基于遥感监测的2000-2020年三屯河流域植被覆盖时空演化分析

为分析三屯河流域植被覆盖时空变化特征,基于Landsat卫星遥感数据、像元二分模型、图像差值法及变异系数等方法手段对2000—2020年20 a间植被覆盖时空分布特征、趋势及稳定性进行分析。三屯河流域植被覆盖度呈现逐年增长趋势,特别是2012—2015年的年均增长速度为4.93%/(10 a);植被覆盖分布在空间上表现出两端高、中间低的规律性;三屯河流域植被覆盖改善区域占比39.58%,整体呈现改善的趋势;三屯河流域内植被覆盖度较为稳定,区域绝大部分处于弱变异与中等变异。三屯河流域植被覆盖演化受到自然因素和人类因素影响,自然因素的影响主要体现在温度与降水量的改变,人类活动因素的影响主要体现在土地利用类型的改变上。研究成果可为促进三屯河流域生态恢复、经济发展提供科学依据。

奎屯河流域地下水及沉积物化学组分特征对氟释放的影响

新疆奎屯河流域是典型的原生高氟区。运用数理统计、定性与定量分析结合的研究方法,研究奎屯河流域沉积物化学组分相关性、地下水及沉积物化学组分特征及水-土系统中氟的释放机理。结果表明:奎屯河流域沉积物F含量与沉积物Mg、Ca、Mn、Fe、Cu、As含量呈正相关关系;水-土系统中氟离子经过矿物溶解-沉淀、络合-解离等水文地球化学作用,不断改变赋存状态;相同深度下,氟含量受到水文地球化学作用、土壤腐殖质等的影响,改变赋存环境,地下水氟含量随沉积物氟含量的增大呈先增大后减小趋势。

奎屯河流域高氟地下水对微生物多样性的影响

高氟地下水不仅对人体有害而且影响微生物群落结构,为探究高氟地下水环境对微生物多样性的影响,作者在奎屯河流域采集了15组地下水样本进行高通量16S rDNA基因测序,分析高氟和低氟地下水化学特征、微生物的群落结构以及微生物群落与环境的关系。结果表明,研究区地下水偏弱碱性,溶解性总固体(TDS)相对偏高,F-平均含量为1.5 mg/L,地下水类型主要为HCO_(3)·SO_(4)-Na型。低氟组样品在物种丰度与多样性方面占优势且微生物群落相似,而高氟组样品微生物群落存在显著差异。变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)是研究区地下水的优势细菌门。科水平上,优势菌科均属于变形菌门。化学需氧量(COD)、TDS和F-浓度与地下水中微生物群落结构存在显著关联,TDS、COD和F^(-)浓度与大部分细菌门丰度呈负相关。研究发现高氟地下水环境对微生物丰度和多样性起抑制作用,微生物群落能通过代谢途径减轻高氟地下水的毒性,形成独特的微生物群落结构,表明微生物群落的自身调节作用可为高氟地下水污染防治提供重要保障。

排气阀设置对长距离输水管道内压强及流速的影响研究

为揭示排气阀设置对供水管路因地形起伏而引起的管道内流特性的影响,以甘肃临夏引黄济临供水工程输水管段为对象,研究了设置排气阀和不设置排气阀对管路关键位置水流流态、压强和流速的影响。结果表明:1-1、2-2断面和3-3断面必须设置排气阀,4-4、5-5断面和6-6断面可以不设置排气阀。1-1、2-2断面和3-3断面不设置排气阀时,通水后管道截面仅有不到50%为水流,关键断面存在不同程度的回流,加大了水在管道中流动的摩擦阻力和局部阻力,设置排气阀后,管道内压力最大可降低10546 Pa,断面中心区域的水流近似均匀直线流,断面的回流旋涡消失,各断面中心区域的水流速度分布更均匀。

地源砷对微生物多样性及群落结构的影响

微生物的群落结构特征对地源砷的释放及富集过程具有重要意义,地源砷是微生物群落结构变化的关键因素,研究微生物对砷的响应有助于认识微生物对不同砷浓度的适应与演变机理.通过野外调查、高通量测序、微生物分析的方法研究奎屯河流域不同浓度地源砷(S1:低砷浓度组;S2:较高砷浓度组)对微生物的多样性及群落结构的影响.结果发现,地源砷会导致微生物多样性和群落结构发生变化.微生物多样性分析发现,地源砷浓度的增加使S2组的Ace、Simpson指数的平均值分别降低87.2和0.04,Simpson指数呈先增加后减少的趋势.S1组和S2组之间的微生物组成具有异同性.相似性为S1组与S2组有3个相同的优势菌群,分别为Arothrobacter、Acinetobacter和Novosphingobium.然而S2组中优势菌群的占比分别比S1组大8.01%、1.32%和3.21%.db-RDA和网络分析发现砷和采样深度对微生物群落有较大影响,S2组的微生物种间相互作用较弱.本研究表明地源砷浓度升高会使微生物群落向高耐性、高稳定性、单一性发展.(图6表1参44)