人工拔除互花米草对红树林大型底栖动物群落的影响

【背景】大型底栖动物群落是红树林生态系统结构与功能的重要组成部分。大型底栖动物群落及其所在的红树林生态系统正遭受严重的人类活动介导的多种侵扰,如烈性入侵植物互花米草的入侵。很多研究调查了红树林生态系统底栖动物群落对互花米草入侵的响应,但互花米草移除对生物群落的影响鲜有报道。【方法】选取位于山口国家级红树林保护区的3个断面(山角、永安和北界),分别在3个断面定量采集互花米草拔除前和拔除后的底栖动物,比较其物种组成、栖息密度和生物量,研究人工拔除互花米草对红树林大型底栖动物群落结构的影响。【结果】大型底栖动物群落在互花米草拔除前后发生了显著变化:在选取的3个断面上共观测到1~3种拔除前后共有的物种,且优势种在3个断面上均发生了变化;物种丰富度在2个断面(永安和北界)上略有增加,在一个断面(山角)上降低;在3个断面上,互花米草拔除后生物的栖息密度和生物量都显著降低。【结论与意义】底栖动物群落的这些显著变化会对其栖息地内以及周边红树林生态系统的食物网结构及红树林的生态功能产生重要影响,因此当大规模人工移除互花米草时,需充分考虑这些变化可能带来的负面影响,制定合理、有效的互花米草清除策略,保护脆弱的红树林生态系统。     

淡水入侵生物沼蛤的污损机制与防污措施研究进展

沼蛤是一种典型的淡水入侵贝类,能够利用其分泌的足丝牢固黏附在多种水下基质表面,引起严重的生物污损问题。沼蛤污损不但影响水生态系统健康,也给水利工程、交通运输、水产养殖等行业带来经济损失,已成为全球水生态系统安全和国民经济重要行业的潜在威胁,相关防污工作亟待开展。欲从根本上解决沼蛤污损问题,一方面需要加强对其基础生物学特性和污损机制的深入解析,另一方面也需要在此基础上研发更加经济、高效、环境友好的防污措施。本文综述了近年来国内外关于沼蛤污损生物学特性、污损机制和防污措施方面的研究进展,尤其是对沼蛤生物污损发生的主要机制如足探测识别、足丝黏附和环境影响等方面进行了总结,也从物理、化学、生物和防污材料等角度阐述了现有的沼蛤污损控制措施并对未来发展方向进行了展望,以期更加深入地理解沼蛤生物污损现象,为揭示其作用机制、制定科学有效的防污措施、维护水生态系统安全提供数据支撑,综述内容对于水下仿生材料研发也具有重要的参考价值。     

基于环境DNA-宏条形码技术的水生生态系统入侵生物的早期监测与预警

外来生物入侵是继生境破坏后造成生物多样性丧失的第二大威胁因素, 已对入侵地的生态安全、经济和社会发展及人类健康等造成严重负面影响, 成为21世纪五大全球性环境问题之一。作为水产养殖、航运和水生宠物交易大国, 我国水生生态系统的生物入侵问题尤为严重。研究表明, 系统地构建并应用早期监测预警技术是防控水生生态系统生物入侵最有效的途径。和陆生生物相比, 水生生物群落的物种繁多、群落结构复杂、生物形体微小且在入侵初期群体规模极小、隐匿于水下、可用于物种鉴定的外部形态缺乏, 使得在水生生态系统中构建并应用早期监测和预警体系在技术层面更具挑战。随着高通量测序技术的快速发展, 环境DNA-宏条形码技术成为构建水生生态系统入侵生物早期监测与预警技术的首选。本文主要综述了基于环境DNA-宏条形码技术的水生生态系统入侵生物的早期监测与预警技术方法; 解析了环境DNA-宏条形码监测系统的应用现状、技术优势; 着重探讨了影响监测结果准确性的I型和II型错误及其产生原因, 并为避免两类错误提供了可行的优化/改进方案; 最后对该方法在水生入侵生物监测中的应用前景进行了展望。     

北京典型水域贝类和虾类生物多样性监测及入侵风险分析

【目的】了解北京地区典型水域贝类和虾类生物多样性,分析外来水生入侵物种的生态风险。【方法】选取北运河、潮白河、永定河、大清河和蓟运河五大水系以及南水北调蓄水工程沿线等北京地区典型水域,于2020年6、8和10月开展3次监测工作。共设置监测站点48个,涵盖河流、湖泊、水库等不同水体类型。通过对采集样品的分类鉴定,分析北京地区贝类和虾类物种组成、分布特征和生物多样性,同时对入侵贝类沼蛤的生态风险进行初步分析。【结果】本研究共鉴定出贝类和虾类13科27种,其中,贝类11科22种,虾类2科5种。角形环棱螺、纹沼螺、中华新米虾和铜锈环棱螺为各监测站点中的优势物种。从监测时间分析,各监测站点贝类和虾类的物种数量、密度和生物量都随着监测时间的延续表现为先升高后降低的趋势,而生物多样性表现为持续升高趋势。从水体类型分析,各监测站点贝类和虾类的物种组成和生物多样性没有表现出显著差异,同质化趋势明显,而湖泊型水体贝类和虾类的生物量和密度较高。此外,本研究在玉渊潭西湖和龙潭闸2个站点均采集获得入侵贝类沼蛤的活体样品,且在3次监测中沼蛤种群密度均较大,这表明北京地区沼蛤生物入侵风险较大,需持续开展跟踪监测并密切关注其种群发展动态。【结论】北京地区底栖动物尤其是贝类和虾类资源较为丰富,但相关监测调查仍然没有全面覆盖本地贝类和虾类物种,在后续工作中应该加大监测力度,同时应密切关注入侵生物沼蛤的种群动态和入侵情况。     

有害甲藻孢囊的分类鉴定研究进展

有害甲藻孢囊主要是指能产生毒素和(或)能引起有害藻华发生并对水生态系统产生各种危害效应的甲藻孢囊。我国沿海共记录了10属18种,占全球有害甲藻孢囊的3/4。这些有害甲藻孢囊广泛分布于我国沿海,会对水产养殖业造成严重的经济损失,甚至会威胁人类的身体健康。因此,有害甲藻孢囊的多样性及分布越来越受到人们的关注。对有害甲藻孢囊的准确判断不仅对研究其多样性及分布至关重要,而且有助于水产品的安全检验和有害藻华的早期预警。对有害甲藻孢囊的分类主要存在鉴定困难、鉴定不准确等问题。本文综述了有害甲藻孢囊的危害、中国沿海有害甲藻孢囊的种类和分布,以及有害甲藻孢囊的鉴定等3个方面的研究进展,并提出利用孢囊及营养细胞的形态学特征、分子生物学、毒理学等多学科研究手段准确鉴定有害甲藻孢囊的建议。     

松花江流域大型底栖动物群落结构与水质评价

【目的】松花江流域是中国最早的工业基地之一,其水生态环境遭到严重破坏,环境保护工作面临巨大挑战。开展松花江流域水质评价及典型生物类群多样性状况调查,可为松花江流域生态系统的保护和修复提供依据。【方法】于2016年7月调查整个松花江流域近岸的大型底栖动物群落组成和测定水质理化指标,开展其水质理化特征评价和生物指数评价,并探讨底栖动物群落分布与水环境因子间的关系。【结果】理化指标评价结果显示,南源松花江水质状况最差,处于中度污染;北源松花江处于轻度污染;梧桐河水质最好,处于良好状态。松花江流域3个河段的底栖动物群落结构存在空间差异性。另外,梧桐河的物种多样性最高,北源松花江次之,南源松花江最低。溶解氧和营养元素K的浓度是驱动底栖动物群落组成发生显著性差异的主要环境因子。生物指数评价结果显示,3个河段水质均处于轻度污染状态。【结论】松花江流域水质处于轻度到中度污染状态。有机污染是松花江流域面临的主要水质环境问题,对松花江流域底栖动物群落结构产生了显著影响。因此,控制有机质的输入是维持松花江流域水生态系统平衡的重要举措之一。     

利用宏DNA条形码研究浮游动物多样性——以鸭绿江口为例

为评价宏DNA条形码技术在我国海洋生物多样性监测中的应用潜力,采集了22份鸭绿江口浮游动物样品,分别利用宏条形码分子鉴定和形态鉴定方法对优势类群桡足类进行多样性的比较研究。结果显示:(1)利用宏条形码分子鉴定方法共鉴定出4目23科32属229个操作分类单元(Operational Taxonomic Units, OTUs),形态方法共鉴定出3目5科5属6种;同时,利用形态鉴定得到的分类阶元多数(目:100%、科:80%、属:80%)能用宏条形码分子鉴定方法鉴定出来,而宏条形码分子鉴定方法鉴定得到的分类阶元多数(目:25%、科:83%、属:88%)却未能用形态鉴定出来,表明宏条形码分子鉴定方法在鉴定物种丰富度方面具有明显优势。(2)利用宏条形码分子鉴定与形态鉴定桡足类的多样性指数呈显著的一致性(r=0.524,P=0.024),表明宏条形码鉴定方法与形态方法在评价物种多样性方面具有较好的可比性。本研究表明宏条形码分子鉴定方法在我国海洋浮游动物业务化监测中具有较高的应用潜力。