154 resultados para 8-74


Relevância:

20.00% 20.00%

Publicador:

Resumo:

本文以跨越漫长地质历史时期的银杏类植物为研究对象,首次尝试在大的时间尺度上利用单一植物类群的气孔频度估测古大气CO2浓度的变化趋势。 一、借助多种研究手段对现代银杏(Ginkgo biloba)和9种化石银杏的叶表皮特征进行调查,并对现代银杏叶片蜡质晶体的形态结构和气孔发育过程进行了研究。应用荧光显微镜观察晚三叠世一种拜拉植物的角质层特征,根据其气孔下生型和平直的表皮细胞垂周壁等特点建 立新种—宁蒗拜拉(Baiera ninglangensis sp. nov.)。 二、在大气CO2浓度相对稳定的条件下,对不同条件下(不同季节,长短枝间,不同冠层间,不同叶片面积,雌雄树间)银杏叶片气孔密度和气孔指数的调查结果表明,其它环境因子对银杏气孔频度的影响很有限,而且通过一定的采样、测量和分析策略,可以排除其他环境和生物因子对气孔特征的影响。 三、74年间,大气CO2浓度上升55μmol•mol-1的同时,银杏的气孔密度降低了27%。而3属8种中生代和新生代银杏类植物在9个时间点的气孔密度和气孔指数都低于现存最近对应种的值,意味着当时的大气CO2浓度都高于目前的水平。根据最新评估标准,以气孔比率定量估算各个地质时代的大气CO2浓度,与前人的工作以及通过地球物理化学方法获得的显生宙大气CO2浓度进行比较。

Relevância:

20.00% 20.00%

Publicador:

Resumo:

本文对山旺中新世孢粉植物群进行了详细的研究。在22,95米厚的山旺硅藻土剖面上系统地采集了130块孢粉样品,样品之间的采样距离为10-30厘米。鉴定出孢粉类型111种。以此为基础,对山旺碰藻土沉积期间的古气候和古生态进行了高分辨率定量的恢复和重建。 根据每种孢粉类型的生物地层信息,山旺中新世孢粉植物群形成的时代为中中新世。这个年龄值也与同位素测年的结果16.78-14.11 Ma,以及根据哺乳动物划分的生物地层带MN4-MN5相一致。 运用共存分析法定量重建了山旺中新世孢粉植物群形成时的各项气候参数的定量值。所包括的10个古气候参数值分别为: 年平均温度(MAT) 15.6-17.2ºC,最冷月平均温度(TCM)5.0-6.6 0 C,最热月平均温度(TWM) 24.6-27.8 ºC,温度的年较差( TD) 20. 0-25.5 0 C,年平均降雨量(MAP) 1162-1308mm,最热月份的平均降雨量( PwarmM)108-lllmm,最湿月份的平均降雨量(PwetM) 148-180mm,最干月份的平均降雨量(PDM) 16-59mm,最干及最 湿月份降雨量的差值(DP) 81-153mm,平均相对湿度(RH) 72-74%,共存分析的结果表明,在整个22.95米厚的研究剖面上,从底部到顶部的古植物群形成期间的古气候有一个轻微的波动,其中年平均温度的波动范围大约在3度左右,最热月平均温度的波动范围在l度左右, 最冷月平均温度的波动范围在4度左右, 年平均降雨量的波动范围在100毫米左右。 山旺中新世时的气候应属于Koppen's的“Cfa”气候类型,与现今武汉与芜湖地区的气候相似。 与现代山旺地区气候上的区别主要在于年平均降雨量、降雨量的分配,以及最冷月份的平均温度。 通过应用多元分析的方法,对山旺中新世时期的植被进行了重建。山旺中新世时期的古植被为“混交中生林”,在研究剖面从底部到顶部的时间轴上,“混交中生林”经历了“湿润环境下的混交中生林”,“干旱环境下的混交中生林”,“湿润湖岸环境下的混交中生林”,“山地、湿润及碱性环境下的混交中生林”,和“碱性环境下的混交中生林”等5个阶段的变化。山旺剖面所代表的山旺湖周围的地形在断裂构造运动的控制下,也经历了一系列的变化。

Relevância:

20.00% 20.00%

Publicador:

Resumo:

引言概述了岩蕨类植物自林奈以来的研究简史,承认岩蕨科是一个独立的科。 报道了国产岩蕨类植物9种两变种的染色体数目,其中深波岩蕨n=41、心岩蕨n=e80、密毛岩蕨n=82、毛盖岩蕨n=164、蜘蛛岩蕨n=164、膀胱蕨n=66和滇蕨n=74是第一次报道。岩蕨属染色体基数为4 1,有的种非整倍体缩减至39或3 8;膀胱蕨属x=3 3和滇蕨属x=74。四倍体或八倍体水平的多倍体共有13个种。 描述了原叶体的发育方式,成熟配子体的特征以及成熟孢子体的解剖结构和形态特征。讨论科以下水平的系统演化和种间亲缘关系,基本采用Wagnor(1961)的数值法,选取了11个易观察的,有变化又相对稳定的性状,在等距直线图上划出了岩蕨科的系统演化模型。 本文将岩蕨属分为岩蕨亚属和头状毛岩蕨亚属。岩蕨亚属分三个组按原始到进化排列:毛盖岩蕨组、岩蕨组和耳羽岩蕨组。毛盖岩蕨组的甘南岩蕨是本科最为原始的种,根据现有染色体数目资科和解剖学资料分析,岩蕨科植物可能起源于里白科植物祖先,演化成现代岩蕨属和膀胱蕨属两大分支。 着重描述并分析了未报道过或概念含混的问题例如:不同类型的叶轴解剖结构在个体发育上的差异,维管系统的类型;叶柄关节的解剖和不同类型以及毛状体的类型等。讨论了多倍体方式进化与种系发生问题,滇蕨、高山岩蕨、心岩蕨和蜘蛛岩蕨可能是异源多倍体,它们可能的形成途径。

Relevância:

20.00% 20.00%

Publicador:

Resumo:

从棕色固氮菌DJ194菌株得到的固氮酶粗提液经DEAE-52、Sephacryl S-200及Q-Sepharose等柱厌氧层析,分离纯化得到nifZ基因缺失的固氮酶MoFe蛋白(ΔnifZ Av1)制备物。通过天然电泳和SDS变性电泳发现早期纯化所得的ΔnifZ Av1制备物中残存相当比例的三个主要污染蛋白:属于热激蛋白60家族(Hsp 60 family)成员的分子伴侣GroEL、糖酵解过程的一个多功能酶——6-磷酸葡萄糖异构酶(6-Phosphate Glucose Isomerase,PGI)及棕色固氮菌细菌铁蛋白(Bacterioferritin,Bfr)。初步鉴定表明,它们分别为由约55kD亚基组成的14聚合体,62kD亚基组成的10聚体和20kD亚基组成的24聚体。首次发现PGI有如此高的聚合体。虽然GroEL和PGI在天然电泳中的迁移率小于ΔnifZ Av1蛋白,但它们的亚基在SDS变性电泳中与ΔnifZ Av1亚基具有相似的迁移率,互相重叠,从而使变性电泳比天然电泳显出更高的ΔnifZ Av1纯度;而细菌铁蛋白虽然不会在变性电泳中污染ΔnifZ Av1,但往往会在ΔnifZ Av1制备物的结晶中优先或较多地结晶出来,从而给它的晶体生长和解析研究带来干扰(Zhao等,2004)。 通过Sephacryl S-200柱洗脱峰收集精度的调整及Q-Sepharose柱的NaCl浓度梯度洗脱,得到了纯度大于90%的ΔnifZ Av1制备物。它的厌氧天然电泳及其免疫印渍(Western blotting),以及SDS-变性凝胶电泳显出,ΔnifZ Av1的电泳迁移率、分子量和亚基组成等均与野生种钼铁蛋白(OP Av1)相似,表明nifZ基因缺失并未改变ΔnifZ Av1的α2β2四聚体构成。ΔnifZ Av1的Mo含量、EPR信号(g≈4.3, 3.65和2.01)和520-660 nm附近的圆二色摩尔消光系数(Δε)也都与OP Av1较相似,从而表明ΔnifZ Av1含有与OP Av1数量相当的具有3/2自旋态的还原FeMoco。然而,ΔnifZ Av1的Fe含量和对底物(C2H2、H+和N2)的还原活性都较低, 分别约为OP Av1的74%和46-50%;而反映P-cluster状况的450nm附近的Δε也明显低于OP Av1。此外,与OP Av1相同的ΔnifZ Av1在g≈2.01的EPR信号却与推测含由双[4Fe-4S]簇组成的P-cluster前体的His-tagged ΔnifZ Av1(Hu等,2004)的信号明显不同。这就表明,ΔnifZ Av1与OP Av1的差别不在于FeMoco的结构、含量和氧还状态,也不在于P-cluster的结构和氧还状态,而仅在于ΔnifZ Av1中P-cluster数目的减少(约一半)。据此推测出与国外提出的His-tagged ΔnifZ Av1模型不同的ΔnifZ Av1(DJ194)的如下结构模型。一个αβ亚基对含有一个FeMoco和一个P-cluster,而另一个αβ亚基对只含FeMoco,其P-cluster区域则是空的。由于nifZ基因的缺失只造成了钼铁蛋白中两个P-cluster中的一个不能组装,因此推测P-cluster的组装可能不是受单一基因产物的影响。根据Lee等(1998)对nifZ产物(NifZ)和nifW产物(NifW)可以形成[NifWx-NifZy]多聚体,并可能是通过同一途径来影响固氮酶的合成的研究,提出NifZ的如下的可能作用机理。[NifWx-NifZy]多聚体影响与P-cluster合成相关的金属簇(如[4Fe-4S])的进入和P-cluster的最终合成,而其中的一个αβ对上的P-cluster的形成可能较多的受到NifZ的影响;nifZ的某些突变或缺失虽然不影响[NifWx-NifZy]多聚体的形成,但对于更依赖于NifZ的那个αβ对上的P-cluster的合成可能会产生不同的影响。 对这一高纯度的ΔnifZ Av1制备物结晶的研究表明,使用Tris缓冲系统的25%PEG 6K/MgCl2晶体培养液可以在较短的晶体培养时间内得到较大的晶体;在一定条件下,pH为7.5和8.3的培养液对出晶数和晶体大小的影响不明显;PEG 6K的浓度与MgCl2的浓度对出晶大小的影响有一定的相关性,即较低的PEG浓度在较低的MgCl2浓度下和较高的PEG浓度搭配较高的MgCl2浓度较易长出较大的晶体。虽然ΔnifZ Av1制备物的纯度达到90%以上,并且在染铁实验中表明其基本不含细菌铁蛋白,但我们在对得到的晶体进行电泳鉴定中仍然发现了一种与以前报导的砖红色晶体不同的深棕红色的细菌铁蛋白晶体,之所以颜色不同可能和所含的铁元素的氧化状态有关。不过在所鉴定的5支结晶管中只在一个管内发现了与固氮酶晶体同时存在的这种细菌铁蛋白晶体,说明通过蛋白纯度的提高减少细菌铁蛋白的含量以及晶体培养条件的优化,细菌铁蛋白晶体形成的几率就可大大降低。

Relevância:

20.00% 20.00%

Publicador:

Resumo:

东灵山地区年均降水量659.7mm,单次降水以雨量小、雨强低的降水为主。水汽压(年均17.7mb)、相对湿度(年均66%)的季节变化呈现生长季高、冬季低的趋势。年均蒸发量1019.5mm;气温、风速、日照时间和水压与月蒸发量和日蒸量相关显著;气温、日照时间和水压分别在11-6月、7-8月和9-10月为决定蒸发量的首要因子。枯枝落叶层、土壤层湿度主要受前十日降水量和坡向影响。 植物体含水量生长季节较高,冬季较低;含水量随径级的增大而降低。六个灌木树种的平均含水量大小顺序为:毛榛(48.62%)最高荆条(36.32%)最低;七个乔木树种水分含量为油松,56.14%;蒙椴,54.19%;华北落叶松,52.91%;五角枫,43.64%;辽东栎,41.87%;棘皮桦,41.13%;大叶白腊,37.79%。几种植被类型的储水量为:辽东栎林,82.08mm;华北落叶松林,47.35mm;混交林,34.60mm;油松林,31.33mm;灌丛,12.40mm。各树种叶片日最低水势的季节均值为:辽东栎,-16.1bar;五角枫,-15.8bar;大叶白腊,-15.1bar;糠椴,-13.4bar;棘皮桦,-12.3bar;蒙椴,-12.2bar。叶片水势的日间变化均呈一“V”形曲线;光照在叶片水势的日间变化中起着决定性作用。 96年各树种平均单株树干茎流量为辽东栎,30.3mm(4.19%);华北落叶松,16.1mm(2.22%);油松,8.9mm(1.23%);棘皮桦,2.9mm(0.40%)。两个生长季各林分冠层的水量平衡为:辽东栎林,树干流茎量101.87mm(9.18%),穿透降水量823.08mm(74.15%),截留量185.05mm(16.67%);华北落叶松林,树干径流量66.88mm(6.03%),穿透降水量836.92mm(75.40%),截留量206.20mm(18.58);混交林,树干径流量50.13(4.52%),穿透降水量846.78mm(76.29%),截留量212.20mm(19.12%);油松林,树干径流量33.90mm(3.05%),穿透降水量934.88mm(84.22%),截留量141.22mm(12.72%)。多元回归分析表明,树干流茎量S与降水量P和前24小时降水量P_1呈显著正相关关系;穿透降水量T与降水量P和最大雨强M正相关显著。附加截留量与降水时间成正比。 枯枝落叶层的生物量为:油松林,25.56t/hm~2;华北落叶松林20.01t/hm~2;辽东栎林,8.31t/hm~2;混交林,7.98t/hm~2。枯枝落叶层的平均实际持水量和有效持水量均以油松林最大,其次是华北落叶松林,而混交林和辽东栎林较低;枯枝落叶层的实际持水量和有效持水量的季节变化分别与前十日降水量P10成正相关和负相关关系。枯枝落叶层的截留量为油松林>华北落叶松林>辽东栎林>混交林;油松林(145.632mm和90.800mm)混交林(61.816mm和54.504mm)。油松林、辽东栎林、混交林和华北落叶松林去除枯枝落叶层后,土壤入渗量比对照平均降低100mm以上;表层土壤含水量分别比对照土壤下降了6.26、18.26、15.06和15.07个百分点。地表径流量分别增加了,辽东栎林34.299mm(603%)和15.816mm(525%);油松林14.593mm(732%)和10.584mm(1321%);混交林12.004mm(181%)和7.275mm(364%);华北落叶松林3.555mm(118%),3.275mm(229%)。96年生长季,各土壤流失量分别增加了:油松林172.751t/hm~2(124倍);辽东栎林836.500t/hm~2(119倍);混交林172.499t/hm~2(47倍);华北落叶松林11.557t/hm~2(11倍)。表层土壤容重分别增加了:油松林15.0%和20.6%,辽东栎林18.4%和28.2%,混交林11.5%和38.5%,华北落叶松林4.3%和17.1%。 0-60cm深度土壤容重平均值的大小顺序为:草地>灌丛>辽东栎林>油松林>混交林>华北落叶松林;而土壤孔隙度的大小顺序为华北落叶松林>混交林>油松林>辽东栎林>灌丛>草地。两个生长季为土壤实际储水量的均值:油松林,124.45mm,78.62mm;辽东栎林,131.23mm,87.72mm;混交林,180.41mm,113.90mm;华北落叶松林,165.53mm,127.95mm;灌丛,172.50mm,89.81mm;草地,152.92mm,89.59 mm分别比干旱年份97年高出45.83mm、43.51mm、51.63mm、37.58mm、82.69mm和63.33mm。两个生长季的地表径流量为草地,30.930mm(2.79%);灌丛,16.321mm(147%);油松林,2.911mm(0.26%);辽东栎林,8.703mm(0.78%);混交林,8.625mm(0.78%);华北落叶松林,4.447mm(0.40%)。油松林、混交林和华北落叶松林地表径流量与降水量P(mm)和最大雨强(mm/h)正相关显著;而辽东栎林、灌丛和草地的地表径流量则与降水量P(mm)、平均雨强Q(mm/hr)和最大雨强M(mm/hr)三者之间呈显著正相关关系。与草地相比(1220.093kg/hm~2,100%),灌丛、辽东栎林、混交林、油松林和华北落叶松林96年生长季的土壤流失量分别降低了85.05%、94.26%、96.99%、98.86和99.14%。 降水量是影响小流域径流量时间变化的主要因素;南沟和马牙石沟96年的径流量分别是97年的8.19倍和7.87倍,而径流深(46.25mm,52.75mm)分别比97年(5.65mm,6.70mm)高出40.60mm和46.05mm。两个小流域由于面积的差异而使南沟两年的径流量分别比马牙石沟高出2773.136m~3(13.15%)和235.434m~3(8.79%)。96年和97年马牙石沟径流深比南沟高出6.5mm(14.05%)和1.05mm(18.58%)。在地处大陆性季风气候区的东灵山地区,用0.010m~3/min/km~2/hr能较好地分割小流域的洪峰和基流。在五次暴雨水文曲线中,马牙石沟的快速径流量分别比南沟高出25.00%到143.33%。五次洪水水文响应R的平均值南沟为0.218%,马牙石沟为0.404%;与海洋性气候地区相比,东灵山地区小流域的R值要低一到两个数量级。马牙石沟洪峰流量Qp的平均值为418.772L/min要比南沟(281.191L/min)大48.9%。东灵山地区小流域的洪水径流过程可分为三种类型。

Relevância:

20.00% 20.00%

Publicador:

Resumo:

本文结合野外调查、野外实验和模型模拟方法研究了内蒙古退化草原在继续放牧和啮齿类动物活动干扰下,植物多样性、种群空间格局、种间空间关联、小尺度鼠丘和小尺度空斑(Gap)上植被发展动态的生态响应。研究结果如下: (1)经过长期不同强度的放牧干扰后,无牧条件下植被盖度显著低于其它三个放牧(轻牧、中牧、重牧)条件下的植被盖度,而其它三个放牧条件之间的植被盖度差异不显著;无牧条件下羊草成为群落的优势种,轻牧和中牧条件下冷蒿依然是群落的优势种,这三种条件下寸草苔的种群盖度最大;重牧条件下优势种变为星毛委陵菜,并且其种群盖度最大;不同放牧退化阶段指示植物的种群盖度随放牧强度增大的变化趋势是:冷蒿为先增大后减小,而星毛委陵菜为先急剧增大,然后平缓增大,最后再急剧增大;植物多样性和均匀度指数在中牧条件下最大,在无牧条件下最小,说明中牧条件下群落的多样性最高,无牧条件下群落的多样性最小,而优势度指数的变化趋势和它们正相反。 (2)放牧对星毛委陵菜(或糙隐子草)种群空间格局有显著影响,即使在同一放牧强度下其种群在不同尺度上的空间格局存在显著差异。在小尺度上,植物种群主要呈现为集聚分布;同一放牧强度下随着尺度的增大,集聚分布趋向于随机和均匀分布;随着放牧强度的增大,物种的集聚分布消失的空间尺度缩短。 (3)不同放牧强度下,冷蒿和星毛委陵菜之间的空间关联存在显著的差异。在无牧和轻牧条件下,冷蒿和星毛委陵菜在小尺度(0-100cm)上主要呈负关联的空间关系,而在中牧和重牧条件下除了呈负关联的空间关系外,两个物种在空间上还是相互独立的。同时,放牧强度的增大缩小了负关联程度的峰值(最小值)。放牧强度越大,两物种之间的空间关系由负关联转变为相互独立的空间尺度越小(距离越短)。 (4)草原黄鼠鼠丘干扰显著降低了植物物种的丰富度(24种),同样,减少了不同功能组内的物种数,特别是多年生非禾本科草类减少的物种数最多;和周围的未受鼠丘干扰的植被比较,鼠丘上植物多样性减少了1.42,优势度减少了4.21,而均匀度增加了0.06;鼠丘上,多年生植物出现频率(0.37)大约是一年生植物出现频率(0.13)的四倍。具有高抗埋藏性的物种(寸草苔)和抗埋藏性的物种(冷蒿、冰草和糙隐子草)具有相对较高的出现频率。对于功能组来说,多年生非禾本科草类(PF, EF=0.51)具有最大的出现频率,接下来依次是多年生根茎禾草(PR, EF=0.46)、灌木和半灌木(SS, EF=0.32)、多年生丛生禾草(PB, EF=0.25)、一年生和两年生植物(AB, EF=0.13);鼠丘上,寸草苔的密度最大(244.43 个体/米2)。多年生非禾本科草类的密度(130.74个体/米2)远大于其他功能组的密度(PR,34.76个体/米2;PB,16.52个体/米2;AB,14.31个体/米2;SS,12.39个体/米2);鼠丘上植被地上生物量(35.90克/米2)远远小于外围对照植被地上生物量(211.54克/米2)。冷蒿的地上生物量最大,其次是寸草苔。对于功能组,SS最大 (8.44克/米2) ,其次是PF (7.17克/米2),这两个功能组的地上生物量远大于其他三个功能组的地上生物量(PR, PB和 AB分别是 3.23克/米2、1.40克/米2和2.49克/米2)。 (5)干扰产生空斑的拓殖受空斑大小和放牧历史的影响,植物拓殖空斑的方式随空斑形成后的时间而变化。空斑直径越大,其被拓殖的机会越大;具有高强度放牧历史群落中的空斑更易被植物拓殖;第一年对空斑的拓殖主要通过种子萌发;第二年,种子萌发方式(特别是一年生植物)拓殖空斑的比例有所降低,而通过地下根茎的克隆繁殖拓殖空斑的比例有所增加。

Relevância:

20.00% 20.00%

Publicador:

Resumo:

巴山冷杉(Abies fargesii)是松科冷杉属常绿乔木,是秦巴山地森林的重要树种之一,为我国特有的重要用材树种和经济林树种。近年来,由于乱砍滥伐、采育失调等人为干扰的影响,许多地区的巴山冷杉群落处于消退状态,原始林日趋减少。神农架地区是巴山冷杉天然分布区的东界,这里分布着大片巴山冷杉纯林,对这一地区巴山冷杉的种群生态学的专门性研究较少。本研究包括三方面的内容:1.神农架地区巴山冷杉林的物种组成与群落结构;2.巴山冷杉林的种群结构与动态;3.巴山冷杉群落主要树种的分布格局,旨在为巴山冷杉林的培育及天然林的保护提供理论依据。 神农架巴山冷杉林具有典型的温带常绿针叶林性质,巴山冷杉在群落中占绝对优势,红桦、粉红杜鹃为乔木层次优种。群落物种组成丰富,1公顷样地内共有维管束植物34科63属74种,以温带性分布占优势,群落中以中小型革质、单叶的常绿高位芽植物占多数。群落成层现象明显,结构不很复杂,在垂直方向上可划分为乔木层、灌木层、草本层和苔藓层,乔木层没有明显的亚层,灌木层不太发达,草本层以菊科植物为主,林下苔藓层发达。 巴山冷杉种群为进展型种群,幼苗储备丰富,但幼树缺失,属林窗更新方式。高度结构基本呈倒金字塔形,植株个体数随冠幅级的递增呈倒“J”形分布,冠幅小于20m2的植株占87.4%,其中5m2以下最多(30.8%)。冠幅与胸径的关系比与树高更密切,冠幅与胸径的回归方程为y=2.7118e0.0308x,R2=0.520。 定量研究了0-40m尺度上巴山冷杉、红桦和粉红杜鹃种群的空间格局。结果表明,巴山冷杉种群在0-16m尺度上表现为聚集分布,16-40m尺度上表现为随机分布;各年龄阶段的分布格局也有所不同,幼年种群为强烈的聚集分布,随着巴山冷杉的生长,聚集强度降低,逐渐扩散为随机分布。红桦种群在0-2m、11-18m以及20-21m的尺度上表现为聚集分布,在其余尺度上为随机分布;a2、a3级的个体在0-4m的小尺度上均为聚集分布,尺度大于4m时全部表现为随机分布。粉红杜鹃为聚集分布,且受研究尺度与年龄大小的影响不大,表现出对高竞争环境的适应性特征。

Relevância:

20.00% 20.00%

Publicador:

Resumo:

陆地生态系统是人类赖以生存与持续发展的基础。由于其巨大的碳储存能力陆地生态系统在全球碳循环过程中发挥着重要作用,尤其是在延缓因大气中CO2浓度升高所引起的气候变化方面作用更为突出。作为世界上最广布的植被类型之一,草地生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,其面积占到全球陆地面积的五分之一。中国有着世界第二大的草地生态系统,面积为3.55×108 hm2,约占世界草地面积的6%~8%,其碳储量为世界总碳储量的9%~16%。以内蒙古高原为主体的北方草地,面积约占国土总面积的40%左右,是一种重要的可再生的农牧业资源;作为一种重要的绿色生态屏障,北方草地在调节气候,涵养水源,防风固沙,净化空气和美化环境等方面起着重要作用。由于人口的增长和经济发展的需求,许多土地利用方式呈现在北方农牧交错区。地处内蒙古高原南麓的多伦县属于典型的农牧交错区,良好的气候条件和复杂的人文环境决定了多种土地利用方式在这一地区的并存,为开展不 同土地利用方式对草地生态系统影响的研究提供了天然的研究场所。 本研究选择了多伦县境内的6种土地利用方式作为研究对象,即围封禁牧样地、刈割禁牧样地、自由放牧样地、人工(紫花苜蓿)草地、农田(青贮玉米)和弃耕地,主要研究在这几种不同的土地利用方式影响下,土壤碳氮储量、草地生态系统功能(生产力等)和群落结构的变化。通过对土壤碳氮储量变化的研究发现: (1) 不同土地利用方式因其地上净初级生产力的不同而影响了土壤的碳氮储量,但是高的地上初级生产力并不一定能提高土壤的碳氮储量,如青贮玉米地。这主要是因为土壤碳氮储量与根系和凋落的输入相关。 (2) 不同土地利用方式对植被的浅层(0-20 cm)根系影响较大,继而影响了土壤的碳氮储量。这是因为大约80%的根系碳氮和50%的土壤碳氮储量都集中分布在这一层次。而土壤潜在库容的进一步扩大则要依靠深层根系生物量的增加,以提高深层土壤的碳氮含量,如人工(苜蓿)草地。 (3) 在合理利用方式或者科学管理措施下,草地土壤有机碳储量处于8 kg C m-2到10 kg C m-2之间,比过度退化草地的有机碳储量提高了50%。 (4) 经过短期恢复,土壤的库容量会很快增加,表现出较强的储存功能。因此,通过合理的土地利用方式和管理措施,中国北方农牧交错区可以转变成一个巨大的碳汇。 通过对不同利用方式下草地生态系统的功能、群落结构和物种多样性恢复的研究,得到如下实验结果: (1) 与自由放牧相比,短期(5年)禁牧(围封和刈割)提高了草地的地上净初级生产力和物种数目。围封禁牧和刈割禁牧草地的地上净初级生产力分别比自由放牧草地高出107.3%和50%;而物种数目则分别比自由放牧草地增加了14.8%和25.9%。 (2) 围封和刈割禁牧,尤其是后者,主要增加了非禾本科草本植物在群落中所占的比例;而在自由放牧草地,灌木和半灌木种群在群落中占有绝对优势。 (3) 物种多样性和生产力间的关系因外部干扰程度的不同而变化。在轻度干扰(围封禁牧)和中度干扰(刈割禁牧)下,生产力和物种多样性间呈指数正相关关系;而在重度干扰(自由放牧)下,群落地上净初级生产力随着物种多样性的增加呈指数递减的趋势。 通过对不同土地利用(或干扰)方式下,草地生态系统小尺度上的空间属性进行分析后,得到以下研究结果: (1) 群落和物种的地上生物量以及土壤养分均表现出显著的小尺度空间结构特征,并且在不同利用方式影响下,这种空间属性表现出较大的差异。 (2) 禁牧(围封和刈割)草地的土壤有机碳和氮含量比较高。土壤有机碳的变程较小,变化范围为0.83~1.40 m,其在三种类型土地利用的变异系数都维持在18.0%左右;土壤全氮的空间自相关尺度为0.46~14.69m,变异系数为12.10%~30.86%。 (3) 群落地上生物量以禁牧(围封和刈割)草地较高。在围封禁牧和刈割禁牧草地内的变异系数分别为26.48%和19.94%,在自由放牧草地的变异系数为67.47%;其空间自相关尺度为0.74~3.9m。在不同的土地利用方式下,物种、功能群以及多样性指数都表现出显著的空间异质性,并且其空间属性变化各异。 (4) 土壤养分和植被的空间分布相互影响,互为因果关系。这种小尺度的空间格局差异是群落演替的驱动力,而不同的土地利用方式正是通过改变群落内小尺度的空间属性来影响了群落的演替方向。 在不同土地利用方式影响下,草地生态系统不仅在宏观功能,如生态系统生产力、群落结构和土壤的碳氮储量等方面表现出较大的差异,而且在微观结构上,如土壤养分和物种的空间属性等方面也发生了明显了变化,并且宏观和微观上的变化相互促进相互影响,它们的相互作用在很大程度上决定了群落的演替方向和草地生态系统全球变化过程中的具体作用。

Relevância:

20.00% 20.00%

Publicador:

Resumo:

草地生态系统中,放牧对调节物质流动和营养循环起着关键的作用。内蒙古地区已有上千年的游牧历史,放牧是该地区重要的草地利用方式之一。然而,近50年来,由于人口的剧增以及对草原的不合理利用与管理,使得内蒙古草原发生了严重的退化与沙漠化。理解放牧对氮循环的定量影响,对我们更合理地利用草地、防治生态系统的进一步退化以及探求最佳恢复途径都具有重要的意义。中国科学院内蒙古草原生态系统定位站精准设置的5种放牧强度处理(0.00, 1.33, 2.67, 4.00, 5.33 羊/公顷)为我们的研究提供了理想的平台。2005、2006年生长季期间,在经过16年不同放牧强度处理的一个典型草原样地上,我们测定了氮素输入(氮沉降、生物固氮)、转化(净氮矿化)、输出(反硝化及氨气挥发)速率等N循环的重要参量。同时,测定了微生物生物量碳、氮(Cmic,Nmic)及微生物呼吸(Rmic),研究了微生物在氮循环中的作用。另外,还测定了植物、土壤、固氮体中的15N自然丰度值,探讨了其对不同放牧强度的响应格局与机理。 结果表明,干湿混合沉降物全氮浓度最高达11.53 mg N l–1,沉降量最高为1.77 kg N ha–1m–1。月均氮沉降量与浓度正相关,它们与降水量均关系密切,前者更密切。结皮面积所占比例很小,不超过8%。结皮含氮量为1.01-1.43 g N kg–1,受放牧的影响不显著,但随放牧强度的增加有降低的趋势。土壤结皮能固氮,但固氮量不超过土壤氮含量的1倍。地耳的固氮量为结皮的10-20倍,故是主要的固氮体。尽管地耳含氮量受放牧影响不显著,但放牧是不放牧条件下地耳氮含量的1.58倍。 土壤NH4+-N浓度随季节变化范围为1.71-9.45 µg N g–1,它们在各放牧处理之间的差异不显著。土壤NO3–-N浓度变幅为0.27-11.21 µg N g–1。总无机氮浓度在不放牧条件下的变幅为2.69-14.57 µg N g–1,占总氮的0.49-2.6%;放牧条件下的变幅为2.49-8.66 µg N g–1,占总氮的0.35-1.21%。总无机氮浓度随季节和放牧强度的变化趋势与硝态氮相似,表现为2005年夏季期间有逐渐增加的趋势,而在2006年整个生长季期间有逐渐降低的趋势。不放牧比放牧条件下含氮量高,但在4个放牧处理之间的差异不显著。净氮矿化速率的变幅为–0.61-0.27 µg N g–1d–1,峰值通常出现在7月。净氮矿化速率在各处理间没有一致性差异,但中牧(2.67、4.00 羊/公顷)通常比重牧(5.33 羊/公顷)下的值高。净氮硝化速率通常很低,波动在–0.32-0.16 µg N g–1之间,2005年夏季及2006年春秋季的值相对较高。净氮硝化速率在各放牧处理之间差异不显著,但重牧条件下的值通常最低。累积净氮转化量在年际间差异大,2005年总体上遵循正态分布模式,而2006年随着放牧强度的增加有直线下降的趋势,2006年比2005年的累积量高。土壤温度和湿度比放牧强度对净氮矿化的影响更加显著。放牧强度通过调节这两个土壤因子对氮动态而产生间接影响。 反硝化和N2O的释放速率低,前者变幅为0.33-6.21µg N kg–1 d–1,后者为0.42-11.28 µg N kg–1 d–1。释放量夏季较强,春秋较弱。放牧对反硝化释放影响不显著,只在2005年对N2O释放影响显著。尽管如此,反硝化和N2O释放速率整体表现出在不放牧比放牧条件下高的趋势,且比最高放牧强度5.33 羊/公顷下的反硝化速率显著高。然而,它们在4个放牧处理之间的差异始终不显著。累积反硝化和N2O释放存在年际变化,2006年的值显著高。它们随着放牧强度的递增有逐渐降低的趋势,这在2006年表现得尤为明显,这种结果主要归因于土壤总氮量在长期放牧条件下随放牧压力的增加而逐渐降低。 氨气挥发速率变幅为0.88-3.52 g N ha–1d–1,高峰值出现在5月,2005比2006年同期的速率大。两年间放牧强度对氨气挥发的影响都较弱,2005年影响更弱。不放牧条件下的氨气挥发量通常最低,这在生长季的前期表现得更为明显,中牧及重牧条件下通常最高。放牧能影响氨气挥发与氨态氮,硝态氮及总无机氮浓度之间的关系,即不放牧条件下相关性显著,而放牧条件下相关性不显著。年际间氨气挥发速率与无机氮浓度之间的关系趋势相反,2005年负相关,2006年正相关。在水分充足的2006年,所有处理条件下氨气挥发与土壤水分及温度之间显著相关,但在单独每个放牧处理下,相关性不显著。 Cmic变幅大,为13.97-350.45 μg C g–1,占土壤总有机碳的1.58-8.35%。最高和最低值分别出现在夏季和春季。它们在各处理间差异不显著,不放牧下的值相对偏高。Cmic与土壤有机C和全N、前期的立枯、凋落量及含N量、优势种前期的地上生物量、根系生物量、土壤温度以及水分之间关系密切。氮素状态如氨态氮、总无机氮含量、反硝化以及N2O释放速率,氨气挥发速率与Cmic之间关系密切。Nmic占土壤全氮的0.41-2.74%,不受季节和放牧强度的显著影响。Nmic与可溶性N,表土层根系全N,立枯有机C,地上生物量之间关系密切。氮循环过程中氨气挥发速率受Nmic的影响。Rmic随季节而变化,通常5月份值最高。Rmic随着放牧强度的增加有稍降低的趋势。Rmic与土壤可溶性C、有机C,不同土层根系有机C,凋落物、立枯量及其C、N含量、全N,地上生物量,优势种前期的生物量,土壤温度之间关系密切。土壤氮循环动态如氨态氮、硝态氮、总无机氮浓度及反硝化速率与Rmic之间关系密切。 土壤、植物、地耳、生物结皮的δ15N值与放牧强度之间相关关系不显著。然而,放牧有增加表层土和植物的δ15N值而降低表土、地耳、结皮的δ15N值的趋势。表层土δ15N值与前一年生长季末期硝态氮及总无机氮浓度,反硝化速率及累积氨气挥发之间密切相关。 土壤碳含量的变幅为10.44-17.19 g C kg–1,全氮量的变幅为0.54-0.82 g N kg–1。长期的高强度放牧降低了土壤碳、氮储量。根系碳、氮含量分别为土壤碳、氮含量的40-50和10倍。立枯和凋落物有机碳含量变幅为446.94-507.01 g C kg–1,与放牧强度之间关系不密切;氮含量变幅为4.58-7.18 g N kg–1,与放牧强度之间显著负相关。优势种木地肤、冷蒿的含碳量与放牧强度之间相关不显著,但含氮量与之显著相关。 综述以上结果,不同放牧强度对内蒙草地生态系统氮循环中不同过程产生影响的程度各不相同,这种影响主要是通过它与土壤环境因子如温度、水分的联合作用而间接产生。

Relevância:

20.00% 20.00%

Publicador:

Resumo:

前人对横断山区特有植物的宏生态学研究已有一定的资料积累,对横断山区在全球生物多样性保护中的关键地位和特有现象已有基本共识:(1)横断山区是全球生物多样性关键地区和生物多样性优先重点保护的热点地区之一;(2)横断山区不仅是中国的三大特有植物分布中心之一,而且是新特有中心和物种分化中心,特有现象的生态成因大于历史成因。横断山区种子植物种类丰富,且具有较高的特有现象,其中既有古特有成分也有新特有成分但更多的是新特有成分。但目前,关于横断山区特有现象与生态特征、特有种分布与物种丰富度、特有种丰富度与海拔梯度以及植被的关系等仍缺乏深入的研究。针对上述问题,本论文初步研究了横断山区(1)特有种的生活型、种子散布方式、传粉方式和繁育系统等生态特征,各生态特征之间的相关关系,以及它们的进化地位;(2)特有种的水平分布格局及环境成因;和(3)特有种和生态特征沿海拔梯度的变化规律。主要结论如下: 1.横断山区含特有植物2396个分类群(包括种、亚种和变种),隶属于372属90科。特有类群在372个属中的分布非常不均匀,约一半的特有类群(50.2%)集中分布在较少的属中(占总属数的6%),含特有类群的属大小差异很大,重要的大属是:马先蒿属、乌头属、杜鹃花属、翠雀属、紫堇属、虎耳草属、报春花属、小檗属、黄芪属、凤毛菊属、蚤缀属、橐吾属、龙胆属、景天属、柳属、苔草属、香茶菜属、凤仙花属、紫菀属、鼠尾草属和蝇子草属等,这些属多以横断山为分布和分化中心,为新特有成分。另外,地面芽植物和隐芽植物等占有绝对优势,而矮高位芽植物、高位芽植物、地面芽植物等占有较低的比例,反映了该特有区系的高山、亚高山植物区系特点,但又不乏与热带植物区系的渊源。与世界其它高山地区相比,该特有区系中的地面芽植物、隐芽植物和一年生植物有较高的比例。 2.草本、风力散布种子、昆虫传粉和两性花等为该特有植物区系的优势生态特征。除传粉方式和生活型间无明显的相互作用外,其它生态特征间都存在明显的正相关关系。定量化研究结果表明该特有区系特有种的传粉方式进化可塑性很小,处于保守(或原始)的进化地位。相反,种子散布方式和繁育系统的进化可塑性较大,处于衍生(或进化)的进化地位,是不同种系在历史发育过程中不同阶段的产物。生活型的进化地位在种间有较大的分异,具较小或较大可塑性的各占有一定的比例,因此生活型中既保留处于保守(或原始)的进化地位也有处于衍生(或进化)的进化地位,两种进化状态的生活型在该特有区系中并存,该特征不但是种系在进化早期决定的,同时也是不同种系在进化过程中获得的。 3. 特有种的分布不均匀,较高比例的特有种局限分布在较少的几个地区,北纬28-29°线是特有种丰富度重要的南北分界线。聚类分析结果表明其分布可以划分为3个物种聚集群:(1)北纬28-29°以北、北纬34°以南的藏东川西北物种聚集群;(2)北纬28-29°以南、北纬26°以北的藏东南—滇西北—川西南物种聚集群;和(3)北纬26°以南、北纬25°以北的滇西北物种聚集群。其中,藏东南—滇西北—川西南物种聚集群特有种丰富度最高,是横断山区特有种分布的核心区;滇西北物种聚集群特有种丰富度最低,藏东川西北物种聚集群特有种丰富度居中。藏东南—滇西北—川西南物种聚集群之所以特有种类丰富很有可能与该小区具有高的物种丰富度和落叶阔叶林、常绿/落叶针叶林的分布有密切的联系。在区域尺度上,横断山区总物种的分布中心与特有中心存在分异。尽管两者都处于北纬28-29°以南、北纬26°以北的藏东南—滇西北—川西南小区,但特有中心具有较小的分布范围,而总物种的丰富度中心分布范围较大。因此,我们推测特有分布中心不但与落叶阔叶林和常绿/落叶针叶林有密切的联系,而且也与物种丰富度有关。特有种与植被类型尤其是与常绿阔叶林和落叶阔叶林的关系研究对揭示特有现象的发生、性质和特点有一定的意义,有关研究尚需进一步开展。此外,海拔高差、区系物种丰富度、地理位置和单元面积为特有种丰富度地理分布的总体变异提供了74.7%的解释。 4.研究地区的南缘和东南缘有高比例的木本特有植物,而草本特有植物的比例相对最低,反映出该横断山区南缘的特有植物与热带植物区系的渊源关系,其成分多为一些古老的特有成分;而高比例和较高比例的草本特有植物在研究地区普遍存在,包括研究区域南、北的大部分地区,显然草本特有植物是横断山的优势特有成分。这种以草本特有植物为特征的高山、亚高山特有植物区系有别于我国其它两大特有植物分布中心。该特有中心的成因的最终解释还需要从物种形成(speciation)、灭绝(extinction)和扩散(biogeographic dispersal)——这三个直接影响一个地区物种数量变化的过程来考虑。 5.特有种丰富度沿海拔梯度呈“单峰” 变化曲线,在中海拔段达到峰值。与中国特有种、世界广布种相比,特有种的峰值最高,最适海拔分布范围最窄。特有率随海拔上升而逐渐增高,但在海拔5000-5500 m左右突然上升,在海拔6000 m左右达到最高值。说明(1)物种分布区和丰富度存在着正相关,即特有种具有小的分布区,而广布种的分布区较大;(2)特有率的线性变化规律反映了物种丰富度和特有现象之间的关系,即物种丰富度最大峰值以上海拔段物种数量减少,但特有率增加,说明了该特有区系的高海拔性质。 6.特有种沿海拔梯度表现出大小明显不同的物种聚集群,可能与横断山区的山地垂直气候及相应的植被类型有关。在2600-4600 m海拔段特有种数量最多,这可能与该海拔段分布着落叶阔叶林和常绿/落叶针叶林有密切的联系。特有植物沿海拔梯度可分为四个不同海拔段的物种聚集群:(1)200-1000 m;(2)1000-2600 m; (3)2600-4600 m;和(4)4600-6400 m。在对应海拔段依次分布着干热河谷稀树灌草丛、常绿阔叶林、落叶阔叶林和常绿/落叶针叶林、高山流石滩稀疏植丛。其中,分布在2600-4600 m海拔段的物种丰富度最高,1000-2600 m海拔段的物种丰富度次之,200-1000 m、4600-6400 m两个海拔段物种丰富度较低。 7.特有区系中占优势的生态特征包括草本、风力散布种子、虫媒传粉、两性花和克隆性等对海拔梯度的适应也呈“单峰” 变化曲线,但该主要特征与次要的生态特征(木本、动物散布种子、风媒传粉、单性花和非克隆性)相比,均具有较高的海拔峰值和较窄的最适分布范围,反映了主要生态特征对中、高海拔的适应特点。主要的生态特征与次要的生态特征并存构成了横断山区特有区系的基本生态特征。

Relevância:

20.00% 20.00%

Publicador:

Resumo:

以成熟果实中不同葡萄糖/果糖(G/F)类型的6个桃品种(G/F≈1品种:‘冈山白’、‘山一白桃’和‘燕红’;高G/F品种:‘张黄7号’、‘龙246’和‘临白7号’)为试材,采用高效液相色谱法测定果实发育期果实和叶片中可溶性糖含量,并在盛花后74 d或101 d测定了‘冈山白’、‘山一白桃’、‘张黄 7号’和‘龙 246’新梢韧皮部中可溶性糖的含量;测定了果实发育过程中‘山一白桃’和‘临白7号’果实中的可溶性糖和淀粉代谢相关酶的活性。研究成熟果实中不同G/F类型桃果实内G/F差异的部位和时期;分析桃果实内G/F差异的可溶性糖代谢调控机理。 成熟果实中不同G/F类型桃果实中均以蔗糖作为主要碳水化合物积累形式,花后43–85 d蔗糖含量很低,随后持续快速积累直至果实成熟;花后43–85 d山梨醇有升高趋势,在果实成熟前40 d左右迅速降低;葡萄糖和果糖含量在果实发育早期较高,之后逐渐降低;但两类不同G/F桃在整个果实发育过程中G/F值与果实成熟时相似。叶片中贮藏的可溶性糖主要是蔗糖和山梨醇,在果实整个发育期间,G/F≈1品种叶片中G/F约1-3,而高G/F品种叶片中G/F约为2-7。G/F≈1品种‘冈山白’和‘山一白桃’与高G/F品种‘张黄 7号’和‘龙 246’韧皮部中山梨醇占总可溶性糖47-63%,显著高于蔗糖、葡萄糖和果糖的含量,G/F为0.8-0.91,且两类不同G/F桃品种间G/F值不存在显著差异。 成熟果实中G/F≈1类型的‘山一白桃’和高G/F值类型的‘临白7号’整个果实发育过程中,葡萄糖、山梨醇和淀粉的含量在这两个品种间一般没有明显差异;‘山一白桃’果实中的果糖含量显著高于‘临白7号’果实中的果糖;果实最后迅速生长期,‘山一白桃’果实中的蔗糖明显高于‘临白7号’。‘山一白桃’和‘临白7号’果实中的NAD+依赖型山梨醇脱氢酶(NAD+-SDH)活性低,两者有相似的变化趋势,一般无显著差异。‘临白7号’果实中的NADP+依赖型山梨醇脱氢酶(NADP+-SDH)和山梨醇氧化酶(SOX)活性一直高于‘山一白桃’,两者NADP+-SDH和SOX的活性分别在花后93-123 d和花后43-93 d有显著差异。‘临白7号’果实中的果糖激酶(FK)活性一般高于‘山一白桃’。花后43-93 d,‘临白7号’果实中的磷酸蔗糖合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS)活性一般显著‘山一白桃’。果实最后迅速生长期,蔗糖快速积累,葡萄糖、果糖、山梨醇和淀粉含量迅速降低,同时伴随有SPS和SS活性的迅速升高。在整个果实发育过程中,两个品种果实中的淀粉酶活性较高,其果实中的淀粉含量和淀粉酶活性都有明显的下降趋势。 研究结果表明,整个果实发育过程中桃果实中均存在G/F≈1和高G/F现象,光合产物在韧皮部的运输对桃果实的G/F没有显著的影响,果实中G/F的差异主要由于果实内糖代谢差异所导致。‘临白7号’果实中山梨醇向果糖方向的转化能力与‘山一白桃’一般没有显著差异,由于不同时期较高的NADP+-SDH和SOX活性,使得山梨醇向葡萄糖方向的转化能力明显高于‘山一白桃’,同时,‘临白7号’果实中的FK活性一般高于‘山一白桃’,因此导致‘临白7号’果实中G/F高于‘山一白桃’。

Relevância:

20.00% 20.00%

Publicador:

Resumo:

本发明涉及杀虫剂领域,具体地说是一种海藻内生真菌次生代谢产物二萜生物碱类化合物的应用。所述海藻内生真菌次生代谢产物二萜生物碱类化合物具有杀虫作用,海藻内生真菌次生代谢产物二萜生物碱类化合物如式(I)所示;本发明通过分离于海洋红藻异管藻的真菌米曲霉(Aspergillus oryzae)cf-2发酵经提取、分离获得的二萜生物碱类天然化合物,经杀虫活性实验得出此二萜生物碱类化合物在100微克/毫升时对卤虫的致死率为74.2%。

Relevância:

20.00% 20.00%

Publicador:

Resumo:

本研究建立了沉积物中氯化石蜡(CPs)的分析方法,对莱州湾和该区域主要河流的表层沉积物中多氯萘(PCNs),多溴联苯醚(PBDEs)和CPs进行了分析,获得了他们在研究区域的含量水平、空间分布和单体分布模式,并初步探讨了它们在环境中的来源和迁移规律,估算了这三类污染物在莱州湾表层沉积物中的储量,初步评估了莱州湾沿岸的工业排放与人类活动对海洋生态环境的影响。 莱州湾海洋和河流沉积物PCNs的含量分别为65-470 pg/g dw,52-5100 pg/g dw,平均值分别为260 pg/g dw,1100 pg/g dw。莱州湾沉积物中PCNs的含量较低,与发达国家的背景值相当,主要河流沉积物与其他地区的近海、海湾、湖泊沉积物的含量相当。该区域的PCNs主要以5-Cl和6-Cl为主,为工业来源,主要受化工行业的影响。石化工厂热过程产生的低氯组分可能也是该区域PCNs的一个重要来源。莱州湾的PCNs主要来自水体颗粒的输入,而大气沉降来源的贡献不明显。 河流沉积物ΣPBDEs(不包括BDE-209)的含量分别为0.01- 53 ng/g dw,BDE-209的含量为0.74- 280 ng/g dw,平均值分别为4.4 ng/g dw,51 ng/g dw。在组成上,BDE-209占绝对优势,比低溴代BDEs高1-2个数量级,这是由于我国市场上十溴联苯醚是最主要的溴代阻燃剂。ΣPBDEs与亚洲一些地区含量相当,比北美和欧洲一些地区要低;BDE-209含量含量高出北美和欧洲一些地区,处于较高的水平。河流沉积物中BDE-47与-99,BDE-183与-153、-154具有很好的相关性,而且这几种单体质量分数相当,说明莱州湾区域存在五溴和八溴两种工业BDE阻燃剂来源。海洋沉积物中ΣPBDEs的含量为nd- 0.66 ng/g dw,平均值为0.32 ng/g dw,处于较低水平,BDE-209的含量为0.66- 12 ng/g dw,平均值为5.1 ng/g dw,与欧美一些地区相当,主要来自水体颗粒的输入。 本研究用电子捕获低分辨质谱(ECNI-LRMS)建立了沉积物中CPs的分析方法。该方法基于ECNI质谱对SCCP的响应与其氯含量在一定范围内呈线性关系的特性,建立SCCP的总响应因子与氯含量的工作曲线,从而建立定量方法。重点改进了传统方法中由于SCCP标准品和样品中氯含量不同所造成的响应因子的差别,不再要求标准品的含氯量与样品一致,从而提高了SCCP的分析效率与方法准确性。实验发现,当SCCP的实际氯含量在51%-63%之间时,二者线性关系良好(r2>0.96)。用不同氯含量的标准参考品测试,误差为8%-43%。仪器检测限和方法检测限分别为25-400 μg/L,20 ng/g。类似地,建立了中链氯化石蜡(MCCP)的分析方法,工作曲线的实际氯含量范围为44-57%,仪器检测限40-600 μg/L,方法检测限为6 ng/g。通过对比样品与标准品的峰形特征,严格控制保留时间来辨别SCCP与MCCP,实验证明由于二者叠加导致的误差:SCCP为8%,MCCP为14%,总体来说,用该方法得到的CPs数据是可靠的。本文所使用的净化方法能实现CPs与大部分有机氯化合物的分离。 用该方法对莱州湾的沉积物的CPs进行定量,除了两个河流样品MCCP的计算含氯量低于工作曲线以外,其他样品的SCCP和MCCP的计算氯含量都在工作曲线的范围之内。河流沉积物中SCCP和MCCP的含量分别为1-1200 ng/g dw,1-3300 ng/g dw,MCCP/SCCP均值为1.2;含量分布变化较大,一些河段受到工业排放的影响,CPs浓度高出均值1-2个数量级,MCCP/SCCP值也显著高出平均值。莱州湾区域大部分河流的CPs含量与欧洲、北美和日本一些地区相当,而一些受到点源污染的河段则处于较高的水平。河流中SCCP的质量分布在不同的站位不一样,在受到点源影响的样品中,C13的质量分数明显增大,占优势地位,可能是由MCCP携带的SCCP组分所致。MCCP的质量分布在河流和海洋中没有区别,都是C14占绝对优势。从氯取代的组分来讲,所有样品都是以6-8氯取代为主。海洋沉积物中SCCP和MCCP的含量分别为3-18 ng/g dw,1-13 ng/g dw, MCCP/SCCP均值为0.68,显著低于河流沉积物;SCCP的质量分布较为一致,都是以C10和C11为主。研究发现莱州湾区域SCCP与MCCP来源相似,但迁移规律有的不同。海洋环境中的MCCP可能主要来自水体颗粒的输入,而溶解态输入也是海洋环境中SCCP的重要来源。 对这三类污染物在莱州湾表层沉积物中的储量估算得到PCNs、ΣPBDEs、BDE-209、SCCP和MCCP在莱州湾表层0-10 cm沉积物中的储量分别为0.20t,0.25t,3.95t,6.52t,4.30t。拥有10%的渤海海域面积的莱州湾ΣPBDEs和BDE-209的储量分别占渤海海区总量的18-23%,18-32%,远远超过渤海的平均值。