徐州城市河流和湖泊的大型底栖动物群落结构及影响因子分析

对徐州市京杭运河市区段和市区湖泊云龙湖进行了大型底栖动物群落结构及影响因子的比较研究。结果显示:城市河流和湖泊生态系统中, 大型底栖动物种类较少、群落结构相对简单, 其中城市河流大型底栖动物的组成主要为水栖寡毛类和软体动物, 城市湖泊大型底栖动物主要组成为水栖寡毛类和摇蚊幼虫。除Margalef 物种丰富度指数外, 河流与湖泊的其他群落指数相差不大。聚类分析将两类生态系统中的大型底栖动物群落明显分为两组。CCA 结果显示云龙湖大型底栖动物群落的主要影响因子是pH 和溶解氧, 京杭运河徐州市区段大型底栖动物群落的主要影响因子是总磷和化学需氧量。     

淮河流域板桥水库大型底栖动物群落结构及水质生物学评价

为了解板桥水库大型底栖动物群落结构动态特征并对其水质进行生物学评价,在该水库设置15个采样点,于2014年1—11月按季节进行调查.结果表明: 在板桥水库采集到大型底栖动物17种,隶属于3门4纲5科,其中摇蚊幼虫8种、寡毛类4种、软体动物5种.铜锈环棱螺、河蚬、苏氏尾鳃蚓、粗腹摇蚊和雕翅摇蚊为现阶段板桥水库的重要物种.大型底栖动物密度、生物量和多样性指数存在空间和时间差异性.ANOSIM分析显示,大型底栖动物群落结构在不同区域和季节间均存在显著差异,其主要贡献物种为雕翅摇蚊、粗腹摇蚊和苏氏尾鳃蚓.经丰度 生物量比较曲线(ABC曲线)分析,板桥水库大型底栖动物群落稳定,结合物种多样性指数、生物学污染指数(BPI)和Hilsenhoff生物指数(BI)评价结果,板桥水库的水质处于轻度污染水平.     

长江中下游湖群大型底栖动物群落结构及影响因素

长江中下游地区是我国淡水湖泊分布最为密集的区域,其中面积大于10 km²的湖泊总面积占相同级别中国淡水湖泊总面积的51.3%。目前对本地区湖泊大型底栖动物研究主要是关于单个湖泊或几个湖泊之间的比较,将区域内湖泊作为一个整体来分析的研究较少。为揭示现阶段长江中下游浅水湖泊底栖动物群落现状及其主要影响因素,于2008年和2009年夏季对本地区5个湖群69个湖泊大型底栖动物和水化学进行了调查,并分析区域过程和局域环境条件在决定该地区底栖群落结构中的相对重要性。结果表明水体矿化度、电导率及氮磷指标在不同湖群间具有显著差异,而高锰酸盐指数、叶绿素a及营养状态指数无显著差异。密度方面,以寡毛类和摇蚊幼虫为优势类群的湖泊共46个,占总数量的66.7%,以螺类为优势类群之一的湖泊16个,占总数量的23.2%;生物量方面,以螺类为优势的湖泊数量最多(33个),占总数量的46.4%,但以寡毛类和摇蚊幼虫占优势的湖泊亦有27个,占总数量的39.1%,双壳类仅在9个湖泊占据优势。典范对应分析结果表明该地区底栖动物群落结构是局域环境条件和区域过程共同作用的结果,两类因子共解释了33.9%的底栖动物群落变异,其中局域环境因子占被解释量的48.1%,空间变量占35.4%。空间变量较高的解释量表明对整个长江中下游地区湖泊而言,区域过程对底栖动物的分布也起着非常重要的作用。     

滆湖底栖动物群落的时空变化及水质生物学评价

2009年5月-2010年2月对滆湖底栖动物群落进行了调查,并根据底栖动物群落结构对水质进行了生物学评价。结果表明:采集到底栖动物共35种,隶属于3门25属;优势种类为中国长足摇蚊(Tanypus chinensis)、霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)、苏氏尾鳃蚓(Branchiura sowerbyi)、克拉泊水丝蚓(L.claparedeianus)、中华河蚓(Rhyacodrilussinicus);滆湖底栖动物的年均密度为374.1ind·m-2,寡毛类对密度的贡献最大,占年均密度的77.4%,最大密度出现在夏季,春季最低,St14年均密度高于其他站点;滆湖底栖动物的年均生物量为17.78g·m-2,软体动物对生物量的贡献最大,占年均生物量的97.4%,夏季生物量最大,冬季最低,St14年均生物量明显高于其他各个站点;底栖动物的密度和生物量随季节变化明显,密度的季节变化表现为夏季>秋季>春季>冬季,生物量变化表现为夏季>春季>秋季>冬季;Shannon-Wiener多样性指数值(H’)、Margalef多样性指数值(D)、Pielou均匀度指数值(J)和BI指数值表明滆湖水体处于中度到重度污染状态。     

洱海流域湖泊大型底栖动物群落结构及空间分布

2009年5月对洱海及其流域内的海西海、茈碧湖和西湖3个小型湖泊进行底栖动物群落结构调查,以期阐明该流域湖泊底栖动物群落结构现状及其与水环境因子关系.结果表明:洱海底栖动物密度为1556ind·m-2,生物量8.9g·m-2.主要以摇蚊、霍甫水丝蚓和萝卜螺为密度优势种,相对丰度分别为43.5%、39.5%和8.6%;生物量优势种为刻纹蚬、萝卜螺和摇蚊.GIS插值显示,洱海北部密度最高,中部沿岸区生物量最高,南部密度和生物量均较低,Shannon多样性指数以湖岸区较高.其余3个湖泊以线虫、摇蚊科、颤蚓科和幽蚊科为主,其中以茈碧湖的密度和生物量最高(260.8ind·m-2和1.14g·M-2).CCA分析表明:洱海底栖动物主要受水体TP和Ca2+浓度的影响,贡献率分别为34%和27%;西湖与洱海群落组成最相似,主要由水体中较高的TN含量引起.对比历史数据可知,洱海寡毛类和摇蚊科比例继续增加,表明湖泊有机污染进一步加重.     

香溪河流域梯级水库大型底栖动物群落变化及其与环境的关系

分别于2005年10月和2011年10月对香溪河流域3个梯级水库的大型底栖动物群落进行了调查,探讨了大型底栖动物群落变化及其与环境的关系.结果表明:与2005年相比,2011年古洞口一级水库仍以寡毛类占优势,大型底栖动物总密度升高;古洞口二级水库中,摇蚊的优势度降低,前突摇蚊相对丰度由94.5％降低至35.5％,霍甫水丝蚓的相对丰度升至36.0％,总密度增加;香溪河库湾大型底栖动物群落发生很大变化,前突摇蚊取代颤蚓科种类成为绝对优势类群,相对丰度达到89.0％,而总密度降低,三峡水库水位剧烈波动对这一变化有推动作用.各水库大型底栖动物群落与环境因子的典型对应分析(CCA)结果表明,浊度较大的水体,前突摇蚊容易占优势,而颤蚓科的霍甫水丝蚓和正颤蚓则在水柱稳定性较高、底层水温较低的水体中更易占优势.     

南四湖大型底栖动物群落结构及水质生物学评价

2010年4—12月对南四湖大型底栖动物群落进行了季度调查,分析了底栖动物群落的时空动态,并进行了水质评价。调查期间共采集到底栖动物36种,其中寡毛类5种,软体动物10种,水生昆虫15种,其他动物6种。底栖动物的优势种为霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)、梨形环棱螺(Bellamya purificata)、长角涵螺(Alocinma longicornis)和红裸须摇蚊(Propsilocerusi akamusi),四者密度之和占总密度的88.1%。大型底栖动物的密度和生物量分别为1119 ind·m-2和83.23 g·m-2。底栖动物的种类数、优势种和现存量均呈现出明显的季节变化,空间分布差异亦较大。采用Shannon多样性指数、Margalef多样性指数和Hilsenhoff生物指数对南四湖的水质进行了综合评价,结果表明,南四湖总体上处于中污染状态,从季节上来看,春季和冬季的水质略好于夏季和秋季;从各湖区来看,南阳湖和昭阳湖处于重污染状态,独山湖处于中-重污染状态,微山湖处于中污染状态。     

太湖流域大型底栖动物群落结构及其与环境因子的关系

分别于2009年8月和2010年5月对太湖流域37个采样点的大型底栖动物进行调查采样.共采集到大型底栖动物69种,其中寡毛类15种,占21.7%;软体动物16种,占232%;甲壳动物5种,占7.2%;水生昆虫27种,占39.1%;多毛类6种,占8.7%.利用大型底栖动物的物种组成以及物种相对丰度,应用双向指示种(TWINSPAN)和无偏对应分析(DCA)将37个采样点分为4组.第1组的指示种为齿吻沙蚕和河蚬等多毛类及软体动物;第2组的指示种为太湖大螯蜚和方格短沟蜷等多毛类及软体动物;第3组的指示种为霍甫水丝蚓等环节动物;第4组的指示种为正颤蚓和摇蚊幼虫.典范对应分析(CCA)结果表明： 电导率和总氮是影响底栖动物分布的主要环境因子,铵氮、COD_Cr、透明度、叶绿素a、水深及硝态氮对底栖动物分布也有影响.     

溱湖湿地底栖动物群落结构调查

本研究于2008年至2012年每年两次对溱湖湿地5个采样点底栖动物群落结构进行调查。5个采样点共采集到底栖动物39种,其中软体动物9种,摇蚊类11种,寡毛类9种,其他类10种;优势种为耐污种群水丝蚓属(Limnodrilus sp.),优势度为28.5%。     

长荡湖大型底栖动物群落结构及水质生物学评价

2011年6月—2012年5月,对长荡湖大型底栖动物群落进行了逐月调查,并利用生物指数对水质进行生物学评价。结果表明:共采集到底栖动物28种,其中摇蚊科幼虫10种,水栖寡毛类7种,软体动物5种,其他类6种;铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)、霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)、中国长足摇蚊(Tanypus chinensis)、多巴小摇蚊(Microchironomus tabarui)、苏氏尾鳃蚓(Branchiura sowerbyi)和半折摇蚊(Chironomus semireductus)是现阶段长荡湖底栖动物的优势种;长荡湖10个监测点底栖动物年均密度为769 ind·m-2,年均生物量为74.89 g·m-2,并呈现出明显的空间变化;生物量较密度空间差异更大,生物量高值主要出现在湖泊四周的监测点,而在湖心开阔水域较低;Wright指数、Goodnight-Whitley指数、BPI指数及Shannon指数表明长荡湖水体处于轻-中度污染状态。     

基于MaxEnt模型的黄河三角洲滨海湿地优势植物群落潜在分布模拟

采用千米网格的方法,对黄河三角洲滨海湿地进行土壤采样和植被群落调查,利用MaxEnt模型和GIS空间分析技术,模拟该地区优势物种的潜在分布,定量分析优势物种的主导环境影响因子及其生态位参数.结果表明: 黄河三角洲滨海湿地的优势物种为柽柳、芦苇和盐地碱蓬.影响柽柳、芦苇和盐地碱蓬潜在分布的主导环境因子分别为硝态氮、盐分、坡度、镁、海拔和铵态氮,硝态氮、盐分、全磷、pH、海拔和铵态氮,硝态氮、盐分和铵态氮.黄河三角洲滨海湿地优势物种的存在概率与盐分呈正相关,与其他主导环境影响因子呈负相关.黄河三角洲滨海湿地优势物种的潜在核心适生区主要分布在滨海地区,芦苇的分布范围较柽柳和盐地碱蓬更广泛.     

环青海湖地区天然草地和退耕恢复草地植物群落生物量对氮、磷添加的响应

植物群落生物量反映了植被的初级生产能力, 是陆地生态系统碳(C)输入的最主要来源, 往往受到自然界中氮(N)、磷(P)元素供应的限制。该试验以青藏高原环青海湖地区的高寒草原为研究对象, 探讨了天然草地和退耕恢复草地植被群落生物量对N (10 g·m^-2)、P (5 g·m^-2)养分添加的响应。N、P添加显著增加了天然草地禾草的生物量, 进而促使地上总生物量显著提高。退耕恢复草地禾草和杂类草的生物量对N添加均有一致的正响应, 从而促使地上总生物量显著增加174%, 群落地上和地下总生物量显著增加34%; 而P添加对恢复草地生物量各项参数均无显著影响。回归分析显示: 天然草地植物群落地上生物量随土壤中NO₃^--N含量的增加而增加(p < 0.05), 退耕恢复草地植被地上、地下和总生物量均与土壤NO₃^--N含量显著正相关(p < 0.01), 说明环湖地区高寒草原植物生长主要受N供应的限制, P的限制作用随土地利用方式的转变和群落演替阶段的不同而变化; 相比天然草地, 恢复草地在现阶段植被初级生产力受N的限制作用更强烈, 土壤中可利用N含量是限制其植被自然恢复和重建的关键因子。     

Responses of plant community biomass to nitrogen and phosphorus additions in natural and restored grasslands around Qinghai Lake Basin

Aims Plant biomass reflects the primary productivity of community vegetation, and is the main resource of carbon input in the terrestrial ecosystem. It is usually limited by nitrogen (N) and phosphorus (P) availability in the soil. Alpine grassland around Qinghai Lake Basin has experienced extensive land-use changes due to the cultivation of native grassland and vegetation recovery on cropped land. In this experiment, two grassland types were chosen, natural alpine grassland (NG) and its adjacent restored grassland (RG), to determine the responses of plant community biomass to N and P additions with different land-use. Methods NH₄NO₃ and Ca(H₂PO₄)₂·H₂O were added in a completely randomized block design, with medium levels of 10 g N·m^-2 and 5 g P·m^-2. Soil NO₃^--N and available P contents, and the plant community biomass were measured in the two grasslands. Two-way ANOVA was used to determine the effects of nutrient additions on all measured indicators, and regression analysis was used to analyze the correlations between plant biomass and soil NO₃^--N and available P contents.Important findings Results showed: (1) N and P additions both increased grass biomass in the NG, and significantly elevated the total aboveground biomass, with the promoting effect of N addition higher than that of P addition; N addition significantly increased both grass and forb biomass in the RG, and markedly promoted the total aboveground biomass, while P addition had no effects on the functional groups and total aboveground biomass (p > 0.05). (2) N and P additions both had no effects on the belowground and total biomass in the NG, whereas N addition significantly increased the total biomass by 34% in the RG, which suggested that the effect of N limitation on the vegetation primary productivity was stronger in the RG at present stage. (3) The aboveground biomass in the NG increased with soil NO₃^--N content (p < 0.05), and the above- and below-ground as well as the total biomass were all positively correlated with soil NO₃^--N content in the RG (p < 0.01). These results indicated that the plant growth in alpine grassland around Qinghai Lake Basin was prone to N limitation, and the effect of P limitation changed with land-use. Soil available N might be the key limiting factor for vegetation restoration and reconstruction in the RG. The “Grain for Green” project (the land-use policy) and atmospheric N deposition are benefiting both plant growth and C accumulation in the alpine grassland ecosystem around Qinghai Lake Basin.     

物种多样性及环境因子对入侵植物空心莲子草群落稳定性的影响

为探讨外来入侵植物空心莲子草群落稳定性的驱动机制,在中国21°N-37°N范围内设置73个面积为10 mX 10 m的空心莲子草群落样地(陆生39个,水生34个),分别计算其Godron群落稳定性坐标值和4个α-物种多样性指数,并测定各样地的7项环境因子(经度、纬度、海拔、铵态氮、硝态氮、年均温和年均降雨量),采用回归...     

亚适宜温光环境下不同硝铵比营养液对黄瓜幼苗生长、氮吸收和代谢的影响

以‘中农26’黄瓜为试材,研究亚适宜温光(18 ℃/10 ℃,180±20 μmol·m^-2·s^-1)下不同硝铵比(26:2、21:7和14:14)营养液对黄瓜幼苗生长和生理特性的影响.结果表明:硝铵比为21:7处理的黄瓜总根长最长、根体积和根表面积最大、根尖数最多;根中H⁺-ATPase活性最高;硝态氮转运蛋白(NRT)和铵转运蛋白(AMT)基因表达量也升高,提高了根系的氮吸收能力;叶中硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合酶(GOGAT)活性较高,提高了体内氮代谢能力,使黄瓜氮含量和干物质积累显著增加.亚适宜温光下,营养液中硝铵比为21:7时,黄瓜幼苗干质量分别比26:2和14:14处理增加14.0%和19.3%.亚适宜温光下,可通过调整营养液中硝铵比,提高黄瓜氮吸收与代谢能力,缓解亚适宜温光对黄瓜幼苗的不利影响,促进黄瓜生长.     

苦草根系对硝氮和氨氮的吸收

硝氮(NO₃^--N)和氨氮(NH₄⁺-N)是湖泊沉积物间隙水生物可利用氮源的主要形态。论文通过稳定性同位素¹⁵N示踪技术,通过模拟实验分别研究了苦草根系对NH₄⁺-N和NO₃^--N的吸收及其与氮浓度的关系。结果显示,苦草(Vallisnerianatan)根系对NH₄⁺-N的吸收显著高于NO₃^--N;根系吸收氮后向叶转移,而且NO₃^--N为氮源时其转移速率较高;NH₄⁺-N浓度的变化对苦草吸收NO₃^--N有影响,当NH₄⁺-N浓度小于0.072mmol/L时,根系对NO₃^--N的吸收随NH₄⁺-N浓度的增加而增加,随后降低并趋于平稳;同时,NO₃^--N浓度对苦草吸收NH₄⁺-N也有类似的影响。     

氮素形态对樱桃番茄果实发育中氮代谢的影响

以樱桃番茄为材料,采用基质 营养液共培养的方法,研究了全硝态氮(NO₃^-）、铵态氮和硝态氮配施（75%NO₃^-∶25%NH₄⁺）及全铵态氮（NH₄⁺）营养对樱桃番茄果实氮代谢及硝酸还原酶（NR）和谷氨酰胺合成酶（GS）基因表达的影响.结果表明： 铵态氮和硝态氮配施处理下樱桃番茄的单果质量比全硝态氮处理略有增加,且果实中NH₄⁺、总氨基酸、氮含量和氮素累积量均显著高于全硝态氮处理;全硝态氮及铵态氮和硝态氮配施处理下果实NR活性及其基因表达没有明显差异,但都显著高于全铵态氮处理;铵态氮和硝态氮配施处理下果实GS活性都高于全硝态氮处理.不同形态氮素及配施处理下,同工酶GS1（胞质型GS）和GS2（叶绿体型GS）的表达与GS的活性不一致,说明氮素对GS活性的影响主要发生在转录后水平.     

三门湾大型底栖动物群落结构及其与环境因子的关系

为了解三门湾大型底栖动物群落的现状和动态变化,分别于2015年11月、2016年2月、5月和8月在三门湾海域用阿氏拖网对大型底栖动物进行调查。结果表明: 经鉴定,大型底栖动物有119种,主要类群为鱼类、甲壳类和软体动物,占种类总数的79%。大型底栖动物全年优势种为细螯虾、长额超刺糠虾和六丝钝尾虾虎鱼,不同季节优势种的变化明显,种类差异性较大。大型底栖动物的年平均生物量和平均栖息密度分别为0.025 g·m^-2和0.07 ind·m^-2。三门湾大型底栖动物各季节的Shannon多样性指数为2.21～3.18,Margalef物种丰富度指数为3.25～3.78,Pielou均匀度指数为0.53～0.79。ABC曲线分析显示,在春季和冬季,群落受到中等程度干扰;而在夏季和秋季,群落受到轻微扰动。典范对应分析结果显示,水深、温度、盐度和pH值是影响大型底栖动物群落的最主要环境因子。     

不同施氮水平下杨树-苋菜间作系统对土壤氮素流失的影响

采用田间试验方法,研究了杨树 苋菜间作系统,即株行距2 m×5 m(L₁)和2 m×15 m(L₂)在0(N₀)、91(N₁)、137(N₂)和183(N₃) kg·hm^-2施氮水平下的土壤氮素流失特征.结果表明: 不同施氮水平对地表径流量、淋溶量和土壤侵蚀量的控制效果均为L₁＞L₂＞L₃ (单作苋菜);L₁、L₂地表径流量分别比L₃降低65.1%、55.9%;L₁、L₂距林带0.5 m处淋溶量比L₃降低30.0%、28.9%,距林带1.5 m处淋溶量比L₃降低25.6%、21.9%;L₁、L₂土壤侵蚀量分别比L₃降低65.0%、55.1%.对地表径流和淋溶损失中TN、NO₃^--N、NH₄⁺-N流失量的控制效果均为L₁＞L₂＞L₃;常规施氮(91 kg·hm^-2)水平下,L₁地表径流中TN、NO₃^--N、NH₄⁺-N流失量较L₃分别降低62.9%、45.1%、69.2%,L₂较L₃分别降低23.4%、6.9%、46.2%;杨树间作密度越大、距离林带越近,对土壤NO₃^--N、NH₄⁺-N的淋溶损失削减作用越强.同一间作密度下,随着施氮量的增加,地表径流中NO₃^--N流失比例减少,NH₄⁺-N流失比例增加;淋溶流失中
NO₃^--N、NH₄⁺-N浓度变化趋势一致,均为 N₃＞N₂＞N₁＞N₀.     

基于高通量测序的缢蛏及其养殖池塘菌群结构的季节变化

为探究缢蛏养殖过程中养殖环境和缢蛏体内的细菌群落结构季节变化特征及其与环境因子的相关性,采用高通量测序技术对缢蛏养殖池塘的水体、沉积物及缢蛏内脏团细菌菌群进行了研究.结果表明: 水体中冬季的细菌菌群结构与其他3季差异显著,沉积物和缢蛏内脏团4季的细菌菌群结构均无显著差异.水体各季节细菌群落的Shannon多样性指数无明显差异,沉积物及缢蛏内脏团细菌群落Shannon多样性指数夏季最低,冬季最高.门水平上,蓝细菌门、变形菌门和拟杆菌门为水体的优势菌群;变形菌门、绿弯菌门和拟杆菌门为沉积物的优势菌群;柔膜菌门和变形菌门为缢蛏内脏团的优势菌群.属水平上,水体冬季的优势菌属为NS3a_marine_group,而其余3季为聚球藻属;沉积物优势菌属为厌氧绳菌科下的一类菌属norank_f_Anaerolineacea和硝化螺旋菌属;内脏团优势菌属为支原体属和弓形菌属.环境因子与菌群的相关性分析表明: 水体的优势菌属聚球藻属与水温、化学需氧量(COD)、PO₄^--P、NH₄⁺-N、pH和透明度呈正相关;沉积物的优势菌属厌氧绳菌科菌属norank_f_Anaerolineacea与COD、水温、总磷呈正相关;缢蛏内脏团的优势菌属支原体属与水温、pH、NH₄⁺-N、PO₄^--P和透明度呈正相关.这表明不同季节的缢蛏养殖池塘及缢蛏体内细菌群落结构及多样性差异较大,水体细菌菌群受养殖环境的影响明显,尤其是水温及氮磷含量.