太湖水体溶解性氨基酸的空间分布特征

为探索氨基酸(DAAs)组分特征对生物可利用性溶解有机质(DOM)的示踪及定量表征可能性, 对太湖3个湖区(北太湖: 藻型湖区,东太湖: 草型湖区, 南太湖: 农业污染湖区)水体DAAs浓度、组分特征及其空间变化进行了调查研究,并对控制其量、质空间分布的因素加以讨论。结果表明夏季太湖水体DAAs的浓度范围为0.27-3.95 μmol/L,平均值为(1.38±1.17)μmol/L,与湖泊、海洋中研究中报道结果相近。北太湖、南太湖、东太湖3个湖区的DAAs浓度平均值分别为(2.59±0.71)μmol/L,(0.48±0.14)μmol/L,(0.48±0.16)μmol/L,北太湖DAAs浓度及对有机碳氮的贡献都明显高于其他湖区,DAAs组分中以苯丙氨酸和赖氨酸为主,而在南太湖和东太湖,赖氨酸都是最主要的DAAs组分。表明水体的DAAs组分特征能对湖泊营养状态及生态类型的变化做出响应,可以作为指示湖泊营养状态的生物标记物。DAAs也可以作为DOM 生物降解性的评价参数,反映湖泊水体中与生物活性相关的DOM 动态变化。根据氨基酸对有机碳的贡献估算出北太湖的活性溶解性有机碳相对含量为(17.65±17.84)%,显著高于南太湖和东太湖。但由于太湖高度的空间异质性,还需要在今后的研究工作中进行相关的室内实验,建立适用于太湖的经验公式。     

超声波对铜绿微囊藻与蛋白核小球藻生理特征及竞争生长的影响

铜绿微囊藻是常见的水华蓝藻,常常在湖泊中与蛋白核小球藻共存或竞争生长。超声波可用于藻华即时治理,能够降低藻类生理活性,影响藻类生长,还可能改变藻类种间竞争关系。为了探究超声胁迫(35 kHz,0.035 W·cm^-3)对铜绿微囊藻与蛋白核小球藻的生理特征及种间竞争的影响,本研究设置纯藻组和1:1混合组(细胞浓度比)进行试验。结果表明: 铜绿微囊藻对超声胁迫更加敏感。超声处理600 s后,铜绿微囊藻的光合活性(F_v/F_m)和酯酶活性存在显著变化,纯藻组和混合组的F_v/F_m分别降低了51.8%和64.7%。而各组中蛋白核小球藻的光合活性变化较小。同时,铜绿微囊藻释放的荧光溶解性有机物(类色氨酸、类酪氨酸、类富里酸物质)含量多于蛋白核小球藻。两种藻的细胞浓度对超声波的响应也不同,蛋白核小球藻变化较小,而铜绿微囊藻的细胞浓度出现不同程度的下降。尤其是600 s超声处理大幅降低了混合组中铜绿微囊藻的细胞浓度(-42.6%),在超声胁迫解除后的8 d内蛋白核小球藻占优势,种间关系由铜绿微囊藻单边抑制蛋白核小球藻转变为两者互相抑制。在超声处理后,铜绿微囊藻的活性能够逐渐恢复,为了提高控藻效果的持久性,建议在一周后再次进行超声处理。     

东北地区火山堰塞湖鱼类区系与群落多样性

根据2008-2011年镜泊湖和五大连池鱼类学调查结果和历史资料,分析了东北地区火山堰塞湖鱼类区系特征和群落物种多样性状况.东北地区火山堰塞湖鱼类区系由9目16科47属64种土著种构成,其中国家Ⅱ级野生保护物种1种,中国特有种4种,中国易危种5种;64种鱼类中,鲤形目44种,鲤科37种,分别占优势.东北地区火山堰塞湖鱼类区系由7个区系复合体构成,以东部平原区系复合体为主体;南北方重叠种、北方特有种分别占53.1％和46.9％.东北地区火山堰塞湖鱼类群落Shannon、Fisher-α、Pielou、Margalef和Simpson指数值分别为2.078、4.536、0.575、3.723和0.269,土著种多度分布格局可以用对数正态分布描述;与镜泊湖亚群落间Bray-Curtis、Morisita-Horn、Ochiai、S(o)rensen和Whittaker指数值分别为0.820、0.992、0.870、0.862和0.138,与五大连池亚群落间各指数值分别为0.210、0.516、0.838、0.825和0.175.东北地区火山堰塞湖鱼类区系具有南北方物种相互渗透、古北界与东洋界交汇过渡的特点;群落物种多样性程度较高,物种结构较稳定,但物种丰富度呈下降趋势.     

鄱阳湖典型湿地植物群落土壤微生物量特征

系统调查了鄱阳湖典型湿地植物群落土壤微生物量,地表植被生物量及土壤养分性状。结果表明:0—10cm土层微生物量碳以水蓼群落明显最高(925.36mgkg-1),其次为灰化薹草群落(607.43mgkg-1)、蒌蒿群落(577.03mgkg-1)、白茅群落(556.42mgkg-1)及阿及薹草群落(497.08mmgkg-1);香蒲群落与芦苇(荻)群落表层微生物量碳相近,分别为393.40mgkg-1与376.41mgkg-1;芦苇群落则显示了最低的表层土壤微生物量碳(174.90mgkg-1)。与微生物量碳相似,表层土壤微生物量氮以水蓼群落最高,依次为白茅群落﹥灰化薹草群落﹥蒌蒿群落﹥阿及薹草群落﹥香蒲群落﹥芦苇(荻)群落﹥芦苇群落。表层土层微生物量磷在17.730—30.948mgkg-1之间,各群落间差异较小,以白茅群落最高,芦苇群落最低。微生物量碳与含水量、有机碳、全氮、有效氮极显著正相关,与有效磷显著正相关;微生物量氮与微生物量碳相似,与含水量、有机碳、全氮及有效氮显示极显著正相关性。土壤微生物碳、氮、磷与地表植被生物量之间均显示了互增长关系,其中以微生物量氮关系最为密切(R2=0.377,P=0.027),依次为微生物量磷(R2=0.318,P=0.036)与微生物量碳(R2=0.245,P=0.042),三者与地表植被生物量均达到了显著相关关系(P0.05)。土壤微生物碳与Shannon-Winner指数之间关系密切,呈显著负相关关系(R2=0.277,P=0.039);土壤微生物量氮与微生物量磷与Shannon-Winner指数之间显示负相关关系,但关系均较弱。     

巢湖碳氮地球化学沉积记录揭示全新世以来的环境演化

通过对巢湖湖泊沉积物的总有机碳（TOC）、总氮（TN）、有机碳同位素（δ¹³C_org）、氮同位素（δ¹⁵N）和粒度参数的研究，重建了全新世以来湖泊初级生产力的变化，从而揭示了巢湖地区全新世环境变化历史。早全新世时期（10100-8200 cal a BP），较高的TOC和TN、在波动中逐渐升高的δ¹³C_org值以及高δ¹⁵N值、高黏土（<4 μm）含量指示了较高的湖泊初级生产力，反映气候温暖较湿；中全新世时期（8200-4200 cal a BP），TOC、TN、δ¹³C_org值和黏土（<4 μm）含量总体上较高但呈波动降低趋势，粉砂（4-64 μm）含量升高，δ¹⁵N值总体较低但变化幅度较大，指示初级生产力由较高水平开始逐渐降低，气候由温暖湿润逐渐向凉干方向发展；7300-5800 cal a BP和4300-3800 cal a BP的低δ¹⁵N和高TN值可能受到固氮蓝藻的影响，分别对应着7500-7000 cal a BP和4200-4000 cal a BP气候事件时期夏季风强度的减弱；晚全新世前期（4200-2000 cal a BP），TOC、TN、δ¹³C_org值、黏土（<4 μm）含量的低值和较高的δ¹⁵N值、高粉砂（4-64 μm）含量代表初级生产力继续降低，气候环境进一步向冷干转变。全新世以来湖泊初级生产力的逐渐下降反映了季风的逐步减弱，而逐渐减少的30°N夏季太阳辐射是驱动季风减弱的主要因素。晚全新世后期（2000 cal a BP至今），各环境代用指标的变化表现出不同于全新世环境演化趋势的异常，说明湖泊环境及沉积物受人类活动的影响加剧。     

同位素富集-稀释法研究食性转变对鱼类不同组织N同位素转化率的影响

稳定同位素技术广泛地用于描绘生态系统中食物网的食物来源和营养级关系,但是消费者不同组织转化率的研究相对较少。通过锦鲤摄食人工添加15N蓝藻的食性转化实验,研究不同组织N同位素转化率的差异,探讨组织生长和代谢对同位素转化的相对贡献,为不同时间尺度的稳定同位素研究取样奠定基础。结果表明,通过42d的加富蓝藻饲喂,各组织的N稳定同位素发生显著变化。肝的δ15N为(19.3±1.4)‰,显著高于其它组织,其次为鱼鳍((15.6±1.0)‰)和血液((12.6±0.4)‰),肌肉的δ15N‰最低,为(9.9±0.7)‰。在随后的同位素稀释实验中,锦鲤的体重增加,相对生长速率为0.011d-1,鳍肉的转化率最快,达到11.4%/d,半衰期仅为6.1d,其次是血液和肝,肌肉的转化率最低,仅有3.8%/d,半衰期最长,为18.4d。代谢衰减指数c和-1不存在显著差异,表明锦鲤各组织的N同位素转化主要由组织生长引起。结论显示,同位素富集-稀释法可以有效评价鱼类食性转变对不同组织同位素转化的差异,鳍肉和血液同位素分析可以作为锦鲤食性转变快速追踪的手段。     

长三角地区1995-2007年生态资产时空变化

结合遥感定量反演与经济评价法,利用1995年1 km的AVHRR-NDVI、2000年和2007年250m MODIS-NDVI等遥感数据,模拟与评估长三角1995-2007年生态资产时空变化.结果表明:长三角1995-2007年生态资产总量呈持续下降趋势,由1995年891.39亿元减少到2007年845.54亿元,减少5.14％;各地市生态资产总量总体呈下降趋势,但区域变化差异极其显著;长三角1995-2007年生态资产空间分布呈南高北低格局,空间变化呈南部和北部以轻度增长为主、中部以中度和严重退化为主的变化特征;土地利用变化是导致长三角生态资产减少及空间差异的主导因素,自上而下生态修复工程明显有助于增加区域生态资产.     

利用环棱螺调控池塘水质的实验生态学研究

设计了3组微尺度可控实验研究环棱螺的生态功能及其对水体各要素的影响机制,结果表明:受控条件下,环棱螺代谢释放氮、磷,使水体中不同形态氮、磷浓度均明显增加,430 h后溶解性总氮和溶解性总磷分别较初始增加0.73～2.56倍和1.85～3.41倍,且高营养盐浓度条件下,环棱螺的代谢释放受到抑制.环棱螺对水体悬浮颗粒物具有显著的短期促沉效能,且与水体中悬浮颗粒物浓度及成分有关,初始浊度较高的高岭土溶液和藻华水体的沉降速率与螺密度呈正比.短期内环棱螺能显著降低水体叶绿素a浓度,且去除率与螺密度呈正比,但随着时间增加叶绿素a浓度迅速升高.环棱螺对微囊藻的摄食和营养盐释放促进绿藻取代蓝藻成为优势种.     

盐城海滨湿地盐沼植被及农作物下土壤酶活性特征

在盐城海滨湿地盐沼植被和农田内采集土壤样品,测定了4种土壤酶(脲酶、转化酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶)的活性,分析了盐沼植被、农作物及土壤理化因子对土壤酶活性的影响。结果表明:由海滨湿地滩涂围垦形成的各类农田其土壤酶活性较高,且均高于湿地盐沼植被;湿地盐沼植被下4种土壤酶活性均高于无植被生长的光滩,且不同类型植被间土壤酶活性差异显著;4种酶的活性大小总体表现为大豆(Glycine max)地棉花(Gossypium hirsutum)地玉米(Zea mays)地互花米草(Spartina alterniflora)滩白茅(Imperata cylindrica var.major)滩碱蓬(Suaeda salsa)滩光滩。相关分析表明,4种土壤酶之间及其与土壤有机碳、全氮均表现出显著正相关,而与土壤盐分、pH值之间存在显著负相关。海滨湿地盐沼植被的发育扩展不仅增加了土壤中的养分含量,也提高了土壤酶活性。     

Responses of freshwater ecosystems to global change: research progress and outlook

全球变化已经通过提高水温、改变降水格局和水流状况、促进物种入侵、增加极端事件, 对不同的淡水生态系统造成严重的威胁。该文将全球变化背景下淡水生态学的主要研究内容归纳为: (1)全球变化各要素对个体、种群、群落及至生态系统水平的影响; (2)全球变化过程中生态系统生物地球化学循环的改变; (3)淡水生态系统对全球变化的适应对策。最近10-15年淡水生态系统与全球变化研究快速发展, 取得的重要突破有: (1)阐明淡水生态系统结构与功能对全球气候变化尤其是水温升高的响应过程与机制; (2)揭示淡水生态系统(湿地、湖泊、河流等)是全球碳循环的重要组成部分, 在全球变化因素的影响下呈现有机碳埋藏减少和矿化速率提高。今后的研究中, 需要进一步加强对淡水生态系统全要素的系统观测与整合; 开展以“河流”为介质耦合多系统的碳输运和转化过程研究; 强化基础理论研究揭示淡水生态系统对全球变化的适应机制。