污水處理廠活性污泥微生物多樣性的影響機制研究

活性污泥是生物脫氮除磷污水處理廠的重要組成部分，活性污泥中微生物結構的穩(wěn)定性和合理性決定著污水處理效率。本研究圍繞污水處理過程中活性污泥中微生物的多態(tài)性差異及其對污水處理中脫氮除磷作用互動機制的科學問題。通過利用分子生物學手段（PCR-DGGE）分不同季節(jié)對我國多個地域正常運行的A2/O污水處理廠活性污泥進行微生物多樣性分析，尋求區(qū)域和季節(jié)差異對污泥生物類型的影響；并深入利用此類生物多樣性差異，通過室內實驗研究低溫沖擊下活性污泥微生物多樣性的變化和去污能力的影響；通過數(shù)據(jù)匯總分析污水處理操作參數(shù)、目的污染物去除前后濃度、生物多樣性等信息，用統(tǒng)計學方法從更深層次分析污泥中微生物類型與外在條件間的相關性，獲取與為生物多樣性變化較為密切的因素；從而為解決實際運行中所出現(xiàn)的問題提供理論指導，為充分利用我國豐富微生物資源、降低污水處理能耗提供理論依據(jù)。 2100433B

生態(tài)多樣性健康

生態(tài)多樣性同樣關系到我們的健康和這個星球的健康。實際上，你的健康和這個星球的健康之間的關系是密不可分的。當我們生病的時候，我們依賴自然環(huán)境去幫助我們恢復健康。多少年以來，人們從自然世界中尋找對于傷病的治療方法。植物為現(xiàn)代醫(yī)藥提供了有效的成分，比如制作阿斯匹林的成分。順勢療法的醫(yī)藥也是大量利用植物成分的。從金錢的角度看，入藥的植物的價值是無法算清的。世界上這些以植物作為基礎的藥物的總價值大約是6千億。

生態(tài)多樣性的經(jīng)濟價值是多數(shù)人并不了解的，傳統(tǒng)醫(yī)學的醫(yī)生依賴植物和藥草治療疾病已經(jīng)有很長時間了。在現(xiàn)代，人們也十分欣賞傳統(tǒng)醫(yī)學的療效。比如說，東部非洲的Maasai人以他們的傳統(tǒng)方式做肉、牛奶或血制品時，他們會加入一些樹皮,這樣的方法做出來可以減少膽固醇。

然而，對入藥植物和動物的收獲也并不都是好事。實際上，對這些植物、動物的需求導致這些物種瀕危。傳統(tǒng)藥物用烏龜入藥導致這個物種的極度衰落。

我們反復地從地球的藥柜中搜尋藥物。我們需要保護生態(tài)多樣性，以便大自然的藥柜能夠儲有現(xiàn)存醫(yī)藥的成分，和未來我們需要抵制新的疾病時制造新藥的所需成分。

生態(tài)多樣性空氣

在一些城市中，尤其是在夏天，呼吸外面的空氣是不健康的。我們知道我們必須減少汽車尾氣污染、工廠廢氣污染、發(fā)電廠的空氣污染來保證現(xiàn)代生活。是的，我們都知道這些，但是你知道生物多樣性對于環(huán)境的自動清潔起著什么樣的作用嗎？你知道生物多樣性幫助清潔空氣嗎？

樹和其他綠色植物吸入二氧化碳--這種主要由汽車尾氣和工廠排放的產(chǎn)生的溫室氣體，然后還給自然純凈的氧氣。生物多樣性是這個世界的空氣凈化器。

然而，我們持續(xù)不斷的砍伐樹木,把它們切開運往各地。世界上，492種樹木物種已經(jīng)有瀕臨滅種的危險。我們已經(jīng)砍伐掉曾經(jīng)裝點著地球的大約一半的樹木。我們砍伐但不修復，如此已經(jīng)傷害了地球的肺。就像一個一天要抽10包煙的癮君子，一直吸煙，而損壞的肺一塊塊地被切掉。我們的肺還剩多大一塊？

另外,在許多地方，我們引入外來入侵物種。在過去的200年里，我們將一些樹種從世界的這一頭運到那一頭。這種行為有的已經(jīng)發(fā)展到一種產(chǎn)業(yè)的規(guī)模，像桉樹和藤條。也有一些退休人員或旅行者從他們的家鄉(xiāng)將土產(chǎn)的植物或是樹木帶上，隨他們旅游。

問題是，這些植物完全適應它們原本的生長地，它們卻并不適應新的地點生長。它們也許比當?shù)匚锓N需要更多的水，或者需要殺蟲劑來幫助它們不被當?shù)氐南x子蛀食。

我們必須尊重自然的安排，不要強迫某些特性的改變。順其自然。這樣，地球的肺能呼吸得更舒服些。

生態(tài)多樣性水源

所有的生命都離不開水，所以，生物多樣性也與水資源有關。

因為我們只有有限的水--不是說我們將來什么時候都能從火星上運一船下來--生物多樣性、特殊的不同生態(tài)系統(tǒng)凈化我們的水：森林、土壤和細菌、小溪與云彩一起運作--實際上是過濾，才使我們重新喝到水。沒有生物多樣性，這個世界就會變得貧瘠與中毒--更像火星--然后我們就不能再生存在地球上了。

所以，問題是，你已經(jīng)準備好搬到另一個星球上去生活了嗎？

生態(tài)多樣性氣候災難

我們一直在遭遇奇怪的氣候

科學證據(jù)是無法駁斥的：地球的氣候正在變化。整個地球上一直發(fā)生著奇奇怪怪的事情--珊瑚礁死亡、大型泥石流、不尋常的傾天大雨、一些地區(qū)的持續(xù)干旱。不管是因為工業(yè)排放原因還是自然因素的原因，世界對這些現(xiàn)象的應付機制依舊是相互緊密聯(lián)系的，從生態(tài)系統(tǒng)方面到生態(tài)系統(tǒng)中的各類生命間。

例如，在地球上的許多地方，人們發(fā)現(xiàn)當他們砍伐森林后，它們的鄉(xiāng)村和城鎮(zhèn)就容易遭遇洪水。當這種洪水來時，就比以往的洪水要更兇猛、更快速。為什么？不是火箭的推力讓它們變得更快，而是因為樹可以用它們的根保持水土。根在濕潮季節(jié)里吸水并在夏天放出水分來。這是一種自然調節(jié)方法。

景觀多樣性必須從生物多樣性開始，因為景觀多樣性只是生物多樣性的一個層次。生物多樣性是所有生物種類、種內遺傳和它們的生存環(huán)境的總稱。生物多樣性可分遺傳多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性和景觀多樣性四個層次。

人為活動影響下的群落的物種多樣性形成機制，分布及其與生態(tài)系統(tǒng)服務關系已成為當代生態(tài)學研究的重點內容，也是生物多樣性研究的核心問題之一。尺度和景觀結構是影響破碎化生境中物種多樣性的重要因素，關于兩者及其相互作用對生物多樣性，尤其是生態(tài)系統(tǒng)服務功能影響機制的系統(tǒng)研究極其匱乏。 本項選擇農田景觀為研究對象，以局域、鄰域生境和周圍景觀作為三個空間尺度，以2015年至2018年四年花期及非花期作為時間尺度，以不同油菜種植比例作為不同景觀復雜性的區(qū)域，探討以下三個主要研究內容：（1）植物和傳粉者多樣性的分布格局；（2）環(huán)境因素與不同傳播能力對beta多樣性的相對影響；（3）傳粉者多樣性與作物結實量的關系。 經(jīng)過四年的連續(xù)野外調研和受控實驗，我們得到以下重要結果: （1）不同空間和時間尺度對不同傳播能力的昆蟲（蜜蜂，蝴蝶和食蚜蠅）多樣性的貢獻率差異顯著。周圍景觀和時間尺度對蜜蜂的多樣性形成起了重要作用，而對于食蚜蠅來說，其多樣性多局限于局域尺度。開花植物的比例以及油菜是否花期被證實是影響傳粉昆蟲群落結構重要的生物因素。（2）相同年間，蜜蜂的物種相似性與地理距離的斜率較其他物種低，而食蚜蠅不同年份間的物種相似性與地理距離的斜率差異顯著。不同傳播方式植物的物種相似性與地理距離的斜率變化無顯著差別，其中2018年風媒植物的物種相似性隨著地理距離的改變較2016年顯著降低。（3）油菜田是影響農田傳粉昆蟲群落結構的主要因素，其次是田埂等半自然生境。此外，我們對研究方法進行探討發(fā)現(xiàn)抽樣設計將影響景觀內生物多樣性估計的可預測性。 基于我們的研究結果，不同尺度，包括時間和空間尺度以及生境類型等對于物種多樣性形成有重要影響，在保護物種資源和制定農業(yè)生物多樣性保護策略時應考慮其中。對于傳粉者來說，地理距離與環(huán)境因素對其物種的分布均很重要；而對于植物來說，不同年度間環(huán)境因素的差異對其物種分布影響不顯著。 2100433B