华中地区多孔菌物种多样性和资源研究

多孔菌是指具有孔状子实层的木材腐朽菌，该类群隶属于担子菌门(Basidiomycota)，担子菌纲 (Basidiomycetes)，是一类数量较多、组成较为复杂的真菌。 多孔菌具有重要的生态功能和经济价值。该类群真菌能够降解木质素和纤维素，在森林生态系统中起着关键的降解还原作用。同时，多孔菌还是重要的生物资源。部分种类能够造成林木病害是林木病原菌；部分多孔菌具有药用、食用价值；有些种类的多孔菌还具有重要的工业应用价值。 华中地区是我国生物多样性最丰富的地区之一，该地区多孔菌资源丰富。然而华中地区的多孔菌研究非常薄弱，该地区的多孔菌资源的种类和分布仍不明确。本文对华中地区不同森林生态类型中的多孔菌进行了广泛调查和标本采集。通过形态学、分子生物学和遗传交配实验，对华中地区的多孔菌多样性与资源进行了系统的研究，并初步分析了华中地区多孔菌的区系特点。 通过本论文的研究，明确了华中地区多孔菌的种类与多孔菌资源的分布，丰富了我国木生真菌的种类，为控制林木病原菌、开发利用有益真菌资源提供了基础数据和科学依据。本论文的主要研究结论如下： 1.华中地区采集的近2000号标本，按照现代分类系统共鉴定出257种多孔 菌，包括5个新种：庄氏地花孔菌Albatrellus zhuangii Y.C. Dai & Juan Li，宽孢全缘孔菌Haploporus latisporus Juan Li & Y.C. Dai，河南纤孔菌Inonotus henanensis Juan Li & Y.C. Dai，覆瓦拟硬孔菌Rigidoporopsis tegularis Juan Li & Y.C. Dai，菌索干皮孔菌Skeletocutis fimbriata Juan Li & Y.C. Dai；4个中国新记录种：假斑点嗜蓝孢孔菌Fomitiporia pseudopunctata (A. David, Dequatre & Fiasson) Fiasson，仲氏针层孔菌Phellinus johnsonianus (Murrill) Ryvarden，合生坛担菌Sistotrema confluens Pers.，姬氏芮氏孔菌Wrightoporia gillesii A. David & Rajchenb.。 2.利用分子系统学方法，确定了两种通过形态学研究难鉴定的种类的分类学地位，并探讨了针层孔菌属和地花孔菌属的系统发育关系。 3.华中地区的异担子菌有岛生异担子菌和小孔异担子菌两种，不存在多年异担子菌这一严重的森林病原菌。该地区的岛生异担子菌为该复合种中的T生物种，为腐生菌，不对针叶树造成严重病害。 4.华中地区的257种多孔菌隶属于担子菌门、担子菌纲，共有8目、17科、75属。优势科依次为多孔菌科，锈革孔菌科和拟层孔菌科。这三科的种类构成了华中地区多孔菌区系的主体。针层孔菌属为华中地区多孔菌的优势属，其他依次为多孔菌属，波氏孔菌属，多年卧孔菌属，干皮孔菌属，栓孔菌属和薄孔菌属。 5.华中地区多孔菌的75个属共划分为6种地理成分：世界广布属，北温带分布属，热带–亚热带分布属，东亚–北美分布属，大洋洲–北美洲分布属和东亚分布属。除世界广布属外，北温带分布属和热带–亚热带分布属是华中地区多孔菌的主体。 6.华中地区的257种多孔菌划分为8种地理成分：世界广布成分，北温带分布成分，泛热带分布成分，亚–欧共有成分，东亚–北美共有成分，东亚–澳大利亚共有成分，东亚成分，中国特有种。除世界广布成分外，以北温带分布成分和泛热带成分为主。华中地区多孔菌区系基本上属温带性质，同时具有一定比例的泛热带成分，说明华中地区多孔菌区系具有明显的从温带到热带的过渡性质。 7.华中地区的多孔菌资源丰富，野生的食、药用多孔菌48种；工业用多孔菌有21种；林木病原菌有37种，其中新报道病原菌1种。 8.华中地区稀有多孔菌有22种，濒危多孔菌10种。

广西主要林区多孔菌生物多样性与资源的初步研究

广西壮族自治区是中国多孔菌资源比较丰富的区域之一，本研究对广西主要林区进行了初步调查，并根据形态学研究方法对广西地区的多孔菌进行了系统分类学研究。 结果显示，广西地区的多孔菌共有15科，60属，140种。研究过程中发现两个新种，分别是菌索容氏孔菌Junghuhnia rhizomorpha H.S. Yuan & Y.C. Dai和小孔大孢卧孔菌Megasporoporia microporela X.S. Zhou &Y.C. Dai；发现7个中国新记录种：萨拉氏灵芝Ganoderma sarasinii Steyaert，唐氏胶囊革菌Gloeocystidiellum donkii S.S. Rattan，线浅孔菌Grammothele lineata Berkeley & M.A. Curtis，粉状捷克革菌Jacksonomyces furfurellus (Bres.) Sheng H. Wu & Z.C. Chen，半伏容氏孔菌Junghuhnia separabilima (Pouzar) Ryvarden，非洲纵隔担孔菌Protomerulius africanus (Ryvarden) Ryvarden和日本芮氏孔菌Wrightoporia japonica Núñez & Ryvarden；78种为广西地区新记录种，占该地区已报道种类的55.7%。 依据分类学的研究结果，对广西地区的多孔菌的种类组成和地理成分进行了初步分析，结果显示，优势科为多孔菌科Polyporaceae（33.3%），其次为皱孔菌科Meripilaceae（10%），优势属为多孔菌属Polyporus（7.9%%）和针层孔菌属Phellinus（5.7%）；属的地理成分以世界广布属（68.3%）和热带–亚热带分布属（23.3%）为主，种的地理成分以泛热带分布成分（35%）和世界广布种（30%）为主。 经研究表明广西地区共有森林干基腐朽病原多孔菌21种，食用多孔菌菌有5种，药用多孔菌32种，工业用多孔菌17种，多孔菌资源较丰富。 对重要种类木蹄层孔菌Fomes fomentarius (L.:Fr.) Fr.进行了固体培养研究，结果显示木蹄层孔菌的营养菌丝生长最适培养温度为28℃，最适培养pH值为7，最适培养碳源为蔗糖，最适培养氮源为蛋白胨。

落叶松人工林养分循环与养分利用效率研究

通过对抚顺市温道林场20、53和69年生长白落叶松（Larix olgensis）人工林生物量和营养元素的积累与分配、养分利用效率和养分再吸收效率、养分生物循环的研究，探讨了长白落叶松生长发育不同阶段的养分生态学特征；对东北林业大学帽儿山实验林场17年生兴安落叶松（Larix gmelinii）人工林进行5年的施肥（NH4NO3，15 g•m-2•a-1），研究了施肥对人工林养分生物循环的影响。结果表明： （1）20、53和69年生单株落叶松生物量分别为33.14 kg•tree-1、311.42 kg•tree-1和408.46 kg•tree-1，随林龄的增长而增加。各器官生物量的分配格局为：树干>根>树枝>树皮>针叶。树干生物量的分配比例为50.16%~69.20%，随林龄的增长比例增大，而其他器官生物量的分配比例则逐渐减小。20、53和69年生单株落叶松净生产力分别为3.04 kg•tree-1•a-1、9.68 kg•tree-1•a-1和10.21 kg•tree-1•a-1，随林龄的增长而增大。针叶和树干的净生产力最大，分别占整株林木净生产力的40.07%~47.93%和27.32%~40.97%，并且随林龄的增长而增大。树枝、树皮和根的净生产力则表现出随林龄的增长呈抛物线状。 （2）20、53和69年生单株落叶松N、P、K、Ca、Mg等5种营养元素的总贮量分别为308.14 g•tree-1、2021.01 g•tree-1和2485.24 g•tree-1，随林龄的增长而增加。5种营养元素的贮量大小为：Ca>N>K>Mg>P。树干养分贮量的分配比例为19.74%~34.23%，随林龄的增长呈抛物线状。针叶、树枝和树皮的养分贮量占整株林木养分贮量的比例为35.16%~45.59%，建议在采伐木材时实施去皮、打枝等措施，留下针叶、树枝和树皮在林地中，让其自然分解以使营养元素重新归还利用，对于维持林地的养分平衡和长期生产力具有积极作用。 （3）20、53和69年生单株落叶松年吸收养分量分别为35.31 g•tree-1•a-1、97.83 g•tree-1•a-1和100.08 g•tree-1•a-1，随林龄的增长而增加。5种营养元素的年吸收量大小为：Ca>N>K>Mg>P。落叶松的养分利用效率随林龄的增长而增大，但生长到一定年龄阶段后，其养分利用效率逐渐趋于稳定。落叶松的最佳采伐年龄应为养分利用效率保持稳定时的年龄，此时采伐单位干材所带走的林地养分量较少。不同营养元素的利用效率不同，P的利用效率最高，Mg、K次之，N、Ca最低。不同器官的养分利用效率不同，树干的养分利用效率最高，其次是根、树枝、树皮，针叶最低。随着林龄的增长，树干和根的养分利用效率增大，而树枝和树皮的养分利用效率减小。 （4）落叶松叶片的N再吸收效率为50.76%~55.11%，随林龄的增长表现出增大的趋势；P和K再吸收效率分别为64.38%~68.85%和87.85%~90.62%，随林龄的增长表现出减小的趋势。从养分利用效率和养分再吸收效率综合判断，本研究区落叶松生长可能受土壤N、P、K供应的限制，3种营养元素的限制作用大小为：K>P>N。 （5）落叶松人工林养分的年吸收量、年存留量和年归还量分别为51.94~78.35 kg•hm-2•a-1、17.77~29.43 kg•hm-2•a-1和34.18~48.92 kg•hm-2•a-1，均随林龄的增长而减少，这与林分密度逐渐减小有关。5种营养元素的年吸收量和年存留量大小均为：Ca>N>K>Mg>P，年归还量大小为：Ca>N>Mg>K>P。落叶松人工林的养分循环速率为0.624~0.658，随林龄的增长而增大。5种营养元素的循环速率以Mg、N最快，Ca、P次之，K最慢。K的循环速率较低，可能与研究区土壤K含量较低而表现出的K再吸收效率较高有关。 （6）施肥导致落叶松叶片N再吸收效率显著降低，而凋落叶片的N浓度显著增加，从而使凋落叶片的C/N比由80.29降低到60.29。施肥林地凋落叶片C/N比的降低使其分解速率加快，有利于其养分归还土壤，从而加快了系统的养分循环速率，提高了系统的养分利用率。因此，在人工林经营中，施肥不仅能提高林地生产力，而且对于维持林地养分循环具有积极作用。

基于林相图的森林景观可视化

景观可视化是近30年来逐步发展起来的，特别是计算机软件、硬件技术的发展，使人们对复杂的自然系统进行模拟和可视化成为可能。并且，在环境决策中，公众的参与越来越普遍，积极的公众参与是可持续发展、生态系统管理和21世纪议程发起的基础和先决条件。因此，景观可视化已成为了公众交流和参与环境教育、气候变化、景观规划、林业管理、开发和建设项目的景观影响评价等方面的一种有效手段。 目前林业部门一直采用数字林相图对森林进行表述，但1）数字林相图的平面特性，虽然使用者可以通过等高线来理解森林所在的地形，但必须通过思维的分析转换过程；2） 数字林相图中树种用抽象的符号表示，阅读者要看懂图必须先将树种符号记住或一一对比，不直观；3）数字林相图中在同一小班内难以表现树种空间分布等信息。为了解决数字林相图的这些问题，本论文探索简便快捷的森林景观可视化的方法与应用。 采用三种数据源，即遥感影像数据、地形图数据、林相图数据，将地理信息系统的二次开发技术与VRML（虚拟现实模型语言）相结合，选用集成开发模式，基于.NET平台和ArcGIS Engine开发包，用vb.net语言进行开发，利用景观可视化技术构建并实现了森林景观的可视化。研究结果较直观地再现了该流域的主要景观类型，为流域的景观管理提供了一种全新的，更为直观的管理工具。该工具可以帮助人们进一步理解景观格局及其时间动态，可以对未来景观评价、生态规划提供各种预案，供社会和专家进行不同角度的评价。最后讨论了景观可视化研究中存在的主要问题，提出了一些解决办法，以及进一步的研究方向。

不同用量脲酶/硝化抑制剂组合对尿素氮转化的影响

试验采用室内模拟培养的方法，在不同用量脲酶/硝化抑制剂组合条件下，对辽宁省2种主要土壤—棕壤和褐土尿素氮转化的动态变化进行了研究。 结果表明，脲酶抑制剂N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)和苯基磷酰二胺(PPD)在施用量为尿素N量的0.05%时便有很好的脲酶活性抑制效果，且抑制效果随着脲酶抑制剂用量的增加而增强。NBPT和PPD在棕壤中的有效抑制时间为14天，在褐土中有效抑制时间为7天。两供试脲酶抑制剂相比，棕壤中PPD抑制效果好于NBPT，而在褐土中NBPT抑制效果好于PPD。 抑制剂组合各处理延缓了尿素的水解。土壤NH4+-N含量在前期较低，高峰值的出现延迟了2-6天；在培养中后期各抑制剂组合处理土壤NH4+-N含量显著提高。 抑制剂组合各处理土壤NO3--N含量在整个培养期均显著的降低。且在整个培养期间均显著降低了土壤NH4+的表观硝化率。在培养中后期，各处理能够增加棕壤有效氮含量；褐土中在第21天有效氮含量显著降低，而在第35天则有所回升。 试验表明，DMPP和DCD用量分别在施氮量的0.2%和0.25%时便可以达到很好的硝化抑制效果，且在棕壤中DCD的抑制效果好于DMPP，而在褐土中DMPP的抑制效果显著好于DCD。

菱镁矿山土壤镁污染机理研究

本研究对辽宁省菱镁矿区土壤质量进行了初步调查，着重研究了镁元素在土壤中的物理化学行为以及菱镁矿区特殊的沉积型结皮形成机理，为菱镁矿区土壤修复提供了理论依据和技术支持。 通过对菱镁矿区土壤物理化学性质的调查发现，矿区活动排放的含镁粉尘以及矿渣堆放导致土壤质量退化。通过应用主成分分析和逐步判别方法发现土壤中总镁、水溶态钙和有效态磷含量反应了土壤质量大部分特征，可以作为快速监测和评价菱镁矿区土壤质量的主要指标。 通过模拟降雨淋洗土柱法与振荡平衡法相结合，比较实验前后镁形态的变化，研究了土壤中镁的迁移转化、吸附与解吸行为。结果表明镁元素容易在土壤耕作层大量蓄积。土壤中镁的释放与土壤表面镁粉尘溶解，使得溶解态镁向下迁移。受降雨冲刷作用影响，细小的粉尘颗粒逐渐堵塞土壤孔隙，导致土壤溶液与土壤胶团之间交换时间延长，交换面积增加。表层镁粉末的溶解还引起土壤溶液pH上升，促进了土壤对镁元素的固定。同时镁离子在土壤胶团表面发生自发、快速的非专性吸附反应，在自然条件下进一步增加了镁元素的固定。不同污染类型土壤中镁的解吸机理不同，氧化镁粉尘污染土壤中镁的解吸对pH较为敏感，而碳酸镁粉尘污染土壤中镁的解吸主要依靠钙镁离子交换作用。 利用X射线粉末衍射和扫描电镜方法对土壤结皮进行研究发现氧化镁、碳酸镁和氢氧化镁构成了土壤结皮的基本物质。随粉尘沉降量增加，在自然条件下结皮中逐渐出现3.1.8相硫氧镁水合物和碱式碳酸盐，使得土壤结皮形成致密的空间结构。它极大地降低土壤渗透速度，增加地表径流和侵蚀，土壤蓄水层水分得不到及时补充。通过土柱渗透实验考察不同土壤改良剂对土壤结皮的改良效果，结果显示抑制结皮形成效果最好的是聚丙烯酰胺，其次为磷酸二氢钙。

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。