围垦对崇明东滩潮沟大中型浮游动物群落结构的影响

为揭示围垦对潮间带潮沟水域浮游动物群落结构的影响,于2008年4月至2009年12月在崇明东滩选取3条围垦潮沟共9个站点进行两年4个季节的浮游动物采样调查,分析了浮游动物的种类组成、优势种、现存量及物种多样性等生态特征参数在围垦前后的变化.结果显示,围垦后潮沟浮游动物种类数明显减少,主要是桡足类物种的减少;围垦前以桡足类为主要优势种,围垦后则以日本新糠虾(Neomysis japonica)为主要优势种;围垦后较围垦前丰度明显降低,生物量则相反;且季节变化趋势也发生了较大变化.围垦工程阻断了潮沟与潮沟外长江口水域物质、能量的交流,导致围垦潮沟内水体的盐度等环境因子发生较大变化,从而对该水域浮游动物群落结构产生重要影响.因此,建议围垦时在坝下修建通水管道等以沟通内外水系,另在被围区域可利用原有潮沟投放水产养殖动物,这对维持湿地生态系统的功能,特别是为崇明东滩水鸟提供不同的栖息地具有现实意义.     

Aldehyde suppression of copepod recruitment in blooms of a ubiquitous planktonic diatom

The growth cycle in nutrient-rich, aquatic environments starts with a diatom bloom that ends in mass sinking of ungrazed cells and phytodetritus. The low grazing pressure on these blooms has been attributed to the inability of overwintering copepod populations to track them temporally. We tested an alternative explanation: that dominant diatom species impair the reproductive success of their grazers. We compared larval development of a common overwintering copepod fed on a ubiquitous, early-blooming diatom species with its development when fed on a typical post-bloom dinoflagellate. Development was arrested in all larvae in which both mothers and their larvae were fed the diatom diet. Mortality remained high even if larvae were switched to the dinoflagellate diet. Aldehydes, cleaved from a fatty acid precursor by enzymes activated within seconds after crushing of the cell, elicit the teratogenic effect. This insidious mechanism, which does not deter the herbivore from feeding but impairs its recruitment, will restrain the cohort size of the next generation of early-rising overwinterers. Such a transgenerational plant-herbivore interaction could explain the recurringly inefficient use of a predictable, potentially valuable food resource--the spring diatom bloom--by marine zooplankton.     

1,4-二硝基苯对藻型塘微宇宙的影响

在室内微宇宙（V＝40L）中，实验研究了1，4－二硝基苯（1，4－DNB）对模型池塘生态系统结构与功能的影响，在1，4－DNB质量浓度为0．1，0．2，0．4，0．8mg/L下，6d左右，浮游植物、浮游动物及细菌总数均受到不同程度的损伤与破坏，浮游动植物数量明显降低，叶绿素含量明显下降，细菌总数有降低趋势。同时，群落产氧量减少，呼吸量增加，Pg/R比值明显下降，1，4－DNB浓度越高，群落代谢变化幅度越大,但26d以后，明显好转。实验结果表明，生态系统微宇宙模型是评价环境整体生态效应的一种有效途径，为生态风险评价提供了科学依据。     

真空膜蒸馏NaCl水溶液脱盐过程模拟研究

在尘气模型的基础上建立了真空膜蒸馏NaCl水溶液过程的传质传热机理模型,并用膜孔径分布函数代替膜平均孔径值,首次实现了孔径分布与膜蒸馏机理模型的有效结合.与平均孔径模型相比,随温度变化的通量模拟结果与实验数据吻合良好,证明了所建模型的实用性.在此基础上,探讨了操作条件和孔径分布函数的主要参数对蒸馏过程的影响.模拟结果表明,通量随进料温度和流量的增加而增大,随料液中NaCl浓度的增大而减小;膜的平均孔径越大,通量越大;在平均孔径相同的情况下,膜孔分布越密集,通量越小.     

焦炉炭化室非稳态热传导研究

通过研究炭化室中单向非稳态传热的偏微分方程,得到单向非稳态传热的偏微分方程的通式,并求得非稳态传热的偏微分方程的特解,不同结焦时间下炭化室内各层炉料的温度与状态曲线,可用于预测炭化室内各层炉料在不同的结焦时间的温度变化,也可用于了解距炉墙不同距离的各层炉料到达煤热解的3个阶段的标志性温度的时间,从上一个温度到达这个标志性温度的升温速度和从这一个标志性温度到达下一个标志性温度所停留的时间。     

离散加工时间单机多准则下可控排序问题

讨论了工件具有离散可控加工时间的单机多准则下的排序问题. 目标函数分别为极小化完工时间和与完工时间偏差和的线性组合, 极小化等待时间和与等待时间偏差和的线性组合, 极小化提前时间、延误时间、最早交货期及窗口长度的加权和, 极小化提前时间、延误时间及公共工期的加权和. 用数学规划的方法证明了四类多准则下的单机排序问题可以转化为指派问题,从而这四类问题都多项式时间可解.     

地热开发温度应力裂缝参数计算方法及影响因素分析

利用低温流体诱导温度应力裂缝开发地热资源在地热藏开发中有广泛应用。基于温度应力产生原因的分析,构建了地层岩石温度应力裂缝延伸二维模型,确定了温度应力裂缝起裂条件及温度应力裂缝延伸长度随时间的变化函数,并对影响温度应力裂缝起裂及延伸的因素进行了分析。结果表明,建立的模型与数值模拟结果有较好的一致性。岩石温度应力裂缝随着时间延长而不断延伸,但其造缝效率随着时间延长有缓慢下降趋势。基于温度应力裂缝影响因素分析结果,对温度应力高效造缝提出了建议。     

双端泵浦Nd:YVO4晶体温度场及热形变场的研究

为了研究激光二极管双端泵浦激光晶体引起的热效应问题,建立了轴向加热、周边恒温的圆柱形激光晶体热模型.通过热传导方程,利用半解析方法得出了双端泵浦激光晶体温度场和端面热形变场的通解形式,同时研究了泵浦功率、泵浦光斑尺寸以及晶体钕离子掺杂质量分数等因素对晶体温度场和端面热形变场的影响.研究结果表明:当泵浦功率增加、光斑尺寸减小、钕离子掺杂质量分数增加时,激光晶体端面处的温升和热形变量也相应地增大;在相同泵浦条件下,钕离子掺杂质量分数为 0 5%的掺钕钒酸钇晶体中截面处的温升大于其他掺杂质量分数的晶体的相应温升.     

A colonization factor links Vibrio cholerae environmental survival and human infection

Many bacteria that cause diseases must be able to survive inside and outside the host. Attachment to and colonization of abiotic or biotic surfaces is a common mechanism by which various microorganisms enhance their ability to survive in diverse environments. Vibrio cholerae is a Gram-negative aquatic bacillus that is often found in the environment attached to the chitinous exoskeletons of zooplankton. It has been suggested that attachment to zooplankton enhances environmental survival of Vibrio spp., probably by providing both an abundant source of carbon and nitrogen and protection from numerous environmental challenges. On ingestion by humans, some serogroups of V. cholerae cause the diarrhoeal disease cholera. The pathophysiology of cholera is a result of the effects of cholera toxin on intestinal epithelial cells. For sufficient quantities of cholera toxin to reach the intestinal epithelium and to produce clinical symptoms, colonization of the small bowel must occur. Because most V. cholerae do not colonize humans, but all probably require strategies for survival in the environment, we considered that colonization factors selected for in the environment may be the same as those required for intestinal colonization of humans. In support of this hypothesis, here we have identified a single protein required for efficient intestinal colonization that mediates attachment to both zooplankton and human epithelial cells by binding to a sugar present on both surfaces.     

城市景观河道不同驳岸界面水生生物多样性

对具有不同驳岸方式(鹅卵石堆砌驳岸、自然泥岸、石砌驳岸和砼仿木桩驳岸)景观河道水陆交错界面上覆水质及界面水生生物多样性进行了定量研究。结果表明:泥岸与卵石堆砌驳岸界面上覆水质总体优于石砌驳岸和砼仿木桩驳岸方式;泥岸与卵石堆砌驳岸方式所营造的生态环境更适于界面浮游生物的生存、栖息和繁衍,特别是浮游动物;泥岸着生生物多样性优于其他驳岸方式;卵石堆砌驳岸虽相比其他两种非生态界面有一定优势,但并不明显,这与卵石表面坚硬,不利于水生生物附着有关。因此,近自然的泥岸和卵石堆砌驳岸方式更利于保持水生生物多样性并有较其他驳岸方式更好的水质净化作用。     

梯级水坝对高原河流健康的影响研究

为分析梯级水坝对高原河流健康的影响,考虑高原河流特征和国内外研究成果,构建了基于水文、水质、水生态3个准则层、12个指标的健康评价指标体系,采用模糊综合健康评价模型评价筑坝河段的健康水平．结果显示:1）梯级水坝剧烈改变了筑坝河段的水文和水质特征,筑坝后河水流速和DO分别平均下降75%和12%,水深和水温平均上升了67%和50%．2）连续筑坝区域水质中COD_Mn和BOD指标分别下降28%和21%,水体沉积物中TN、TP和TOC平均上升为40%、23%和64%．3）水文和水质的变化改变筑坝河段水体浮游生物的生长环境,浮游植物和浮游动物的种群结构发生显著变化,浮游生物的种类、密度和生物量平均上升1.7、71和12倍．4）从时空尺度看,梯级水坝对枯水期河流的影响较平水期和丰水期高78%,对上段筑坝区的影响较下段筑坝区平均高56%．小型梯级水坝对湟水河段河流健康产生影响较大,亟需长期的监测和系统的评估．      

eDRAM的低功耗自适应动态刷新及写电压调整方案

由两个PMOS晶体管组成的增益单元构成的eDRAM核心存储单元,与逻辑工艺完全兼容且面积仅为SRAM的40%.在不增加单元面积的前提下对传统增益单元的阈值电压及版图结构进行了改进,获得了平均2～3倍的数据保持时间的提升.引入了监测单元方案,使得芯片在温度变化和存取操作干扰变化的情况下能自适应地调整刷新频率及写操作电压,节约了25%～30%的刷新功耗.     

洛河东湖水生生物现状调查及水质评价

洛河东湖是是洛阳市水生态文明城示范区的重要组成部分.为了合理开发利用河水资源,监测拦河坝修建前后洛河东湖水生生物资源和水质变化情况,2015年8月对洛河东湖的水生生物资源进行调查研究,根据生物多样性指数对湖水水质进行评价.结果表明:(1)洛河东湖浮游植物有6个门类41个种,浮游动物3个门类19个种,底栖动物3个门类8个种;(2)浮游植物优势种类主要为梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)、盘星藻(Pediatrum sp.)、栅藻(Scenedesmus sp.)、尖尾蓝隐藻(Chroomonas acuta),浮游动物优势种主要是剪形臂尾轮虫(Brachionus forficula)和壶状臂尾轮虫(Brachionus urceus),底栖动物优势种主要是铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)和中国圆田螺(Cipangopaludina chinensis);(3)浮游植物Shannon多样性指数(H)、Marglef指数(D)和物种均匀度指数(J)分别为3.19~3.91,2.94~3.48和0.71~0.88,浮游动物3种多样性指数分别为2.25~3.18,1.46~3.33和0.74~0.89,底栖动物分别为1.53~2.05,1.44~1.84和0.44~0.73,水质评价为清洁—轻度污染.     

Reconciling the temperature dependence of respiration across timescales and ecosystem types

Ecosystem respiration is the biotic conversion of organic carbon to carbon dioxide by all of the organisms in an ecosystem, including both consumers and primary producers. Respiration exhibits an exponential temperature dependence at the subcellular and individual levels, but at the ecosystem level respiration can be modified by many variables including community abundance and biomass, which vary substantially among ecosystems. Despite its importance for predicting the responses of the biosphere to climate change, it is as yet unknown whether the temperature dependence of ecosystem respiration varies systematically between aquatic and terrestrial environments. Here we use the largest database of respiratory measurements yet compiled to show that the sensitivity of ecosystem respiration to seasonal changes in temperature is remarkably similar for diverse environments encompassing lakes, rivers, estuaries, the open ocean and forested and non-forested terrestrial ecosystems, with an average activation energy similar to that of the respiratory complex (approximately 0.65?electronvolts (eV)). By contrast, annual ecosystem respiration shows a substantially greater temperature dependence across aquatic (approximately 0.65?eV) versus terrestrial ecosystems (approximately 0.32?eV) that span broad geographic gradients in temperature. Using a model derived from metabolic theory, these findings can be reconciled by similarities in the biochemical kinetics of metabolism at the subcellular level, and fundamental differences in the importance of other variables besides temperature—such as primary productivity and allochthonous carbon inputs—on the structure of aquatic and terrestrial biota at the community level.     

富营养化与玄武湖浮游动物群落的演变

1986年4月-1987年3月对玄武湖浮游动物群落进行的调查结果与1976年4月-1978年1月调查结果相比,表明原生动物每dm~3水年平均个体数后次是首次的3.25倍,而轮虫、枝角类、桡足类每dm~3水的年平均数前次与后次相比,则分别为4.03倍、3.56倍和2.11倍。在种类、生物量、优势种等方面,10年间亦有明显的变化.玄武湖富营养化在继续发展.目前已达超富营养化状态。     

密云水库浮游动物多样性格局

对密云水库6个代表性生境的浮游动物做了每月一次的采样调查.记录到浮游动物106种(新记录39种),其中清洁水和贫营养指示种增多.春季的螺形龟甲轮虫、夏季的长额象鼻溞优势明显,秋、冬季无明显优势种.物种数、个体密度和物种多样性均表现为夏季高而冬春季低的规律.单月物种数最高58种(8月),最低16种(5月).个体密度变动于21.93～149.53 ind/L,年均74.88 ind/L±39.97(S.D.).物种多样性(H)变动于0.97～2.91,年均2.06±0.74;均匀度(J)变动于0.30～0.74之间,年均0.60±0.16.各月份物种数、个体密度和物种多样性都以浅水区最高、河口区次之、深水区最低,但位点间差异不显著.多元线性回归结果显示密云水库浮游动物物种多样性特征受水温和溶解氧影响显著(F=72.94,P=0.001),与其它水环境参数相关不大.浮游动物群落结构的稳定性和演替趋势表明水库水质状况良好,富营养化因子未对水库生态系统产生健康威胁.     

一种新阵型改进超短基线定位精度方法

 超短基线是一种常用的水声定位技术,与其他基线相比,超短基线定位系统基线基阵尺寸小,易于安装。由于远距离误差发散快,超短基线作用距离短,所以其定位精度通常也不高。为了解决超短基线由于自身尺寸小而导致在远距离目标定位中定位精度差的问题,本文通过对传统4元正交阵进行阵型优化,提高了超短基线系统定位精度。相比已有的改进超短基线阵方法,该方法或减少了阵元数,或降低了发射端的制作难度。同时,针对新阵型定位算法,本文给出了相位补偿公式。仿真分析结果表明：新阵型在0°~360°内,目标定位精度比传统超短基线阵提高了近8倍,能够实现对远距离目标的高精度定位。     

聚合物物理老化的分数阶模型

基于广义分数Maxwell模型对聚醚醚酮(PEEK)和聚苯硫醚(PPS)在不同老化温度和老化时间下的应力松弛曲线进行了拟合.利用遗传算法结合共轭梯度法对模型参数进行优化.拟合结果表明,分数Maxwell模型能很好地描述应力松弛过程,分数阶(松弛指数)由材料结构决定,不同的老化温度和时间仅影响松弛时间.以松弛时间为标度,不同温度及老化时间下的应力松弛曲线能近乎完美地叠合,即时间-老化时间迭加原理和时间-温度迭加原理被自然呈现.由此也可能给出比较可靠地预测不同条件下聚合物力学性能长时行为的方法.     

矿物粒径比引起的岩石微波照射效果差异

微波辅助破岩过程中,影响破岩效果的因素众多,矿物粒径特征是重要的影响因素之一。以主要由方解石和黄铁矿组成的岩石为研究对象,根据岩石中矿物实际比例大小,拟定了6种矿物粒径比方案,运用多物理场耦合分析平台COMSOL,建立反映矿物大小比例的分析模型,深入研究了不同方案下微波照射后岩石内部的电磁场、温度场、应力场以及塑性区分布特征和演化规律。结果表明：矿物粒径比对微波照射过程中岩石内部电磁场分布规律和量值影响较小。但岩石内部最高温度、温度梯度、第一主应力、最大剪应力均呈增大的变化规律;随矿物粒径比增大,岩石塑性区面积也越大,岩石内塑性区萌生时刻越早,在强吸波矿物内部受拉区面积显著增加,且面积占比越大。总体来看：粒径比越大,岩石内部矿物大小越不均匀,微波照射后岩石弱化程度越高,照射效果越好。     

旋转对称壳体温度场的有限元分析

提出一种适合于分析旋转对称壳体温度场的壳体温度单元。此种单元假设温度沿厚度方向的变化可以用二次函数表示，从而精确地满足内外壁的各类边界条件；温度沿子午线方向的变化采用一般的插值函数表示、利用多点约束方程实现和旋转对称体单元的联结。由此建立的有限元分析的表达格式在数据准备和计算机运算时间上与现行算法比较都有很大程度的节省。实际算例表明此种单元的精度也是很好的。