中新天津生态城夏季不同生境中啮齿动物群落与环境因子的关系

2008 年6 月至8 月在中新天津生态城采用铗日法调查啮齿动物,运用冗余分析研究啮齿动物群落与环境因子的关系。在7 个生境中,啮齿动物种群密度(只/100 铗/ hm2 ) 以村落(8.33)、蓟运河岸(8.00)、公路(7.00)和芦苇地(6.00)等4 个生境较高,而碱蓬地(1.00)、河口(1.00)和盐池(0.66)等3 个生境较低。物种多样性指数(H)以村落(1.97) 和公路(1.68) 最高,芦苇地(1.40)和蓟运河岸(1.18)次之, 盐池(1.00)、碱蓬地(0.92)和河口(0.92)最低。群落相似系数表明,不同生境啮齿动物群落结构有所不同,这种差异与环境因子相关。冗余分析(RDA) 表明,水体盐度(F = 6.30, P = 0.016) 和植被盖度(F =4.60, P = 0. 026) 对啮齿动物群落组成的影响达到显著水平(P < 0. 05), 而其它环境因子达不到显著水平(P> 0.05)。因此,水体盐度和植被盖度是影响中新天津生态城夏季啮齿动物群落结构的关键环境因子。     

东辽河流域河湖光学吸收特性的季节变化

吸收特性是水体重要的光学特性,也是建立水色反演分析模型的基本参数.本文利用2011年6、9、10月在二龙湖和2012年10月在东辽河的实测数据,通过测定水体营养水平和颗粒物、有色可溶性有机物(CDOM)等光学活性物质的吸收系数,分析了东辽河河湖的光学物质吸收特性和季节变化.结果表明: 二龙湖水体9月处于富营养状态,6月营养水平较低,10月则处于中营养水平;东辽河随采样点位置的差异呈现不同程度的富营养化.水体各组分的吸收系数均随营养水平的增加而逐渐增大.6、10月二龙湖水体总悬浮颗粒物吸收光谱与非色素颗粒物吸收光谱相似,在总吸收中占主导作用的是CDOM;9月总悬浮颗粒物吸收光谱则与浮游植物吸收光谱类似,浮游植物的吸收对总吸收的贡献率最大.6、9月二龙湖浮游植物吸收系数[a_ph(440)]与总磷(TP)呈正相关,6月二龙湖a_ph(440)与溶解有机碳(DOC)呈正相关,非藻类颗粒物吸收系数[a_d(440)]仅与叶绿素a浓度(Chl a)具有相关性.二龙湖(9月)与东辽河a_ph(675)均与Chl a、卡尔森指数(TLI)相关性较好.东辽河流域的河湖水体光学特性存在比较明显的差异:东辽河水体的浮游植物吸收光谱曲线展现出了两种不同类型,浮游植物、非藻类颗粒物、CDOM的贡献率随采样点的不同而相差较大;营养水平较高的9月二龙湖与东辽河水体浮游植物主导了水体光谱吸收,而在二龙湖营养水平较低的月份中(6、10月),颗粒物与CDOM共同主导水体光谱吸收;6月二龙湖与10月东辽河水体CDOM的组成为大分子颗粒物,而9与10月其组成更趋向于小分子颗粒物.     

苜蓿草地生境丧失与破碎化对昆虫物种丧失与群落重建的影响

生境破碎化包括生境丧失与破碎化两个相对独立的过程,为探讨这两个过程各自对生物多样性的影响,本文利用苜蓿草地实验模型系统(EMS)构建了36个小区研究不同生境丧失与破碎化对昆虫群落及不同类群的影响,包括18个破碎化小区与18个连续小区,破碎化小区全部采用1 m×1 m(H=1)破碎,连续小区苜蓿连片(H=0),生境丧失采...     

具年龄结构的种群在破碎化生境中的空间分布模型

随着人类和其他生物赖以生存的环境破碎化程度的加剧,许多以前是连续分布的物种,目前不得不在破碎化生境(斑块)中求生存,所以,种群在破碎化生境(斑块)中分布问题的研究对生物保护和生境重建意义重大．本文运用Leslie矩阵和Markov链建立了一个具年龄结构的种群在破碎化生境中随时间动态变化的分布模型,讨论了种群在该生境中持续存在以及灭绝的条件．     

生境破碎化对丹顶鹤巢位选择的影响

1985、1995年和1998年4－5月,采用查阅保护区历史资料及实地调查方法,对辽宁双台河口国家级自然保护区内丹顶鹤（Grus japonensis)的主要营巢地－东郭苇场和赵圈河苇场的生境破碎化及丹顶鹤在2片苇场中的营巢状况和繁殖种群数量变动情况作了系统的考察和研究,发现丹顶鹤的营巢生境破碎严重,已由成片的芦苇湿地变成91个斑块,其中最小营巢斑块面积为0．37km^2,最小巢间距为304m,比过去资料记载的最小巢区面积缩小了0．72km^2,但繁殖种群数量变动不大,多年来一直维持在30对左右,丹顶鹤为了适应变化了的环境,已采取了缩小巢区面积的生态适应对策。     

厦门后溪水质与流域景观特征沿城乡梯度的变化分析

基于河流水质观测数据和Landsat 8影像数据,分析厦门后溪2013至2017年干季和湿季的水质时空变化特征,研究沿城乡梯度河流水质变化与流域景观特征的关系。结果表明:后溪上游(饮用水水源地水体)和下游(景观水体)溶解氧(DO)分别符合《地表水环境质量标准(GB3838—2002)》Ⅱ类标准和Ⅴ类标准,但是总氮(TN)和总磷(TP)有不同程度的超标,其中TN的超标比例较高。后溪上游土地利用类型中70%以上为林地,具有涵养水源、保护水质的作用;下游建设用地和耕地比重增加,TN、TP和叶绿素a (Chl a)显著高于上游。耕地和建设用地是提高TN、TP和Chl a等水质参数的主要土地利用类型,斑块密度、香农多样性指数和源汇景观指数与各水质指标也显著相关。冗余分析表明,流域景观特征可解释70%以上水质变化,对TN和TP的影响在湿季更大,而对Chl a的影响在干季较大。土地利用组成、配置、距离、高程和坡度对流域水质均有较大影响,其中土地利用组成对Chl a的影响较大,而景观指数则对TN和TP的影响较大。因此,在流域尺度加强土地利用的规划与综合管理,通过减少和控制地表径流面源污染的途径在一定程度上可降低人类活动对水质的不良影响。     

长江口冬季和春季浮游植物的粒级生物量

根据2005年2月28日—3月10日和5月30日—6月4日在长江口及其邻近水域进行的多学科综合外业调查,报道了冬季和春季浮游植物粒级生物量的空间分布和组成特征,并探讨了影响浮游植物粒级生物量的环境因子.结果表明：冬季长江口及其邻近水域表层叶绿素a平均浓度为1.28 mg·m^-3,高值区集中在口门附近;小粒径浮游植物（<20 μm）对浮游植物生物量的贡献率为66.7%,但在冲淡水区大粒径浮游植物（>20 μm）占据优势.春季长江口及其邻近水域表层叶绿素a浓度大幅增加,口门内、外的平均值分别为0.67和6.03 mg·m^-3,122.5°—123.0° E间水域因水华爆发出现显著的叶绿素a高值区;小粒径浮游植物对浮游植物生物量的贡献高达83.5%,其优势在水华区尤为明显.典型站位浮游植物粒级生物量的垂向分布显示,2种粒径浮游植物叶绿素a浓度的差异随水深增加而减小,至底层二者浓度相当.根据所获的环境因子资料,盐度和营养盐是影响长江口及其邻近水域浮游植物粒级生物量分布和组成的重要环境因子.     

常熟新建水源地湖泊轮叶黑藻和穗状狐尾藻的生长差异及对水环境的影响

为了探明沉水植物群落构建对新建水源地湖泊水环境的作用效果,于2019年5—11月在常熟新建应急水源地湖泊比较研究了轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)和穗状狐尾藻(Myriophyllum spicatum)两种沉水植物在人工栽种条件下的生长及对水质和叶绿素a(Chl.a)的影响。结果表明:两种沉水植物在试验湖泊均可正常生长,二者的生物量在5月至9月均呈上升趋势,但轮叶黑藻在5—7月处于快速生长期,而穗状狐尾藻在7—9月处于快速生长期;轮叶黑藻的衰亡期较穗状狐尾藻早,且衰亡过程持续时间短, 11月轮叶黑藻完全衰亡,而穗状狐尾藻仍处于衰亡中期。两种沉水植物在生长期均可有效降低水体Chl.a浓度,对藻类生长起到抑制作用,但是在衰亡期会造成水体营养水平上升, Chl.a浓度升高。由总磷(TP)、总氮(TN)、高锰酸盐指数(COD_Mn)、Chl.a、溶解氧(DO)和透明度(SD)计算综合隶属函数值表明在两种沉水植物生长的高峰期,沉水植物组的水质状况优于对照组,衰亡期水质趋于恶化。Pearson相关分析表明轮叶黑藻生物量与Chl.a存在显著负相关关系,轮叶...     

荒漠地区柠条种实害虫对寄主斑块质量与格局的反应

以宁夏中东部荒漠区为景观背景,选择人工固沙次生林地、流动风积沙地和沙壤土质丘陵地3种生境类型共18块天然或人工种植的柠条林斑块,研究了柠条豆象、豆荚螟和柠条种子小蜂3种柠条种实害虫对寄主植物斑块质量、斑块面积和空间格局的反应.结果显示:3种柠条种实害虫对寄主植物的为害率与斑块质量、斑块格局和昆虫自身迁移能力有关.对斑块质量的反应受到斑块尺度大小的影响,在不同的生境类型间,种实害虫的为害率差异显著(P<0.05),以人工固沙次生林地的为害率最高,其次为沙壤土质丘陵地,流动风积沙地相对较低.在小斑块格局中,柠条种实害虫数量的发生与寄主植物斑块的面积、破碎化程度存在一定的相关性,斑块面积减少、生境破碎化程度增加能够降低移动能力较强的豆荚螟(r=0.365)的为害率,而对移动能力较弱的柠条豆象(r=0.160)、柠条种子小蜂(r=0.193)则没有明显影响.斑块边缘效应强度和景观斑块周边资源互补对种群密度具有正相关的影响.     

长江口赤潮高发区浮游植物与水动力环境因子的分布特征

报道了2002年春季长江口海域(30°50′～31°50′N,121°50′～123°00′E)的22个大面观察站和一个昼夜连续观察站的水样和网样浮游植物的种类组成、丰度分布与水动力环境因子、营养盐的关系．结果表明,长江口区共有浮游植物5门45属110种．主要赤潮生物优势种为中肋骨条藻(Skeletonema castaturn)和具齿原甲藻(Prorocentrum dentatum)等．浮游植物丰度的昼夜变化白天大于夜间,垂直分布不明显．浮游植物主要生态类型可划分为：沿岸河口低盐半咸水类群、沿岸偏低盐广布性类群、外海高盐暖水性类群等．长江口区浮游植物丰度在1．6×10^3～75．2×10^3个.dm-3．浮游植物的种类组成和丰度分布与长江冲淡水密切相关．在该区域存在三股不同性质的水,即长江河口水、长江冲淡水及外海水(台湾暖流)影响着浮游植物的分布．     

The Status and Characteristics of Eutrophication in the Yangtze River (Changjiang) Estuary and the Adjacent East China Sea, China

Eutrophication has become increasingly serious and noxious algal blooms have been of more frequent occurrence in the Yangtze River Estuary and in the adjacent East China Sea. In 2003 and 2004, four cruises were undertaken in three zones in the estuary and in the adjacent sea to investigate nitrate (NO₃–N), ammonium (NH₄–N), nitrite (NO₂–N), soluble reactive phosphorus (SRP), dissolved reactive silica (DRSi), dissolved oxygen (DO), phytoplankton chlorophyll a (Chl a) and suspended particulate matter (SPM). The highest concentrations of DIN (NO₃–N+NH₄–N+NO₂–N), SRP and DRSi were 131.6, 1.2 and 155.6 μM, respectively. The maximum Chl a concentration was 19.5 mg m⁻³ in spring. An analysis of historical and recent data revealed that in the last 40 years, nitrate and SRP concentrations increased from 11 to 97 μM and from 0.4 to 0.95 μM, respectively. From 1963 to 2004, N:P ratios also increased from 30–40 up to 150. In parallel with the N and P enrichment, a significant increase of Chl a was detected, Chl a maximum being 20 mg m⁻³, nearly four times higher than in the 1980s. In 2004, the mean DO concentration in bottom waters was 4.35 mg l⁻¹, much lower than in the 1980s. In comparison with other estuaries, the Yangtze River Estuary was characterized by high DIN and DRSi concentrations, with low SRP concentrations. Despite the higher nutrient concentrations, Chl a concentrations were lower in the inner estuary (Zones 1 and 2) than in the adjacent sea (Zone 3). Based on nutrient availability, SPM and hydrodynamics, we assumed that in Zones 1 and 2 phytoplankton growth was suppressed by high turbidity, large tidal amplitude and short residence time. Furthermore, in Zone 3 water stratification was also an important factor that resulted in a greater phytoplankton biomass and lower DO concentrations. Due to hydrodynamics and turbidity, the open sea was unexpectedly more sensitive to nutrient enrichment and related eutrophication processes.     

长江口及其邻近水域叶绿素a的垂直格局及成因初析

根据2005年9月~2006年5月逐季进行的4次多学科综合调查, 报道了长江口及其邻近水域叶绿素a的垂直分布特征, 并探讨了环境因子和长江冲淡水过程对浮游植物生物量垂直分布的影响。结果表明, 水柱平均叶绿素a在春季最高、冬季最低, 高值区位置因季节而异, 常出现在低盐或等盐线密集的水域; 河口区和外海区水体垂向混合均匀, 除夏季外叶绿素a的垂直变化均较小; 冲淡水区水体呈现层化特征, 叶绿素a高值集中分布在浅层水体。低盐的长江冲淡水占据上层水体, 良好的营养盐条件促进了浮游植物的生长; 外海高盐水控制的下层水体, 较低的营养盐浓度和较弱的光强不利于浮游植物生物量的积累。     

Variation in penaeid shrimp growth rates along an estuarine salinity gradient: Implications for managing river diversions

Freshwater inflows from river diversions may affect nekton populations by altering the salinity and temperature of estuarine waters. To investigate the influence of these environmental variables on the growth and survival rates of brown shrimp Farfantepenaeus aztecus and white shrimp Litopenaeus setiferus, we conducted field experiments in May and September 2007 to expose experimental animals to the range of different combinations of salinity and water temperature that commonly occur in an estuarine environment. Growth rates for shrimp held in mesocosms for approximately 7 days were compared among four locations and three treatments; locations were identified by the dominant marsh vegetation and distance from the Gulf of Mexico (low to high salinity: Intermediate, Brackish, Saline UE = Saline Up Estuary, Saline DE = Saline Down Estuary). At each location, the treatments were replicated four times and included shallow water with additional food, shallow water without food added, and deeper water (an attempt to expose animals to lower temperatures). Our experiments were designed to test the null hypothesis that shrimp growth and survival rates did not differ by location or treatment. Both brown shrimp and white shrimp grew more slowly at the Intermediate than higher salinity locations. Potential prey (benthic infauna) biomass was relatively low at both the Intermediate and Brackish locations in May, and both shrimp species consistently grew faster in mesocosms where food was added. We conclude that reduced growth in low salinity environments is likely due to the combined effects of increased metabolic costs and less food in these areas. River diversions that reduce estuarine salinities over a large portion of available habitat during peak recruitment periods may reduce overall growth rates and shrimp productivity in the affected areas.     

利用导数光谱估算珠江河口水体悬浮泥沙浓度

悬浮泥沙不仅影响水体的生态状况,而且对河口地貌及岸线的演变起到重要作用。高光谱技术可用于船载、机载及星载的光学传感器上,被认为是监测光学复杂水体的有效工具。为研究高光谱技术在河口悬浮泥沙监测应用中的可行性,于2004年5月及2006年8月,在珠江口进行了两个航次的现场水质采样及同步光谱测量。测量的原始遥感反射率光谱的分辨率为0.38nm,处理成为10nm的带宽,并进一步处理成导数光谱。以悬浮颗粒物(SPM)表征悬浮泥沙,分析了SPM和各光谱间的相关性。结果显示,一阶导数光谱,特别是605nm,可用于河口水体的SPM估算。该研究结果可应用到光学复杂河口水体的悬浮泥沙现场监测,并且对Hyperion及环境1号等卫星成像高光谱数据有潜在的应用价值。     

春末三峡大坝首次蓄水期长江口浮游植物群集

根据2003年6月三峡大坝第1次蓄水期长江口及其邻近水域(28°-33°N,120°-125°E)34个测站采集的浮游植物水样,报道了该水域浮游植物群集特征.结果表明:调查区浮游植物以硅藻和甲藻为主,伴有少量的绿藻和金藻.浮游植物细胞丰度介于0.2～1504.2 cells·ml-1,平均为72.7 cells·ml-1,主要优势物种为骨条藻(Skeletonema sp.)、具齿原甲藻(Prorocentrum dentatum)和锥状施克里普藻(ScrippsieUa trochoidea).调查区表层两个浮游植物密集区分别位于北部的冲淡水域和西南部近岸水域.浮游植物细胞丰度最大值出现在中层(10m层),最小值出现在底层.冲淡水域的优势物种是骨条藻,主要出现在表层;而在长江冲淡水与台湾暖流、黄海混合水交汇的水域,优势物种为具齿原甲藻,主要分布在表层和中层.     

RESPONSES OF THE PHYTOPLANKTON COMMUNITY GROWTH RATE TO NUTRIENT PULSES IN VARIABLE ESTUARINE ENVIRONMENTS

In estuaries, phytoplankton are exposed to rapidly changing conditions that may have profound effects on community structure and function. In these experiments, we evaluated the growth, productivity, and compositional responses of natural phytoplankton communities exposed to limiting nutrient additions and incubation conditions typical of estuarine habitats. Mesocosm bioassays were used to measure the short-term (2-day) growth rate, primary productivity, and group-specific biomass responses of the phytoplankton community in the Neuse River Estuary, North Carolina. A three-factor (mixing, sediment addition, and nutrient addition) experimental design was applied using 55-L mesocosm tanks. Growth rates were determined using the ¹⁴C photopigment radiolabeling method, and the abundance of algal groups was based on quantification of chemosystematic photopigments by HPLC. For Neuse River Estuary phytoplankton communities, stratified (nonmixed), turbid, and low-nitrate conditions favored increases in cryptomonad biomass. Mixed, turbid, high-nitrate conditions were favorable for increased primary productivity and chlorophytes, diatoms, and cyanobacteria. The highest community growth rates occurred under calm, high-nitrate conditions. This approach provided an assessment of the community-level phytoplankton responses and insights into the mechanisms driving blooms and bloom species in estuarine waters. The ability to rapidly alter growth rates to capitalize on conditions conducive for growth may play an important role in the timing, extent, and species involved with blooms in estuarine waters. Adaptive growth rate responses of individual species, as well as the community as a whole, further illustrate the sensitivity of estuarine ecosystems to excessive N inputs.     

中国主要入海河流河口集水区划分与分类

采用GIS技术开展中国主要入海河流的流域边界及其汇水单元、河口集水区的划分及其分类。基于ArcGIS水文分析模块划分出15条入海河流的汇水单元,并通过5种不同汇水单元面积等级的划分来表达各入海河流汇水单元的详细程度;划分的流域面积与相关文献资料对比偏差在10%以内;在流域与汇水单元划分的基础上,基于感潮河段的数据收集,确定出88个中国主要入海河流的河口集水区。通过建立分类指标体系,采用聚类分析方法,划分出5类河口:第一类EDA主要分布在环渤海地区、山东半岛和广东沿海;第二类EDA主要分布在长江口和杭州湾周围;第三类EDA主要分布在江苏北部沿海和辽东半岛;第四类包括山东江苏交界处沿海、江苏南部沿海;第五类主要分布在福建浙江沿海、珠江口、长江口、海河口附近、辽河河口附近,并利用快速生物评价法验证河口分类的合理性。研究成果可为进一步开展我国近海河口和海域营养盐基准制订与生态分区提供基础空间数据与方法借鉴。     

长江口及邻近海域富营养化指标响应变量参照状态的确定

对长江口富营养化指标中的响应变量进行了筛选,并在长江口分区的基础上,运用参照点或观测点指标频数分布曲线法,对1992年-2010年的数据进行分析,确定了长江口外海区和舟山海区富营养化指标中响应变量的参照状态.选择叶绿素a和底层溶解氧作为响应指标的必选指标,浮游植物密度和CODMn作为辅助指标.经分析,长江口口外海区叶绿素a、浮游植物密度、CODMn和底层溶解氧的春夏秋3个季节的参照状态分别为0.87mg,/m3,17.44× 103个/L,0.42mg/L,8.36mg/L;1.88mg/m3,25.96×103个/L,0.56mg/L,4.22mg/L;0.84mg/m3,12.10×103个/L,0.46mg/L,6.95mg/L;舟山海区叶绿素a、浮游植物密度、CODMn和溶解氧的春夏秋3个季节的参照状态分别为0.73mg/m3,6.77×103个/L,0.51 mg/L,8.75mg/L;1.00mg/m3,9.72×103个/L,0.37mg/L,5.94mg/L;0.78mg/m3,4.59×103个/L,0.55mg/L,7.40mg/L.本研究确定的参照状态值能较为客观的反映该海域的富营养化参照状态,且不同分区,不同季节间的指标的参照状态亦存在着显著的差异.     

基于耳石微化学的长江安徽和县江段刀鲚生境履历重建

为了解长江刀鲚(Coilia nasus)的“生境履历”, 利用电子探针微区分析技术研究了2015年5月17日在长江安徽和县江段捕获的刀鲚短颌鲚与长颌鲚类型耳石Sr和Ca微化学特征。短颌鲚的耳石Sr/Ca值变化动态为2类, 一类比值稳定在2.00左右(1.65±0.87—2.03±0.96), 反映了其纯淡水的生境履历; 另一类比值波动显著, 不仅具有对应淡水生境的低值(2.39±1.18—2.63±0.85), 还具有对应半咸水生境的高值(3.22±1.17—3.29±1.14), 显现了其江海生活的生境履历。长颌鲚耳石的Sr/Ca值均波动显著, 同时具有对应淡水生境的低值(1.35±1.07—2.37±1.04)和半咸水、海水生境的高值(3.47±1.09—8.35±1.25), 表现了其均为溯河洄游的生境履历。Sr面分析结果也与上述Sr/Ca值的结果相印证。长江安徽和县江段刀鲚资源组成复杂, 群体可由纯淡水型和江海生活型的个体共同组成。