和底泥中迁移的影响.水体中外源性磷首先由快速的物理化学分配进入铜绿微囊藻和底泥中,然后其在水体中的迁移主要受铜绿微囊藻生长状况的影响.实验表明,当扰动强度为30r/min时,铜绿微囊藻生长得最好.单位质量铜绿微囊藻中最大外源性磷含量与扰动强度无关,但扰动能加快铜绿微囊藻对外源性磷的吸收速率.水体中溶解的外源性磷含量随时间持续下降,微囊藻的衰亡能促进水体中磷向底泥中迁移.最终绝大部分外源性磷迁移到底泥中.增加扰动能有效降低水体中溶解性磷的浓度,在扰动为30r/min时,水体中外源性磷从2.183mg/mL下降到0.0180mg/mL.

乙氧氟草醚在模拟稻田-鱼塘生态系统中残留动态的研究

在野外稻田－鱼塘模拟系统研究了乙氧氟草醚以规定剂量７２ｇ／ｈｍ２施用于田间后的残留分布及消解动态。结果表明，施药后４ｈ该药在稻田表水和鱼沟中的浓度分别为２９４和１９６μｇ／Ｌ，在稻田土、鱼塘水和塘泥中的最大浓度分别为０７５２，０００６和０１５６ｍｇ／Ｌ。且在各介质中消解迅速，在田表水、塘水、田土中的半衰期分别为４５，４８８ｈ和７２ｄ。说明该药对水生生物虽有较高毒性，但在规定使用剂量下，其在稻田及邻近鱼塘中的残留浓度与毒性已降到对其中的水生生物不再有危害的水平。因此可认为该农药在稻田使用对水生生物无实际危害作用。

^(36)Cl—氯化铵在模拟陆地—水域生态系统中的迁移和分配

本研究应用模拟生态系统和同位素示踪技术进行.施于土壤的^(36)Cl-NH_4Cl,在为期21天的追踪试验,水稻吸收^(36)Cl 占施用量的26.02%;随土壤渗漏水淋脱51.61%;残留于土壤约为27.02%;集中土壤渗漏水放养芜萍、草鱼和螺,10天的吸收试验,均能吸收水中的^(36)Cl,并在体内有一定的积聚,其积聚比为:芜萍5.8;鱼内脏(9.9)>鳃(7.1)>骨(5.7)>肉(5.1);螺肉1.1;吸收有^(36)Cl 的鱼、螺转入洁水环境后5天,体内的^(36)Cl 因排泄而能较快消失,其消失率鱼肉达76.72%,螺肉为77.58%.因此,水田施用氯化铵不致于引起土壤中氯的积累而导致氯害.

运用模拟生态系统评价果尔在稻田使用的安全性

在自行设计的稻田－鱼塘模拟生态系统中，以鲤鱼幼鱼和沼虾成虾为试验生物，对果尔在稻田使用的生态影响进行了模拟评价。结果表明，果尔在环境中消解很快，若按规定剂量在稻田使用，不会对邻近水域的鱼虾类生物产生危害，对稻田养鱼也是安全的。

环丙沙星在模拟水生态系统中的动态研究

利用高效液相色谱法对环丙沙星(CPFX)在微宇宙模拟水生态系统中的归趋,包括CPFX在水体、沉积物、生物体[皇冠草(Echinodorus amazonicus)、河蚬(Corbicula fluminea)、异育银鲫(Carassius auratus gibelio)]等不同分配相及生物体不同组织中的动态变化过程进行了研究。结果表明:在模拟水生态系统中加入500.00μg.L-1CPFX后,药物部分被水生生物所吸收,部分沉降进入底泥中。在各相中的CPFX残留量随时间不断变化,1 d内水体中药物含量降至15.30μg.L-1,而底泥中药物含量升至385.57μg.kg-1。CPFX不同程度地富集和残留于水生生物体中,皇冠草对CPFX的吸收量大,尤其是叶片部分1 d内含量高达795.43μg.kg-1,随后逐步降低;河蚬、异育银鲫对CPFX有明显的吸收积累,并且在体内的残留时间可长达45 d,不同组织对CPFX的吸收积累存在明显差异,在内脏中的积累量比肌肉组织高。不同生物体中CPFX的分布和富集存在着较大差异,其趋势为皇冠草>河蚬>异育银鲫。

三氯异氰尿酸在模拟水生态系统中归趋的研究

利用高效液相色谱法对三氯异氰尿酸(TCCA)在微宇宙模拟水生态系统中的归趋,包括TCCA在水体、沉积物、生物体(皇冠草、河蚬、异育银鲫)等不同分配相及生物体不同组织中的分布、富集以及迁移等动态变化过程进行了研究。结果表明:TCCA进入模拟水生态系统后,除发生水解外,其余或被水生生物所吸收,或者沉降进入底泥中。水生生物对TCCA有不同程度的富集和残留。水草对TCCA的吸收较大,尤其是叶片部分;河蚬、鱼体对TCCA具有明显的吸收积累,并且在体内的残留时间较长,不同组织对TCCA的吸收积累存在明显的差别,在内脏中的积累量比肌肉组织高。不同生物对TCCA的分布和富集存在着较大的差异,其趋势为皇冠草>河蚬>异育银鲫。

模拟池塘微生态系统研究尾矿砂中重金属吸附及其生物有效性

利用模拟池塘微生态系统开展长期暴露毒性实验 ,研究了铜矿尾矿砂中重金属在各个环境介质中的迁移及其生物有效性。实验结果较好地反映尾矿库湿地系统中重金属的生物毒性作用与生物可利用性。结果表明 ,适宜的重金属浓度会刺激生物生长与繁殖 ,而过高的重金属浓度则对生物的生长繁殖具有明显的毒性作用 ;微生态系统各组份间的重金属含量与尾矿砂中重金属含量具有良好的相关性 ,生物体内重金属累积与底泥尾矿砂中重金属浓度、种类和生物类属有关 ,试验研究为矿山生态修复过程的湿地利用提供重要的科学依据。

^(95)Zr在鱼-海水-底泥模拟生态系统中的迁移与分布

采用同位素示踪技术研究了 95Zr在鱼 -海水 -底泥模拟系统中的迁移与分布。旨在探明海洋鱼类对 95Zr的吸收以及95Zr在海水生态系统中的行为特性。结果显示 :( 1 )海水中的 95Zr比活度随时间呈快速下降 ,降至一半所需的时间仅为 0 .2 d;底泥吸附的95Zr主要集中在表层 ( 0～ 2 .5 cm) ,至试验后期 ( 1 3～ 2 0 d)其量占总量的 99.5 %以上 ,表明来自于海水中的95Zr被表层底泥吸附 ,不易随渗流水向下迁移 ,海泥对95Zr有强烈的吸附作用。 ( 2 )中华乌塘鳢从水体中摄入和吸收95Zr的主要器官是肠胃道 (内脏 ) ,与水体直接接触而吸附、吸收的95Zr主要集中在鱼鳃和鱼鳍中。肉、骨、肝脏和鱼卵中的比活度均比较低 (略高于本底水平 ) ,表明通过肠胃道吸收和鳃、鳍等组织吸附、吸收的95Zr不易向肉、骨、肝脏和鱼卵等内部组织输运。 ( 3)运用封闭 3分室模型原理对实验数据进行拟合得 :鱼体中的比活度 Cf=0 .0 5 - 6.36e- 3.4 2 74 t+ 6.61 e- 0 .2 682 t,海水中的比活度 Cw =2 1 5 .42 e- 3.4 2 74 t+ 2 .0 0 e- 0 .2 682 t,底泥中的比活度 Cs=1 43.86+ 1 4.83e- 3.4 2 74 t-1 5 8.69e- 0 .2 682 t;方差分析结果表明各回归方程较好地反应了 95Zr在鱼 -海水 -底泥生态系统中的消长动态。

磷的不同动态变化对模拟湖泊生态系统中附草螺类的影响

采用试验围隔模拟湖泊富营养化过程,选取磷的不同动态变化,研究其动态输入模式对附草螺类的影响。结果表明,总量相同时,中短期内低频次的磷输入比高频次的磷输入对螺类生物量的影响更显著,而长期条件下高低频次的磷输入对螺类生物量的影响无显著差异(P>0.05)。营养的添加显著促进螺类生物量(密度和丰度)的增长。试验系统中附植藻类的生物量与螺类的生物量成显著负相关(P<0.05),沉水植物刺苦草(Vallisneria spinulosa)与螺类(Radix)生物量的相关性不显著(P>0.05),表明螺类是螺类-附着藻-沉水植物系统的关键调控因子,而沉水植物可能会因生态系统状态的差异而存在不同的响应机制。

研究标记农药归宿的微型模拟生态系统(英文)

建立了１种适合于研究标记农药归宿的微型模拟生态系统．该系统集中在１闪烁瓶内，瓶中置１玻璃试管，管内装入１ｍＬ水和０．５ｍＬ沉积物以及标记农药．试管上置聚氨酯棉花吸收挥发物，生物代谢产生的１４ＣＯ２由闪烁瓶中的ＮａＯＨ吸收．利用这一系统研究了ＤＤＴ，六六六，毒死蜱，敌百虫，久效磷，杀灭菊酯，杀虫脒。

氚水在模拟水稻-水-土壤生态系统中的行为

采用模拟污染物的同位素示踪技术研究HTO(氚水 )在水稻 水 土壤模拟生态系统中的迁移、消长行为 ,并应用三库室开系统模型和非线性回归方法确定了水稻、水和土壤分室的拟合方程 .结果表明 ,田表水中的HTO不仅在系统各分室间转移和分配 ,而且迅速向系统外散逸 ;HTO中的氚以自由水氚和结合态氚形式存在于水稻中 ,以吸湿性水氚和结晶水氚存在于土壤 ,其中自由水氚 (或吸湿性水氚 )的比活度大于结合态氚 (或结晶水氚 ) ;水稻植株和土壤中HTO比活度随时间增加至最大值后又趋于下降 ,而结合态氚则呈缓慢增加 ;水稻茎秆中的总氚比活度高于其它各部位 ,而后逐渐趋于动态平衡 .对实验数据进行回归分析得 :田表水、土壤和水稻植株中的总氚比活度分别为Cw(t) =3 2 .19e-0 .0 353t+99.94e-0 .330t、Cs(t)=2 0 .42 (e-0 .0 353t-e-0 .330t)和Cr(t) =3 8.49e-0 .0 353t- 10 .13e-0 .330t- 2 8.3 6e-2 .574 4t.方差分析结果表明 ,各回归方程较好地反映了HTO在水稻 水

流域生态系统服务热点与冷点时空格局特征

生态系统服务热冷点的识别及其空间格局特征研究对生态保护规划有着重要的意义。目前有关生态系统服务热冷点的识别多采用直接分类法,缺乏对空间关系特征的综合研究。以延河流域为例,综合集成多源数据来模拟4种生态系统服务(土壤保持、植被碳固定、产水、洪水调节)的热点与冷点时空格局变化特征。主要结论为:(1)2001—2012年,延河流域土壤保持服务在流域下游高于上游,中游地区增长较快。植被碳固定服务和洪水调节服务在流域南部地区较强,且在中下游呈上升趋势。产水服务呈现"南北低、中间高"的分布格局,在流域上游呈下降趋势,在中下游呈上升趋势。(2)生态系统服务热点主要分布在延河中下游南部地区,冷点主要分布在延河上游地区。延河中下游南部地区4种生态系统服务均较强。生态系统服务保护效率最高的是延河上游。(3)延河流域林地的土壤保持服务、植被碳固定服务和洪水调节服务均强于其他土地利用类型,而产水服务较弱,湿地则相反。草地的土壤保持服务和植被碳固定服务相对较强。耕地的4种服务强于裸露地,裸露地的4种服务均较弱。湿地的土壤保持服务、植被碳固定服务和洪水调节服务保护效率最高,林地的产水服务保护效率最高。研究结果以期为流域生态系统服务保护与恢复决策提供理论支撑。

太湖生态模拟系统构建与应用

湖泊生态系统模拟在湖泊富营养化研究中发挥着越来越重要的作用,是湖泊生态生态系统管理的重要手段。湖泊生态系统模型及其相关软件的发展经历了从简单的回归模型、单一的营养盐平衡模型到目前复杂的生态系统动力学模型。本文详细的介绍了湖泊生态模拟的原理、结构框架设计、功能、运行环境及参数等特性,借助太湖有关资料建立了太湖生态系统模拟模型,并对该模型进行了验证分析,验证结果表明该模型在太湖有很好的适应性。

干旱、半干旱地区森林生态灰色系统方法初探

本文用灰色系统分析的观点,讨论干旱、半干旱地区生态模拟的不确定性特点,以便为生态研究、生产决策提供依据。