Examination of association indices and formulation of a composite seasonal dissimilarity index

1) A composite seasonal dissimilarity index (SD) is developed to compare systematically changing communities. 2) Seven association indices were examined. Percent Dissimilarity was chosen for community comparisons because it retained a large percentile range for scaling dissimilar communities and responded linearly to the degree of overlap between communities. 3) Examination of three consecutive years of Lake Ontario phytoplankton data, using SD, produced reasonable dissimilarity values. Inter-year variability was significantly greater than inter-station variability. 4) SD has great potential in ecology for comparing communities which vary along any gradient.     

2012年夏季长湖浮游植物群落特征及其与环境因子的关系

为查明长湖浮游植物群落特征及其水环境影响因子, 并确定水体富营养化程度, 于2012年夏季对长湖浮游植物及相关环境因子进行调查检测分析, 运用藻类生物学法和综合营养状态指数法, 对长湖水体营养状态进行综合评定, 同时利用典范对应分析法(CCA)对浮游植物与环境因子的关系进行了分析。结果表明, 2012年夏季长湖浮游植物共有53种(含变种、变型), 隶属于7门41属, 其中以绿藻最多(24种, 占总数量的38.9%), 其次为蓝藻(15种, 占总数量的36.0%)和硅藻(7种, 占总数量的14.1%)。优势种(优势度指数大于0.02)共10种, 其中两栖颤藻(Oscillatoria amphibia)是4个区域的共有优势种, 最高优势度达0.72。浮游植物丰度为12.03 × 10 ⁶- 62.13 × 10 ⁶cell·L ^-1, 平均值为27.71 × 10 ⁶cell·L ^-1。浮游植物丰度的平面分布呈现圆心湖、海子湖、马洪台、庙湖依次降低的特点。浮游植物多样性指数变化范围为0.89-3.24, 均匀度指数变化范围为0.23-0.83。选取叶绿素a、总磷、总氮、透明度和化学需氧量5项参数计算得出综合营养化指数。通过藻类生物学法和综合营养状态指数法进行综合评价发现: 2012年夏季长湖处于中度富营养化到富营养化程度。典范对应分析表明: 浮游植物空间分布主要受总氮、总悬浮物、总磷、溶氧以及亚硝酸氮等环境因子的影响。针状蓝纤维藻(Dactylococcopsis acicularis)、两栖颤藻、席藻属(Phormidium)、鱼腥藻属(Anabeana)等蓝藻对总氮的需求较大。长湖各站点由于在不同程度上受到地形、人为干扰以及水动力条件的影响, 它们与环境因子的典范对应分析表现出明显的区域性。     

淀山湖浮游植物群落特征及其演替规律

为探明淀山湖浮游植物群落结构演变与富营养化之间的关系,于2004-2006年对上海市最大天然淡水湖泊淀山湖的浮游植物进行逐月采样调查,分析其群落结构特征.共采集到淀山湖浮游植物84属205种,主要由绿藻(种类数占50%)、硅藻(20%)、蓝藻(13%)、裸藻(13%)等组成.相邻两月之间种类相似性系数呈现冬春季高、夏秋季低的趋势:优势种为银灰平裂藻(Merismopedia glauca)、小席藻(Phormidium tenus)、铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、具缘微囊藻(M.marginata)、湖泊鞘丝藻(Lyngbya limnetica)、微小色球藻(Chroococcus minutus),颗粒直链藻最窄变种(Melosira granulata var.angustissima )、啮蚀隐藻(Cryptomonas erosa)、小球藻(Chlorella vulgate)和四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda)等.浮游植物群落细胞数量主要由蓝藻(42.73%)、绿藻(37.75%)、硅藻(12.67%)和隐藻(6.06%)组成;生物量主要由硅藻(36.75%)、蓝藻(16.78%)、绿藻(16.36%)和隐藻03.53%)等组成.淀山湖浮游植物群落结构季节演替模式不同于PEG(Plankton Ecology Group)模型,其中蓝藻从春末开始大量出现,夏季大量繁殖,一直延续到秋初.综合文献资料看出,淀山湖浮游植物群落已从1959年的硅藻一金藻型、1987-1988年的隐藻-硅藻型演变为2004-2006年的蓝藻-绿藻型;数量由1959年的103 ind./L上升至2004-2006年的1.11×107 cells/L.演替的总体趋势表现为:贫中营养型的金藻、甲藻比例下降,富营养型的蓝藻、隐藻和微型绿藻增加.浮游植物数量和群落结构的演变指示了淀山湖水体的富营养化进程.     

大通湖浮游植物群落结构及其与环境因子关系

2008年12月至2009年10月按季度对养殖湖泊大通湖浮游植物群落结构及与环境因子关系进行了初步研究,并通过与1960年数据的纵向比较,探讨了集约化养殖对大通湖水域环境的影响,为其渔业可持续发展提供理论依据.调查期间,共发现浮游植物98种,隶属于7门54属.优势种类包括二角多甲藻、尖尾蓝隐藻、小球藻、卵形隐藻、梅尼小环藻、啮蚀隐藻、卷曲鱼腥藻、铜绿微囊藻和固氮鱼腥藻,优势种的季节更替明显.浮游植物细胞密度的年平均值为1.84×106 cells·L-1,其中夏季最高,为16.4×106 cells·L-1,其他3个季度在1.71×106 ～ 1.98×106 cells·L-1.浮游植物丰富度指数(D)全年在2.01 ～4.55,Shannon多样性指数(H)在1.26 ～2.69,均匀度指数(J)在0.69～1.27.典范对应分析表明,水深、水温、透明度、总磷、氧化还原电位、电导率是影响大通湖浮游植物群落结构的主要因子.     

Seasonal variation patterns of the fish community in the littoral waters of northern Lake Ontario,the Pickering-Darlington area

The ecotone fish community of the littoral waters is a mixture of onshore migratory pelagian species and littoral species. It is characterized by high numeric and diversity variations produced under the effect of migrations, thermal perturbations and the local habitat variations. The sixty analyzed sampling units belong to five years of records, three seasons and three types of littoral habitats. The Kendall tau test identifies the seasonal variation as a significant criterion for sample classification. From the ecological view point it corresponds to phases of the thermal stratification. The start of the thermal stratification identifies the season of a highest pelagian onshore migration. The maximum thermal stratification shows the community structure at the end of a massive pelagian return. The late fall circulation describes the community structure prevailed by the local populations. The quantitative patterns were evaluated for each season based on a 95% confidence interval of the mean and on normalized weighed averages. A comparison of subsequent community structures allowed a species classification by the magnitude of their numeric variations. Regarding the analyses of the diversity variations, a new strategy was introduced based on independently derived indices of the community diversity. The strategy identifies two features: the seasonal models of the diversity variation and the abnormal cases. The models depict the trends/features of the diversity variations. The abnormal cases evaluate the local/temporal side effects.     

深圳湾浮游植物群落结构特征及其与环境因子的关系

为研究深圳湾海域浮游植物的群落结构及其与水环境的关系,分别于春夏秋冬(2013年8月至2014年4月)四个季度对深圳湾进行采样分析,并对调查区域内的浮游植物及其主要环境因子进行了相关性分析.结果表明,深圳湾海域共鉴定出浮游植物111种(包括变种和变型):硅藻35属86种,甲藻4属15种,绿藻6属6种,蓝藻3属4种,其中...     

贵州印江河浮游植物群落特征及其与环境因子的关系

为了了解印江河浮游植物群落特征及其与环境因子的关系,为贵州地区水产种质资源类保护区开展相关资源保护工作提供科学依据,于2020年平水期（4月）和丰水期（8月）对设置的11个断面进行浮游植物群落及水质调查,并运用冗余分析（RDA）和典范对应分析（CCA）研究浮游植物种群结构与环境因子之间的关系。结果显示：调查共鉴定出浮游藻类6门43属140种,其中硅藻门（Bacillariophyta）为优势门类。浮游植物细胞密度和生物量平均值分别为0.43×10⁶cells/L和0.35mg/L,细胞密度和生物量均表明印江河水体呈贫营养型。T检验表明浮游植物种类数在平水期显著高于丰水期,而细胞密度表现为在丰水期显著高于平水期（P<0.05）;对于环境因子,水温（WT）、溶解氧（DO）、pH、总磷（TP）和氨氮（NH₄⁺-N）在平水期和丰水期存在显著差异（P<0.05）,而电导率（Cond）、总氮（TN）和化学需氧量（COD_Mn）在两时期差异不显著。冗余分析和典范对应分析显示：在平水期,WT、DO、COD_Mn、Cond和N营养盐（TN、NH₄⁺-N）是影响浮游植物种群变化的主要因素;在丰水期,除WT、DO、COD_Mn、Cond和N营养盐外,P营养盐也是影响浮游植物空间变化的关键因素。     

澳门湿地浮游植物群落特征

2007年7月、10月和2008年1月, 对澳门的湿地——筷子基湾、白鹭林、莲花大桥滩涂和南湾湖的浮游植物群落特征进行了调查。3次采样共检测到76种(属), 其中, 蓝藻门藻类13种(属), 绿藻门30种(属), 硅藻门25种(属), 甲藻门2种, 裸藻门4种, 金藻门和隐藻门各1种(属)。浮游植物丰度的最高值出现在莲花大桥, 为3 922.33×10⁴ cells·L^-1; 最小值出现在南湾湖, 为1.58×10⁴ cells·L^-1。浮游植物主要是由蓝藻、绿藻、裸藻和硅藻组成。2008年1月硅藻的含量最高, 而2007年7月蓝藻的含量最高。浮游植物多样性指数和均匀度指数值均指示出: 筷子基湾2008年1月、莲花大桥2007年7月和10月污染最严重, 其他属于中度污染或无污染。透明度对澳门湿地浮游植物的影响较大, 与绿藻(r=0.683, p<0.05)、甲藻(r=0.715, p<0.05)、金藻(r=0.707, p<0.05)和隐藻(r=0.701, p<0.05)都存在较高的正相关关系。硅藻与pH值存在较强的负相关关系(r=–0.674, p<0.05), 与总氮(r=0.895, p<0.05)、总磷(r=0.920, p<0.05)和正磷酸(r=0.668, p<0.05)存在较强的正相关关系。     

长期砷胁迫下大屯海浮游植物群落的季节性特征及其驱动因子

重金属是影响湖泊水质和生态健康的重要胁迫因子,系统识别生物对长期污染胁迫的响应模式是开展污染湖泊生态修复的重要基础.本研究以经历持续砷污染的大屯海为研究对象,于2017年6月—2018年3月对水体浮游植物和环境因子开展季节性调查.结果显示:大屯海的浮游植物群落主要由蓝藻门组成,与已有研究反映的长期砷胁迫下浮游植物组成以...     

小浪底水库早春溶解性有机质光谱特征对浮游植物群落变化的响应

浮游植物群落组成变化能有效地改变水体溶解性有机质(DOM)组成特征,研究黄河小浪底水库DOM光谱特征和浮游植物群落的响应关系,可为库区水资源管理和水生态环境保护提供科学依据。采用三维荧光光谱结合平行因子分析法,分析DOM的光谱特征及来源;探究浮游植物群落结构特征,运用多样性指数评价库区水质,利用冗余分析探讨影响浮游植物群落的关键环境因子;利用相关性分析探究DOM组成与浮游植物群落的关系。结果表明:共鉴定出浮游植物6门73属110种,库区群落结构和相对丰度以金藻门、硅藻门和绿藻门为主。空间上,相对丰度表现为中游＞坝前＞上游＞坝后,群落特征存在明显空间异质性。多样性指数评价结果表明库区水质为中污型,其中,中游和坝前多样性指数显著高于上游和坝后,群落结构更复杂,说明筑坝拦截后浮游植物生物活性增强。冗余分析结果显示,叶绿素a、总有机碳、总氮、溶解氧和pH是影响库区浮游植物群落结构的主要驱动因子。DOM主要由紫外区类腐殖质(C1)和类色氨酸(C2)组成,受陆源输入和内源贡献的综合影响,其中,藻类和浮游植物释放等内源贡献较大。相关性分析表明,浮游植物群落结构与类蛋白物质正相关,优势种与自生源指数显著正相关,说明库区水体浮游植物对DOM具有重要贡献。     

安康水库表层浮游藻类群落结构及其与环境因子的关系

为了解安康水库表层水质与浮游藻类群落现状以及浮游藻类群落结构与环境因子之间的关系,于2012年1—12月对水库表层水进行每月一次的采样,分别对浮游藻类分布状况和理化因子进行分析.利用Shannon指数(H)和Pielou均匀度指数(J)分析浮游藻类群落特征,根据理化指标和综合营养状态指数(TSI)评价水体营养状态.共检测到浮游藻类7门110属,丰度为0.11×10⁴～2.08×10⁴ cells·L^-1.藻类组成、污染指示种分布情况、多样性分析和TSI显示安康水库表层属于中污染水质,处于中营养状态.此外,高密度投饵水产养殖及生活污水直接排放入库对水质产生负面影响,支流岚河的水质状况也较差.典范对应分析(CCA)结果显示,测定的8个环境因子中,不同季节影响浮游藻类群落组成及分布的环境因子不同,且氮是影响浮游藻类组成的主要营养盐因子.理化指标分析显示,安康水库表层水大体满足Ⅱ类水标准,水质良好.但部分采样点的总氮出现差于Ⅱ类水标准的现象,表明安康水库水质有变差的趋势.     

海州湾人工鱼礁海域春、夏季浮游植物群落结构及其与环境因子的关系

根据2009年5月和8月海州湾人工鱼礁建设海域水化学和浮游生物调查资料,对浮游植物群落结构进行了研究,并运用灰色关联分析方法对浮游植物丰度与环境因子的关系进行相关性分析。结果表明,海州湾浮游植物群落组成以硅藻为主;浮游植物丰度的时间分布以夏季平均丰度为3.06×106 cells／m^3,高于春季的3.12×104 cells／m^3;空间分布表现为鱼礁区高于对照区,以夏季鱼礁区站点R5的7.97×106cells／m^3最高,其次为夏季R3的7.53×106cells／m^3;对群落多样性的研究表明,春、夏两季鱼礁区香农一威纳指数（H＇）均值均高于对照区;春季影响浮游植物丰度的主要环境因子依次为：可溶性无机氮（DIP）、BOD5和悬浮物（SS）,而活性硅酸盐（SiO3-Si）、活性磷酸盐（PO4-P）和BOD5对夏季浮游植物丰度影响较大。     

查干湖湿地浮游植物与环境因子关系的多元分析

采用野外采样调查的方法,结合聚类(Cluster)、多维排序尺度(MDS)、冗余度分析(RDA)以及Shannon多样性指数、Pielou均匀度指数、Margalef丰度指数等手段,研究了查干湖湿地2012年平水期(5月)和丰水期(9月)浮游植物的种群结构特征、多样性及其与环境因子的相关性。调查期间共发现浮游植物127种,隶属于5门53属,其中硅藻门52种,占40.94%,绿藻门46种,占36.22%;蓝藻门25种,占19.69%。从浮游植物丰度看,平水期蓝藻最为丰富(占丰度的39.85%),其次为硅藻(占36.19%)和绿藻(占21.33%),而丰水期绿藻(占70.84%)占绝对优势。查干湖湿地研究区可划分为主湖区和新庙泡两个区域,浮游植物丰度时空差异显著:其平均值为平水期(658.0×104个/L)丰水期(459.3×104个/L),主湖区丰度是新庙泡的8—10倍。相关分析表明:平水期和丰水期浮游植物丰度均与盐度呈显著正相关;平水期浮游植物丰度与pH值、磷酸盐(PO3-4)显著负相关,说明平水期浮游植物丰度空间差异主要受盐度和营养盐的影响,主湖区盐度(52.0 mg/L)是新庙泡(16.0 mg/L)的3.3倍,同时主湖区的磷酸盐(PO3-4)(0.045 mg/L)是新庙泡(0.012 mg/L)的3.8倍;而丰水期由于营养盐没有显著差异,浮游植物丰度空间差异主要受盐度影响。除野外调查结果外,基于Bray-Curtis相似性计算的聚类和多维排序尺度分析也表明据研究区可划分为主湖区和新庙泡两个区域。RDA显示:影响查干湖湿地浮游植物分布的关键环境因子,平水期是pH值、TN和BOD5,丰水期是盐度、PO3-4和BOD5。平水期优势属喜低碱、低磷素、高氮素的生境,而丰水期优势属则喜欢微碱性、高盐度、高磷素、高BOD5的生境。调查期浮游植物优势种群为温带小型藻类,能迅速吸收营养盐并进行繁殖生长,在较高营养盐条件下可以形成较高的相对丰度。根据浮游植物生态指标对查干湖湿地水质污染程度进行现状评价表明查干湖湿地处于β-中度污染水平。     

夏、冬季南海北部浮游植物群落特征

对2009年7月19日—8月16日和2010年1月6—30日南海北部(18°—23.5°N、109°—120°E)两个航次的浮游植物样品应用Utermhl方法进行了分析鉴定。结果如下:夏季样品鉴定浮游植物4门72属150种,浮游植物细胞丰度范围为(0.16—6001.78)×103个/L,平均细胞丰度为26.49×103个/L,硅藻的平均细胞丰度为25.81×103个/L,主要优势种属有铁氏束毛藻(Trichodesmium thiebautii)、菱形海线藻(Thalassionema nitzschioides)、柔弱伪菱形藻(Pseudo-nitzschia delicatissima)及裸甲藻(Gymnodinium spp.)等;冬季样品鉴定浮游植物4门58属168种,浮游植物细胞丰度范围为(0.08—37.52)×103个/L,浮游植物平均细胞丰度为2.69×103个/L,硅藻的平均细胞丰度为2.49×103个/L,主要优势物种为菱形海线藻、伏氏海线藻(Thalassionema frauenfeldii)及短刺角毛藻(Chaetoceros messanensis)等;夏季调查区5m层浮游植物细胞丰度的平面分布由近岸到外海迅速减少,高值区主要在广东东部近岸及海南东部近岸;冬季则在珠江口近岸和海盆区出现较高值。两次调查中,浮游植物细胞丰度在浅水站位(200m)远高于深水站位(200m);较冬季相比,夏季浮游植物平均细胞丰度偏高,但物种丰富度却略偏低。夏、冬季浮游植物的香农-威纳多样性指数平均值分别为2.12和2.36,Pielou均匀度指数平均值分别为0.79和0.81。两个航次调查中,浮游植物细胞丰度均与盐度表现出显著性负相关性;在冬季还与磷酸盐浓度表现出显著性负相关性。     

长江口及其邻近水域冬季浮游植物群集

应用Uterm hl方法分析了2005年2月28日至3月10日在长江口及其邻近水域进行的大面调查所获浮游植物采水样品,报道了该水域浮游植物的群落特征.初步鉴定浮游植物5门67属130种(含未定名25种).调查水域浮游植物群落主要由硅藻组成,其次为甲藻,此外还有少量的金藻、蓝藻和绿藻.主要优势种为具槽帕拉藻(Paralia sulcata)、中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、圆海链藻(Thalassiosira rotula)、标志布莱克里亚藻(Bleakeleya nota-ta)、辐射圆筛藻(Coscinodiscus radiatus)和离心列海链藻(Thalassiosira excentrica).调查区浮游植物的细胞丰度介于0.1~90.0cells.ml-1,平均值为10.1cells.ml-1.浮游植物的水平分布特征是近岸处浮游植物丰度高,远岸处丰度低.水体表层的浮游植物细胞丰度最高,表层之下细胞丰度略有降低,但变化不大.浮游植物的细胞丰度和叶绿素a与硝酸盐、亚硝酸盐、铵盐、磷酸盐和硅酸盐浓度呈显著正相关,而与盐度呈负相关.调查区中部香农-威纳多样性指数和Pielou均匀度指数较高,而东北部和近岸水域较低.     

结构稳定性: 概念、方法和应用

群落内物种间相互作用的结构是高度组织化的。群落结构对多物种共存的影响机制是群落生态学的核心科学问题之一。目前生态学界在这一问题上存在多种不同的观点。一个可能的原因是, 由于环境因子的复杂性, 大部分研究忽略了环境因子对群落结构和物种共存的重要影响。在这一背景下, 近期发展起来的结构稳定性理论系统地联系了群落结构、环境因子和物种共存, 并在此基础上建立了一个和经验数据紧密结合的理论框架。本文首先简要回顾了当前关于群落结构研究的争鸣, 然后介绍了结构稳定性的理论框架和计算方法, 最后详细介绍了结构稳定性理论在不同生态群落和不同生态学问题中的应用。在全球气候变化的背景下, 结构稳定性理论提供了一种新的视角来理解群落层面的生物多样性维持机制。     

春季海南岛近岸海域尿素与浮游生物的脲酶活性

2011年春季(4-5月),对海南岛的海口湾、澄迈湾、文昌八门湾、陵水新村湾和大东海5个海湾的尿素浓度及浮游生物的脲酶活性开展调查研究,结合其它理化环境因子,分析海南岛近岸海域尿素的可利用性及其对该海区浮游植物生长可能产生的影响.结果表明,海南岛近岸水体中尿素平均浓度为2.07-3.30 μmol/L,占总溶解态氮TDN含量的14％-38％,尿素占TDN比例由北向东、南方向递增.浮游生物脲酶活性为0.30-0.84 μmolN· L-1· h-1,海口湾最高,从北部向东、南部逐渐减少.各海湾较高水平的尿素和脲酶活性主要分布在排污口、养殖区或旅游区的近岸海域.硅藻为优势种,甲藻种类少且密度低,部分甲藻密度达到104-105个/L的水体,尿素和脲酶活性也处于较高水平.海区浮游植物细胞密度与脲酶活性或尿素占TDN比例等因子存在相关性,表明尿素是海南海域浮游植物生长不可忽略的重要氮源.尿素在一定程度上促进春季海南岛近岸海域甲藻等浮游植物的生长,可能对浮游植物群落结构的改变产生重要影响.     

亚热带水库浮游植物季节动态及其与环境因子的关系

以亚热带黄村水库流域为研究对象,探讨了浮游植物群落的季节变化及其与环境因子的关系。共鉴定出浮游植物51种,种类最多的是绿藻门（18种）（35.29%）,其次是硅藻门（15种）（29.41%）和蓝藻门（11种）（21.57%）。从浮游植物群落季节组成差异来看,春季（62.96%）和夏季（71.03%）蓝藻门丰度最高,秋季（56.11%）和冬季（80.74%）硅藻门丰度最高。黄村水库流域优势种尖尾蓝隐藻（Chroomonas acuta）和曲丝藻（Achnanthidium sp.）在春夏秋冬季节均存在。多样性指数表明该流域水体处于中营养状况。温度、电导率和营养盐是影响浮游植物群落组成最主要的环境因素。