密西西比河干流大坝建设对鱼类的影响及保护措施

如何减轻大坝阻隔对鱼类等水生生物的影响以及制定有效的恢复措施一直是河流生态保护的主要内容。文章通过文献调研、资料收集等方式对美国密西西比河干流大坝建设状况及其对鱼类的影响进行梳理, 总结了当前美国所采取的相关保护措施和效果。统计结果显示, 密西西比河干流共建有梯级闸坝41座, 均分布在干流的上游, 多数大坝坝高不超过15 m, 库容小于0.3 km3。这些弱调蓄能力的低水头坝阻隔了密西西比河鱼类洄游, 但目前仍未修建过鱼设施。相关研究证实, 密西西比河洄游性鱼类可以利用泄水闸门完成上行和下行, 但过鱼效率随着大坝梯级的递增逐级下降, 尤其是鲟类, 仍难以抑制其种群的衰退。受长期蓄水影响, 密西西比河上游鱼类群落产生了空间分化, 但仍保持着较高的物种多样性。1986和2000年, 美国分别实施了上密西西比河生态系统环境管理计划(UMRS-EMP)和上密西西比河生态恢复和维持策略(UMRS-RMS), 采用渔业资源长期监测计划(LTRMP)及9项栖息地修复措施, 从生态系统层面保障了密西西比河鱼类资源的持续稳定。这种系统性修复方式可为我国筑坝河流鱼类资源保护与河流生态修复提供参考和示范。     

一条河流的挽歌——物种灭绝、气候变迁及长江生物多样性保护的最后希望

<正>淡水生物多样性受到全球性威胁,在世界上大型河流中生存的一些体型最大的、最有魅力的物种正在面临灭绝。其中一个标志性的物种是白鱀豚,它已于2007年被公布成为第一个因为人类活动造成功能性灭绝的鲸类物种。作为白鱀豚科唯一的代表物种,它的灭绝标志着一个进化枝系的消失。不幸的是,白鱀豚只是长江众多受到严重威胁的物     

大坝对下游景观格局及生态系统服务的影响

大坝是水资源利用和调控的有效手段,为社会经济发展做出了重要贡献。大坝改变了河流的自然属性,是下游景观格局及生态系统服务变化的重要驱动力。大坝改变了区域水资源的时空配置,在不同尺度和不同层面产生相应的水分效应:(1)大坝引发了整个下游物理、化学和生物的变化,这种变化主要发生在流域水文、河道和物种流动等方面;(2)大坝改变地表水和地下水的动态,从而影响到河岸带、灌溉区、洪泛区及更远的横向区域。下游水源补给能力下降,使地下含水层和沿河湿地无法及时补充,干流与支流、湖泊间的互动关系被阻断,影响区域水资源的输送与交换;(3)水环境的变化影响社会经济发展的方向和程度,使下游土地利用和土地覆被发生相应的改变。生态系统服务在地理过程、生物过程和社会经济发展过程中产生和利用,大坝改变了水分、能量和物质的循环过程,对区域生态系统服务的维持带来深远的影响。河流是区域生态系统服务网络的核心和重要通道,大坝通过河流对下游产生初级和次级影响,强烈地改变了区域生态系统服务网络的稳定和发展。     

城市河流改造工程对河流生态系统野生维管植物的影响

随着城市化的发展,许多城市对流经市区的河流进行了大规模工程改造,在获得了多种效益的同时,也引起了诸如生物多样性破坏和物种组成改变等一系列生态问题,因此对城市河流改造工程的生态影响进行研究非常重要,将有助于在未来城市河流改造中更有效地保护河流生态系统。该文以汾河太原段的河道改造工程为研究对象,用Shannon-Weiner 多样性指数、Sørensen群落相似性指数和单因素方差分析方法,研究了河流改造工程对河流生态系统中的野生维管植物物种多样性、频度和群落物种组成相似性的影响。结果表明:太原汾河段改造后比改造前的野生维管植物物种数和Shannon-Weiner 多样性指数显著降低;低频度的物种数明显增加而高频度的物种数明显减少;河流改造前后的群落相似性明显降低。由此可见,城市河流改造工程对河流生态系统中的野生维管植物物种多样性、频度和群落相似性有明显影响。     

新疆开都河流域水生植物多样性及其影响因素

河流是一个连续的、流动的、独特而完整的系统,研究河流生态系统中水生植物的多样性分布格局及其影响因素对河流生态学研究具有重要意义。本文通过野外调查,研究了新疆开都河流域水生植物多样性、主要水生植物群落特征及与环境因子之间的关系,并利用水分-能量动态假说和栖息地异质性假说对该流域水生植物物种多样性的地理格局进行解释。结果表明: 开都河流域共有水生植物71种,隶属于24科39属;聚类分析可将开都河流域水生植物群落划分为10个主要群落类型,其中芦苇群落物种丰富度最高,狭叶香蒲群落和金鱼藻群落物种丰富度最低;流域水生植物群落Shannon指数与pH呈显著负相关,Simpson指数与pH、经度呈显著负相关,与海拔呈显著正相关;流域水生植物群落类型主要受海拔、水深及水温的影响;流域水生植物物种多样性随经纬度无明显变化规律。水分-能量动态假说和栖息地异质性假说共解释开都河流域水生植物多样性格局变量的31.4%,表明这两个假说对于该流域水生植物多样性格局的解释力并不高。     

伊洛河流域草本植物群落物种多样性

生物多样性沿环境梯度的变化是生物多样性研究的重要内容,环境梯度包含了多种环境因子(海拔高度、水热条件、人类扰动等)的综合。以伊洛河流域草本植物群落为对象,沿河从入黄河口到河源地选取典型样地调查研究伊洛河流域草本植物群落物种多样性及其分布格局。结果表明:物种丰富度和Shannon-Wiener多样性指数沿河均稍呈"S"型曲线变化,不同群落类型中分布格局差别不大,各群落类型中的物种丰富度和多样性均呈现出中游丘陵山地交界区最高,上游河源区次之,下游平原地区最低的趋势;β多样性指数的变化趋势与α多样性较一致,总体上呈现出中游丘陵山地区物种更替速率较快,平原区更替较慢;在流域内上游河源地属于自然植被区,人为干扰较轻,具有较高的物种多样性,物种替代主要受物种的竞争扩散能力和生境条件的制约;在下游平原农业区,人类活动强烈,区域内以人工生态系统为主,物种组成简单,物种替代具有跳跃性的特征,主要受人类活动的制约;在中游从自然生态系统向农业生态系统的过渡区域,人类活动的扰动有一定的强度,导致该区域内自然分布种和伴人种混合生长,具有较高的物种多样性和较快的物种替代速率。总体上伊洛河流域草本植物群落物种多样性分布格局强烈的受到人类活动的影响,物种替代速率较高。     

氮磷汇入驱动下的河流轮虫群落演替

【目的】解析污染条件下河流生物区系的演替过程及机制,可以为生物多样性减少提供诊断,为生物多样性保护和水生生态系统的生态安全提供科学支撑。【方法】以对污染具有指示作用的轮虫类群为研究对象,选择覆盖京津冀地区的、受到人类活动干扰的北三河水系为研究区域,分别对该区域富营养化相关水质参数和轮虫群落组成进行分析,在解析污染物排放导致的河流水体水质差异和轮虫群落组成差异的基础上,阐明导致轮虫群落演替的关键污染因子。【结果】水体水质指标的分析结果表明,西部河流与东部诸河具有明显不同的环境条件,其氮、磷指标(包括总氮、溶解性总氮、总磷、溶解性总磷及活性磷)浓度显著增加。轮虫群落的分析结果表明,与东部诸河相比,西部河流的物种数目、生物个体数、物种丰度及香农威纳指数均显著降低,且群落组成显著差异。群落-环境相关分析显示,总氮、溶解性总氮、总磷、溶解性总磷、活性磷以及氨氮是导致群落显著差异的关键环境因子。【结论】北三河水系西部河流的氮、磷含量显著高于东北部河流;在环境条件改变的前提下,北三河水系西部河流比东部河流物种丰度、生物量均显著减少,同时群落组成也显著改变,高耐污型物种出现。氮、磷元素的输入是导致轮虫群落演替的关键环境因子。     

典型河床底质组成中底栖动物群落及多样性

底栖动物是河流生态系统中食物链的重要环节。通过对长江、黄河、东江和拒马河等河流野外调查和采样分析研究了河床底质组成对底栖动物群落结构的影响规律。研究结果发现,不同河床底质组成中的底栖动物结构差别很大,不同地理位置而相同底质条件和水力条件的河流底栖动物群落组成相似,说明河床底质是影响河流底栖动物群落结构的关键因素,受地理位置和大气候的影响不大;利用多项生物指标分析了不同河床底质组成中底栖动物群落的多样性,卵石河床且有水生植物生长的河流底栖动物物种组成最丰富,大河中沙质河床不稳定,未采集到底栖动物;不同底质类型河床中的优势种群亦不同。并分析了采样所得底栖动物物种数与采样面积之间的关系,符合前者随后者呈幂指数增加的规律,当实测采样面积为1～2m^2时物种数变化不大,建议一般情况下最小采样面积应为1m^2。     

香溪河流域河岸带植物群落物种丰富度格局

通过不同海拔高度的样带调查来研究香溪河流域河岸植物群落物种丰富度格局,并探讨河岸带中生物多样性维持的生态学机制。结果表明：河岸植物群落总的物种丰富度、乔木层物种丰富度和草本层物种丰富度沿海拔梯度均表现出相似的格局特征,利用抛物线方程进行拟合,物种丰富度与海拔之间有显著的相关性。灌木层物种丰富度和藤本植物物种丰富度格局特征不明显,且物种丰富度与坡度相关,在流域尺度上,海拔对物种丰富度有着重要的控制作用;在局部尺度上,季节性洪水干扰导致的空间异质性和小地形对群落的生物多样性有着重要的影响,研究结果支在于总的物种多样性在原始河流的中间河段将达到最大值的预测。     

北京市潮白河流域鱼类物种组成的历史演变和多样性现状

本研究结合历史鱼类标本和研究资料,整理了密云水库建成前潮白河流域的鱼类物种组成,并与2017年在潮白河流域23个调查点的采集数据进行了分析对比。结果显示,潮白河流域的土著鱼类由密云水库建成之前的至少48种减少为现阶段的35种;此外现阶段另有8种鱼类为外来种。目前潮白河流域内鲤科鱼类占物种总数的67%,且大多数为小型低营养级鱼类,流域内占比最高的优势种是宽鳍(Zacco platypus)。本研究还以Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou′s均匀性指数分析评估了潮白河流域内6条河流的鱼类多样性程度和空间变化,结果显示,流域内干流的多样性程度明显高于支流,密云水库上游河流明显高于下游河流,此外白河是本区域内多样性程度最高的河流,应加以重点保护。潮白河流域的密云水库是南水北调中线工程的受水水库,在这样的背景下,还应持续关注潮白河流域可能出现的外来物种问题。