枸杞岛近岸海域食物网的稳定同位素分析

为了探明岛礁近岸海域食物网主要生物类群之间的营养关系,对2012年11月和2013年2月枸杞岛近岸的消费者及其潜在食物源的稳定碳、氮同位素组成进行了分析,并利用氮稳定同位素数据计算了消费者的营养级。结果表明:枸杞岛近岸海域消费者潜在食源浮游植物、POM、SOM和大型海藻的δ13C值范围为-21.7‰~-14.7‰,浮游动物、大型无脊椎动物和鱼类等消费者的δ13C值范围为-21.1‰~-13.7‰。初级生产者的C/N平均值为8.5,消费者的C/N平均值3.7,差异极显著(P0.001)。根据消费者的δ15N值,可将枸杞岛近岸海域的消费者分为滤食性浮游动物、食藻或碎屑的小型底栖动物、杂食性的大型无脊椎动物和鱼类以及凶猛的肉食性鱼类4大类,消费者共有4个营养等级,黑鲷的营养级最高为4.33。     

草海湿地食物链稳定碳氮同位素特征与食物链结构

以国家级自然保护区贵州威宁草海为研究对象,利用稳定同位素技术,分析草海湿地食物链碳(δ~(13)C)、氮(δ15N)同位素特征,计算各生物类群营养级别,建立草海食物链结构。结果表明:草海湿地生态系统中δ13C比值范围为-27.56‰～-13.25‰(均值±标准差,-21.52‰±3.61‰);δ15N值范围为0.32‰～15.14‰(8.69‰±3.92‰),δ13C与δ15N呈显著负相关(r=-0.423,P0.01)。草海湿地食物链中消费者营养级处于0.8～3.7,其中:鱼类营养级为0.8～2.5,相对其他地区偏低;底栖动物营养级为2.0～2.8,鸟类营养级为1.0～3.7。鱼类和底栖动物的营养级别均表现为肉食性杂食性植食性。草海食物链结构复杂,主要的两条碳流动途径分别为:底泥和浮游植物→浮游动物→鱼类→鸟类以及水生植物→鱼类和鸟类。     

互花米草入侵对黄河三角洲秋季底栖食物网的影响

为了保滩护岸,互花米草于1990年被引种至黄河三角洲,随后迅速蔓延,给滨海湿地生态系统带来了严重威胁。为了明晰互花米草入侵对黄河三角洲湿地底栖食物网结构的影响,本研究基于稳定同位素技术,于2020年11月对互花米草入侵区域大型底栖动物的潜在食源、营养级和食物网结构进行了采样分析。结果表明: 调查区域潜在食源δ¹³C平均值的变化规律为沉积物(SOM)>互花米草>底栖微藻>悬浮颗粒物(POM)>盐地碱蓬,潜在食源δ¹⁵N值的变化范围为1.24‰～9.03‰,且不同食源间的δ¹⁵N值存在差异。调查区域大型底栖动物的营养级范围为1.73～4.19,其中双壳类的营养级最低;互花米草及其腐败后的碎屑是大型底栖动物的重要食源之一,但对大型底栖动物的营养级结构没有显著影响。互花米草入侵通过上行效应改变了底栖生物的食源组成,进而可能影响黄河三角洲湿地食物网的结构。     

莱州湾鱼类群落同功能种团的季节变化

利用2011年5月、8月、10月和12月底拖网调查数据,对莱州湾海域鱼类同功能种团特征及其季节变化进行了研究。全年调查共渔获鱼类49种,全部为硬骨鱼类。根据鱼类的摄食习性,调查海域鱼类可划分为浮游动物食性种团、浮游动物/底栖动物食性种团、底栖动物食性种团、底栖动物/游泳动物食性种团、游泳动物食性种团、杂食性种团和碎屑食性种团共7个同功能种团,其中底栖动物食性种团种类数最多(14种),底栖动物/游泳动物食性种团次之(12种)。碎屑食性种团生物量在全年处于第一优势地位,占32.8%;其次为浮游动物食性种团,占31.6%;再次为底栖动物/游泳动物食性种团,占25.0%。同功能种团多样性(HFD)和种类多样性(Hs)季节变化趋势相同,均在夏季达到最高值,冬季达到最低值;两者关系使用指数方程拟合效果最佳。浮游动物食性种团平均营养级为3.71、浮游动物/底栖动物食性种团为3.83、底栖动物食性种团为3.43、底栖动物/游泳动物食性种团为3.75、游泳动物食性种团为3.86、杂食性种团为3.73、碎屑食性种团为3.34。与20世纪80年代、90年代调查结果相比,目前莱州湾碎屑食性种团比例明显上升,游泳动物食性种团比例大幅下;底栖动物食性种团和游泳动物食性种团的平均营养级明显下降,碎屑食性种团平均营养级有所上升。     

淡水湖泊生态系统中砷的赋存与转化行为研究进展

砷(As)是一种无处不在的元素,目前已有很多关于湖泊水体、沉积物、浮游生物、底栖动物、鱼类及水生植物中As的含量分布与赋存形态的研究报道.As在全球淡水湖泊中分布不均,区域差异性较大;湖泊沉积物中As含量水平对底栖动物的自然生境影响很大,甚至造成底栖物种生物区系的改变;水生植物普遍具有富集As的能力,一般表现为沉水植物＞浮水植物＞挺水植物;水生动物中As含量一般为底栖动物＞浮游动物＞鱼类.相对于海洋生态系统,目前对湖泊生态系统环境与生物质中砷的赋存形态及其转化的认识还很不足,今后应加强人类活动影响下我国重要湖泊As的迁移、富集与转化行为的研究.     

北方滨海人工湿地水生生物群落快速重建目标及适宜物种清单确定——以天津临港二期湿地为例

由于滨海湿地的萎缩和退化对全球鸟类迁徙构成了严重威胁，开展自然湿地或人工构建湿地生态恢复已经成为滨海湿地保护与研究的重要内容。以天津临港二期湿地为例，研究北方滨海人工湿地生物群落快速重建目标及适宜物种清单的确定方法。临港二期湿地2019年共检出浮游植物110种、浮游动物28种，而大型底栖动物仅1种，鱼类未检出，水体生物种类结构单一，难以为迁徙侯鸟提供充足食源。选择与临港二期湿地相同（近）区域、同盐度水平的北大港湿地自然保护区以及临港一期湿地作为备选参照湿地（参考湿地）进行同步生物多样性调查分析，结果表明，北大港水库东区、北大港水库西区、临港一期湿地具有较好的浮游动植物、底栖动物多样性及鱼类资源，可以作为临港二期湿地修复的参照湿地。与参照湿地相比，临港二期湿地具有较好的浮游植物生物多样性，应重点恢复底栖动物与鱼类群落，考虑到后期鱼类恢复后的食物需求，可同步进行浮游动物的增殖放流。以参照湿地生物多样性调查结果与文献资料数据为依据，确定临港二期湿地底栖动物生态恢复目标为：Shannon-Wiener生物多样性指数远期（10年）达到3.00，近期（5年）达到1.58；生物密度远期（10年）恢复至600个/m²，近期（5年）恢复至300个/m²；同时确定了临港湿地生物群落快速重建的底栖动物清单（15种）与鱼类清单（14种），并提出了临港二期湿地生态系统恢复的食物网构建路线图。研究结果表明，选择同区域、类似的天然湿地作为参考湿地，通过生物调查与生物多样性比选，确定具体参照湿地，并依据参照湿地生态特征确定待修复湿地的生物群落快速重建目标与适宜物种清单，是合理可行的。     

东风港滨岸缓冲带对水生生物群落结构的影响

选择苏州河的支流东风港为研究对象,选取其中一段人工建造滨岸缓冲带作为研究区,调查其水生生物群落并与对照区相比较,以具体说明滨岸缓冲带对水生生物群落结构的影响。通过对研究区与对照区内的浮游植物、浮游动物、底栖动物和大型水生植物的调查研究,结果显示,研究区浮游植物的种类数多于对照区,且以清水种占优势;浮游动物群落结构研究区明显比对照区复杂;底栖动物的种类数、密度和生物量研究区都多于对照区;另外研究区还有较为多样化的大型水生植物群落。这些都表明研究区的水生生物群落结构较对照区更为完善。说明滨岸缓冲带对提高水体生物多样性,完善水生生物群落结构具有较为明显的作用。     

长江口水生动物食物网营养结构及其变化

为研究长江口水生动物食物网营养结构及其变化, 运用胃含物分析法研究了2016—2017年长江口及其邻近水域捕获的43种水生动物的食性类型与营养结构, 并与20世纪90年代和2006年文献数据进行了比较, 结果表明, 长江口及其邻近水域捕获的水生动物分为4种食性类型: 浮游生物食性、底栖生物食性、游泳生物食性、混合食性, 其中浮游生物食性消费者占绝对优势, 为39.53%; 游泳生物食性消费者所占比例最少, 为11.63%。所分析样品的营养级可分为3级, 其中植食性消费者占优势, 为76.75%; 中级肉食性消费者所占比例最少, 为4.65%; 与20世纪90年代相比, 12种常见鱼类的平均营养级由3.80下降到2.87。长江口水生动物食物网结构较为复杂, 生产者类型包括底栖藻类、浮游植物、有机碎屑3种, 主要由牧食食物链和碎屑食物链构成复杂的食物网。     

天鹅洲故道水生态研究进展

20世纪90年代初, 湖北长江天鹅洲故道水质良好, 鱼类资源丰富, 被认为是建立长江豚类半自然保护区和四大家鱼种质资源生态库的理想场所, 而对之开展了水生态研究, 之后由于成功实现了长江江豚的迁地保护而受到越来越多的关注。学者们从水质和沉积物等环境因素, 浮游植物、浮游动物、底栖动物和高等水生植物等生物因素, 水体初级生产力、渔产潜力和鱼类等资源因素多角度开展了天鹅洲故道水生态研究。天鹅洲故道水质呈恶化趋势。浮游植物数量增加了2个数量级, 且从单细胞个体转变为多细胞群体, 同时带有胶被的蓝藻在种类和密度上占有绝对优势; 浮游动物优势种呈小型化趋势; 底栖动物密度有所下降; 高等水生植物呈逐渐衰退趋势。鱼类资源量呈下降趋势。根据水质化学和生物学评价结果, 结合天鹅洲故道受人类活动的影响, 本文指出故道与长江阻隔、渔业活动和环境污染是天鹅洲故道水生态面临的主要问题, 其通过水质、饵料和栖息地等方面影响长江江豚的可持续性生存。同时, 提出5个方面的建议: 首先, 实施通江工程, 恢复故道水文特征, 提高故道理化环境异质性; 其次, 控制外源和内源营养负荷, 提高故道水体水质; 然后, 持续监测水质、沉积物和水生生物状况, 建立故道水生态数据库; 再次, 实施生态修复工程, 提高水生生物多样性; 最后, 规范渔业活动, 优化故道渔业资源, 为保护天鹅洲故道水环境质量和水生态健康, 维持江豚可持续生存提供依据。     

持久性有机污染物在水生食物网中的传递行为

食物网是持久性有机污染物(POPs)在水生生态系统中传递的重要途径,了解其传递行为与机制是POPs生态暴露风险评价的科学基础。从4个方面展开了讨论和分析:(1)食物网主要特征(营养级和食物链长度)与POPs环境行为的关系;(2)POPs在底栖及底栖-浮游耦合食物网中的环境行为;(3)微食物网对POPs环境行为的作用;(4)食物网的变化对POPs环境行为的影响。主要结论如下:(1)已有研究对水生生物中POPs生物放大作用存在较大争议。一般营养级越高,POPs生物富集性越强,但由于各种生态和生理性质的影响,也存在例外情况。食物链长度与POPs生物富集性呈正相关。(2)POPs通过底栖食物网将沉积物中的POPs向上传递,底栖-浮游食物网的耦合提高了高营养级消费者的暴露风险,目前就POPs在底栖食物网中的生物放大性是否大于浮游食物网存在争议。(3)微生物具有较大的比表面积,是吸附POPs的重要载体。另,沉积物中的微生物通过分解有机质,将POPs释放到水柱中。微生物降解也是环境中POPs脱离环境的重要途径。(4)在内、外压力下,食物网结构和功能发生变化,使物质和能量的传递方向和效率发生改变,并与环境理化性质的变化互相耦合,影响POPs的环境行为。当前研究的重点多集中在POPs在浮游食物网,尤其是高营养级浮游食物网中的环境行为,对POPs在底栖及底栖-浮游耦合食物网和微食物网中环境行为的研究相对缺乏。有关POPs在食物网中环境行为的研究多集中在食物网的某个部分,时间尺度较短,缺乏对POPs环境行为动态变化的研究,未来需深入开展多尺度和多角度的POPs在食物网中环境行为的动态变化研究。新型POPs的生产和使用量不断增加,但有关其在食物网中环境行为的相关分析还较为匮乏,需加强研究。     

西沙群岛礁栖鱼类物种多样性及其食性特征

通过新的方法(即潜水调查法)调查了西沙群岛浅水区的礁栖鱼类, 并从食性角度分析鱼类群落特征及其对水质环境变化的响应。2006年5-6月, 对西沙群岛6个岛礁(东岛、永兴岛、羚羊礁、金银岛、华光礁和中建岛)共10个站位的礁栖鱼类种类、数量和长度进行了调查, 结合公开资料(FishBase等)确定鱼类食性。共记录到29科71属119种鱼, 其中50种是新记录。至此, 西沙群岛的鱼类总记录已达到717种。从不同站位来看, 永兴岛西的种类数量和Shannon-Wiener多样性指数均最高。多数鱼种分布范围狭小。摄食浮游动物和底栖无脊椎动物的鱼类是优势类群, 而草食性、杂食性和食物链顶端食性的鱼类数量和生物量较低, 反映出西沙群岛珊瑚礁生态系统整体上健康稳定。永兴岛的杂食性鱼类的数量比例和生物量比例均高于其他岛礁, 反映出鱼类群落已对水体富营养化产生响应。     

京津冀重要水源地潘大水库水生生物群落结构及水质生物学评价

潘家口和大黑汀水库(合称"潘大水库")是京津冀区域重要的饮用水源地,其水生态系统状况可以直接反映受水区域的供水安全。本研究通过浮游植物、浮游动物和大型底栖动物的野外生态监测,基于水生生物群落结构分析了潘大水库水生态系统现状并进行了生物学评价。结果表明:潘大水库浮游植物种类以硅藻和绿藻占优势,密度以金藻和蓝藻占优势,浮游植物密度最高密度达14.45×107ind·L~(-1),呈现水华状态,主要由金藻贡献;浮游动物主要由轮虫、枝角类和桡足类组成,空间差异较小,种类以轮虫占优势,密度上则以桡足类占优势;浮游动物Shannon多样性指数(H)较高,为2.31~2.50;底栖动物种类以摇蚊科和颤蚓科为主,密度上表现出明显的空间差异,最高密度达14400 ind·m~(-2),主要由指示有机污染的颤蚓科贡献,底栖动物多样性较低,除最上游的H为0.92外,其余均低于0.40。基于浮游植物和底栖动物进行的生物学评价结果表明,潘大水库部分区域的污染状态较重。     

滤食杂食性鱼类放养对浮游动物群落结构的影响

滤食杂食性鱼类是我国南方水体中常见鱼类,本文调查了放养滤食杂食性鱼类后浮游动物的丰度和种类组成的变化,以探讨其对浮游动物群落的影响.结果显示,滤食杂食性鱼类放养之后,枝角类模糊秀体溞(Diaphanosoma dubium)、微型裸腹溞(Moina micrura)和桡足类蒙古温剑水蚤(Thermocyclops mongolicus)、南方近镖水蚤(Tropodiaptomus australis)等丰度迅速下降,而轮虫丰度在鱼类放养一周后迅速增加,且保持较高的密度;轮虫优势种也发生了变化,调查前两周主要以臂尾轮虫(Brachionus)为主,两周后以暗小异尾轮虫(Trichocereidae pusilla)、广布多肢轮虫(Polyarthra trigla)和裂痕龟纹轮虫(Anuraeopsisfissa)等个体更小的种类为主.本研究说明,滤食杂食性鱼类能够显著影响浮游动物群落结构,个体较大的种类受到的影响较大,最后导致浮游动物群落的小型化.     

基于环境DNA宏条形码技术的秦淮河生物多样性研究

秦淮河是南京的母亲河,其生物多样性受城市化进程影响面临严重威胁,而物种资源调研是生物多样性保护的基础。环境DNA宏条形码技术较形态学监测是一种简单高效、灵敏度高的新型监测技术。为探究秦淮河浮游生物、底栖动物及鱼类的生物多样性,于2019年7月,采用环境DNA宏条形码技术对其进行了探究,并分析了秦淮河上下游间的差异及环境因子对其群落结构的影响。结果表明:秦淮河共监测到浮游动物13属22种407个操作分类单元(Operational Taxonomic Units, OTUs),浮游植物85属60种4445个OTUs,底栖动物16属17种212个OTUs,鱼类53属44种1663个OTUs。其中浮游动物以游泳轮虫目(Ploima)和双甲目(Diplostraca)为主,共占浮游动物63.37%,浮游植物以隐藻门(Cryptomonas)和褐藻门(Ochrophyta)为主,共占浮游植物88.11%,底栖动物中节肢动物门(Arthropoda)占比最高,达91.67%,鱼类中鲤形目(Cypriniformes)占比最高,达69.99%。与秦淮河历史形态学监测数据相比,环境DNA宏条形码技术在...     

长江天鹅洲故道和老河道水生生物多样性的比较研究

本文报道了长江中游开敞式天鹅洲故道和封闭式老河故道浮游植物、浮游动物、底栖动物及水生维管束植物四大类水生生物多样性的异同和变化。浮游植物、浮游动物和水生维管束植物的多样性都是老河故道高于天鹅洲故道,底栖动物的多样性则是天鹅洲故道高于老河故道。预期随着天鹅洲故道由开敞式向封闭式的演变,其水生生物的多样性也将不断增大。     

长江天鹅洲故道和老河故道水生生物多样性的比较研究

本文报道了长江中游开敞式天鹅洲故道和封闭式老河故道浮游植物、浮游动物、底栖动物及水生维管束植物四大类水生生物多样性的异同和变化。浮游植物、浮游动物和水生维管束植物的多样性都是老河故道高于天鹅洲故道,底栖动物的多样性则是天鹅洲故道高于老河故道。预期随着天鹅洲故道由开敞式向封闭式的演变,其水生生物的多样性也将不断增大     

太湖贡湖湾食物网特征研究

应用稳定性同位素技术(13C和15N)研究了太湖贡湖湾食物网特征, 结果显示由于食物来源变化多样性影响, 导致贡湖的食物网结构和营养级关系变化较为复杂, 贡湖主要生物类群13C、15N值表现出较大的种间差异。消费者13C值从摇蚊幼虫的-32.3到锯齿米虾的-22.1, 其值大小与营养级的关系没有规律性。消费者平均15N值从褶纹冠蚌的10.3到位于顶端间下鳙的19.0, 随营养级位置而升高。群落中所有种类的15N、13C值之间没有相关性(r=0.1835, P0.05), 表明该食物网是非线性食物网。研究结果验证了杂食性生物有机体普遍存在于富营养化的贡湖水域生态系统中, 且13C结果表明, 浮游植物、固着藻类以及沉水植物为贡湖食物网中大多数生物有机体的主要碳源。贡湖食物链长度为4.44营养级。     

保安湖大型底栖动物结构与分布格局研究

2001年8月对保安湖大型底栖动物进行调查,共记录动物4门7纲25科54属70种。其中,软体动物为绝对优势类群(占总丰度的81.5%)。而腹足类的纹沼螺(Parafossarulus striatulus)、白旋螺(Gyraulus albus)、长角涵螺(Alocinma longicornis)、方格短沟蜷(Semisulcospira libertina)和铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)为该湖泊的优势种。样点间平均物种丰富度7.1,平均Shannon-Winner指数1.34。刮食者是保安湖底栖动物的最重要的功能摄食类群(占总丰度的80%以上)。结合GPS,将野外调查数据构建GIS数据库。基于GIS软件平台,运用Kringing插值法,构建动物丰度、主要功能摄氏类群及生物多样性等的空间分布格局,较为直观地反映了保安湖底栖动物的分布情况。模拟出的底栖动物分布格局显示,底栖动物各参数在全湖的分布较不均匀,出现数个高分布区。比较底栖动物各种参数的分布格局图与优势水生植物分布格局图,发现总密度、软体动物丰度和Shannon生物多样性指数的高分布区域与水草总生物量的高值区有不同程度的重叠。这表明,保安湖高等水生植物的分布是影响其底栖动物的关键因子。     

黄海山东海域春、秋季鱼类群落多样性

根据2006年春季(5月)和秋季(10月)黄海山东海域疏目变水层双拖网调查数据,作者对该海域鱼类群落多样性、空间分布及长度谱特征进行了研究。调查共捕获鱼类61种,其中鲈形目种类最多(27种),其次为鲱形目(8种)和鲉形目(7种);按摄食类型可分为浮游动物食性、浮游动物/底栖动物食性、底栖动物食性、底栖动物/游泳动物食性、游泳动物食性、杂食性、碎屑食性7个类群,其中浮游动物食性占渔获物重量组成的82.5%。春、秋季鱼类群落均主要由小型种类占优势,春季优势种有3种,为玉筋鱼(Ammodytes personatus)、鳀(Engraulis japonicus)和方氏锦鳚(Pholis fangi),秋季优势种有5种,分别是鳀、青鳞小沙丁鱼(Sardinella zunasi)、玉筋鱼、小黄鱼(Larimichthys polyactis)和赤鼻棱鳀(Thryssa kammalensis)。丰富度指数(D)、Shannon-Wiener多样性指数(H’)、均匀度指数(J’)的空间异质性明显,表现出近岸海域(尤其是青岛-乳山南部近岸海域)较高,深水区较低的态势,但多样性指数的季节间差异不显著。资源量与Shannon-Wiener多样性指数(H’)、均匀度指数(J’)、功能团多样性指数(FD)均呈负相关关系,与种类丰富度指数(D)则无相关关系。春、秋季鱼类群落长度谱曲线斜率均小于-0.2,而截距均大于10,与该海域1985年及2000年的研究结果相比,长度谱斜率显著降低、截距显著增加,这与小型个体种类占优势密切相关。与历史资料相比,黄海山东海域鱼类群落多样性下降,小型个体比例上升,资源呈衰退趋势。     

基于生态通道模型的长江口水域生态系统结构与能量流动分析

利用Ecopath with Ecosim在前期研究的基础上构建了3个时期(2000年秋、2006年秋、2012年秋)长江口水域生态系统的生态通道模型,分析对比了三峡工程蓄水前中后期,长江口水域生态系统结构与能量流动特征。模型将长江口水域生态系统划分为鱼类、虾类、蟹类、头足类、底栖动物、浮游动物、浮游植物、碎屑等17个功能组,基本覆盖了长江口生态系统能量流动的主要途径。模型结果分析表明:蓄水前中后期,长江口水域生态系统各功能组营养级组成和分布相近,但由于长江口渔业过度捕捞,蓄水中后期多数功能组的生态营养转换率被动提高。长江口渔获物的组成未发生明显变化,但渔获物的平均营养级降低,渔获量减少。蓄水中后期,生态系统中牧食食物链的重要性增加,碎屑食物链的重要性降低,这与蓄水之后长江入海径流改变、泥沙量减少、陆源污染增加关系密切。结果表明,蓄水前中后期,生态系统均处于不成熟阶段,蓄水后生态系统总生物量、初级生产量及流向碎屑的能量呈降低趋势,但系统的净效率和再循环率升高。