沉积物重要矿物成份及腐植酸结合的镉对文蛤的生物有效性研究

沉积物中Cd的赋存形态对其生物有效性的影响十分显著。在水生环境中，Cd究竟结合于沉积物中的何种组分在很大程度上决定了它能否被生物所吸收。本文利用颗粒物悬浮系统研究了沉积物中Cd的赋存形态对其在文蛤体内富集速率的影响。 对沉积物中三种典型矿物上附着的Cd（氢氧化铁结合态，氢氧化铝结合态，二氧化锰结合态）的生物有效性进行了比较，结果表明，在Cd浓度为70 mg/kg时，22 d富集实验中氢氧化铁结合态和氢氧化铝结合态Cd在文蛤体内均没有明显的积累，而二氧化锰结合态Cd在文蛤体内有明显的富集，其富集速率为0.0094±0.0010 μg /g d (r2 = 0.8539, p<0.0001)。在Cd浓度为140mg/kg时，氢氧化铁结合态Cd仍然无法被文蛤吸收，氢氧化铝和二氧化锰结合态Cd则可以被文蛤富集，其富集速率分别为0.0166±0.0017 μg/gd和0.0248±0.0017 μg/gd。不同赋存形态Cd的生物有效性表现为：Cd-MnO2> Cd-Al(OH)3> Cd-Fe(OH)3。对于不同赋存形态的Cd，吸收效率（AE）和摄食率（IR）的差异导致了其生物有效性的不同。 本文进一步考察了作为沉积物中Cd生物有效性的两种主要控制组分——氢氧化铁和颗粒态腐殖酸上赋存的Cd在文蛤体内的富集规律。实验结果表明，氢氧化铁（Fe(OH)3）和腐殖酸（HA）上附着的Cd在文蛤体内的富集规律存在显著差异。在实验设置的低Cd浓度组中（如70mg/kg和140 mg/kg），Cd-HA的生物有效性高于Cd-Fe(OH)3，而在高镉浓度组中（280 mg/kg），Cd-Fe(OH)3更易于在文蛤体内富集。生物对于污染物的响应（如及时的调整摄食消化策略）对于污染物在生物体内的富集影响十分显著，而这种“生物响应”在一定程度上可能在生物体内污染物浓度达到一定阈值后才会被引发。实验进一步表明Cd在腐殖酸不同组分之间的分配对其在文蛤体内的积累规律具有显著影响。相比于溶解态的腐殖酸-Cd污染物，文蛤对颗粒态腐殖酸上结合的Cd的富集具有更强的控制作用。 与无机颗粒物相比，双壳类生物对有机颗粒物的消化更为剧烈，通常认为有机物质上结合的污染物生物有效性较高。然而，本实验结果显示，当体内污染物浓度达到一定水平时，双壳类生物可以通过调节颗粒物在体内的消化过程控制重金属在生物体内的富集。在长期暴露过程中，结合与无机颗粒物上的污染物可能更容易在生物体内富集到比较高的水平

辽宁沿海经济带景观格局动态预测及其生态安全研究

21世纪中国将进入工业化与城市化快速发展阶段，随着经济全球化与竞争国际化，产业集群开始成为经济发展的主流，以临港产业为代表的沿海经济带开发建设已成为发达国家的重要经验和国内沿海省市的主导区域战略，辽宁沿海经济带的开发建设将进一步加大沿海地区与周边地区及内地的资源信息交换，人口的大量流入、城市化进程的加快等都可能对沿海区域的生态环境质量和可持续发展与生态安全产生重要影响。 论文通过3S技术手段，应用转移矩阵、土地利用度量公式、景观空间格局分析和Kappa 指数系列方法对1988～2007 年辽宁沿海经济带的景观变化进行了综合分析，同时应用CLUE-S 模型在有无“辽宁沿海经济带开发建设规划”两个预案下对该区域2008～2020 年的景观变化进行了预测。应用生态足迹理论与方法对研究区1990～2006年的生态足迹与生态承载力进行了分析，以反映研究区可持续发展情况；应用时间序列（ARMA）与支持向量机（SVM）预测了研究区2007～2020年生态足迹与生态承载力变化。并对研究区进行了基于生态足迹的区域生态安全动态分析及预测研究，最后提出了研究区生态安全对策，得到如下主要结论： （1）辽宁沿海经济带在1988～2007年间景观格局变化并不十分显著，景观由少数几种景观类型所控制，各景观类型有不断趋于平均化的趋势，但速度较慢，景观的破碎化程度越来越严重。土地利用度逐步增大，反映在景观变化上，是以建设用地的持续扩张与耕地以及林地、水域面积缩小为特点，其中建设用地在景观类型转换中发挥着越来越重要的作用。主要的景观变化发生在耕地、林地、水域与建设用地之间。 （2）在有无“规划”两种预案下，景观变化的趋势基本一致，但变化幅度有明显差别。两种预案下耕地都趋于减少，但“规划预案”降幅更大一些。建设用地逐渐增加，但“规划预案”扩张更快，面积更多。建筑用地变化情况的不同导致其它景观类型变化的不同。两种预案下景观的破碎化程度均有减小的趋势，斑块形状趋于规则，景观的连通性也在逐年增大，其中在“规划预案”中表现得更为显著。 （3）辽宁沿海经济带从1990～2006年间的人均生态足迹与生态承载力均呈逐渐增大趋势，且生态足迹需求明显大于生态承载力，生态赤字在逐渐增大，研究区内的生态负荷已超过了其生态容量，现有的区域发展模式是不可持续的。其中生态足迹需求增大主要来自能源足迹需求增大，而生态承载力的增加主要是因为水域类面积的增加。17年间研究区的人均万元GDP生态足迹均有不同程度的下降趋势，表明该区域的资源利用效率在逐渐提高。 （4）过去17年来，辽宁沿海经济带的生态压力指数变化趋势为先升后降，区域生态安全经历了生态较安全、稍不安全、较不安全和稍不安全等阶段，表明该区域生态安全正在逐步改善。生态占用指数与生态经济协调指数均呈逐步增大的趋势，表明研究区的社会经济发展程度和人民消费水平正在走向较富裕阶段，该区域社会经济发展与生态环境的协调性也在逐渐改善。 （5）两种预案下，辽宁沿海经济带未来14年的人均生态足迹与人均生态承载力均有逐渐增大的趋势，且人均生态足迹均超过了其人均生态承载力，存在不同程度的生态赤字，发展模式仍将是不可持续的，其中“规划预案”下的发展模式更加不可持续。 （6）两种预案下，研究区未来14年的生态安全均处于稍不安全状态，其中“规划预案”的生态压力更小一些。两种预案下研究区的生态占用指数和生态经济协调指数均有逐年增大的趋势，区域经济均将从较富裕阶段走向很富裕阶段，经济增长与生态环境的协调程度也由较好阶段步入很好阶段。其中“规划预案”下的区域经济增长更快，与生态环境的协调性将更好一些。 （7）三种方案可以降低研究区“规划预案”下的生态压力指数，实现区域的生态安全。其中同时提高研究区的生态承载力，降低生态足迹的方案更为合理可行，既保障了区域安全，又实现了区域的可持续发展目标。 （8）要保障研究区未来14年的生态安全，建议规划增加水域面积，推进区域热电联产，发展清洁能源并推动区域间资源互补共享。

典型PPCPs的生态毒理效应与强化处理技术

人类长期且大量的使用药品及个人护理用品（PPCPs），使其持续不断地输入环境，导致它们在环境中的残留浓度日益增加，并对人类和其他生物产生了不良的生态毒理效应。本文以四种典型PPCPs（对乙酰氨基酚、土霉素、三氯生、佳乐麝香）为研究对象，采用常规的毒理学实验方法，研究了它们对小麦种子发芽、根伸长的急性毒性，以及低浓度长期暴露对小麦幼苗叶绿素（CHL）、可溶性蛋白（SP）、过氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）等生理生化特性的影响。由于PPCPs具有生态风险性，而传统的水处理工艺却不能有效的将这些物质去除。因此，开发更多的新技术以强化处理PPCPs，使它们在环境中残留的浓度尽可能降低是一项很重要的工作。本研究以零价铁处理有机物的原理为依据，自制铁铜双金属复合物，研究了其对PPCPs溶液的处理效果及影响因素，并对整个过程中的反应机理进行了初探。实验结果表明： 实验浓度下，四种PPCPs与小麦根长及芽长抑制率之间具有良好的剂量-效应关系。根据线性回归方程计算的EC50可知，不同种类的PPCPs对小麦种子发芽的毒性大小不同，而且小麦的芽及根部对不同PPCPs胁迫的敏感部位不同。对乙酰氨基酚、土霉素、三氯生对小麦根长的抑制较芽长显著，它们的EC50分别为668.8 mg/L、34.7 mg/L和147.8mg/L；而佳乐麝香对小麦芽长的抑制更为显著，EC50为143.4 mg/L。实验浓度范围内，四种PPCPs对小麦种子的发芽率均没有显著的抑制作用。四种PPCPs暴露21天后，2.8～22.4 mg/L对乙酰氨基酚、0.15～2.4 mg/L土霉素以及0.2～3.0 mg/L三氯生和佳乐麝香显著抑制小麦叶片/根部中的CHL和SP，而且使POD和SOD酶活性降低或上升，从而打破抗氧化系统的动态平衡；暴露21天内对CHL、SP、POD和SOD等含量在不同PPCPs胁迫下的变化趋势具有各自的特点。 以零价铁降解有机物的原理为依据，自制了铁铜双金属复合体系，以强化处理PPCPs溶液。电子扫描显微镜（SEM）及X-衍射（XRD）分析得出铁铜复合物（FeCu/Cu2O）由Fe、Cu及Cu2O组成。与零价铁相比，FeCu/Cu2O显著提高了对PPCPs的去除效果，主要是由于Cu的存在扩大了反应的电极电位差，即增加了Fe-Cu之间的外加阳极电流，从而加速Fe的阳极溶解，产生更多的高活性物质以更好的去除PPCPs。溶解氧是影响FeCu/Cu2O对PPCPs处理效果的重要因素，它们可以在FeCu/Cu2O表面获得电子后生成O2-，形成类Fenton体系。此外，由于Cu2O的光化学活性，光照也可以强化FeCu/Cu2O对PPCPs的处理效果。不同的反应条件下体系内的pH值及自由基的产生量不同。根据实验现象及相关的经典理论，本文对FeCu/Cu2O处理PPCPs的作用机理进行了初探，认为整个反应过程包括Fe的还原反应、Cu2O的光催化反应、Fe-Cu微电解反应以及絮凝过程等。

中国医疗废物优化处置技术和管理模式研究

本论文在综合分析国内外医疗废物处置技术及其应用管理模式的基础上，结合中国医疗废物管理和处置现状，提出了中国医疗废物处置技术选择及应用模式，并对如何优化现行医疗废物处置技术和管理模式问题进行了系统的研究。主要研究成果包括： 1．中国医疗废物处置技术选择和应用模式研究。该项研究是在系统研究国际组织和国际公约、国内外医疗废物处置技术应用状况和管理模式基础上，结合中国医疗废物的产生、处置技术应用以及环境管理模式的特点和存在的问题，针对焚烧和非焚烧两大技术流派开展的。 2．中国医疗废物处置技术和管理模式优化研究。该研究是结合中国医疗废物处置技术应用和管理现状以及推进采用BAT/BEP的总体要求出发，结合具体案例提出了典型医疗废物处置技术优化所涉及工艺配置、工况参数以及污染控制要求，提出了以生命周期和全过程管理为核心的医疗废物管理理念，并就技术和管理模式优化的评价方法问题，提出了焚烧处置设施的性能评价方法以及非焚烧处理设施处理效果评价方法。 相关研究成果的意义在于可以为我国医疗废物领域相关技术选择、工程建设、设施运行、监督管理以及环境监测/检测方法的研究和应用提供借鉴，为推进医疗废物领域探索和采用BAT/BEP提供了技术支持。

万寿菊的镉吸收和积累机制研究

本文主要以一种重金属镉积累型植物——万寿菊为实验材料，通过系统的生物学实验研究了万寿菊的镉吸收和积累机制，以期为应用该植物修复镉污染土壤提供更多的理论和技术支持。 通过人工调控温度、光照和营养元素供应等植物生长因子，分析万寿菊镉积累变化情况，研究发现万寿菊地上部分的镉积累不取决于蒸腾作用，而与植物的生长密切相关。 采用水培分根实验和稳定同位素技术研究了镉在万寿菊体内的迁移和积累。研究结果表明，万寿菊根部Cd向木质部装载可能通过主动运输的共质体路径完成的，进而镉通过木质部向茎叶中运输，横向迁移较弱。而镉在万寿菊叶片中呈现的规律性分布——未成熟叶片中镉含量显著高于成熟叶片中镉含量，与不同部位叶片的水分需求和蒸腾速率无关，可能是由不同部位叶片的营养需求和生长差异引起的，Cd随着植物的营养需求和生长积累于植物体的相应部位。积累于叶片中的镉稳定性较强，不易向其他器官中迁移，而根和茎中积累的大部分镉可以向其他部位迁移。 最后，通过调控营养元素氮、磷和硫的供应，研究了氮、磷和硫对万寿菊镉积累的影响，以及巯基化合物和有机酸的合成在植物镉积累中的作用。研究发现，缺氮、缺磷、缺硫都不同程度地影响了植物体内镉积累，这可能与其中植物络合素和有机酸等合成的改变有关；植物络合素在万寿菊镉的解毒和运输中发挥着一定的作用，而有机酸能够络合植物体溶解态的镉，降低镉的移动性。

东北多年冻土对气候变化的响应

近地表面多年冻土对寒区生态系统的植被覆盖、水文条件、土地利用和工程建设具有重要影响，随着气候变化研究的广泛开展，区域冻土环境的变化也成为学者关心的重要议题。中国东北的多年冻土处于欧亚大陆多年冻土带的南缘，多年冻土不如以北地区发育，是十分脆弱的多年冻土。然而，多年冻土在东北寒区生态系统中却起着重要的作用。若东北多年冻土发生退缩，则有可能加速落叶松北移和湿地退缩的过程，也会对C的释放产生重要影响。因而探明现实气候条件下东北区域多年冻土的影响因子和发育状况以及未来气候条件下多年冻土的退缩趋势，将有助于促进东北寒区生态系统的冻土和其它学科研究，同时也可为寒区开发建设提供有意义的参考。 本研究从分析东北多年冻土的主要影响因子——气候、地形和土壤条件等入手，准确地掌握了多年冻土的发育状况，并以此为根据进行了景观尺度上多年冻土分布信息的提取和融深信息的研究。同时，在区域尺度上对多年冻土的现实分布和未来气候条件下多年冻土的可能分布状况进行了探讨。最终得到以下重要结论： （1）冻结数对东北多年冻土分布具有重要的指示作用 冻结数模型具有明确的物理意义，可以指示多年冻土的发生状况。研究中，利用地形、纬度等因子，结合气温和降水数据模拟了现实气候条件下东北地区的冻结数值；并依据冻结数模型的区划标准对东北多年冻土进行分区。结果表明，冻结数在指示多年冻土分布时具有重要作用。 （2）土壤含水量、地形坡度和群落因子对多年冻土具有重要影响 以大兴安岭呼中国家级自然保护区为例，调查了该区多年冻土活动层厚度，并利用多重对比分析和相关分析的统计方法，对多年冻土活动层的影响因子进行了分析。结果表明，多年冻土活动层厚度与多个环境因子之间存在着复杂的关系。其中，土壤表层含水量与活动层厚度具有极显著的负相关关系（P<0.001），其相关系数在0.90以上，说明含水量越高，活动层厚度越浅。地形坡度和活动层厚度的相关性也达到显著水平（相关系数为0.321，P=0.006），表明坡度越陡，活动层厚度越大。几乎每个样带的海拔与活动层厚度都有显著的相关性，但在整体研究区域内海拔与活动层厚度不存在相关性。这说明活动层厚度的变异仅在本研究的样带尺度上具有规律性，而在稍大尺度上这种规律性就消失了。对于不同的群落活动层厚度的多重对比分析表明，群落的差异对活动层厚度也有明显的影响，其中狭叶杜香-泥炭藓群落（Larix gmelini-Ledum palustre var. anqustum-sphagnum magellanicum）更有利于多年冻土的保存。 （3）景观尺度上的多年冻土分布状况 在景观尺度上，以呼中国家级自然保护区为研究区，应用神经网络方法，同时以土地覆盖、等效纬度、坡向和土壤湿度多种影响因子为数据源，对多年冻土分布信息进行提取。结果表明，考虑土地覆盖、等效纬度和土壤湿度的数据源组合可以获得高精度最高的多年冻土分布信息，分类精度可以达到89.0%，多年冻土面积占研究区面积百分比达到46.71%，为780.1 km2。 （4）景观尺度上多年冻土的融深状况 研究考虑了包括植被和等效纬度两个影响活动层厚度的重要因子，并将Stefan公式进行变形，简化为包含热量条件的等效纬度因子和植被条件的C因子的函数关系。最后应用该函数关系模拟了呼中自然保护区活动层厚度空间分布，模拟结果的精度为87.25%。在模拟结果中，面积和所占比例最大的活动层厚度为70-80 cm间的活动层厚度，所占面积达到341.4 km2 ，占整个研究区面积的20.43%。而面积最小的活动层厚度为30-40 cm间的活动层厚度，面积为0.02 km2 。通过群落与活动层厚度的空间分布对比发现，呼中自然保护区占最大比例的活动层（70-80 cm）所对应的植物群落主要为落叶松-丛桦-笃斯-藓类群落（Larix gmelini-Betula ovalifolia-Vaccini uliginosum-moss）。说明呼中自然保护区冻土湿地植被主要以该群落类型为主，演替处于中间阶段。 （5）区域尺度上多年冻土的分布状况 利用证据权重法，以可能影响多年冻土分布的气候、地形和土壤等因子作为数据源，对研究区在现实气候条件下的多年冻土分布进行预测，获得了多年冻土在现实气候条件下的分布概率等信息。结果表明，当分布概率大于0.17时，划分出的多年冻土的精度最高，为78.71 %。此时，多年冻土面积为2.03×104 km2 ，约占研究区总面积的1.76%。 （6）东北多年冻土分布对气候变化的响应 利用空间代时间的方法和Kappa指数，对证据权重法在预测未来气候变化条件下多年冻土分布的准确性进行了验证，结果表明，证据权重法预测气候变化条件下多年冻土的分布状况是可行的。 在CGCM3模拟的三种气候模式下，多年冻土在2050年和2100年都将发生明显的退缩。2050年，SRES A1、SRES A2和SRES B1三种气候情景下多年冻土的面积分别为786.38 km2，705.94 km2和1 028.81 km2。与现实气候下多年冻土的面积2.03×104 km2相比，多年冻土分别退缩了96.13%，96.53%和94.94%。而2100年的模拟结果表明，三种气候情景模式下，多年冻土已经全部退化。 （7）气候变化条件下东北多年冻土的分区变化 研究将冻结数等值图与2000年中国东北冻土分区图进行叠加，计算了不同多年冻土亚区的边界对应的冻结数值，建立了利用冻结数进行中国东北多年冻土分区的标准。根据冻结数指标确定的新的中国东北冻土分区与原中国东北冻土分区进行Kappa指数认证。结果表明，冻结数分区标准更适用于中国东北多年冻土的区划。 利用新的冻结数分区标准对CGCM3模拟的三种气候情景模式下的气候变化数据进行区划表明，三种气候模式下东北多年冻土区在21世纪都会有非常明显的退缩。2050年时冻土区缩减了37.7%-42.6%，2100年时缩减了62.5%-74.0%。同时，研究结果显示，东北多年冻土区域的退缩不仅发生在多年冻土区的南界，同时多年冻土的中心退缩也较为明显，即大片连续多年冻土亚区和大片连续—岛状多年冻土亚区的退缩最为剧烈。2050年时，三种气候情景下，大片连续多年冻土亚区将退缩88.8%以上；2100年时，SRES A2模式下，大片连续多年冻土亚区将完全消失。

沈阳市苔藓植物及其对大气质量的指示作用

沈阳是东北地区重要的老工业基地，也是该地区的交通枢纽。本文在对沈阳市进行广泛调查并采集苔藓植物标本的基础上，系统地研究了沈阳市苔藓植物的种类构成、区系、分布格局及其与环境因子的关系，同时利用苔藓植物对沈阳市的大气质量进行了指示。得出的主要结论有： （1）对882份苔藓植物标本进行鉴定，共记录苔藓植物30科67属143种及变种，其中包括苔类（含角苔）9科11属14种，藓类21科56属128种1变种。在记录中发现辽宁省新记录属1个，新纪录种36种，东北新纪录种18种，主要以丛藓科（Pottiaceae）和真藓科（Bryaceae）等地面生藓类为主。 （2）将研究区苔藓植物划分为10个区系成分，其中以北温带分布占据绝对优势，其次为东亚分布和中国特有分布，具强烈的温带性质。通过相似性系数的计算，表明沈阳市苔藓植物区系与鞍山市和抚顺市的亲缘性较大；与上海市和杭州市亲缘性较远。 （3）应用TWINSPAN和DCA，以样点为对象，苔藓植物的重要值为指标，对研究区苔藓植物分布格局进行了分析。结果将样点划分为三个组，从组一到组三，物种丰富度和苔藓盖度逐渐增加。分类与排序的结果与样点的实际物种分布特点基本一致。 （4）采用CCA对沈阳市35种主要地面苔藓植物与环境因子间的关系进行了分析。根据环境因子的影响，将沈阳市主要地面苔藓植物分为两类。同时发现土壤含水量、乔木层郁闭度和人为干扰是影响沈阳市苔藓植物分布的主要因素。 （5）采用大气净度指数法（IAP）和重金属元素（Mn, Fe, Cu, Cr和Pb）化学分析法对沈阳市的大气质量进行了监测。结果表明市区污染远重于郊区，市区西部污染重于东部，南部重于北部；各区以Pb污染最为严重，值得重视。同空气污染指数（API）进行比较，发现IAP与Cu、Pb和API之间具显著负相关性，说明随着重金属含量和API值的升高，IAP值降低，即苔藓植物的种类和盖度下降。以IAP值为自变量，API值为因变量，建立了回归方程y=-0.914x+101.849，进一步说明了IAP值与API值之间的关系。

文冠果果壳中甾醇及脂肪酸成分的研究

文冠果（Xantoceras sorbifolia）为无患子科文冠果属植物，一属一种，是我国特有的油用和民间药用植物。文冠果的种仁、茎、叶和花这几个部位的化学成分都有人研究过，而果壳的化学成分还没有任何报道。本文首次对采用辽宁省的文冠果果壳的化学成分-甾醇及脂肪酸类成分进行了研究。将文冠果果壳（2千克）的乙酸乙酯萃取部分（28克，占果壳重的1.4%）用硅胶柱色谱分离，得到了一种白色结晶（200毫克，占果壳重的0.01%），薄层色谱及银离子薄层色谱都显示为均匀的单一斑点。综合应用核磁共振碳谱（包含无畸变极性转移增强法）、核磁共振氢谱、质谱、红外光谱以及相关的文献调研鉴定该白色晶体为2种甾醇成分，它们分别为：（3β，5α，20R，24S）-豆甾-7，反-22二烯-3-醇和（3β，5α，20R，24R）-豆甾-7-烯-3-醇。这2种甾醇在文冠果中均为首次报道其结构的成分。将以上2种甾醇成分乙酰化，并用制备性薄层色谱及硅胶柱色谱纯化甾醇乙酰化物，最后用质谱、气相色谱-质谱联用技术对这2种甾醇成分作了定性验证和定量分析。气相色谱-质谱联用分析结果表明这2种甾醇成分的含量分别为85%和15%。将三种不同提取方式得到的正己烷可溶部分分别皂化，再用快速甲酯化法甲酯化，并用气相色谱比较了这三种不同撮方式得到的脂肪酸部分：固-液回流热提方式与液-液萃取方式得到的12种脂肪酸的种类和含量非常近似，而固-液冷浸方式仅得到8种脂肪酸。最后用气相色谱-质谱联用技术分析了文冠果果冠中固-液回流热提方式所得脂肪酸的含量与结构，共分离检测了21种脂肪酸，其中有8种在文冠果中为首次报道，它们分别是：己酸（0.7%），庚酸（0.5%），辛酸（0.4%），王酸（0.7%），癸酸（0.2%），10-甲基-十一烷酸（0.8%），12-甲基-十四烷酸（1.1%），十七烷酸（1.1%）。

Nisin高产菌株选育及应用的研究

本论文以牛奶为原料分离出42株球菌，经鉴定其中15株为乳链球菌（Streptococcus lactis）。对15株乳链球菌进行Nisin效价测定后，确定SN-21为诱变的出发菌株（598.1IU/ml,NO.95培养基），经过硫酸二乙酯和紫外线的多次诱变后，选育出一株Nisin高产菌株（1514IU/ml,CM培养基），命名为S. L. 21 (Streptococcus lactis 21)。通过对S. L. 21发酵条件的选优，其Nisin效价达到1862IU/ml。采用紫外吸收光谱法确定S. L. 21发酵产物中的抑菌物质为Nisin。在Nisin高产菌株选育的同时，开创了Nisin应用于蕨菜罐头的加工贮藏研究。通过在蕨菜罐头中添加0.1g/kg的Nisin，降低了蕨菜罐头的杀菌温度（100 ℃）和杀菌时间（15min），保证了蕨菜的品质，提高了蕨菜罐头的贮藏安全性，这为低酸易软烂野生蔬菜食品的加工贮藏提供了一条重要途径。100 ℃，15min杀菌条件下，在加工的蕨罐头中，未添加Nisin的处理和添加苯甲酸钾（1.0g/kg）的处理，均出现胀罐，爆罐现象。经分析确定蕨菜罐头胀罐原因是由污染的细菌产气引起的。通过分离污染菌优势类群得到8株芽孢杆菌，经系统的细菌学鉴定，4~#菌株为巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium），8~#菌株为短小芽孢杆菌（Bacillus pumilus），其余为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。经进一步产气试验证明5~#菌株产气快，产气量大，是引起蕨菜罐头胀罐的污染优势种，经研究发现蕨菜罐头污染菌优势种是一种枯草芽孢杆菌的新变种，命名为枯草芽孢杆菌嗜热耐盐新变种（Bacillus sutilis n. var. sp.），这株新变种具有耐热（90 ℃），耐盐（10%NaCl），产生的特点。对蕨菜罐头污染菌优势种（5~#）进行防腐剂抑菌试验发现其对Nisin敏感（MIC 500ppm），而对苯甲酸钠（MIC 1.5%）和山梨酸钾（MIC 3%）不敏感，抑菌率试验进一步证明，在允许应用范围内，只有Nisin对蕨菜罐头防腐有良好的效果，而苯甲酸钠和山梨酸钾抑菌效果均不理想。在Nisin对污染菌优势种（5~#）的溶菌作用试验中，通过电镜可以观察到，Nisin的作用首先是破坏细胞壁，细胞膜，造成细胞内物质外流，严重溶菌结果，导致污染细菌死亡。以上关于Nisin应用于蕨菜罐头防腐，蕨菜罐头污染菌优势类群的分析，污染菌优势种的研究的试验结果均为国内外首次报导。总之，通过在蕨菜罐头中添加Nisin来抑制污染菌优势种的生长敏殖，进而达到降低杀菌强度的目的，对于保证蕨菜固有的品质及今后蕨菜等野生资源的开发具有重要的意义。

杉木根系分泌物的化感作用-酚类物质对杉木幼苗养分吸收与分配的影响

杉木化感作用是导致连栽杉木生产力下降的一个不容忽视的科学问题。本研究的目的在于，探讨化感物质的作用机制，为杉木人工林林地环境质量下降提供理论依据。1．杉木纯林中的杉木根系分泌液与混交林中的相比呈现出较为显著的化感作用，抑制了杉木幼苗的生长。2．用香草醛和对轻基苯甲酸处理土壤后，土壤中有效N、有效K含量有所降低，与对照的最大差值分别为21.8%,2.8%，且有随着施加物质浓度的升高而呈现降低的趋势。3．香草醛和对轻基苯甲酸显著抑制了杉木幼苗的叶绿素含量、光合作用、根系活力等生理指标，并且随着浓度的增加，对生理活性的抑制作用越大。其中，用1*10~(-2)mol L~(-1)香草醛处理的杉木幼苗的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、根系活力等分别降低了37.00/'0, 37.0%, 46.8%, 78.8%0另外几种酚类物质也能对杉木呈现化感作用。4．香草醛及其与对T-31:基苯甲酸的混合物（浓度比1:1明显影响了杉木幼苗对15N.3.离子的吸收与分配。其中，1*10~(-2)mol L~(-1)的香草醛使杉木幼苗根、茎、叶等器官''N吸收量分别减少了38.5%, 48.10l0, 46.5%a香草醛和混合物增加了根系中N素的分配率，而减少了茎、叶中N素的分配率。同时，还发现香草醛和对经基苯甲酸之间存在着协同作用。另外，香草醛也能抑制杉木幼苗对NH_4~+、SO_4~(2-)等离子的吸收作用。

土地荒漠化驱动力分析与生态工程对策-以科尔沁左翼后旗为例

土地荒漠化是全球性的重大环境问题，其造成的生态环境恶化和经济贫困成为21世纪人类所面临的最大威胁，成为关系人类生存发展和影响全球稳定的重大问题。本文以科尔沁沙地的典型地区—科尔沁左翼后旗为例，对区域内土地荒漠化产生的自然、社会和经济驱动力进行了系统的分析，并提出了相应的生态工程对策。结果表明：千旱化趋势是土地荒漠化的自然驱动力；相对较小的经济资源承载力是经济驱动力，不恰当的政策、土地利用监督不力和农牧民文化素质低是最根本社会驱动力；经济驱动力和社会驱动力属于人为驱动力的范畴，这些驱动力共同作用于脆弱的生态环境导致了土地荒漠化；应用系统诊断分析确定了科尔沁左翼后旗土地荒漠化成因分为4个层次，分别为表现层、间接原因层、直接原因层和根源层；利用系统动力学模型，预测了该区域土地资源承载力范围，为土地荒漠化的治理提供了科学依据；以经济驱动力指数（人口、牲畜和人均纯收入）为基础，采用GIS手段将研究区域划分为强、中、弱驱动力区和自然保护区，提出了不同分区荒漠化治理的原则和削减这些驱动力的生态工程模式，并对部分生态工程模式进行了深入的研究。

维生素C二步发酵菌系2980生长代谢及其生产调控

本文研究了维生素C生产菌系2980的生长和产酸代谢规律，主要环境因子的影响及生产调控。研究结果表明：2980混合菌系在种子罐和300M3发酵罐混合培养时，呈现一种协同共生的关系。在流加糖发酵过程中，2-酮基-L-古龙酸的合成有两个高峰期：8-20小时和24-40小时高峰期。L-山梨糖脱氢酶总酶活迅速上升，2-酮基-L-古龙酸还原酶活性始终呈平缓上升趋势。环境因子对棍菌间的协同共生影响其显著。在种子罐培养中，采取适宜的接种量、通气量、p日、温度和营养，可获较佳的菌群状态。在发酵罐内，生长期不同，对’环境的温度、通气量、介质和p日值要求不同。对数生长期和稳定生长期，提高温度、p日值、通气量、接种量和采用较低的初始糖浓以及添加FeCl3,有利于菌系生长和产酸代谢。新的调控工艺，种液可较快调整到最佳接种状态且衰亡较慢，发酵罐内佩狗菌系结构和菌群状态得到改善。发酵平均转化率为89.51%，较之对照提高4.21%,平均周期为51.2小时，较之对照缩短4.8小时。

长白山北坡水甲虫的生物多样性研究

长白山地区为保护较为完善的原始森林区，物种丰富，因此被选为论文的研究区域.这里地处温带，气候寒冷，水甲虫种类分布有着一定的独特性.该项研究通过对不同海拔高度的不同水体中水甲虫的采样，研究了长白山北坡水甲虫的种类、生物多样性及其颁与环境因子的相关性.通过调查和研究，发现长白山水甲虫已记录的种类共有8科37属67种，其中占种群优势的是龙虱科和水龟虫科.同时，通过对文献的系统研究，发现中国有已记录的水甲虫共21科141属916种，比原记录601种（杨集昆，1994）多215种.在对长白山北坡水甲虫区系研究的同时，对生物多样性指数进行了分析，结果表明长白山北坡的水甲虫生物多样性各项指标均显示出该地区水甲虫物种较为丰富，物种均匀度高.在研究水甲虫的分布与环境因子的关系时发现，不同水体中环境因子对水甲虫分布的影响不同，活水水体中起主要作用的因子是植被密度和水流速度，静水水体中起主要作用的因子是海拔和腐殖化程度.

松果采摘对长白山自然保护区红松林健康的影响

近几年，松果采摘对红松林的健康构成了极大的威胁。本文在野外调查研究的基础上，结合史料分析研究了松果采摘对红松地面种源贮藏量分布状况、红松林主要乔木树种组成和幼苗幼树更新等的影响，通过与20世纪70年代相应数据对比，结合红松更新过程与动物的关系，分析了松果采摘对红松林生态系统健康的影响。研究结果表明：（1）松果采摘后，红松林地面红松种子数量少，大部分是废种子，且主要呈单粒状分布，地面红松种子贮藏量1582-2640粒/hm2，仅为70年代的0.3-0.5％，废种子比值大于67.8％，单粒状占总簇数的46.8-77.1％。（2）“采摘掠青”对种子质量具有显著影响，9月15日与8月20日采摘的松果相比，种子千粒重增加了69％，种仁重增加了30.3％，出仁率增加了2.7％，球果鲜重减少了20.0％，种子重增加了21.3％，出种率增加了51.7％。（3）与红松林中其他主要更新树种相比，采摘使红松更新不良，红松幼苗数量大大减少，减少幅度达49.5-95.0％。（4）破坏了红松天然更新规律，2000年是结实年，但2002年并没有出现更新年。（5）林分中红松小径级植株占比值很小，而大径级比值大，呈生长下降性种群；而其它主要伴生树种与此相反，呈生长增长性种群。（6）以松籽为主要食物来源的动物食物链遭到破坏，红松林生物群落结构发生变化。在此分析基础上，提出了以松果采摘为例的长白山自然保护区健康管理策略，以期为保护区管理提供科学依据。

长白山北坡土壤动物群落时空格局与动态研究

土壤动物区系是分解者食物网的重要组成部分，作为生态系统中重要组成成分的土壤动物在分解作用、养分循环和土壤肥力保持中起重要的调节作用。论文以长白山北坡森林生态系统土壤动物为研究对象，综合运用野外调查、室内分析和多元统计方法，对各植被带中土壤动物组成和动态、土壤线虫群落结构、土壤动物群落随海拔梯度变化、次生林演替过程中土壤动物群落变化等问题进行定量分析研究，旨在揭示土壤动物生态分布规律，为森林生态系统的研究和森林可持续发展提供基础材料。本研究结果表明：（1），获得的主要土壤动物分别隶属于7门、10纲、21个目；不同时期（1979、1995及2001-2002）针阔混交林、针叶林和岳桦林中土壤动物数量总的变化呈下降趋势。数量为优势类群和常见类群随季节变化而变化的基本规律是：大、中小型土壤动物个体数量从春季到夏季呈增加趋势，从夏季到秋季逐渐减少；不同地区、同一地带不同年份调查结果差异较大。（2）．获得的土壤线虫隶属于60个属，土壤含水率明显影响线虫密度及营养结构；土壤微域环境中的孔隙度是影响土壤线虫分布的一个重要因素；森林生态系统中土壤线虫的种、属数较为丰富。（3）各海拔群落间物种共有度，大多以相邻的群落共有度最高；群落间物种共有度大体趋势是随群落间海拔差的增大而减小。土壤动物沿海拔梯度分布可分为三部分：550-1350m、1450-2150m和2250-2650m。（4）．长白山次生林中土壤动物主要功能类群有腐食性土壤动物（70-80％）、植食性土壤动物（5-10％）和捕食性土壤动物（10-20％）。土壤动物在长白山次生林中演替过程可分为增长期、过渡期和稳定期3个阶段。