长江口潮滩大型底栖动物对重金属的累积特征

选择长江口滨岸潮滩最具代表性的4个岸段,在广泛的样方调查基础上,对比分析不同样点生物量较大的几种大型底栖动物体内的重金属含量,计算单位面积的潮滩中大型底栖动物对重金属的吸收量,并对河蚬和缢蛏的生物质量进行评价.结果表明,河蚬是长江口滨岸潮滩分布最广的大型底栖动物,其软体组织对Cu、Mn和Zn有明显的富集作用,秋季时BSAFs值分别达2.01、1.41和2.85;河蚬对Cu具有明显的选择性吸收作用,不同岸段河蚬体内Cu含量差异不大.软体动物麂眼螺和泥螺幼体以及所有甲壳动物对Cu有明显的富集作用,BSAFs值达2.97～7.97.单位面积的泥螺幼体对Cu、Pb、Fe和Cr的吸收量明显高于其它底栖动物,对Mn、Zn的吸收量仅少于浒浦的河蚬.与我国海洋生物的质量标准相比,长江口滨岸潮滩底栖贝类的生物质量总体较好.     

鄱阳湖湿地水土环境中微塑料的时空分布及多源性

淡水湿地中日益严重的微塑料(MPs)污染已引起全球关注。为了解鄱阳湖典型湿地微塑料的时空动态特征,相继于丰水期和枯水期采集鄱阳湖流域五河入湖段和鄱阳湖汇入长江出湖段的水体和沉积物样品,分别采用消解抽滤法和浮选分离-消解抽滤法分离水体和沉积物中的微塑料,采用显微镜、傅里叶变换红外光谱仪和扫描电镜鉴定分析微塑料表征。结果表明: 鄱阳湖各区域丰水期水体和沉积物微塑料丰度范围分别为32.1～127.3 n·L^-1和533.3～1286.6 n·kg^-1,枯水期分别为87.1～295.5 n·L^-1和460.0～1368.0 n·kg^-1,与其他淡水湿地相比,鄱阳湖具有较高的微塑料丰度,且各区域间呈时空差异性。研究区微塑料的主要形态有微球、碎片、薄膜和纤维等,相应聚合物成分主要为聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)等;水体中微塑料以微球类(丰水期35.7%,枯水期52.0%)为主要形态,沉积物中以碎片类(丰水期45.8%,枯水期69.7%)为主要形态;两个水期水体和沉积物中均以小粒径(<0.1 mm)微塑料占优势(>50%),不同粒径微塑料丰度随粒径增大呈减少趋势。鄱阳湖湿地微塑料的潜在主要来源包括工业废水排放、城乡生活污水处理厂排放、农业和渔业活动以及生活垃圾处理不当。     

蓝藻堆积对河蚬N2O释放通量及其肠道细菌群落结构的影响

【背景】底栖动物是湖泊生态环境的重要组成部分,在泥水界面氮迁移转化中扮演着重要的角色,是一个潜在的N_2O释放源,其N_2O释放量与栖息环境有关。蓝藻堆积区通常是湖泊N_2O释放的热点区域,其水质环境不同于无藻区。【目的】为了解蓝藻堆积与无藻堆积时底栖动物河蚬N_2O释放情况。【方法】采用室内微宇宙实验,以河蚬为研究对象,通过气相色谱和现代分子生物学相结合的技术测定蓝藻堆积区域底栖动物N_2O释放特征及其内在微生物学机制。【结果】蓝藻堆积区河蚬N_2O释放通量为447.2pmol/(ind·h),相比无藻区河蚬减少63%左右。河蚬肠道内总细菌及反硝化细菌对蓝藻堆积有不同的响应。454测序结果显示,无藻区河蚬肠道内细菌以变形菌门(β-和δ-变形菌纲)、绿弯菌门和拟杆菌门为主,三者相对丰度为67.3%,而蓝藻堆积区河蚬肠道细菌优势类群为变形菌门(α-和β-变形菌纲),相对丰度达到85.8%。Chao1和Shannon指数表明,蓝藻堆积区河蚬肠道细菌丰富度和多样性低于无藻区河蚬。对河蚬肠道内具有反硝化功能细菌进一步分析发现,蓝藻堆积区河蚬肠道内反硝化菌相对丰度可达到22.6%,是无藻区河蚬的2.3倍,反硝化作用得到增强。【结论】蓝藻堆积导致河蚬肠道内细菌丰富度和多样性降低,反硝化功能菌丰度增加,完全反硝化作用得以强化,导致河蚬N_2O释放通量降低。研究结果有助于揭示富营养化中湖泊底栖动物的环境效应,为湖泊温室气体控制提供理论支撑,具有重要的理论和现实意义。     

香溪河大型底栖无脊椎动物群落结构季节动态研究

研究香溪河大型底栖无脊椎动物群落结构和季节动态特征情况,发现高翔蜉、萝卜螺、河蚬、湖沼股蛤、四节蜉为香溪河水系优势分类单元,各季节底栖动物优势种的组成存在显著差异。冬季的生物密度、生物量、生物多样性指数显著高于其他季节,说明冬季的河流生境最适宜大型底栖无脊椎动物生存。香溪河刮食者丰度最高,撕食者最低,表明香溪河着生藻类丰富;固着型底栖动物在香溪河底栖类群中丰度最高,说明香溪河河流流速较快,生境更适宜固着型动物栖居。不同季节环境因子对大型底栖动物群落结构有显著影响。     

长江宜昌段桥边河大型底栖动物功能摄食类群时空分布特征

研究河流生境时空变化对大型底栖动物功能摄食类群的影响,分析底栖动物功能摄食类群对环境因子的响应关系,对评估河流生态系统健康具有重要意义。以长江支流桥边河为研究对象,基于2020年8月、2021年1月和2021年4月对桥边河大型底栖动物和水体理化因子的调查数据,分析了大型底栖动物功能摄食类群的构成以及时空分布特征。结果表明：共采集到大型底栖动物3门38种,包括节肢动物门23种、软体动物门13种、环节动物门2种。桥边河大型底栖动物功能摄食类群中滤食者占绝对优势,其次为刮食者、捕食者、撕食者和收集者。滤食者的优势种为闪蚬和河蚬,刮食者的优势种为方格短沟蜷、铜锈环棱螺和卵萝卜螺,捕食者的优势种为河蟌,撕食者的优势种为秀丽白虾,收集者的优势种为黄色羽摇蚊。冗余分析（RDA）表明,影响桥边河大型底栖动物功能摄食类群的主要环境因子为溶解氧（DO）、氨态氮（NH₄⁺-N）、水深（Dep）、pH、温度（T）和硝态氮（NO₃^--N）。研究大型底栖动物功能摄食类群组成和时空分布特征,可为河流生态系统修复提供参考依据。     

滆湖入湖河流春季大型底栖动物群落结构及水质生物学评价

分别于2018年4月和2019年4月对滆湖入湖河流底栖动物开展调查,并利用生物指数对水质进行生物学评价。结果表明:共鉴定滆湖入湖河流底栖动物28种,以重度耐污种霍甫水丝蚓(优势度为0.46)和中等耐污种铜锈环棱螺(优势度为0.11)占据绝对优势。生物多样性方面以鹤溪河最高,湟里河、扁担河次之,夏溪河及入湖河口最低,水生植物分布是影响各区域底栖动物多样性的重要因素。卡尔森营养状态指数(TSI)与水质污染等级生物评价结果基本一致,以新孟河延伸拓浚工程沿线为界,鹤溪河、夏溪河、湟里河中上游河段处于中度富营养化水平,水体为轻-中污染状态,而下游河段、扁担河及入湖河口处于重度富营养化水平,水体为中-重污染状态。     

非生物因子对河蚬重金属富集量的影响

对影响长江口滨岸带河蚬体内重金属富集量的4个主要非生物因子依次进行分析。结果表明,较高温度有助于河蚬对Cu、Zn、Cr、Ni的吸收;盐度对河蚬的重金属累积量影响比较复杂,仅在秋季表现出一定相关性,春季盐度影响不大;河蚬体内Cu含量与沉积物粒径存在显著正相关,Zn与沉积物中有机质含量存在一定正相关,Pb与沉积物中有机质含量存在着负相关;河蚬体内重金属元素两两间的相关性明显,多种元素间的相互作用机理值得进一步探讨。     

太湖大型底栖动物群落结构及多样性

为揭示现阶段太湖大型底栖动物群落现状及其对生态环境变化的响应, 于2007年2月至2008年11月对太湖大型底栖动物进行为期两周年的季度调查。30个采样点共记录底栖动物3门7纲19科40种, 底栖动物平均密度和生物量空间差异较大, 平均密度高值出现在梅梁湾、竺山湾及河口, 主要为寡毛纲颤蚓类; 平均生物量高值出现在贡湖湾、西湖区、东太湖和东部湖湾, 主要为软体动物。霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)、中华河蚓(Rhyacodrilus sinicus)、河蚬(Corbicula fluminea)、铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)、中国长足摇蚊(Tanypus chinensis)和钩虾属一种(Gammarus sp.)是现阶段太湖大型底栖动物的优势种。聚类分析将30个采样点分成3组, 相似性分析检验表明各聚类组大型底栖动物群落具有显著差异(P<0.05)。多样性分析结果表明, 东太湖和东部湖湾物种多样性、丰富度和均匀度最高, 优势种为腹足纲螺类; 梅梁湾、竺山湾及河口多样性最低、密度最高, 霍甫水丝蚓和中华河蚓在该区占据绝对优势; 贡湖湾、湖心和西湖区多样性处于中等水平, 其优势种为河蚬。研究结果表明营养水平、底质类型以及水生植被的分布是决定太湖大型底栖动物群落结构及多样性的关键因子。     

长江口滨岸带河蚬的时空分布特征及其指示作用

以长江口滨岸湿地生态系统习见的大型底栖动物河蚬为对象,研究了河蚬种群密度、生物量的时空分布特征,分析了河蚬及环境中悬浮颗粒物和沉积物中的重金属含量.结果表明,不同季节、不同采样点以及相同采样点的不同断面河蚬的分布都有差异.河蚬种群密度、生物量的季节分布趋势是春、秋两季＞夏季;其中,浒浦河蚬的年度平均种群密度与平均生物量最高;河蚬在崇明中潮滩的种群密度、生物量高于低潮滩和高潮滩.研究表明,河蚬对沉积物中的重金属元素Cu、Zn富集能力强,对Pb、Cr的富集能力弱,其中,河蚬体内Pb含量与沉积物中Pb含量呈显著负相关(R=-0.924,P<0.01).     

青岛砂质潮间带小型底栖动物分布及季节动态

以青岛太平湾第二海水浴场(简称“二浴”)和石老人海水浴场(简称“石浴”)沙滩为研究对象,2008年1、4、7、10月采集小型底栖动物样品,开展砂质潮间带的小型底栖动物数量分布和类群组成的季节变化特征研究.结果表明:青岛两个砂质沙滩沉积环境具有显著的季节差异,可分为冬春组(1和4月)和夏秋组(7和10月).二浴小型底栖动物年平均丰度为(1167.3+768.3) ind·10 cm-2,线虫是主要类群,占总丰度的91％.不同潮带的类群组成和丰度分布不均匀,其丰度为高潮带＜中潮带＜低潮带.且类群组成与丰度具有明显的季节差异,其丰度冬春高、夏秋低,总趋势为春季＞冬季＞秋季＞夏季.二浴高、中潮带的小型底栖动物垂直分布也具有明显的季节变化,小型底栖动物随温度升高向深层移动,冬季集中在表层,夏季向深处迁移.石浴小型底栖动物的年平均丰度为(1130.2±1419.1) ind·10 cm-2,线虫占总丰度的85％,与二浴中潮带沉积环境相似,所支持的小型底栖动物类群组成及数量基本一致,属于相近沙滩.但石浴中潮带小型底栖动物垂直分布随温度的降低呈向下迁移的趋势.ANOVA和BIOENV分析表明,中值粒径和有机质含量是产生小型底栖动物潮带分布差异的主要原因,沉积物间隙水温度、中值粒径、有机质含量是产生丰度季节差异的主要原因,垂直迁移则受沉积物Chl a含量的影响.此外,沙滩人类活动是另一个影响小型底栖动物数量及分布的因素.     

Silver Carp, Hypophthalmichthys molitrix, in the Poyang Lake belong to the Ganjiang River Population Rather than the Changjiang River Population

The Poyang Lake is the largest lake and the main nursery area in the middle basin of the Changjiang (Yangtze) River. We compared molecular genetic markers of silver carp among populations of the Changjiang River, the Ganjiang River and the Poyang Lake using the ND5/6 region of mtDNA. Analysis of restriction fragment length polymorphisms (RFLPs) of this region revealed distinct variation between the Ganjiang River and the Changjiang River populations. The Poyang Lake is linked with the Ganjiang River and the Changjiang River. Shared RFLP fragments between the Ganjiang River population and the Poyang Lake population are as high as 61.4%. The value is 47.74% between the populations of the Changjiang River and that of the Poyang Lake. Frequencies of bands peculiar to the Ganjiang River population are the same as in the Poyang Lake population. We conclude that the Poyang Lake silver carp population consists mainly of the Ganjiang River population. The water level of the Poyang Lake outlet, which is higher than that of the Changjiang River in the silver carp spawning season, supports this conclusion.     

黄河流域微塑料污染现状及防治策略

微塑料污染(microplastics pollution)在全球范围内受到广泛关注。相比于海洋环境以及其他主要河流、湖泊的微塑料污染情况,黄河流域的相关数据较为贫乏。通过综述文献分析了黄河流域河道沉积物和表层水的微塑料污染丰度、类型以及空间分布特征,探讨了黄河流域重要城市和重点保护区的微塑料污染现状,并提出了相应的防控措施。结果表明：黄河流域沉积物和表层水中微塑料污染在空间分布上整体呈现自上游向下游增多的趋势,尤其在黄河三角洲湿地该趋势更加明显;黄河流域沉积物和表层水中微塑料类型存在明显差异,主要与微塑料的材质有关;与全国同类区域相比,黄河流域国家重点城市市域和国家湿地公园的微塑料污染水平处于中高程度,应引起重视;塑料通过多种暴露途径会对黄河滩区养殖业和人类健康造成严重影响。控制黄河流域水体微塑料污染,需要完善相关生产标准和法律法规,提高可降解微塑料产能和塑料废弃物的工程化降解能力。     

鄱阳湖流域非繁殖期鸟类多样性

2010年11月-2011年3月,采用样线和样点法相结合,对鄱阳湖流域非繁殖期鸟类种类及数量进行了调查.共记录鸟类13目36科106种.其中,国家Ⅰ级重点保护鸟类1种,国家Ⅱ级重点保护鸟类10种.居留型方面,留鸟和冬候鸟最多,分别占鸟类物种总数的56.60％和35.85％.鸟类区系上,古北界种类最多,占41.51％;其次是东洋界鸟类,占32.08％.鸟类物种数1月份和3月份最多,多样性和均匀度指数均以12月份和3月份最高,以11月份和2月份最低.欧氏距离显示,修水段、龙虎山段和靖安段与其他河段的鸟类组成差异较大.宜黄段、耳口段和浮梁段的鸟类组成比较相近.研究结果表明,鸟类的相似度与各河段间隔的距离无关,而可能与当地的生境密切相关.鄱阳湖流域分布着一些濒危鸟类,然而人类活动如采砂、非法捕鱼等严重影响了这些鸟类的生存环境.因此建议降低人类活动强度,维持鄱阳湖流域鸟类多样性.     

Stable isotope analyses in otoliths of silver carp: a pilot study in identification of natal sources and stock differences

Silver carp, Hypophthalmichthys molitrix, is one of the four major fishes in China for fishing and aquaculture. The Yangtze River and associated waterbodies are important home to silver carp. In this study, we collected 135 otoliths of juvenile silver carp from the two rivers and the Poyang Lake, and analyzed for stable oxygen and carbon isotope ratios (δ¹⁸O and δ¹³C). The isotopic data and correlation of δ¹⁸O versus δ¹³C showed a clear separation and significant differences (p?<?0.001 for both δ¹³C and δ¹⁸O) between otoliths from the Ganjiang River and the Yangtze River at δ¹⁸O values around ?10‰. The Poyang Lake samples were overlapped with those of the Ganjiang River, but distinctly different from the Yangtze River samples. These isotopic signatures agree well with the previous genetic investigation results that there are marked distinctions between one population in the Ganjiang River and the other in the Yangtze River, and the Poyang Lake population belongs to the Ganjiang River rather than to the Yangtze River. Thus we concluded that stable isotope analyses of otoliths can be effectively used to study natal sources and stock differences of silver carp.     

长江流域两栖动物物种多样性的大尺度格局

根据两栖动物分布依赖于水系的特点,依据主要水系将长江流域分为18个区域,共记录了两栖动物145种,隶属于2目10科30属,特有种和受威胁物种分别有49和69种。除了海拔最高的江源区和金沙江中上游流域外,两栖动物种类以及受威胁物种种类,从上游到下游逐渐降低,特有种比例同样从上游到下游随海拔降低逐渐降低;分析G-F多样性指数发现,G指数的分布与物种数分布规律相似,F指数与G-F指数相似,除了江源区、汉江和赣江较低外,其他区域内比较均匀。利用Jaccard物种相似性系数对流域内18个区域进行聚类分析,发现整个流域分成6部分江源区,横断山区,云贵高原,川西高原东缘、四川盆地和秦巴山区,洞庭湖水系、鄱阳湖流域和下游流域,以及赣江流域,基本反映了长江流域内自然地理环境及我国大陆地势三级台阶变化的特点。     

Transport and fate of microplastics in wastewater treatment plants: implications to environmental health

Global studies of microplastic (MP) pollution confirm wastewater treatment plants serve as pathways for microplastics entering terrestrial and aquatic ecosystems. The behaviour, transport and fate of microplastics in wastewater effluents remain mostly unknown, rendering wastewater-derived microplastics as a contaminant of significant concern. We critically examine the literature to understand the sources and fate of microplastics in wastewater treatment plants (WWTPs) and the implications of treated effluents admitted to soil and aquatic systems. The transport of chemical and biological contaminants is also discussed in detail, using fundamental principles of vector relationships. For the removal and reduction of microplastics, profound knowledge is required from source to solution. This review presents a comprehensive overview of the significance of microplastics as a vector of water-borne contaminants in WWTPs.     

Reef-building corals act as long-term sink for microplastic

The pollution of the marine environment with microplastics is pervasive. However, microplastic concentrations in the seawater are lower than the number of particles entering the oceans, suggesting that plastic particles accumulate in environmental sinks. Yet, the exact long-term sinks related to the “missing plastic” phenomenon are barely explored. Sediments in nearshore biogenic habitats are known to trap large amounts of microplastics, but also the three-dimensional structures of coral reefs might serve as unique, living long-term sinks. The main framework builders, reef-building corals, have been shown to ingest and overgrow microplastics, potentially leading to a deposition of particles in reef structures. However, little is known about the number of deposited particles and the underlying processes determining the permanent deposition in the coral skeletons. To test whether corals may act as living long-term sink for microplastic, we exposed four reef-building coral species to polyethylene microplastics (200 particles L^?1) in an 18-month laboratory experiment. We found microplastics in all treatment specimens, with low numbers of particles trapped in the coral tissue (up to 2 particles per cm²) and much higher numbers in the skeleton (up to 84 particles per cm³). The numbers of particles accumulated in the coral skeletons were mainly related to coral growth (i.e., skeletal growth in volume), suggesting that deposition is a regularly occurring stochastic process. We estimate that reef-building corals may remove 0.09%–2.82% of the bioavailable microplastics from tropical shallow-reef waters per year. Our study shows for the first time that microplastic particles accumulate permanently in a biological sink, helping to explain the “missing plastic” phenomenon. This highlights the importance of coral reefs for the ecological balance of the oceans and reinforces the need to protect them, not only to mitigate the effects of climate change but also to preserve their ecosystem services as long-term sink for microplastic.     

鄱阳湖湖区及支流修水夏季鱼类系统发育群落结构分析

群落的物种共存及构建机制是生态学研究的核心问题之一, 系统发育群落结构分析为探究群落的构建机制提供了新的方法。研究在鄱阳湖湖区及其支流修水设立24个采样点, 采用系统发育群落结构的方法分析了不同空间尺度下鱼类群落的构建机制。结果表明: (1)鄱阳湖鱼类主要以鲤形目、鲤科鱼类为主, 表现出东亚江湖鱼类的组成特点; (2)依据物种组成和空间位置, 鄱阳湖湖区及修水鱼类群落属于不同的组群, 鄱阳湖湖区鱼类群落可以进一步分为北方群、南方群和东部群; (3)在采样点尺度, 24个采样点中, 有12个采样点靠近鄱阳湖支流的入湖口区域, 环境特别, 群落构成表现为环境过滤作用, 有12个采样点相对容纳了较多的远缘物种, 群落构成表现为竞争作用; 在区间分析的尺度, 北方群、东部群及修水群表现为竞争作用, 南方群表现为环境过滤作用; 在湖区及支流流域的尺度, 鄱阳湖湖区群为竞争作用, 修水群转变为环境过滤作用。因此, 鄱阳湖的湖区和支流修水等鱼类群落具有不同的物种组成和群落构建机制。研究结果加深了对群落构建机制的理解, 可以为鄱阳湖鱼类资源的保护提供参考。