三峡水库运行期间原生动物群落的时空异质性

于2010年10月—2011年6月三峡水库正常运行周期内对库区干流原生动物进行调查,研究其空间分布及水库周期排蓄期间的变化。共检测到原生动物99种,蓄水后纤毛虫有增多的趋势。水库运行的不同阶段优势种不同,大致演变为:砂壳纤毛虫(蓄水期)—非砂壳类纤毛虫(高位运行期间)—有壳肉足虫(低位运行期间)。不同水域优势种也存在差异,从上游到下游特征指示种变化为:有壳肉足虫(变动回水区)—纤毛虫(湖泊区)。结果表明,三峡水库原生动物的分布具有明显的时空异质性(P0.05),影响原生动物时空分布的主要因素有透明度、温度、电导率和叶绿素a。原生动物平均密度为952.19个/L,平均生物量为8.14μg/L。蓄水期上游现存量高于下游,低位运行期间则低于下游。原生动物Marglef和Shannonn-Weiver多样性指数平均值分别为3.78和2.18,1月份最低,6月份最高。蓄水175 m后上游变动回水区原生动物具有较高的丰度。水库冬蓄夏排的运行模式模糊了河流本身的季节变化,使原生动物的种类和现存量更多的受水库水动力学的影响,使水体理化因子和水文特征呈现明显的时空差异,最终形成原生动物种群的时空异质性分布。     

石臼湖原生动物种群分布及其同质化

石臼湖地处长江中下游,是国内为数不多的通江淡水湖。为探讨湖泊与入湖支流不同生境中原生动物种群结构及其相似性,于2012年平水期和枯水期分别对石臼湖及其周边入湖支流进行原生动物调查,研究河流和湖泊区域原生动物的种类组成及其季节变化,同时与同一地区的相邻湖泊固城湖作对比,通过计算相似性指数,探讨原生动物对生境同质化的响应。结果表明:调查共采集到原生动物57种,平水期种类多于枯水期;石臼湖河流区各站点原生动物相似性指数在Ⅰ~Ⅲ级之间,为完全不同-轻度相似;湖区站点相似性指数在Ⅱ~Ⅳ之间,为极不相似-中度相似;河流区种类季节之间的相似度极低(0.050~0.267),而湖泊区种类季节之间处于中等相似水平(0.250~0.375),说明河流区原生动物种类的季节变化较湖泊区明显,生物组成的异质性也高于湖泊;原生动物分布对水质有很好的响应关系,氮磷元素在影响原生动物种类组成和分布中起了主要作用;通过石臼湖与固城湖及长江中下游其他湖泊的对比分析,表明在一定范围内,随着生境尺度的增加,生境的同质化会提高生物同质化水平,但超过景观尺度,原生动物地域性特征逐渐显现,即使生境同质,其生物也未必同质;且随着距离的增加,不同区域的生物相似性呈降低的趋势。     

汞在新建水库食物网中生物累积与风险评价研究进展

汞是唯一参与全球循环的液态重金属。1974年,自美国学者Smith首次报道水库中鱼类总汞含量高于邻近自然湖泊以来,水库中鱼类汞升高的风险成为新建水库环境影响评价中的重要内容之一。汞在水库生态系统生物组分和非生物组分中含量升高的现象先后在世界各国报道,包括加拿大、美国、芬兰、泰国和巴西等。通过对系列的野外研究进行回顾,表明了水库形成后生态系统中汞的甲基化过程发生了变化。水库形成对汞在食物网中的鱼类、底栖生物、浮游生物的累积产生影响。水库中汞的生物累积、迁移转化主要与被淹没土壤和植物腐解过程有着直接或间接的关系。水库形成后,总汞、甲基汞和甲基汞比例在生态系统食物网各组分中的变化并不一致。蓄水后,水体中总汞变化较小,甲基汞和甲基汞比例上升明显;浮游生物尤其是浮游动物中总汞升高,但甲基汞和甲基汞比例升高更为明显;与浮游动物类似,底栖水生昆虫中总汞升高,甲基汞和甲基汞比例升高也更为明显;鱼类作为食物网顶级消费者,甲基汞比例一般在80%以上,在水库形成后鱼类总汞和甲基汞均明显升高,但甲基汞比例变化已经不大。这些变化揭示了水库形成后甲基汞在食物网传递的两个主要可能途径,一是微型生物食物网。通过悬浮颗粒物、浮游植物、浮游动物这一环节,甲基汞和甲基汞比例有明显的增加。第二个途径是底层生物食物网。通过悬浮颗粒物、细菌、碎屑食性底栖水生昆虫、肉食型底栖水生昆虫环节,甲基汞和甲基汞比例明显增加。这两种途径均能导致以水生昆虫、小鱼、甲壳类等为食的肉食性鱼类汞含量增加。水库形成后,生态系统中汞的甲基化发生了明显的"加速"过程。这种"加速"过程最直接的因素是成库后大量土壤淹没使得汞的甲基化平衡被打破。这个过程主要有两方面的影响。一方面是直接影响,被淹没土壤和植被在腐解过程中主动或被动地将甲基汞释放到水库生态系统中;另一方面是间接影响,被淹没土壤和植被的腐解使水库底部形成厌氧环境,有利于无机汞从被淹没土壤和植被中溶出,为甲基化反应提供充裕的、可供甲基化的无机汞,同时腐解产生的大量营养物质为微生物提供丰富食物来源,使硫酸盐还原菌大量繁殖,促进无机汞的甲基化。在我国,有关汞在新建水库食物网中生物累积和风险评价的研究有待进一步加强。     

水域增温对轮虫影响初探

根据对漳泽水库增温水域的轮虫调查,发现轮虫有33种,平均密度262.5个/1,生物量为0.0631mg/1。并运用相关、回归等方法分析了轮虫的群落特征,结果表明:在20—25℃温度范围内,温度增加,群落多样性指数和均匀度指数也增加;温差越大,群落的种类相似性系数越小;温度对不同种类的轮虫影响不同,两种优势种针簇多肢轮虫(Polyarthra trigla)和沟痕泡轮虫(Pompholyx sulcata)对温度呈现出显著的相关性,其回归方程分别为:Y=362.21-13.99T和Y=-1005.9 49.886T;随着温度增加,优势种从针簇多肢轮虫向沟痕泡轮虫转变。     

丹江口水库秋季底栖动物群落状态和空间分布及其与环境因子的关系

为探讨丹江口水库底栖动物群落状态和空间分布及其与环境因子之间的关系,于2013年秋季（11月）对丹江口水库底栖动物进行了详细调查,共检出底栖动物35种,常见种为霍甫水丝蚓和苏氏尾鳃蚓,优势种为霍甫水丝蚓和正颤蚓。调查结果表明,丹江口水库底栖动物群落结构存在空间差异,现存量处于较高水平,未见明显衰退现象。就底栖动物群落状态（ⅡCS）而言,汉江库区要好于丹江库区,库峡要稍好于库区和库湾。为揭示主要物种的环境偏好以及对底栖动物分布具有重要影响的环境因子,采用协惯量分析（Co-inertia Analysis,CIA）和典范对应分析（Canonical Correspondence Analysis,CCA）。CCA的分析结果表明,水温、浊度、电导率、溶解氧、叶绿素a、锑、总氮、钼、高锰酸盐指数和硼对物种分布具有重要的影响。偏最小二乘法（Partial Least Square,PLS）的分析结果表明,pH、电导率、总氮、硼、钼、锑、钡和钒能很好地预测ⅡCS分值,是底栖动物群落发展的制约因素。结合CCA和PLS分析结果来看,对底栖动物具有重要影响的环境因子主要为电导率、总氮、硼、钼和锑。     

邙山提灌站浮游植物群落结构空间变化对环境因子的响应

河南邙山提灌站作为黄河流域的重要水源地之一,已列入全国重要饮用水水源地名录。邙山提灌站从黄河取水、沉沙至水厂过程中,沿途生境变化剧烈。为更好地了解这种人工行为造成不同生境中浮游植物群落结构及变化特征,于2014年6月对提灌站的黄河取水口至水厂入口沿途设置的7个采样点开展了浮游植物调查,并同步开展水温、溶氧、总磷等水质因子监测。采用极点排序(POA)和冗余分析(RDA)两种多元统计方法研究了浮游植物群落结构变化及其与环境因子的关系。结果表明:从黄河取水口至水厂取水口,浮游植物群落结构、密度与生物量沿途发生了明显变化,其中浮游植物生物量和生物多样性先升高后降低。POA分析表明7个采样断点被分成3类生境,反映了沿途的生境变化过程,而RDA分析进一步表明总磷(TP)、溶解氧(DO)和氧化还原位(ORP)等水环境因子对浮游植物群结构存在显著的影响,呈现了与湖泊等天然水体不同的变化。     

金沙江上中段大型底栖无脊椎动物群落结构特征和多样性分析

研究将2010-2019年的大型底栖无脊椎动物观测资料进行了系统整理分析,旨在为金沙江上中段大型底栖无脊椎动物的多样性评估以及高海拔地区河流的生物多样性研究和保护提供较为全面的基础资料。研究结果显示,金沙江上中段大型底栖无脊椎动物种类组成上水生昆虫占据绝对优势地位,主要由双翅目、蜉蝣目、毛翅目和襀翅目组成,软体动物占比较低,且以基眼目为主。就科级水平而言,四节蜉科、摇蚊科、扁蜉科和石蝇科为整个研究区域的常见分类单元,其中摇蚊科和四节蜉科在干支流和丰枯期均较为常见。干流和支流大型底栖无脊椎动物的群落结构显著不同,不受丰水期和枯水期的影响。丰水期和枯水期大型底栖无脊椎动物的群落结构差异显著,不受干流和支流的局限。四节蜉（四节蜉属Baetis、二翼蜉Cloeon dipterum、花翅蜉属Baetiella和四节蜉科Baetidae）和石蝇（纯石蝇属Paragnetina和石蝇科Perlidae）以及纹石蛾（纹石蛾属Hydropsyche）是造成不同群组群落结构差异的关键分类单元。整个研究区域大型底栖无脊椎动物呈现较高的嵌套度,且嵌套度枯水期高于丰水期,支流高于干流。底栖物种丰富度和现存量枯水期高于丰水期,支流高于干流。β多样性干流高于支流,丰水期高于枯水期。基于近十年的观测资料,金沙江流域出现的大型底栖无脊椎动物种类较为丰富,观测物种数达148种,基于统计学的估计值也在200种左右变动,但就单次调查情况来看,干流丰水期和枯水期单站出现的物种数很少,群落结构十分简单,而支流单站出现的物种数相对较多,群落结构则相对复杂。     

基于因子分析的南湾水库水源地浮游植物生物完整性评价

于2016年在淮河流域饮用水源地水库-南湾水库,开展了3次浮游植物调查,在分析南湾水库浮游植物群落结构的基础上,依据生物完整性理论,采用因子分析方法对南湾水库开展了生态完整性评价。研究结果显示:3次调查中浮游植物种类数变化较小,但所属种类存在明显的季节差异;浮游植物密度9月份最高,3月密度最低,而生物量则正好相反,3月最高而9月最低。进一步采用因子分析对群落数据进行分析,筛选确定了4个公因子。其中,因子1反映了群落的耐污特征与能力;因子2表征了群落的多样性特征;因子3表征了群落丰富度状况;因子4表征了水体富营养状况。因子分析得分表明:从时间上来看,南湾水库9月水生态状况最差,从空间上看,则人口密度大的库湾区域水生态状况较差。因子得分较好地反映了水库不同时间与地点水生态状况的相对大小,表明基于因子分析生物完整性评价能够较地应用于南湾水库,也适合推广应用于其他水体的生态评价工作中。     

长江仪征－崇明段的轮虫调查

作者于１９８８年５月－１９９０年７月对长江下游仪征－崇明江段的轮虫进行了调查,发现轮虫１０３种,平均密度１５．６个／升,平均生物量０．０１３１毫克／升。各江段轮虫的种类组成及数量分布差异较大,这与长江口复杂多变的环境有关,其中盐度是造成这种差异的主要因素。