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期刊信息/Journal information
武汉大学学报（理学版）
武汉大学学报（理学版）

邓子新

双月刊

1671-8836

whdz@whu.edu.cn

027-68756952

430072

湖北武昌珞珈山武汉大学梅园一舍

武汉大学学报（理学版）/Journal Journal of Wuhan University(Natural Science Edition)CSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊创刊于1930年，当时刊名为《国立武汉大学理科季刊》，1949年停刊；1956年复刊，刊名为《武汉大学自然科学学报》，1966年停刊；1974年再次复刊，刊名为《武汉大学学报（自然科学版）》，2001年改刊名为《武汉大学学报（理学版）》，1993年由季刊改为双月刊。本刊为自然科学综合性学术期刊，主要刊登数学、计算机科学、物理学、空间物理学、化学、环境科学、生命科学等学科的最新研究成果。
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    三峡库区消落带生态环境影响研究进展

    席颖陈婧怡纪道斌邓华锋...
    1-6页
    查看更多>>摘要：三峡库区消落带是衔接库岸和水体的过渡区域.本文基于三峡库区消落带最典型的三大环境问题——生物多样性保护及植被恢复、污染物迁移转化行为和地质劣化机制,进行文献综述,并对消落带生态环境问题研究的新方法、新型污染物、边坡的修复技术以及消落带综合利用进行展望,研究结果对于践行长江大保护战略,综合制定三峡库区生态环境保护策略具有参考意义.

    三峡库区消落带生态环境

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    香溪河库湾沉积物-水界面的氮磷赋存特征及磷释放风险

    陈雪李道奎邱霖萱黄应平...
    7-16页
    查看更多>>摘要：为研究三峡库区支流营养盐动态分布特征,于2016年6月-2022年6月调查了香溪河库湾沉积物、间隙水、上覆水中总氮(TN)、总磷(TP)的时空分布规律,并分析了磷的释放风险.结果表明:在完整的淹水-落干周期(2016-06-2017-03),春夏季沉积物中TN、TP含量大于秋冬季,中上游沉积物中TP含量高于下游;沉积物中TN和TP含量随着深度的增加而降低;上覆水与间隙水中TN、TP浓度(指质量浓度)均值差异性显著,TN 2.32 mg/L(上覆水)和11.41 mg/L(间隙水),TP 0.19 mg/L(上覆水)和0.45 mg/L(间隙水).年度变化(2016-06、2019-06和2022-06)结果显示:沉积物中TN和TP含量年度变化不显著;上覆水中TN浓度随时间下降趋势明显;上游采样点S1上覆水与沉积物TP含量的年度变化趋势一致,逐年下降.沉积物TP释放通量变化范围为0.024～0.140mg·m-2·d-1,说明沉积物中的磷可能充当"源"的角色,有向水体释放的风险.

    三峡库区香溪河库湾沉积物氮磷释放通量

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    三峡库区干湿交替过程中消落带土壤多环芳烃的扩散行为

    张傲然邱霖萱陈婧怡聂汇雨...
    17-26页
    查看更多>>摘要：以三峡库区香溪河库湾消落带土壤为研究对象,通过室内模拟干湿交替过程,利用逸度扩散模型,研究了三峡库区土壤典型多环芳烃(PAHs)单体菲(PHE)和芘(PYR)的扩散行为.结果显示,土壤PHE和PYR浓度随着干湿交替过程的进行逐渐降低,最终趋于平稳;PHE和PYR的逸度分数经过了两个干湿交替过程逐渐增大,且PHE的逸度分数大于PYR,具有更高的释放风险.土壤理化性质变化显著:pH经过两个淹没期分别升高了约11.48％和12.30％;总有机碳(TOC)分别降低了约40.90％和24.75％;粒径在＞2～50μm范围的土壤颗粒占比经过两个淹没期分别降低了约7.70％和4.90％,而粒径在≤2µm范围的土壤颗粒占比经过两个淹没期分别增加了约7.20％和5.30％.受干湿交替过程中PAHs和TOC浓度变化的影响,土壤过氧化氢酶(CAT)和β-葡萄糖苷酶(BGL)活性整体呈现降低的趋势,分别在0.14～0.07、67.42～43.01 μmol· h-1·g-1范围内变化.Pearson相关性分析显示,土壤PHE、PYR浓度与TOC浓度均呈极显著正相关性(P＜0.01),与BGL浓度呈显著正相关性(P＜0.05),与粒径在＞2～50μm范围的土壤颗粒占比呈显著正相关性(P＜0.05),而与粒径在≤2 µm范围的土壤颗粒占比呈显著负相关性(P＜0.05).

    三峡库区消落带干湿交替多环芳烃扩散行为

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    三峡水库重庆主城段汛期水-气界面CO2与CH4通量变化及其影响因素

    秦宇李银波张媛媛鲁伦慧...
    27-38页
    查看更多>>摘要：三峡水库重庆主城段位于三峡水库的变动回水区,具有天然河道和水库的双重特性,温室气体排放特征相关研究不足.为探究三峡水库重庆主城段水-气界面二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)通量变化及其影响因素,本研究于2020年6月、9月在三峡水库重庆主城段李家沱、大溪沟、寸滩、唐家沱、郭家沱分别采集表层、底层水样,运用薄边界层模型法估算水-气界面CO2、CH4通量,采用δ13C、N/C及同位素多元混合源解析模型研究颗粒有机碳(POC)来源及其贡献率.结果表明,研究期间三峡水库重庆主城段水-气界面CO2、CH4通量均表现为"源"的特征,CO2通量6月(1 880.25±366.75 µmol·m-2·h-1)显著高于9月(992.74±225.27 μmol·m-2·h-1),CH4通量 9月(3.55±0.36 µmol·m-2·h-1)显著高于6月(2.26±0.59(µmol·m-2·h-1).另外,水体813C-POC的变化范围为-24.27％0～-26.67％0,月份间无明显差异;水体POC主要来自陆源(72±13)％,其次是自源(25±13)％.影响该区域水-气界面CO2、CH4通量的主要因素分别为水体溶解性无机碳(DIC)和颗粒有机碳(POC),2020年8月陆源输入的大量异源性有机碳(OC)成为该时期CH4通量较高的原因.

    三峡水库温室气体水-气界面通量稳定同位素影响因素

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    三峡库区消落带土壤中携带phoD基因的细菌群落结构特征

    徐作鹏郭劲松唐晋黎彦均...
    39-48页
    查看更多>>摘要：为研究三峡库区消落带土壤中解磷细菌群落特性,于2021年5月在干流消落带采集了不同高程的土壤样品,分析了土壤的总磷(TP)、无机磷(IP)和有机磷(OP)、酸性磷酸酶(ACP)和碱性磷酸酶(ALP)活性,测定了携带phoD基因的细菌群落结构,并探究其与土壤性能指标的关系.结果表明,消落带土壤中携带phoD基因细菌群落的丰富度随高程的降低而下降(P＜0.05),不同高程土壤中的优势门和属排序存在差异;各高程间表现出显著差异的细菌有1门1纲1目4科6属,其中Verrucomicrobia门的一支类群在175 m高程土壤的丰度更高,而Streptosporangiaceae科和Aquisphaera属分别在155 m和165 m的低高程土壤中有更高丰度,可能来源于底层沉积物.Spearman相关性分析表明,携带phoD基因的细菌群落多样性与高程、IP含量显著相关.db-RDA分析表明,TP和IP是主导消落带土壤携带phoD基因的细菌群落结构的环境因子.

    三峡库区消落带磷循环群落结构phoD基因

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    三峡库区冬季河岸带土壤微生物群落结构及功能

    杨一宁陈垚张媛媛李哲...
    49-62页
    查看更多>>摘要：人为周期性调控水库运行条件下,河岸带生境复杂,其土壤微生物特性研究甚少.本研究选取三峡库区干流河岸带土壤为研究对象,于水库调度运行高水位时期,探索土壤微生物沿程变化特征及其影响因素,并预测它们在土壤生态系统中的关键功能.研究发现,微生物群落的α多样性指数随着河岸带与大坝的距离增大而逐渐增加,在上下游不同的处理间,细菌β多样性有着显著性差异(P＜0.001),真菌无显著性差异(P＞0.05);群落组成相似性随Bray-Curtis距离的增加而逐渐降低(细菌,P＜0.001;真菌,P＞0.05);PICRUSt2功能预测分析表明,土壤细菌主要功能以代谢(Metabolism,78.64％)相关通路为主,碳代谢相关的酶功能基因的表达远高于氮代谢酶功能基因的表达;硝酸还原酶基因在氮代谢中发挥了重要作用,Armati-monadota 门和髌骨菌门(Patescibacteria)以及螺旋体门(Spirochaetota)可作为冬季河岸带土壤微生物代谢途径的标记性物种.

    三峡库区河岸带土壤微生物群落显著性差异物种功能基因代谢

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    三峡水库典型支流回水区江段仔稚鱼的群落结构特征及影响因素

    唐会元朱其广金瑶杨志...
    63-74页
    查看更多>>摘要：为探讨三峡水库支流回水区江段仔稚鱼群落结构的时空变动特征及其与生境因子的关系,于2019-2020年3-6月,在三峡水库6条支流(龙溪河、乌江、小江、磨刀溪、大宁河和香溪河)的回水区江段开展了仔稚鱼资源和生境条件调查,对这些仔稚鱼的种类组成、相对丰度和群落结构在不同月份、不同支流及不同采样网具间的变动特征,以及群落结构与环境因子的对应关系进行了研究.结果显示,共采集到仔稚鱼43种,包括长江上游特有鱼类1种和外来鱼类2种:在种类数上,以小江最多(29种),大宁河最少(11种);在数量上,以子陵吻虾虎鱼、寡鳞飘鱼和太湖新银鱼等11种仔稚鱼占优势(98.85％).主成分分析显示,仔稚鱼群落结构呈现明显的月际变动特征,仔稚鱼高峰期的出现时间以鲤、鲫等黏草产卵鱼类最早,随后为间下鱵、贝氏䱗、子陵吻虾虎鱼、高体鳑鲏和太湖新银鱼等浮游食性的小型鱼类,最后为鳜等肉食性的中大型鱼类;仔稚鱼群落结构在不同采样河流间也呈现明显的差异,磨刀溪和小江分布有更多的鲤和鲫仔稚鱼.整合层次分割的典范分析显示:采样点所处河流、溶解氧含量、水温、底质类型和pH值是影响仔稚鱼群落结构变动的最重要环境因子.随机森林模型的结果显示:采样点的溶解氧含量、水温、水位和采样点所处的河流是影响仔稚鱼密度变动的最关键因素.建议通过水位调控、控制外来物种等方式,加强对三峡水库支流回水区江段仔稚鱼资源的保护.

    三峡水库仔稚鱼群落结构生物-非生物关系随机森林模型

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    三峡水库浮游植物群落结构特征及其水环境评价

    田楚铭齐青松张弛刘妍...
    75-86页
    查看更多>>摘要：为探究三峡水库浮游植物群落结构特征及水环境质量状况,于2021-2022年在三峡水库干支流设置56个采样点进行了季度调查.共鉴定出浮游植物78种,隶属于8门66属,群落类型为绿藻-硅藻-蓝藻型,2021年优势种12种,2022年优势种6种.浮游植物细胞密度具有时空异质性,2021年由大到小次序为:秋季、春季、夏季、冬季;2022年由大到小次序为:夏季、春季、秋季、冬季,空间变化上均表现为支流大于干流的变化趋势.Pearson相关性分析表明,浮游植物生物量与WT、TN、SPC呈极显著正相关性(P＜0.001),与NH4+-N、NO3--N、DO呈极显著正相关性(P＜0.01),与CODMn、pH呈显著正相关性(P＜0.05).变差分解分析(VPA)表明,2021年营养盐对浮游植物群落结构影响较大,而2022年则是水体理化性质影响较大.单项理化参数评价、综合营养状态指数评价以及浮游植物a多样性指数评价结果显示,2021-2022年三峡水库水体呈中-轻富营养状态,水体为中污染型水体.

    三峡水库浮游植物群落结构环境因子水环境评价

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    香溪河消落带土壤重金属的生态及健康风险评价及预测

    张家璇鄢文苗毛祥虎靳专...
    87-95页
    查看更多>>摘要：采集三峡库区香溪河消落带2020-2022年不同季节、不同高程的土壤样品,测定其中4种重金属元素(Cu、Pb、Cd、Cr)含量,进行生态及健康风险评价.地积累指数结果表明,Cd为研究区域主要污染元素,处于轻度污染等级,其他3种元素处于无污染等级.潜在生态风险指数结果表明,研究区域整体为轻度生态风险,但在27％的土壤样品中,Cd元素的潜在生态风险指数属于中强度风险.重金属健康风险结果表明,研究区域重金属的非致癌风险与致癌风险均处于可接受水平,儿童的致癌风险高于成人.使用支持向量机(SVM)模型对土壤重金属含量进行基于时间序列和季节变化的定量预测.结果表明:基于时间序列的模拟实验中,SVM对上层土中重金属元素含量的预测较为准确;基于季节变化的模拟实验中,SVM对上、下层土的重金属元素含量均能很好地拟合.

    三峡库区支持向量机消落带重金属预测

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    溶解性有机质及磷石膏对香溪河消落带土壤镉释放的影响

    胡爽江梦含张俊杰邱霖萱...
    96-108页
    查看更多>>摘要：为探究磷石膏和溶解性有机质(DOM)对香溪河消落带土壤中镉(Cd)释放的影响,选择狗牙根(Cynodon dactylon)作为外源DOM,进行室内模拟淹水浸出实验,研究了在落干和淹水两种环境下,狗牙根和磷石膏对土壤理化性质、DOM含量和性质以及重金属释放的影响.结果表明:在实验初期,狗牙根与磷石膏共同添加降低了土壤pH值,增加了土壤速效磷和可溶性硫酸盐(SO4-)的含量,促进Cd向间隙水释放,但抑制了 Cd向上覆水的迁移;随着培养时间延长,DOM中的蛋白组分转变为微生物腐殖质组分,腐殖质化程度增强,落干和淹水状态下各组间隙水中Cd浓度均降低,DOM作为硫酸盐还原菌的碳源,起到了固定Cd的作用.Cd浓度与pH值、SUVA254(芳香性指数)、HIX(腐殖质化程度)负相关,与DOC、Mn、SO42-、速效磷含量正相关.磷石膏的添加降低了土壤pH值,H+增加,Cd2+活性增强,同时磷石膏中的SO42-对锰氧化物起到还原作用,锰氧化物所结合的Cd被解离,促进了 Cd的释放.狗牙根腐解过程中释放的DOM在实验初期促进土壤中的Cd向间隙水溶出,而在实验末期,DOM参与SO42-的还原,促进Cd2+转为CdS沉淀而被固定在土壤中.

    消落带溶解性有机质磷石膏镉迁移

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