河北永年洼国家湿地公园4种水鸟繁殖巢记述

鸟类的生活史资料是开展鸟类相关研究的基础,繁殖是鸟类生活史的重要特征和组成部分,全球近1万种鸟类中约2/3的种类缺乏详实的繁殖资料。2017年5—7月的鸟类繁殖季,采用系统搜索法在河北永年洼国家湿地公园的湿地芦苇环境中记录到4种水鸟的23个繁殖巢,其中白眼潜鸭(Aythya nyroca)2巢、黑水鸡(Gallinula chloropus)9巢、白骨顶(Fulica atra)2巢、黄斑苇鳽(Ixobrychus sinensis)10巢,并对其巢址特征、卵或雏鸟等繁殖特征进行了描述和测量,补充和丰富了上述种类的繁殖资料。

衡水湖红鳍原鲌的年龄、生长和繁殖特性研究

为研究衡水湖红鳍原鲌(Cultrichthys erythropterus)的年龄、生长和繁殖特性,在衡水湖采集261尾红鳍原鲌,测定其年龄、体长、体重、性腺发育时期、性腺重等。结果表明,衡水湖红鳍原鲌的2~3龄为优势龄组,从4月份开始,随着气温的逐渐回升,平均年龄呈现出缓慢上升的趋势,到6月份达到了最高,为1.95,之后从7月份开始又逐渐降低。红鳍原鲌的体长范围为76~238 mm,均值为119 mm;体重范围为5.5~113.1 g,均值为24.6 g。红鳍原鲌的雌性个体为正异速生长,雄性个体为负异速生长。红鳍原鲌的雌雄种群性比为0.903∶1,体长150 mm以下种群,雄性个体占据优势(雌雄比0.87∶1);体长150 mm以上的种群,雌性个体占据优势(雌雄比1.36∶1)。衡水湖红鳍原鲌的繁殖期为4—9月,主要集中在6—7月。卵径范围为0.30~1.20 mm,主要集中在0.60~1.00 mm,根据卵径的变化趋势推测其产卵类型为分批产卵。

绿脱石结构Fe(Ⅲ)还原程度对氧化过程·OH形成及有机质矿化的影响

土壤和沉积物有氧-无氧界面黏土矿物结构Fe(Ⅱ)氧化产生的羟自由基(·OH)在有机物质转化过程中具有重要作用。土壤和沉积物黏土矿物结构Fe(Ⅲ)的还原程度会随环境条件变化而不同,然而,关于含铁黏土矿物还原程度[Fe(Ⅱ)/Fe总]对氧化过程中·OH的形成及有机质矿化的影响尚不明确。本研究以富铁绿脱石为黏土矿代表,研究了不同还原程度绿脱石[Fe(Ⅱ)/Fe总:15%、22%、39%和56%]有氧氧化产生·OH的机制及该过程对溶解性有机质(DOM)转化的差异。结果表明,当不同还原程度绿脱石的悬浊液体系中结构Fe(Ⅱ)浓度为2.2 mmol·L^(-1)时,随着还原程度从15%增加到56%,其氧化120 min后·OH的累积浓度从13.6μmol·L^(-1)增加到27.1μmol·L^(-1),单位O_(2)转化为·OH的效率从3.3%提高到5.9%。傅里叶变换红外光谱(FTIR)、氮蓝四唑(NBT)猝灭实验和2,2′-联吡啶(BPY)钝化边缘反应位点的结果证明了还原程度为15%的绿脱石主要存在二八面体Fe(Ⅱ)[Al-Fe(Ⅱ)],并在边缘位点活化O2产生·OH;而还原程度为56%的绿脱石除二八面体Fe(Ⅱ)外,还存在高活性三八面体[Fe(Ⅱ)-Fe(Ⅱ)-Fe(Ⅱ)],底面位点和边缘位点均可活化O_(2)产生·OH,并且O2在底面位点还原形成·OH效率更高。氧化过程中·OH矿化溶解性有机质(DOM)形成CO_(2)的含量随绿脱石的还原程度的升高而升高。因此,与低还原程度绿脱石(15%)相比,高还原程度的绿脱石(56%)存在高活性三八面体并能从底面位点形成·OH从而提高了·OH生成的效率并进一步促进了DOM的矿化。

北戴河国家湿地公园后生浮游动物功能群季节分布及影响因子

2019年4月至11月在北戴河国家湿地公园进行后生浮游动物和水环境调查,以探究滨海淡水湿地后生浮游动物功能群的季节分布特征及影响因子.采用相似性分析(analysis of similarities,ANOSIM)、非度量多维尺度分析(non-metric multidimensional scaling,NMDS)、Mantel检验、冗余分析(redundancy analysis,RDA)及偏最小二乘路径模型(partial least squares-path modeling,Pls-pm)对后生浮游动物功能群和影响因子进行研究,调查期间共采集并鉴定后生浮游动物95种,共划分为8个功能群.结果显示,研究地后生浮游动物功能群组成春季与夏、秋、冬3季差异显著;小型个体组成的功能群在全年密度和生物量中均占优势;非营养盐类环境因子为后生浮游动物功能群季节演替主要驱动因子;营养盐类环境因子对后生浮游动物功能群季节演替影响较小.

衡水湖周边不同植被下土壤有机碳组成分布特征研究

本研究以衡水湖周边不同植被类型下土壤为研究对象,分析比较不同植被下土壤有机碳、易氧化有机碳、颗粒态有机碳、可溶性有机碳的变化。结果表明:0~40 cm各土层,土壤总有机碳、颗粒态有机碳、易氧化有机碳含量最高的是毛桃地,最低的是裸露地。不同植被类型下土壤总有机碳、颗粒态有机碳、易氧化有机碳均随着土层深度的增加而减少,但是可溶性有机碳在玉米地和裸露地上是随着土层深度的增加而减少,在苹果地、毛桃地和枫树地上随着土层的增加而增加。

荷花覆盖度对衡水湖叶绿素a含量变化的影响

在衡水湖选取5个荷花样区,在每个样区选择生长状况相对一致的低覆盖度、中覆盖度和高覆盖度位点。2019年5—9月,每月采集水样一次,分别测定叶绿素a含量。结果表明:衡水湖叶绿素a含量变化与荷花覆盖度有关;合适的覆盖度(中覆盖度)对叶绿素a的合成有明显抑制作用;荷花覆盖度对衡水湖叶绿素a含量变化的影响有明显的季节性,6、7月份影响较大,这与荷花及藻类的生长规律有关;6、7月份温度适合荷花的快速生长,对浮游植物藻类的生长形成一个天然的遮光屏障,藻类日照时数降低从而叶绿素a含量也呈现相应变化。加强荷花的科学管理,根据荷花的生长状况及时调整荷花的植株密度和盖度,与此同时,加强湖泊水质的综合管理,预防藻类水华的危害。

疫情期间环境监测实验课程多平台混合式线上教学探索与实践

在新冠疫情防控期间,传统的实验教学方式无法开展,为保障实验课程教学任务的顺利开展,我校环境监测教学团队借助超星网络平台、虚拟仿真实验平台和钉钉直播平台构建环境监测实验课程的多平台混合式线上教学模式。课前教师发布学习任务促进学生自主学习;课中教师讲解实验关键环节和实验原理,并指导学生进行虚拟仿真实验项目的学习和操作;课后进行线上讨论,加深学生对实验环节和原理的理解,并采用线上学习评价与测试结合的方式综合评价学生的学习效果。环境监测实验课的多平台线上教学实现了实验教学的“停课不停教、停课不停学”,最大限度地提升了学生实验学习的效果,同时也推动了对线上线下结合的混合式实验教学的应用和探索。

玉米OPR基因家族的泛基因组鉴定与表达模式分析

12-氧-植物二烯酸还原酶(OPR)为黄素单核苷酸(FMN)依赖的氧化还原酶,是合成茉莉酸的关键酶,其对植物生长发育及防御调控具有重要作用。为研究OPR基因在玉米中的抗病作用,利用生物信息学方法,在31个玉米不同自交系中对OPR家族成员进行鉴定,并分析受玉米大斑病菌侵染后的表达规律。结果表明,在玉米B73品系中鉴定出了8个OPR基因,这些基因不均匀地分布于7条染色体上,且其表达蛋白富含酸性氨基酸。进一步分析发现,玉米OPR家族只有1种结构域Oxidored_FMN,并且所有成员均包含已鉴定的10个蛋白质保守基序。利用MEGA软件对玉米、小麦、水稻和拟南芥的OPR家族成员进行系统发育关系分析,发现这些植物OPR基因家族进化关系具有明显差异,其中玉米和水稻的进化关系最为接近。运用OrthoFinder软件对其同源组分析发现,玉米OPR基因家族具有高度保守性,所有OPR基因均为核心基因,但其功能略有差别。进一步利用河北省植物生理与分子病理学重点实验室前期的RNA-seq数据,对玉米B73品系OPR基因响应大斑病菌侵染的表达模式进行分析,并通过qRT-PCR对基因表达模式进行验证,发现这些基因在病菌侵染玉米过程中呈现3种不同的表达模式。本研究系统的鉴定了玉米泛基因组OPR家族基因,以及确定了其在应对玉米大斑病菌侵染后的表达模式。

玉米大斑病菌转录因子基因StbZIP9的克隆、表达分析及其下游靶基因的筛选

碱性亮氨酸拉链(bZIP)转录因子蛋白是一类在动植物及微生物中结构和功能均具有保守性的转录调控因子,为明确bZIP类转录因子在植物病原真菌中的功能及作用机制,进一步确定其与病菌生长发育及致病性的关系,以玉米大斑病菌01-23为材料克隆得到了StbZIP9基因(GenBank No.XM_008032179.1),StbZIP9是bZIP转录因子家族成员之一,对该基因结构及蛋白质特征分析结果显示,该基因全长788 bp,开放阅读框为726 bp,编码241个氨基酸,其编码蛋白包含一个在真菌中高度保守的同源结构域BRLZ;对该基因在病菌生长发育及侵染宿主过程的RNA-seq数据进行分析,发现与菌丝时期相比StbZIP9在附着胞和芽管时期表达量升高2~4倍,在侵染玉米叶片24,72 h后基因表达从无到有且持续升高,表明StbZIP9与附着胞发育和芽管形成相关联并在病菌侵染宿主细胞过程中发挥重要作用;进一步利用生物信息学技术预测其结合保守基序及调控的靶基因,结合基序为NNTWACGTNN,包含bZIP类转录因子识别核心序列ACGT,并根据该序列预测StbZIP9下游靶基因,结合RNA-seq数据进行表达模式分析得到4个下游靶基因(JGI数据库中蛋白ID分别为:132893、163024、162798、40466),功能注释表明,其参与细胞壁组分聚合和运输、侵染宿主、孢子休眠等多种生物过程。为进一步阐明其在参与调控病菌侵染寄主的分子机制提供依据。

河北衡水湖国家级自然保护区自然教育发展SWOT分析

自然教育旨在引导人们走进自然、体验自然,推动全社会形成尊重自然、顺应自然、保护自然的新风尚。利用SWOT方法系统分析河北衡水湖国家级自然保护区开展自然教育的优势、劣势、机遇、威胁,并提出该保护区开展自然教育的对策和建议,为衡水湖国家级自然保护区实现自然教育可持续发展,提供了理论参考与科学指导。

白洋淀浮游动物群落结构特征与环境因子的相关性分析

为研究环境因子对白洋淀地区浮游动物的影响,于2020年春季、夏季和秋季对白洋淀地区的18个采样点分别进行了三次调查,并采用相关性分析对浮游动物与环境数据之间的联系进行了研究。结果显示:浮游动物共鉴定出44种,轮虫类为构成浮游动物的最大种类,浮游动物优势种为萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)、角突臂尾轮虫(Brachionus angularis)和台湾温剑水蚤(Thermocyclops taihokuensis)。浮游动物的种类组成以及丰度和生物量变化均受到环境变化的影响,其中浮游动物丰度主要受区位变化影响,而浮游动物的种类组成和生物量变化主要受时间变化影响。从相关性分析可以看出,浮游动物的丰度和生物量变化与水温、叶绿素a、总磷、总氮等环境数据均产生了一定的相关性,相关性最显著的是总磷。

基于异常投射现象的太赫兹光电导天线的研究

太赫兹波具有穿透性强、安全性高、定向性好以及带宽高等特性,是目前国内外的重点研究领域,被誉为“改变未来十大技术”之一。太赫兹源是太赫兹科学技术中的关键一环,其中光电导天线是目前应用最广泛的太赫兹源之一。但是,目前太赫兹的辐射效率和辐射功率较低,限制了太赫兹科学技术的进一步发展与应用。因此,分析异常透射内部蕴含的机理,研究如何提高光导天线的辐射特性,并讨论增强光导电流的方法。