玉溪大河5种沉水植物的叶绿素荧光特征比较研究

利用基础型调制叶绿素荧光仪(Junior-PAM)研究了玉溪大河富营养化水体中5种优势沉水植物:苦草(Vallisneria natans)、篦齿眼子菜(Potamogeton pectinatus L.)、轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)、菹草(Potamogeton crispus L.)和金鱼藻(Ceratophyllum demersum L.)的量子产量及快速光曲线的变化。结果表明:5种沉水植物苦草、篦齿眼子菜、轮叶黑藻、菹草和金鱼藻最大光化学量子产量(F_v/F_m)明显下降,变化范围为0.519~0.698,低于0.84;各物种的开放PSⅡ反应中心原初光能捕获效率(F_v'/F_m')的大小依次为篦齿眼子菜>轮叶黑藻>菹草>苦草>金鱼藻,除篦齿眼子菜、轮叶黑藻、菹草与金鱼藻差异显著外,其它物种间差异不显著;各物种无光抑制的最大潜在相对电子传递速率(rETR_m)间差异显著,其大小依次为菹草>金鱼藻>轮叶黑藻>篦齿眼子菜>苦草;快速光曲线的初始斜率(α)的变化范围为0.216~0.483,除篦齿眼子菜与菹草间差异不显著外,其他物种间差异均显著;半饱和光强(E_k)的大小依次为菹草>金鱼藻>轮叶黑藻>苦草>篦齿眼子菜,且除苦草与轮叶黑藻差异不显著外,其他物种间差异均显著。研究表明:玉溪大河5种优势沉水植物在营养盐胁迫下光合作用受到明显抑制,其中,菹草和金鱼藻较耐强光,光合速率较高,而苦草则有较强的耐弱光能力。

杞麓湖径流区不同湿地沉积物重金属污染特征及潜在生态风险评价

为了解杞麓湖农业径流区低污染水所致湖滨带湿地重金属空间分异特征及潜在危害,采集湖滨带农业径流区32个不同类型湿地(河流湿地n=13、人工湿地n=10、湖泊湿地n=9)的表层沉积物,检测重金属Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Ni和Hg含量,利用ArcGIS反距离权重插值法(IDW)分析7种重金属空间分布特征,采用Hakanson潜在生态风险指数法评价杞麓湖农业径流区湿地重金属污染。结果表明:不同类型湿地7种重金属污染程度存在差异,平均含量由高到低依次为河流湿地>人工湿地>湖泊湿地,各重金属平均含量由大到小依次为Zn>Cr>Cu>Ni>Pb>Cd>Hg,除Pb外,其余6种重金属平均含量均超过云南省土壤背景值,Cd超背景值样点比例高达100%。单因子污染指数表明重金属Cd和Hg呈重度污染,存在危害风险;农业径流区潜在生态风险指数介于112~1241,平均264,属中度风险水平;重金属含量分布存在明显空间差异,北部高于南部、西部高于东部,含量分布高值区与潜在生态风险评价结果一致。相关性分析表明Cu、Ni、Cr和Zn污染源主要是农业活动;Pb来源主要与道路交通有关,还受工业活动影响;Cd主要受农业活动和工业活动影响。研究表明,杞麓湖农业径流区不同类型湿地重金属污染存在空间差异,Cd和Hg污染严重,生态风险高值区出现在西北部和西南部。

新平县茶园核心区土壤重金属污染特征及生态风险评价

【目的】研究新平县茶园核心区土壤重金属含量特征及来源,评价茶园土壤重金属生态风险与预警状况。【方法】共采集30个新平县茶园核心区土壤混合样品,采用污染负荷指数(pollution load index,PLI)、潜在生态风险指数(potential ecological risk index,RI)和生态风险预警指数(ecological risk warning index,IER)对土壤重金属污染及生态风险进行评价。【结果】新平县茶园核心区土壤中Cd、Pb、Hg、As、Cr、Cu、Zn的平均含量分别为0.11、58.14、0.142、12.24、83.01、32.61、67.97 mg/kg,均未超出国家土壤环境质量Ⅱ级标准,仅Hg、Cr和Pb平均值超过云南省土壤背景值,分别是对应背景值的2.60、1.15和1.11倍。各重金属元素单因子污染指数(contamination factor,Cfi)从大到小依次为:Hg>Cr>Pb>As>Cd>Zn>Cu,其中,Hg为中度污染,Cr和Pb轻度污染,As、Cd、Zn和Cu属无污染;PLI平均值为0.81,为无污染。潜在生态风险评价结果显示:单个重金属潜在生态风险(Eri)顺序为:Hg>Cd>Pb>Cr>Zn>Cu>As,茶园核心区土壤RI平均值为28.07,存在轻微生态风险。8个乡镇茶园土壤RI依次为:建兴乡(35.7)>平掌乡(35.2)>漠沙镇(31.3)>者竜乡(25.2)>戛洒镇(25.1)>水塘镇(22.13)>平甸乡(22.07)>新化乡(19.4)。土壤IER平均值为-4.36,属于无警级别。Hg是生态风险等级最高的重金属元素,对研究区土壤PLI、RI和IER的贡献非常大。【结论】新平县茶园核心区土壤整体上存在轻微生态风险,属于无预警态势,可在维持原生态环境的同时发展高品质农业。

PCR-DGGE分析玉溪地区水果泡菜中细菌多样性

【目的】结合自然发酵生产泡菜的原理,分析云南传统水果泡菜的细菌群落组成和结构多样性,探索泡菜发酵过程中的微生物机制。【方法】采用PCR-DGGE和构建16S rRNA基因文库的方法,对从玉溪市场购买的萝卜、黄瓜、梨3种泡菜样品中细菌群落结构进行研究。【结果】玉溪地区自然发酵泡菜中的细菌种类比较丰富,由于不同水果泡菜的营养基质和附着在蔬菜表面及内在的细菌群落结构不同,导致细菌种类在不同泡水果中所占的相对丰度有较大差异。乳酸菌属(Lactobacillus sp.)在泡水果中并非优势种群,但丘状乳杆菌(Lactobacillus collinoides)在发酵中发挥着重要的作用。此外,在散称泡菜液中检测出部分致病菌,主要为肠球菌属(Enterococcus sp.)、葡萄球菌属(Staphylococcus sp.)和不动杆菌属(Acinetobacter sp.),推测市场上散称泡菜容易滋生致病菌,可能存在一定安全风险。【结论】PCR-DGGE技术能够高效、精确地检测到水果泡菜的细菌多样性。泡菜微生物的组成是指示泡菜安全性的一个重要指标。

旅游业对抚仙湖水环境的影响及其对策研究

抚仙湖作为云南省省级旅游度假区,目前正面临着诸多环境问题,入湖污染负荷不断加剧,2010年抚仙湖流域旅游污水负荷化学需氧量(COD)、总氮(TN),总磷(TP)产生量分别占水环境承载力的3.7%,13.3%,15.2%,入湖量则分别占水环境承载力的2.6%,9.3%,11.0%。随着抚仙湖游客数量的逐年增多,到2015年,抚仙湖流域预测旅游污水负荷COD,TN,TP的产生量、入湖量将迅速增长,它们在水环境承载力中的比例也将大幅提高。本文从旅游业生活污水、固体废弃物和房地产开发等方面,综述并分析了旅游业对抚仙湖水环境的影响,提出了以保护抚仙湖Ⅰ类水质为基础、整合乡村生态旅游资源的生态旅游发展对策,为实现抚仙湖生态旅游真正可循环经济发展提供了科学的理论依据。

中山湿性常绿阔叶林植物多样性与土壤养分特征研究

云南哀牢山国家级自然保护区保存着世界上面积最大的原始中山湿性常绿阔叶林,生物物种丰富,是生物多样性保护的热点区域。本研究采用样地调查法对哀牢山东坡中山湿性常绿阔叶林的土壤性质及植被群落结构进行了调查和分析,结果表明:主要植被类型为露珠杜鹃(Rhododendron irroratum)群落,硬斗石栎(Lithocarpus hancei)群落和云南铁杉(Tsuga dumosa)群落;植被监测样方内共有植物55科78属107种,其中蕨类植物10科11属14种,裸子植物2科3属3种,单子叶植物6科9属11种,双子叶植物37科55属79种;中国野生保护植物有云南红豆杉(Taxus yunnanensis)、水青树(Tetracentron sinense)和大花八角(Illicium macranthum);经过Margalef丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数的分析,物种丰富度表现为灌木—层间层>乔木层>草本层,而物种多样性比较均匀;样地土壤呈酸性,表层土透气性好,含水率高,有机质含量丰富,孕育了丰富多样的物种。本研究将为哀牢山国家级自然保护区生态系统恢复和生物多样性保护提供基础数据和科学依据。

玉溪市红塔区飞井海水库饮用水源地水环境健康风险评价

【目的】研究玉溪红塔区饮用水源地水环境特征和人体健康风险,为玉溪地区城市饮用水源地生态环境保护提供参考。【方法】结合2014—2018年飞井海水库水环境质量检测数据,运用美国国家环保局(US EPA)推荐的水质健康风险评价模型对9项水质指标进行健康风险评估。【结果】2014—2018年,飞井海水库水质状况良好,除NH3-N外的其余监测指标均符合GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅰ类水标准。水环境总健康风险为4.1×10−5~1.3×10^−4 a^−1,高于或接近国际辐射防护委员会(ICRP)和US EPA推荐值,但整体呈逐年下降趋势;化学致癌物(Cr^6+、As和Cd)的风险值远高于非化学致癌物(F^−、Cu、NH3-N、NO3^−、Mn和Fe),主要致癌污染因子为Cr^6+;各非致癌物健康危害风险的数量级均为10^−9~10^−13,其风险值可忽略不计。Pearson相关性分析表明:Cu和F^−、Mn、Fe、Cd、Cr^6+之间、Cr^6+和Cu、F^−、Fe、Mn、Cd之间均呈极显著正相关(P<0.01),其中Cr^6+和Cd的相关性极其显著(R^2=0.832),说明Cr和Cd含量之间影响较大。【结论】飞井海水库人体健康危害总风险以化学致癌物风险为主,主要化学致癌物为Cr6+,非化学致癌物中F−最高,应予以优先关注和重点管控。

玉溪大河河道污水富营养化的时空变化特征

通过对2014年2月(枯水期)和10月(丰水期)玉溪大河(曲江-红塔区段)河道水体中总磷(TP)、总氮(TN)、氨氮(NH_3-N)、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD_5)含量的分析,并运用综合营养指数法对水体富营养化级别进行评价,试图阐明玉溪大河城市河道水体富营养化指标的时空动态规律。研究结果表明:玉溪大河河道水体已处于严重的富营养化状态,属Ⅴ类或劣Ⅴ类水;TP、TN、COD、NH_3-N和BOD_5具有明显的季节性差异,且枯水期高于丰水期;水质沿程的总体变化趋势为先升高后降低。研究认为,玉溪大河污染主要来源于农业污水、生活污水、工业污水、雨水径流、管道及下渗污水。

不同六氯苯浓度胁迫下窄叶香蒲对贫营养水体的影响研究

采用水培法,以窄叶香蒲(Typha Latifolia)为试验植物,通过测定和分析不同六氯苯(Hexachlorobenzene,简称HCB)浓度(0mg/L、1mg/L、10mg/L)胁迫下贫营养水体中TN、TP含量变化特征,研究窄叶香蒲对贫营养水体的影响。结果表明:在不同浓度六氯苯胁迫下窄叶香蒲对贫营养水体中TN、TP的吸收能力不同,低六氯苯浓度胁迫下更有利于窄叶香蒲吸收水体中的TN和TP。因此,可选用窄叶香蒲治理六氯苯污染,抑制贫营养水体向富营养化转变。

云南玉溪城市河道底泥重金属污染特征与潜在生态风险评价

通过分析不同水期玉溪大河河道底泥的理化参数及主要重金属含量,评价其潜在生态风险,并探讨了重金属的污染特征及污染物间的相关性。结果表明:玉溪大河河道底泥8种重金属元素As、Hg、Cu、Pb、Cr、Ni、Cd和Zn含量平均值分别为75.2、1.528、84.4、107.1、65.6、28.4、9.00、738 mg·kg^(-1),除Ni外,其余7种元素均明显高于相应的背景值;Cd仅与TP显著正相关,而As、Hg、Pb、Cu、Cr、Zn、Ni 7种金属元素之间存在显著相关性,表明这些元素污染具有同源性;潜在生态风险评价结果显示,单个重金属潜在生态风险顺序为Cd>Hg>As>Pb>Cu>Zn>Ni>Cr;整条河道底泥的潜在生态危害指数值为151~12621,平均值为2362.2,属于极强潜在生态危害,其中河道下段综合潜在生态风险高于上段;As、Cd和Hg等重金属主要来自红塔区工业排放。

六氯苯胁迫下2种湿地植物根际土壤微生物数量与酶活性变化

为揭示人工湿地植物根际效应对氯苯类化合物生物降解的影响,选取典型湿地植物芦苇(Phragmites australis)和香蒲(Typha angustifolia),模拟室外人工湿地微宇宙系统,研究六氯苯(hexachlorobenzene,HCB)胁迫下根际土壤中微生物数量和酶活性变化。结果显示:芦苇和香蒲表现出明显的根际效应,根际土壤微生物(细菌、真菌、放线菌)数量以及土壤脱氢酶(DEH)、过氧化氢酶(CAT)和多酚氧化酶(PPO)活性均表现为根际土大于非根际土,且香蒲组土壤微生物数量和酶活性均显著高于芦苇组(P<0.05);芦苇和香蒲组土壤中HCB含量与微生物数量和3种酶活性呈负相关,香蒲组土壤中HCB含量与DEH活性和PPO活性呈显著负相关(P<0.05)。研究表明随着芦苇和香蒲根际土壤微生物数量与酶活性的增加,2种植物的根际效应增强,进而促进湿地系统对HCB的去除。

六氯苯胁迫对干湿交替运行人工湿地典型植物根系分泌物的影响

构建人工湿地微宇宙根箱,对六氯苯(Hexachlorobenzene,HCB)胁迫下不同水分条件的人工湿地典型植物——芦苇(Phragmites australis)和香蒲(Typha angustifolia)土壤中根系分泌物总糖、蛋白质和氨基酸进行检测,分析两种湿地植物根系分泌物在干湿交替下的变化特征。结果表明:芦苇和香蒲具有明显的根际效应(R/S>1),根系分泌物含量变幅为根际土>近根际土>远根际土,且氨基酸∶蛋白质∶总糖含量的比值为2.9∶3.9∶3.3;香蒲根系分泌物含量高于芦苇,两者差异不显著(P>0.05);排水(Water draining,WD)条件较淹水(Water flooding,WF)条件能显著增加芦苇和香蒲的根系分泌物(P<0.05)。干湿交替更有利于促进芦苇和香蒲根系分泌物的增加及HCB降解,能促进水生植物形成较好的根际环境,进而影响湿地系统对HCB的去除效果。

水生植物种苗的发展现状与应用前景

水生植物种苗是当前植物种苗研究最活跃的领域之一,吸引了越来越多的关注。在介绍水生植物定义和分类的基础上,论述了水生植物种苗的发展现状,分析了存在问题,并据此对将来水生植物种苗的研究进行了展望。

六氯苯胁迫对香蒲根系分泌次生代谢物组分的影响

【目的】探明湿地水生植物去除水体氯苯类有机污染物的能力,为其在人工湿地生态修复中的应用提供理论支持。【方法】采用水培法结合GC-MS技术研究有机污染物六氯苯(HCB)胁迫下,湿地植物狭叶香蒲(Typha angustifolia)根系分泌次生代谢物、水培液的pH、溶解氧、电导率和氧化还原电位及HCB浓度等指标的变化特征。【结果】培养过程中湿地植物香蒲促进水体HCB浓度降低35%~64%;香蒲根系分泌次生代谢物主要有10种,包括5种烃类、2种酯类、α-毕橙茄醇、1H-3A,6-氢呋喃-2-酮-3-羧酸和油酸酰胺;HCB胁迫导致香蒲根系分泌物收集液导电性增强,氧化还原电位为37.3~88.2 mV;水培30 d后,香蒲根系分泌次生代谢物组分发生改变,1-十二烯和1-十三烯2种烃类,苯甲酸乙酯和邻苯二甲酸甲酯2种酯类的分泌被抑制,正十二烷、1H-3A,6-氢呋喃-2-酮-3-羧酸和油酸酰胺含量分别显著增加27.2%、87.4%和112.6%,而α-毕橙茄醇、正十四烷和α-细辛脑含量分别下降25.7%、68.2%和96.5%;HCB浓度与香蒲根系分泌次生代谢物组分的相关系数为-0.887~0.509,其中,HCB浓度与苯甲酸乙酯呈极显著负相关(r=-0.887,P<0.01)。【结论】HCB胁迫直接影响香蒲根系分泌次生代谢物组分进而影响HCB的生物降解,其中,HCB胁迫下香蒲根系分泌物苯甲酸乙酯可极显著抑制HCB降解。

新平县茶园土壤养分特征及肥力质量评价

【目的】研究新平县茶园土壤肥力状况,为新平县茶园高效养分管理提供参考依据。【方法】通过野外调查和室内分析,应用模糊综合评判法,以9项土壤肥力质量指标为评价依据,对新平县8个主要种植茶园土壤肥力质量进行数值化综合评价。【结果】新平县茶园土壤pH为4.40～5.83,符合优质高产茶园要求,有机质(OM)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、有效氮(AN)、有效磷(AP)、有效钾(AK)平均含量分别为57.1 g/kg、0.269%、0.077%、1.51%、206.3 mg/kg、11.0 mg/kg、154 mg/kg,均为Ⅰ级标准,阳离子交换量(CEC)平均含量为15.95 cmol/kg,属于Ⅱ级标准;茶园土壤肥力指数(IFI)为0.769,为Ⅰ级(高等水平),依次是者竜乡(0.877)>戛洒镇(0.851)>漠沙镇(0.807)>平掌乡(0.799)>水塘镇(0.796)>建兴乡(0.734)>平甸乡(0.647)>新化乡(0.642),Ⅰ级(高等水平)占75%,平甸乡和新化乡属Ⅱ级,处于中上水平;土壤中TP、TN、OM、CEC、AK、AP含量对土壤肥力的影响较大。【结论】新平县茶园土壤肥力水平达到I级标准,但AP含量相对偏低,需要有针对性的增施磷肥。

虎斑蝶实验种群生物学特征研究

[目的]记述了云南元江虎斑蝶Danaus genutia(Cramer)种群的全虫期形态特征、幼期发育历期、在云南昆明温室中的代生活史和生殖力、寄主范围、成虫及幼虫的行为习性,为该高观赏价值蝶种的规模化养殖提供依据。[方法]通过在气候箱内单虫饲养观察个体发育史,建立温室实验种群收集种群生活史资料,结合实验种群和野生个体观察了解幼虫和成虫习性;根据成虫对多种植物的同时选择产卵、成虫对单种植物的顺序选择产卵及幼虫取食和发育情况判定幼虫寄主植物。[结果]在25℃恒温条件下,虎斑蝶从卵到成虫羽化历时22~27 d;在温室自然变温条件下(16.5~36.4℃),雌成虫从卵发育至产卵需35~40 d;成虫雌雄性比为1:1.26,单雌平均产卵量为64.84粒;虎斑蝶元江种群的唯一确认寄主为鹅绒藤属的两种植物,青羊参Cynanchum otophyllum和峨眉牛皮消C.giraldii。[结论]虎斑蝶元江种群中存在明显的体表色斑多态性,这种警戒色多态性可能是地理种群间基因交流的结果,也可能是种群内的稳定多态性,有待进一步研究;除了萝藦科鹅绒藤属的2种植物,其他多种被文献报道为虎斑蝶寄主的植物被证明非元江虎斑蝶种群的寄主植物。

云南新平铁坚油杉森林群落结构特征

摸清珍稀濒危抗旱植物铁坚油杉(Keteleeria davidiana)的种群数量及其分布情况,能够为珍稀濒危物种保护工作提供基础数据。该文对云南省新平县6个乡镇铁坚油杉群落进行样方调查分析,每个乡镇设置3个样方,样方面积为20 m×20 m,记录样方生境信息、统计群落物种组成及其数量特征,对群落类型及其结构特征进行了统计和分析。主要结果:(1)在调查样地内,共有维管束植物163种,隶属于58科131属;(2)植物群落区系分布类型有12种,以热带成分和中国特有种为主,热带成分占优势;(3)群落内乔木和灌木植物最多,占62.58%,其次是多年生草本植物;(4)按照建群种和生活型,可将18组植被样方数据划分为3个群系17个群落类型;(5)年龄结构不合理,铁坚油杉种群结构呈衰退趋势,自然居群已成为小种群。如果铁坚油杉群落没有足够的幼苗进行更新和补充,铁坚油杉将退出当前的群落。