水电开发对鱼类种群分布及生态类型变化的影响——以溪洛渡至向家坝河段为例

梯级水库修建后自然河流形成了河相段和湖相段,而河流生境的改变对鱼类种群空间分布和生态类型变化产生了重要影响。为探究金沙江梯级水电开发对鱼类资源的影响,结合2018年5月渔获物和文献记载水库修建前后的渔获物数据,分析了鱼类群落组成及变化,优势物种及群落多样性特点,以及鱼类在河相、湖相段生态类型的变化。结果表明,梯级水库建设后溪洛渡至向家坝鱼类的种类数减少,随着水库的运行该减少趋势放缓,而大型鱼的种类数占比呈增长趋势。受生境变化的影响,鱼类优势物种发生变化,水库河相段和湖相段生态类型差异较大。生态类型组成上以缓流型、生活于水流中下层、产卵初始水温高于18℃等生态类型占优。研究表明,高坝大库的运行会造成鱼类种群以生态需求为目标,形成明显的空间分布和群落结构特征,而梯级水库建设导致的水动力条件差异是鱼类群落生态类型差异的内在驱动力。     

大溪水库和沙河水库主要鱼类营养结构的时空变化

为了解大溪水库和沙河水库主要鱼类食物网营养结构的时空变化特征,依据2017年夏、秋季和2018年春季在大溪水库和沙河水库的调查结果,利用稳定同位素方法对这两个水域内鱼类的营养关系进行研究,得到以下主要结论：大溪水库共出现鱼类28种,沙河水库29种,鱼类群落结构组成结构相似,呈现出以湖泊定居性鱼类和鲤科鱼类为主的特征。配对双样本时空差异分析显示,相同季度内两个水库鱼类的δ¹³C值差异显著,说明两个水库的初级食物源存在明显不同;相同区域内,大溪水库季度差异不明显,而沙河水库差异显著,说明大溪水库的初级食物源组成变动较沙河水库的更小。δ¹⁵N值时空变化规律不明显,这可能与水库周围农业活动和人类活动的不确定性有关。鱼类群落指标值分析结果显示,沙河水库的CR、NR、TA、SEAc、CD、MNND和SDNND指标值均高于大溪水库,且春季高于其他季度,这表明沙河水库春季食物网较其他季节、较大溪水库更为复杂,食物源更加丰富,食物链更长,营养层次更多,核心生态位宽幅更低,营养级多样性的总程度更高,营养生态位均匀度较低,大溪水库食物网的冗余程度较高,说明相较于沙河水库,大溪水库生态系统稳定性更高,抗干扰能力更强,这可能与沙河水库周边广泛的茶园、旅游区和和居民区密集分布有关。基于各种量化群落指标对大溪水库和沙河水库的食物网结构进行时空差异分析,能够为大溪水库和沙河水库水生生态系统的管理与修复提供理论支撑。     

山美水库流域水量水质模拟的SWAT与CE-QUAL-W2联合模型

为更好地模拟分析流域非点源污染对山美水库水质的影响,联合运用流域日尺度分布式水文模型SWAT和二维垂向水动力水质模型CE-QUAL-W2,将SWAT模型的时序输出作为CE-QUAL-W2模型的输入条件,构建了山美水库流域水量水质模拟联合模型,并对流域径流、输沙和污染物以及水库的水位、水温和无机氮等变量进行了率定.结果表明: 尽管受流域部分计算结果的影响,误差会累积到对下游水库水体的计算,但模型的模拟结果与实测数据的吻合程度仍较高,说明联合模型可以较好地反映山美水库流域及库区水体的水动力和污染过程.模型的使用可以为定位流域关键污染源区及控制水库富营养化提供科学依据.     

青草沙水库后生浮游动物群落结构及其与环境因子的关系

于2011年1月、4-12月对青草沙水库后生浮游动物(轮虫、枝角类和桡足类)的群落结构、时空分布进行了调查,并对其与环境因子的相关性进行了分析.结果表明:观察到青草沙水库后生浮游动物62种,其中轮虫38种,枝角类11种,桡足类13种;后生浮游动物密度年均值为469.1 ind·L-1,生物量年均值为3.23 mg·L-1.从青草沙水库后生浮游动物优势种类组成以及QB/T值(为1)分析,库区水质处中营养型.根据轮虫的Shannon及Margalef多样性指数,库区水质属β-中污型.GAM和CCA分析均表明,水温对轮虫密度影响较大,是造成轮虫种类分布差异的主要因子;GAM分析也显示了枝角类密度和透明度、溶氧存在较好的非线性关系.     

上海青草沙水库浮游植物群落结构的研究

本研究在2014～2015年每月对青草沙水库进行浮游植物采样调查,研究了浮游植物群落结构特征及变化趋势。共鉴定出7门255种,其中2014年6门131种,2015年7门216种。2014年和2015年浮游植物的种类变化较大,但两年绿藻门种类数全年均占据优势。2014年和2015年浮游植物年平均生物密度分别为(484.91±317.51)×10~4 cell/L和(1 545.50±637.09)×10~4 cell/L。2014年和2015年平均生物量分别为(0.895 1±0.603 0) mg/L和(4.683 7±5.117 5) mg/L。两年内月份间生物密度和生物量差异均极显著(p0.01),但2015年浮游植物生物密度和生物量各月份间的差异不如2014年显著。水库河流区浮游植物生物密度最低,但河流区、过渡区和湖泊区之间均无显著性差异(p0.05)。RDA冗余分析显示浮游植物生物密度与水温、总氮等有正相关关系。     

黄土旱塬区土壤水分状况与作物生长、降水的关系

土壤水分研究是统筹农业生产和生态环境建设的关键环节.本研究结合4年田间定位试验,通过对黄土高原南部长武旱塬冬小麦和春玉米2012—2015年土壤水分状况的研究,分析农田土壤干层形成情况、土壤水分对作物生长的影响、降水对土壤水库的影响以及作物对土壤水分状况的影响.结果表明: 降水年型是冬小麦地土壤干层形成的主导因素,年内降水分布不均是春玉米地土壤干层形成的主导因素.长武旱塬区冬小麦和春玉米一年一季的种植制度不会导致永久性干层的产生;相较于春玉米,冬小麦根系生长习性更符合黄土旱塬区土壤水分循环特征,黄土旱塬区土壤水分有效性可保证作物产量稳定;降水作用下,冬小麦土壤水库充、放水过程呈现收获期、休闲期和苗期连续充水、缓慢消耗期和大量消耗期连续失水相互交替的特点.0～300和300～600 cm土层土壤水库不一致性现象明显,以最大根深作为野外监测试验中土壤含水量的取样深度时,由于深层土壤水库负反馈作用,不同降水年型下,休闲期和苗期的蒸散均会被高估,缓慢消耗期和大量消耗期的蒸散均会被低估.冬小麦田间过渡层存在的范围为140～360 cm;作物生长的时间跨度影响土壤水库效应的发挥,土壤水库对冬小麦供水表现为年际间的调节作用,土壤水库对春玉米供水表现为季节间的调节作用.     

湖泊水库结构生态动态模型

综述了湖泊水库结构生态动态模型的研究进展及其在湖泊水库环境生态模拟中的应用。结果表明,热力学理论为获取湖泊水库生态系统的特性提供了一条整体性的途径,热力学概念“Ｙｏｎｇ”可将生态学理论（达尔文理论）和热力学理论（最大Ｙｏｎｇ原理）很好地联系起来。引入Ｙｏｎｇ后,许多重要模型参数的目标函数可根据最大Ｙｏｎｇ原理获得,达尔文“达者生存”理论可被定量为一个生态约束条件用于发展湖泊水库结构生态结构模型,从     

Gene expression changes in spleens of the wildlife reservoir species, Eurasian wild boar （Sus scrofa）, naturally infected with Brucella suis biovar 2

Brucella suis is responsible for swine brucellosis worldwide.Of the five different 8.suis biovars (bv.), bv.2 appears restricted to Europe where it is frequently isolated from wild boar and hares, can infect pigs and can cause human brucellosis.In this study, the differ-ential gene expression profile was characterized in spleens of Eurasian wild boar naturally infected with B.suis by.2.Of the 20,201 genes analyzed in the microarray, 633 and 1,373 were significantly (fold change＞1.8; P＜0.01) upregulated and downregulated, respectively,in infected wild boar.The analysis was focused on genes that were over represented after conditional test for biological process gene on-tology.Upregulated genes suggested that B.suis bv.2 infection induced cell maturation, migration and/or proliferation in infected animals.The genes downregulated in infected wild boar impaired the activity of several important cellular metabolic pathways such as metabolism,cytoskeleton organization and biogenesis, immune response and lysosomal function and vesicle-mediated transport.In addition, the re-sponse to stress, sperm fertility, muscle development and apoptosis seemed to be also impaired in infected animals.These results sug-gested that B.suis by.2 may use strategies similar to other smooth brucellae to facilitate intraeellular multiplication and the developmentof chronic infections.To our knowledge, this is the first report of the analysis of gene expression profile in hosts infected with B.suis by.2, which is important to understand the molecular mechanisms at the host-pathogen interface in the main reservoir species with possible implications in the zoonotic cycle of the pathogen.     

新疆塘巴湖水库底栖动物生态学研究

2008年7月(平水期)、10月(枯水期)和2009年5月(丰水期)对新疆塘巴湖水库底栖动物群落进行了调查.共采集到底栖动物7种,主要属于摇蚊类和颤蚓类,其中以羽摇蚊群为优势种.各期底栖动物现存量存在显著差异(P<0.01),以平水期为最大,密度和生物量分别为280 ind/m2±1.12 ind/m2和0.83 g/m2±0.03 g/m2.不同种类的底栖动物密度在各采样期亦差异显著(P<0.01).相似性指数显示平水期和枯水期底栖动物群落结构中等相似.Shannon-Wiener生物多样性指数表明塘巴湖水库水体达中度污染.     

南亚热带不同营养水平水库的蓝藻组成与动态

2004年调查了广东省境内的新丰江水库和契爷石水库的蓝藻分布特征.结果表明:共检测到蓝藻18属,绝大多数为丝状体和群体种类.常见属有假鱼腥藻(Pseudanabaena)、湖生蓝丝藻(Limnothrix)、微囊藻(Microcystis)和蓝纤维藻(Dactylococcopsis).新丰江水库和契爷石水库蓝藻细胞密度分别为4～249和1 911～114 228 cells·ml-1,富营养化的契爷石水库蓝藻细胞密度比贫营养型的新丰江水库高出3个数量级;2座水库最高蓝藻细胞密度均出现在夏季,温度是引起2座水库蓝藻细胞密度的季节性变化的主要因素;在新丰江水库,微囊藻是优势蓝藻种类之一,相对丰度35%～97%,夏季细胞密度高于其它季节;在契爷石水库,虽然微囊藻细胞密度比新丰江水库高出1个数量级,但其相对丰度不超过3%;假鱼腥藻和湖生蓝丝藻是契爷石水库的优势蓝藻种类,多数情况下相对丰度超过50%;水体稳定性和由透明度主导的水体光照条件的差别可能是导致两座水库蓝藻由不同生活类型的种类占优势的主要原因.