广东鉴江水系底栖硅藻多样性与时空分布特征

为了解广东省鉴江水系底栖硅藻多样性和时空分布特征,对全流域进行了底栖硅藻采样调查。结果表明,从19个采样点4次采样中共检出底栖硅藻10科52属242种,其中舟形藻属(Navicula)、菱形藻属(Nitzschia)和异极藻属(Gomphonema)是优势类群,出现频次和相对丰度较高。硅藻多样性指数(丰富度、真香农多样性指数和真辛普森多样性指数)随河流等级呈现一定的空间分布特征,但它们季节变化不明显。底栖硅藻群落相异性在上游和下游河段较高,从一级到三级河流递减,四级河流又增加。底栖硅藻群落结构空间变化明显,季节变化显著。群落丰富度的稀疏曲线表明,热带河流底栖硅藻群落以400个体计数,不能完整反映底栖硅藻多样性。这些为鉴江水系河流健康监测和水生态保护奠定了基础。     

基于着生藻类的太子河流域水生态系统健康评价

本研究以辽宁省太子河流域为研究范例,调查了全流域范围内69个样点的着生藻类群落和水环境理化特征,并在此基础上应用硅藻生物评价指数(DBI)和生物完整性评价指数(P-IBI),同时结合栖息地环境质量评价指数(QHEI),对太子河流域水生态系统进行健康评价。结果表明,太子河流域着生藻类群落结构具有明显的空间异质性,CCA结果显示驱动着生藻类群落结构形成的水环境因子为电导率、总溶解固体和总氮。虽然DBI、P-IBI和QHEI在太子河流域某些河段上的评价结果有较大出入,但从全流域尺度上看,DBI、P-IBI和QHEI的评价结果基本一致,表现为太子河上游健康状况较好,中游健康状况一般,而下游健康状况较差。文中讨论了水环境理化因子与着生藻类群落结构的相互关系,并对比分析了DBI、P-IBI和QHEI这三种河流健康评价方法。     

扎龙湿地硅藻植物群落季节变化及其对环境的响应

扎龙湿地位于黑龙江省西部、松嫩平原乌裕尔河下游,是我国北方同纬度地区最完整的湿地。于2012年春、夏、秋3季,对扎龙湿地6个代表性区域进行硅藻标本采集,经观察鉴定,发现硅藻植物140个分类单位,包括121种19变种,隶属于2纲6目9科30属。羽纹纲物种较丰富,占总种类数的95%。硅藻植物群落呈现明显的季节演替,秋季硅藻种类丰富度及相对丰度明显高于春、夏两季,优势种多以淡水、半咸水、喜弱碱的种类为主,优势种与水体的盐度和酸碱度存在一定的响应关系。应用典范对应分析(Canonical Correspondence Analysis,CCA)探讨硅藻植物群落变化与环境因子之间的关系。CCA结果显示在扎龙湿地中,水温、电导率、pH、溶解氧是影响硅藻群落结构变化的主要因素,此外总氮、总磷也是硅藻群落季节演替的重要驱动因子。结合硅藻植物多样性指数和硅藻商对扎龙湿地水质进行综合评价,结果显示扎龙湿地整体为中-寡污带水体,部分水域水质较清洁,少数样点受人为因素影响,呈轻污染。     

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。     

广东省增江菱形藻属群落分布的时空特征

底栖硅藻是河流生态监测常用的生物监测指标, 为了解底栖硅藻中的菱形藻属(Nitzschia)分布格局及其对环境的指示作用, 于2010 年5 月、9 月和2011 年1 月对广东省增江的21 个采样点进行底栖硅藻采样调查和监测, 分析了底栖硅藻中菱形藻属的分布特征及群落结构与环境因子的关系。三次采样中共检出菱形藻属26 种, 其多样性(丰富度和真辛普森多样性指数)随河流等级呈先升高后下降的空间分布特征。3 种优势种(克劳斯菱形藻、谷皮菱形藻和亚针尖菱形藻)相对丰度的时空分布存在差异: 如克劳斯菱形藻的相对丰度在下游较高, 而亚针尖菱形藻在中游较高; 2011 年1 月采样中的谷皮菱形藻相对丰度明显低于2010 年5 月和9 月。逐步回归表明, 环境因子对菱形藻属相对丰度变化的解释率较高, 三个次采样季节的解释率(Adjusted R2)在60%左右。2010 年9 月和2011 年1 月两次采样的冗余分析中, 环境因子均能显著解释菱形藻属群落的变异, 解释量分别为43.7%和37.9%。多元方差分析表明, 菱形藻属群落结构空间变化明显, 季节变化显著。     

桂江流域附生硅藻群落特征及影响因素

研究了桂江流域水质、土地利用、地理因素对河流附生硅藻群落的影响。结果显示,桂江流域电导率(Conductivity,Cond.)由下游至源头呈降低趋势,其它水质参数变化趋势不明显。主成分分析(Principle Component Analysis,PCA)显示前两个主成分共解释了56.2%的水质特征,第一轴反映了氨氮(NH4-N)、硝氮(NO3-N)、总氮(Total Nitrogen,TN)的变化梯度,第二轴反映了水温(WT)、pH、Cond.、溶解氧(Dissolve Oxygen,DO)的变化梯度。桂江流域硅藻特定污染敏感指数(Specific PolluoSensitivity Index,IPS)和硅藻生物指数(Biological Diatom Index,IBD)下游低于源头,差异不显著,与多项水质、土地利用以及地理因子呈线性显著相关。24个样地共发现112种硅藻,丰富度大于5%的37种,丰富度最大的几个种类依次为Achnanthidium minutissimum,A.pusilla,A.tropica,Cymbella laevis。对应分析(Corresponding Analysis,CA)显示桂江流域存在3个差异较大的硅藻群落,流域下游以Nitzschia recta为优势种,A.lanceolata、Amphora montan、Planothidium frequentissimum在中下游丰度较高,上游区域种类较多。典型相关分析(Canonical Correspondence Analysis,CCA)排序前两轴解释了硅藻群落变异程度的28.60%,CCA排序轴1与水质(Cond.、WT、NH4-N、NO3-N、TN)和土地利用(城市面积、农田面积、植被覆盖)显著负相关,与地理因素(流域面积、海拔、坡度)显著正相关,第二轴与浊度(NTU)显著正相关(P<0.05)。偏典型相关分析(Partial CCAAnalyses)显示,土地利用、地理因子、水质分别解释了桂江流域硅藻群落变异的7.20%,17.50%,48.50%。结果表明,桂江流域附生硅藻群落结构是水质、地理因子和土地利用共同作用的结果,水质起决定性作用,电导和不同形态的氮是影响附生硅藻群落结构的主要水质因素。     

滴水湖浮游动物群落结构及其与环境因子的关系

为研究上海市滴水湖浮游动物群落结构及其与环境因子的关系,于2012年1—12月对滴水湖进行了一年调查采样。共检出浮游动物33属61种,其中轮虫22属45种,枝角类4属7种,桡足类7属9种。优势种包括10种轮虫,桡足类为中华窄腹剑水蚤(Limnoithona sinensis)和无节幼体,枝角类不形成优势种。浮游动物年均密度为1200个/L,年均生物量为1.67mg/L,种类数、密度和生物量均为春夏两季相对较高。Shannon-Wiener多样性指数H'和Margalef丰富度指数D年均值分别为1.61和1.01,多样性季节差异显著而各样点间差异不显著。相关性分析和多元回归分析显示,水温是影响滴水湖浮游动物群落结构变化的决定性因子,冗余分析(RDA)显示TN、TP、叶绿素a和p H也是影响浮游动物群落变化的重要因素,表明滴水湖浮游动物群落结构的季节变化与水体营养状况密切相关。综合运用水质理化因子、综合营养状态指数、多样性指数及浮游动物优势种对滴水湖进行水质污染水平和富营养化评价,得出2012年滴水湖水质状况属于α-中污型,营养程度为中富营养水平。     

东辽河河岸带草本植物物种多样性及群落数量分析

采用样线法调查了东辽河河岸带草本植物群落,分析了物种多样性特征,利用组平均聚类法和除趋势对应分析(DCA)分别对植物群落进行了分类和排序,探讨了影响东辽河河岸带草本植物群落分布的主要环境因子。结果表明:东辽河河岸带共有草本植物118种,属36科70属,草本植物的物种多样性自上游向下游呈现先增加后降低的变化趋势,而丰富度指数变化规律不显著,这与河流水文特征、河岸土壤基质类型、土壤含水量和人为干扰有关。聚类分析结果显示,东辽河河岸带草本群落可划分为11种类型,其中湿生植物群落占据优势。DCA排序轴与环境因子的相关性分析表明,海拔和河流等级是东辽河河岸带草本植物群落分布的重要影响因子。     

汾河流域中下游植物群落物种多样性与土壤因子的关系

于2011年4~10月对汾河流域中下游33个样地128个样方的植被进行样地调查和土壤取样分析,并运用双向指示种分析（TWINSPAN）进行群落分类,用典范对应分析法（CCA）分析7种土壤因子与汾河流域中下游植物群落的分布关系,以揭示汾河流域中下游植被的物种多样性与土壤因子的关系。结果表明:（1）汾河流域中下游地区共发现植物121种,隶属33科81个属,其中以菊科、禾本科、藜科和蓼科植物最多,分别占总数的24.79%、14.05%、8.26%和7.43%,且芦苇的分布频率最高,达到49%。（2）双向指示种分析表明,汾河流域中下游33个样地分为8个群落类型（Ⅰ~Ⅷ）。（3）汾河流域中下游植物群落的Patrick丰富度指数和Shannon-Wiener指数变化趋势相似,而Simpson指数则与Patrick丰富度指数和Shannon-Wiener指数呈相反的变化趋势;Pielou均匀度指数的变化趋势与其他3个指数均不同。（4）汾河流域中下游土壤含水量、速效钾含量在不同群落类型的不同样地间的差异大部分达到显著水平,土壤养分具有比较明显的空间分布中度不均的特点。（5）汾河流域中下游地区的土壤有机质含量与物种Simpson指数以及土壤全氮与Pielou均匀度指数均具有显著负相关关系。（6）CCA排序结果表明,土壤含水量及速效磷、速效钾含量是影响植被群落分布最重要的环境因子。     

浙江大雷山夏蜡梅群落植物物种多样性及其与土壤因子相关性

分别采用物种丰富度、物种多样性指数和群落均匀度等指标对浙江省大雷山夏蜡梅群落植物物种多样性进行测定,并通过相关分析对各种指数与土壤因子的关系进行研究。据10个样地统计,共有维管植物74科、165属、193种。从种子植物属的地理成分来看,温带分布的类型居多。不同群落木本植物的物种丰富度和多样性指数以杉木+木荷林最高,群落均匀度以杉木林最高,毛竹林的各项指数最低。草本植物的物种丰富度以杉木+马尾松林最高,杉木林最低;多样性指数和群落均匀度以竹林最高,短柄枹+格药柃林最低。在不同群落的垂直结构中,乔木层的物种丰富度和多样性指数均小于灌木层,草本层的物种多样性在不同群落间变化较大。相关分析表明,夏蜡梅群落物种多样性与土壤有机质含量相关性较大,其中,木本植物物种多样性与有机质含量显著正相关,草本植物与有机质含量显著负相关。     

Effect of urban and industrial wastes on species diversity of the diatom community in a tropical river,Malaysia

Monthly species diversity and other components of diversity of diatom samples collected over a period of one year at eight stations in the Linggi River Basin, Malaysia were analysed. Species diversity ranged between 0.52–3.62 bits individua^–1. Among the four stations located in the Linggi River (sensu stricto), highest diversity values were recorded at a station polluted by rubber effluent, followed by the stations unpolluted from point sources. Lowest diversity was recorded at a station polluted with urban sewage. At Kundor River, highest diversity was recorded at stations located downstream of rubber and palm oil waste discharges. On the whole, diversity values at unpolluted stations were always lower than at mildly polluted stations. Severe organic loadings caused low diversity by reducing the number of species (species richness) but did not increase the evenness (equitability) as expected when compared with unpolluted or mildly polluted stations. The changes in species diversity can be related to changes in diatom community structure and thereby changes in water quality, but cannot be used as an index of water quality.     

七项河流附着硅藻指数在东江的适用性评估

综合运用因子分析、聚类分析、箱型图分析等统计方法评估了河流附着硅藻生物指数(Biological Diatom Index,IBD)、硅藻营养化指数(Trophic Diatom Index,TDI)、斯雷德切克指数(Sládecˇek’s Index,SLA)、特定污染敏感指数(Specific Polluosensitivity Index,IPS)、硅藻属指数(Generic Diatom Index,IDG)、戴斯指数(Descy Index,DESCY)和欧盟硅藻指数(European Economic Community Index,CEE)在东江流域河流水质评价中的适用性。结果显示:SLA与IPS,CEE显著相关(P<0.05),CEE与TDI不相关,其余指标间均极显著相关(P<0.01)。SLA与13项水质理化指标均无相关性,TDI与含氯度(Cl)显著负相关,CEE与溶解氧(DO)、电导率(Cond.)、总氮(TN)显著正相关(P<0.05),其余指标与氨氮(NH4-N)、pH不存在线性相关,与五日生化需氧量(BOD5)、高锰酸盐指数(CODKMnO4)、亚硝氮(NO2-N)、硝氮(NO3-N),总磷(TP)具极显著相关性(P<0.01)。13项水质理化指标中主成分负荷贡献大于50%的八项理化参数DO、BOD5、CODKMnO4、TN、NO3-N、NO2-N、TP和SiO2将试验区水质分为四组。IPS、IBD、IDG和CEE与水质物化分类一致性较好。IPS、IBD、IDG和CEE的逐步判别分析(引入P=0.20,剔除P=0.25)显示IPS和CEE都只选出了NO2-N,分类判别的正确率分别为55.6%和48.1%;IBD引入了NO2-N,CODKMnO4和DO 3个解释变量,判别正确率74.1%;IDG引入BOD5和NO3-N两个变量,分组正确率63.0%。硅藻群落聚类显示,IBD和IDG在水质物化分类的箱型图中呈现出明显合理的趋势。以上研究表明IBD和IDG硅藻指数最适合用于东江河流水质生物监测与评价。     

2010年夏季雷州半岛海岸带浮游植物群落结构特征及其与主要环境因子的关系

2010年夏季对雷州半岛海岸带的浮游植物群落结构及相关环境因子进行了调查,结果共检出浮游植物211种(含变种、变型),隶属于7门76属;优势种13种,以广温、广盐沿岸性种和温带沿岸性种为主,群落结构具有亚热带和沿岸性特征。半岛海岸带浮游植物平均种类数和细胞丰度的平面分布,均由近岸往远岸逐渐减少,此外种类数是西南部>西北部>南部>东南部>东北部,细胞丰度则东北部>南部>西南部>西北部>东南部。除了东北部海岸带,多样性指数和均匀度平均值分别低于3及0.7外,其他海岸带均高于此值,物种非常丰富。相关分析表明:浮游植物种类数与水温、Si/P呈极显著的正相关,与SiO23--Si、Si/N呈显著的正相关,与NO-2-N、PO34--P呈极显著的负相关,与盐度、pH值等不存在统计学意义上的相关性;浮游植物细胞丰度与pH值、叶绿素a、DO、NO-2-N呈极显著的正相关,与盐度呈极显著的负相关,与水温、NO-3-N等不存在统计学意义上的相关性;浮游植物种类数与细胞丰度之间也不存在统计学意义上的相关性。根据浮游植物生物学指标对雷州半岛海岸带的富营养化程度进行现状评价表明:雷州半岛海岸带水质营养类型属于中-贫营养型,而根据营养盐指标评价雷州半岛海岸带水质则总体上为氮限制中度营养或氮限制潜在性富营养化水平。     

独山子区优势草本植物根际与非根际土壤微生物功能多样性

以独山子区3种优势草本植物的根际与非根际土壤为研究对象,采用Biolog-ECO微平板法对土壤微生物功能多样性进行了研究。结果表明:3种不同植物根际与非根际土壤微生物代谢活性(AWCD)、丰富度指数Shannon(H)和均匀度指数Mc Intosh(U)均存在不同差异,且博乐蒿根际土壤微生物功能多样性均优于非根际土壤及其他两种植物;根际土壤微生物对糖类、脂类、酸类和胺类碳源物质比较敏感,非根际土壤微生物敏感于酸类、氨基酸类以及糖类碳源,根际土壤微生物对碳源的利用能力更强,且不同植物根际环境微生物碳源利用特征不同;微生物活性、丰富度指数和微生物均匀度指数与土壤pH值、SOM、AP和NO-3-N存在显著正相关(P0.05);博乐蒿根际土壤养分含量与微生物活性均较高,对环境的适应性更强,在独山子区生态环境管理与建设中可对其进行关注。     

Minimum sampling area for the monitoring of herb diversity in riparian zone of temperate rivers,China

Optimal sampling area for biodiversity monitoring is a classical scientific topic for the biodiversity research in view of the cost, human resources and ecological significance. However, how much sampling area is enough for biodiversity monitoring in riparian area, the ecotone among freshwater and terrestrial system? Whether the optimal sampling areas are different among ecoregions? To explore these scientific questions, the minimum sampling area of riparian herbs was studied in Taizi river, Liaoning province, China. The species-area relationship was modeled using average species richness in the same area (2.25, 4.5, 6.75 and 9 m²) of 55 sites distributed along riparian zone of Taizi river water course. The power model S = aA ^b modeled best, and was selected to fit species-area curves. The minimum sampling areas for total species and dominant families were calculated via the selected model and corresponding estimated species richness. Results showed that the minimum sampling areas (MSAs) for herbs diversity monitoring in whole basin, highland ecoregion, midland ecoregion and lowland ecoregion of Taizi river were 12.82, 12.06, 13.46 and 13.08 m²,respectively. The MSAs of dominant families Compositae species and Graminale species were similar to that of total species. The minimum sampling area of Taizi river riparian zone was similar to other temperate riparian grassland and wet grassland, larger than dry grassland and salt meadow. So we did not need consider ecoregion difference for temperate riparian herbs diversity monitoring in watershed scale.     

Diatoms as water quality indicators in the upper reaches of the Great Fish River,Eastern Cape,South Africa

This study focused on the spring-fed upper reaches of the economically important Great Fish River with the aim of determining if diatoms could be used for biomonitoring in semi-arid conditions in southern Africa. Five sites were monitored monthly from 2010 to 2012. Of the 269 diatom taxa belonging to 51 genera identified, the dominant taxa were mostly those considered to be pollution-tolerant: Amphora pediculus, Craticula buderi, Fragilaria biceps, Nitzschia frustulum, Nitzschia paleacea, Planothidium lanceolatum and Rhopalodia gibba. A number of diatom-based numerical indices were used to infer water quality, including the generic diatom index, the specific pollution sensitivity index, the biological diatom index, and percentage pollution-tolerant valves, which forms part of the UK trophic diatom index. All index scores showed the Great Fish River to be impacted, and showed significant correlations of diatom species abundance with pH, NO₃-N, electrical conductivity, NH4-N and CaCO_3. Analysis revealed EC and NO3-N as the main environmental drivers affecting diatom community composition, followed by pH and PO4-P. The percentage of diatom deformities at all sites was high, at 3.5%. Diatom indices showed the river to be impacted by decades of agricultural activity, which was confirmed by chemical water analysis. Thus diatom indices can be used for biomonitoring in semi-arid areas.     

Aquatic pollution assessment based on attached diatom communities in the Pinang River Basin,Malaysia

The diatom communities collected from artificial substrates (glass slides) at 12 sampling sites along Pinang River Basin were analysed. Species composition was highly variable among sampling sites, and the highest diversity value (mean H = 3.56 bit/individual) and species richness (mean S = 17.32) was recorded at a polluted station in an estuary, which received salt-water intrusion during high tide. The downstream sampling stations were heavily organically polluted with Saprobic Index values ranging between 2.81 and 3.10, while upstream stations were relatively clean with Saprobic Index values recorded between 1.40 and 1.96. The diatom community structure and the specific sensitivity of certain diatom species can be related to the degree of water quality in Pinang River Basin. The abundance of certain diatom species could be used as biological indicators to measure impacts of river pollution.