黄土高原水体浮游微生物及沉积微生物研究进展

黄土高原跨越我国半干旱、干旱及半湿润地区,是世界上面积最大的黄土分布区。近些年来,由于气候变化和人类活动的加剧,黄土高原的河流湖库面临着水少、水浑、水污等威胁,因此亟需开展此区域水体的生态健康评价以提出生态保护和管理措施。除了鱼类、底栖动物和浮游植物生态学外,以微生物为核心的微生物生态学研究在环境现状指示、生态健康评价方面也占有重要作用。本文首先探讨黄土高原的范围及其水体的生态学研究进展,选择了黄土高原的"广义"划分区域(北纬33°41′～41°16′,东经100°54′～114°33′),其次整合国内外不同水体中浮游及沉积微生物的群落结构、功能及生物完整性指数(index of biological integrity, IBI)生态指示作用的相关研究,指出微生物群落结构、功能特征及IBI指数的动态变化是自然与人为因素综合作用的结果,同样也指示了生态、环境现状。目前,针对黄土高原微生物生态指示作用的研究主要集中于土壤环境中微生物群落结构指标,利用功能参数以及IBI指数进行生态指示的研究较少。黄土高原横跨7个省,范围广,面积大,未来针对黄土高原中部地带、西北地区核心——陕西省的河流湖库微生物进行研究能够以小见大,更全面地反映区域水生态系统健康状况。     

东太湖鱼类群落结构特征及其与环境因子的关系

基于2019年4月、7月和10月的调查数据,用多元分析方法研究了围网拆除后东太湖鱼类群落结构的变化,及其与主要环境因子的关系。共调查到鱼类4目10科31属39种,其中鲤形目鱼类占69.23%。按不同生态类型东太湖鱼类主要为定居性鱼类、中上层鱼类以及肉食性和杂食性鱼类。优势种为鲫（Carassius auratus）、大鳍鱊（Acheilognathus macropterus）和（Hemiculter leucisculus）等。鱼类的种类数、渔获量、丰富度指数和多样性指数在监测月份间均差异显著（P＜0.05）,均为4月 > 7月 > 10月。鱼类个体呈现小型化,鱼类物种多样性处在一般水平。等级聚类分析（Cluster）结果表明,除10月份的1号点和3号点外,各样方间的相似度在46.75%以上。单因子相似性分析（ANOSIM）和相似性百分比分析（SIMPER）也表明,4月和10月的鱼类群落物种组成差异显著,平均相异性为59.41%。丰度/生物量曲线（ABC）分析表明,东太湖鱼类群落结构处于中度干扰状态。冗余分析（RDA）表明,总磷对主要鱼类变化的解释量为21.0%,是重要的解释因子（蒙特卡罗检验P＝0.036）。而总磷、pH、溶解氧等是目前影响东太湖鱼类群落的主要环境因子。     

渭河干流和秦岭北麓典型支流浮游植物功能群特征及水质评价

渭河干流及其秦岭北麓支流地处黄土高原与秦岭山麓交界的生态脆弱区,且浮游植物作为水生态系统中的初级生产者,在维持生态系统稳定方面发挥了至关重要的作用。研究于2017年秋季及2018年春季对渭河流域干流及秦岭北麓五条典型支流开展了系统的水环境及浮游植物研究。首先,对采集到的样品鉴定,利用功能群概念对渭河流域浮游植物进行划分,参考Padisák完善的40组浮游植物功能群划分方法,共划分出功能群25组,把每个样点的样本中相对生物量大于5%的种类规定为代表性功能群,得出主要代表性功能群15组,分别为A、C、D、N、N_A、MP、T_C、T_B、X3、X1、Y、F、J、L_O、W1。然后,利用Qr指数与Shannon-Wiener指数对研究区域进行水质评价,发现两种指数所反映的水质变化情况并不一致,通过对两种评价方法的对比分析得出,Qr指数更适合评价秦岭北麓典型支流水质,Shannon-Wiener指数更适合评价渭河干流水质,因此渭河秦岭北麓典型支流水质季节间无明显变化,渭河干流水质逐渐好转。并通过冗余分析明确影响2017年秋季及2018年春季浮游植物功能群特征的主要环境因子分别为水温、pH、亚硝酸盐氮和浊度、电导率与亚硝酸盐氮。本研究选取了渭河流域及秦岭山脉水系生境迥异的干支流为研究对象,深入探究了不同水质评价方法的适用情况,完善了将生物与水质联系起来的评价体系。最后,期望本研究成果能够为渭河流域的水生态管理和保护提供科学依据。