微宇宙理论及其在生态毒理学研究中的应用

简述微宇宙理论、发展史和主要类型 ,并着重综述了微宇宙在生态毒理学研究中的主要应用情况 ,以及与实验室单物种试验和野外试验比较微宇宙的优缺点 ,并对微宇宙的未来发展趋势也作了简要讨论。

毒死蜱对南方稻区水域生态效应的室内微宇宙模拟研究

利用浙江诸暨稻田附近池塘底泥和池塘水构建了体积为100 L的室内微宇宙系统,分别以质量浓度为50和5μg/L的毒死蜱在排沟和池塘中进行单次施药模拟试验,研究了其对水生浮游动物的影响及生态效应。结果表明:浮游动物种群对毒死蜱的敏感性依次为枝角目>桡足类>轮虫类;高浓度处理组中枝角目种群数量在实验结束时未能恢复;桡足类种群数量有所下降,但在施药14 d后开始恢复;轮虫对毒死蜱最不敏感,且由于节肢动物减少,处理组轮虫数量反而出现明显的上升。PRC分析结果表明,毒死蜱对水生浮游动物群落的生态毒性效应与其在微宇宙体系中的浓度相关,且在35 d实验周期内,微宇宙体系中部分生物种群尚难以恢复到正常水平。

微宇宙法分析小檗碱对模拟池塘生态系统的影响

试验设定3个药物浓度梯度处理组和1个对照组,采用微宇宙法分析化感物质小檗碱对模拟池塘生态系统水化指标、浮游生物及养殖对象的影响.结果表明,小檗碱作用下各处理组的pH、DO含量与NO_2^--N含量均呈现缓慢下降趋势,96 h时各试验组DO与NO_2^--N含量与对照组差异显著(p<0.05);而COD、NH_3-N、及PO_4^(3-)-P则呈现缓慢上升趋势,96 h时40 mg·L^(-1)试验组COD与NH_3-N含量与对照组差异显著(p<0.05).小檗碱可以显著抑制模拟池塘生态系统的藻类及小型浮游动物的生长(p<0.05),且对蓝藻的生长抑制作用最强,10 mg·L^(-1)小檗碱作用96 h时对蓝藻细胞密度及生物量抑制率分别为66.2%、63.6%,同时对草金鱼的存活率无显著影响(p>0.05),但此时DO含量较低且COD、NH_3-N含量有所升高,因此在水产上使用小檗碱杀藻的同时,需开增氧机以保证水体中DO含量并酌量添加微生态制剂等降低水体COD及NH_3-N含量.

引水对梅梁湾水质及浮游藻类影响的模拟研究

以望虞河＂引江济太＂工程为背景,通过为期30 d的受水水体为15L的室内微宇宙水生态模拟实验,研究了望虞河水3组（T1、T2、T3）不同引水流量（432 mL/d、864 mL/d、1728 mL/d）影响下,太湖梅梁湾富营养化水体理化性质与浮游藻类群落的动态响应过程。受水水体理化参数的重复测量方差分析表明,3种流量的引水均能不同程度地促进受水水体复氧,降低水体营养盐浓度,流量越大,其改善作用越明显。在静水条件下,实验受水水体的浮游藻类以微囊藻为主（88.9%-100%）;而1728 mL/d流量引水处理组中,微囊藻的比例（21.1%）在第15天显著下降,微囊藻细胞的密度也较对照组和其它流量组有显著降低。浮游藻类群落结构与受水水体理化参数的RDA分析表明,受水水体SRP（P=0.002）、浊度（P=0.002）、DO（P=0.026）、NO3-N（P=0.034）与不同流量组藻类群落的差异与变动显著相关。引水主要导致受水水体SRP、浊度、DO、NO3-N含量的变化,进而驱动了藻类群落结构的动态变化。DO、浊度、NO3-N与SRP等环境因子成为影响受水湖泊浮游藻类群落特征变化的重要因素。

模型池塘生态系统设计与应用研究

报道了三种模型池塘生态系统即池塘微宇宙、池塘中宇宙和模型水陆生态系统的设计、组建与应用研究结果。三种模型生态系统分别由水族箱（６０×３０×４０）ｃｍ３、玻璃钢水槽（３×１×１）ｍ３和水泥池（２×２×０．６）ｍ３组成，铺垫一定量含有水生生物种子、孢子及卵子的干河泥，灌注自来水。起始氮、磷浓度按中富营养水平配置。培育约一个月，即可分别长成典型的沉水植物群落和沿岸植物群落，并可维持达数月。冬季水槽排干，第二年注水培养，生物群落可重新发展。该系统可连续使用数年。单甲脒农药影响实验结果表明，三种模型生态系统反应均灵敏，可以作为评价、预测化学污染物直接或经地表径流进入水体引起整体生态效应的良好工具。

社会生态系统理论下疏离感微观成因的追踪调查研究

以社会生态系统理论和差序格局为视角,选取个体、家庭和朋辈三个主体,从个体自尊水平、家庭亲密度与适应性、朋辈关系三个方面探讨疏离感的微观成因,同时选取人际信任作为上述影响中的中介变量。采用三阶段的问卷追踪调查获得469份有效数据,并对其进行统计分析,研究结果表明:(1)微观系统中的个体自尊水平、家庭亲密度与适应性、朋辈关系对疏离感有显著的负向影响,影响大小从高到低依次是家庭亲密度与适应性、个体自尊水平、朋辈关系。(2)人际信任在个体自尊水平、家庭亲密度与适应性、朋辈关系对疏离感的影响中具有部分中介效应。研究结论有助于人们从家庭、自身、社区三个方面正确看待导致疏离感的成因,并积极寻求解决对策。

海洋围隔生态系中浮游动物的研究

2002-05-20-26在东海进行小尺度船基浮游生物生态系围隔实验,研究浮游动物的群落结构、组成与环境之间的关系,探讨了优势种群的自然繁殖发育期。结果表明,浮游动物的种类组成较简单,优势种明显。浮游动物生物量、丰度及优势种群丰度三者的变化呈逐渐增加趋势。在实验期的1～5d,小拟哲水蚤的无节幼虫和早期幼体占绝对优势,该自然种群的丰度不断增加;随时间推移,无节幼虫逐渐发育为桡足幼体,而后又逐渐发育为成体。因此,本次实验期是实验海区优势种小拟哲水蚤种群的自然繁殖发育盛期。

智慧图书馆微观知识生态系统运行机理研究

伴随多元化时代的来临,用户的知识需求日益多元化、专业化,对图书馆服务提出了新的挑战。对智慧图书馆微观知识生态系统运行机理的研究,能够为新型知识服务提供理论基础,保障知识资源进行有效的优化整合,实现服务升级。文章在简要分析智慧图书馆微观知识生态系统四大要素的基础上,着重从社会发展、技术进步,知识富集、优化调整和需求驱动、服务升级三方面探讨其形成动因,重点分析智慧图书馆微观知识生态系统的生命周期,最后从合作、循环和保障三方面探讨其运行机理。

阿特拉津在水生态系统不同介质中的分布特征

为解决除草剂阿特拉津在水生态系统不同介质中的归趋问题,在室内构建了"水-底泥-鱼-水草"微宇宙生态系统,考察了在水中加入阿特拉津后,阿特拉津在系统各介质中的分布情况.实验结果表明:阿特拉津自水相进入系统后,随着时间延长,阿特拉津在水中质量浓度逐渐减少,在底泥、水草和鱼样品中质量浓度逐渐增加,30 d后趋于稳定.水中阿特拉津初始质量浓度为6.01 mg/L,30 d后降为3.48 mg/L.初始时底泥、水草和鱼体内都不含阿特拉津,30 d后含阿特拉津分别达到0.97、1.14、67μg/g.在水生态系统各介质中,阿特拉津较易分布在水中,在生物体和底泥中累积能力相对较弱,累积能力大小顺序为水草>底泥>鱼.

景观水治理中存在问题及优化方案

有些景观水域(人工湖、河)采用宏观粗放的生态法治理取得了较好的效果,但也有一些景观水由于简单地套用宏观生态法进行水质维持,反而使亲水区域减少、蚊蝇滋生、水生植物生长失控、水体混白、清塘困难等不利影响。为此,建议采用造流复氧强化、微观生态系统功能,可以取得较好的效果。

基于微宇宙系统的四溴双酚A生态危害评估研究

构建标准化微宇宙系统,根据系统内物种丰度、水质理化指标变化,推导出四溴双酚A无显著效应浓度(NOEC),并与基于物种敏感度分布曲线(SSD)法得到的预测无效应浓度(PNEC)进行对比分析,评估其对水生态系统的危害。结果表明,四溴双酚A微宇宙系统7~56 d的NOEC为10.80μg/L,63 d的NOEC低于10.80μg/L,明显低于SSD法得出的PNEC(42.9μg/L),产生差异的原因可能是微宇宙系统的种间竞争和各营养级在不同介质中的交互作用而产生的影响,研究结果可为四溴双酚A相关水质标准制定提供数据支持。

硫酸铜对关键食物链环节毒性作用的微宇宙模拟研究

水体富营养化及重金属污染是全球水生态系统的2个主要问题,但在受重金属及较高浓度氮(N)、磷(P)复合污染的水体中,重金属对水体富营养化进程中不同关键食物链环节的影响至今未明。通过构建复合污染水体中生产者-初级消费者-次级消费者的微宇宙实验体系进行单向多级围隔试验,研究了不同浓度Cu^(2+)在高浓度N、P条件下对水体富营养化进程中系统内“斜生栅藻—隆线溞—斑马鱼”3个关键食物链环节的环境生物效应,分析不同试验阶段体系内藻密度(O_(484))与叶绿素a(Chl a)、水体COD_(Cr)值与浊度、隆线溞与斑马鱼的存活、摄食活动及死亡率等变化规律。结果表明:(1)高浓度N、P条件下,低浓度Cu^(2+)(0.01 mg·L^(-1))明显促进体系中藻的生长,而对隆线溞和斑马鱼均无明显影响,但围隔内隆线溞对藻的滤食消减使藻的数量始终处于较低水平(试验结束时藻密度为0.041)。(2)高浓度N、P条件下中浓度Cu^(2+)(0.04 mg·L^(-1))的存在对体系内斑马鱼尚未产生明显急性毒性,但对同体系中的隆线溞显示出较强生物毒性(死亡率达80%),尚未死亡的少量个体显示活动能力及滤食能力显著减弱,在高浓度N、P刺激下水生态系统形成斜生栅藻占绝对优势的重度富营养化现象(试验结束时Chl a达874.7μg·L^(-1))。(3)高浓度N、P条件下高浓度Cu^(2+)(0.16 mg·L^(-1))的存在,导致体系内隆线溞在试验开始后全部死亡,且斜生栅藻也受到一定毒害(O_(484)降为0.035),此时的斑马鱼尚未受明显毒害,且受到一定毒害作用的斜生栅藻在试验第5天时开始适应恢复并逐渐显现出水色浓绿的富营养化特征(试验结束时Chl a为378.04μg·L^(-1))。这说明在无毒害物质或少量毒害物质存在条件下,健全的水生生态系统能消纳高浓度N、P带来的胁迫而不易发生富营养化,但在受高浓度N、P复合污染的水体中,毒害物质的输入将是造成体系中敏感性关键性食物链环节(如初级消费者)断裂及生态系统崩溃、继而导致富营养化进程加剧的关键性因素,在水体环境生态治理与污染物环境风险评价中需要引起足够重视。