基于流域底栖动物完整性指数评价延河的水生态健康

延河流域位于黄土高原丘陵沟壑区,水土流失严重。流域中下游人类活动干扰强烈导致生态环境脆弱。流域内不同地貌单元(峁梁丘陵沟壑区、峁状丘陵沟壑区、破碎塬区)水土流失状况不同,本研究于2021年4月(春季)和10月(秋季)对流域底栖动物群落进行调查,通过构建底栖动物生物完整性指数(B-IBI)对流域水生态进行健康评价,并探究不同地貌单元对底栖动物生物完整性的影响。共鉴定底栖动物4门73属113种,两季度中水生昆虫均为绝对优势类群。对26个候选指标进行筛选发现：春季B-IBI由优势分类单元个体相对丰度、科级耐污指数(FBI)、捕食者个体相对丰度3个指标构成;秋季B-IBI由蜉蝣目分类单元数、FBI、捕食者个体相对丰度3个指标构成。B-IBI评价结果显示,上游干支流83.3%的采样点处于健康状态,而中下游干支流仅有28.6%的采样点处于健康状态,流域春季健康状况优于秋季。Kruskal-Wallis非参数检验表明,破碎塬区秋季底栖动物密度、物种数和B-IBI均显著低于春季,且在秋季时显著低于峁梁丘陵沟壑区、峁状丘陵沟壑区,丰水期集中降雨导致水土流失加剧是造成这种差异的主要原因。冗余分析结果显示,...     

调蓄河湖群菹草(Potamogeton crispus L.)功能性状特征及其与环境因子的关系

调水工程引起的多环境因子关联变化对沉水植物群落的影响机制有待深入探讨。以南水北调东线工程调蓄河湖群中菹草种群为研究对象,分析了京杭运河(YH)、高邮湖(GY)、洪泽湖(HZ)、骆马湖(LM)、南四湖上级湖(NS1)、南四湖下级湖(NS2)和东平湖(DP)7个调蓄河湖中菹草个体功能性状特征及其与环境因子间的关系。结果表明:(1)除高锰酸盐指数(COD_(Mn))、浊度(Tur)和底泥有机质含量(S_o)外,总氮(TN)、硝氮(NO_3-N)、氨氮(NH_4-N)、总磷(TP)、正磷酸盐(PO_4-P)、硅酸盐(SiO_4-Si)、叶绿素a(Chla)、总溶解性固体(TDS)、透明度(SD)、消光系数(K)、水温(T)、电导率(Cond)、酸碱度(pH)、溶解氧(DO)和底泥含水率(S_w)在河湖间差异达到了极显著水平;(2)菹草株高、茎分支数、茎节数、茎节长、茎直径、相对茎长、叶片数、叶厚、叶长、叶宽、叶面积、比叶面积、株重、茎重、叶重、茎叶比、茎干物质比、叶干物质比在河湖间差异极显著;(3)河湖群内菹草种群18个功能性状中,按变异系数从小到大依次为:叶宽、茎直径、叶长、茎干物质比、叶干物质比、叶面积、株高、茎节长、相对茎长、茎叶比、叶厚、茎节数、茎重、叶片数、株重、比叶面积、叶重、茎分支数;7个调蓄河湖间,按照所有性状变异系数平均值从大到小排序依次为:南四湖下级湖、洪泽湖和京杭运河、高邮湖、东平湖、南四湖上级湖、骆马湖;(4)环境因子共解释了功能性状方差变异的49.43%;叶性状主要受营养因子(TN、NO_3-N、SiO_4-Si)影响;茎性状与光照因子(Chla和SD)密切相关;底泥因子(S_o)对茎叶生物量分配起主要作用。     

高邮湖大型底栖动物群落结构及影响因素

跨流域调水工程沿线调蓄湖泊生态状况直接决定工程能否顺利实施。基于2018年4和9月高邮湖底栖动物调查数据,对底栖动物区系组成、群落结构及主要影响因子进行了研究。调查期间共鉴定出底栖动物42种,隶属3门7纲22科;软铗小摇蚊（Microchironomus tener）、霍甫水丝蚓（Limnodrilus hoffmeisteri）、齿吻沙蚕（Nephtys sp.）、苏氏尾鳃蚓（Branchiura sowerbyi）、厚唇嫩丝蚓（Teneridrilus mastix）为调查期间优势物种,相对丰度分别为24.0%、17.7%、8.1%、7.2%和6.5%;两次调查期间底栖动物优势物种组成存在较大差异。密度、物种丰度、香浓指数在4月份显著高于9月份;非度量多维标度排序（NMDS）和多响应置换过程（MRPP）从群落层面证实了两次调查期间底栖动物群落结构的差异性。指示物种分析表明,软铗小摇蚊、霍甫水丝蚓和有栉管水蚓（Aulodrilus pectinatus）是造成两次调查底栖动物群落差异的关键物种。基于距离的冗余分析（dbRDA）表明,高邮湖底栖动物群落在4月份主要受硅酸盐和总磷影响;9月份主要受水深和叶绿素a影响。     

西北地区延河流域浮游植物群落结构特征及影响因素

延河为黄河的重要支流之一,其对黄河中游生物多样性维持和生态保护具有重要作用。本研究以浮游植物为指示生物,于2021年春季(4—5月)和秋季(9—10月)对延河流域开展了系统的水生态调查,在延河干流、5条一级支流和蓄水水体(水库和淤地坝水体)共布设33个采样断面进行样品采集。结果表明：两次调查共检出浮游植物7门91属253种,其中,春季(168种)以硅藻、绿藻占优,秋季(179种)以硅藻、蓝藻占优。春、秋季浮游植物密度和生物量均值分别为316.07×10⁴、69.56×10⁴ cells·L^-1和6.41、1.59 mg·L^-1。在时间尺度上,春季浮游植物丰度高于秋季;在空间尺度上,干流中游和下游河段浮游植物丰度均高于上游河段,筑坝拦截形成的蓄水水体浮游植物现存量维持在较高水平,且在秋季显著高于干支流水体。Shannon多样性指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数均表明：春季浮游植物多样性大于秋季,干支流水体浮游植物多样性大于蓄水水体。冗余分析结果显示：影响延河流域春季浮游植物群落结...     

长江亚热带浅水湖群藻类浊度与非藻类浊度的变异规律

浊度的上升是湖泊富营养化过程中沉水植物消失、由草向藻发生稳态转换的根本原因。研究利用长江中下游浅水湖群区域数据对藻类浊度（Turb_Alg）和非藻类浊度（Turb_NonAlg）及其对总浊度（Turb_Tot）的贡献率（Turb_Alg%,Turb_NonAlg%）进行了推算。结果显示,在该区域非藻类浊度绝对值及其贡献率均普遍高于藻类浊度;Turb_Alg主要受限于总磷（TP）,而Turb_NonAlg受水深（Z_M）、TP和沉水植物等多重因素的影响。Turb_Alg和Turb_NonAlg呈现出随着TP浓度的升高而持续上升的趋势,表明尽管稳态转换存在特定的阈值,但整个富营养化过程中均需加强对营养物浓度的控制。     

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。     

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。     

黄河流域鱼类食性同资源种团的时空变化

鱼类资源保护是黄河流域生态保护和高质量发展的重要环节.通过历史资料整理和野外调查发现,1960-2019年,黄河流域共分布鱼类16目35科201种.其中,鲤形目物种数最多,占比60.7％;鲈形目次之,占比10.0％.1960-1980年分布鱼类15目28科182种;1980-2019年分布鱼类10目23科112种.源区...     

雅鲁藏布江流域底栖动物多样性及生态评价

雅鲁藏布江起源于喜马拉雅山,是世界上海拔最高的河流之一,是流经我国西藏境内重要的国际河流,其河流生态系统具有特殊地貌及生态条件。研究该流域底栖动物多样性分布特征及其影响因子,是科学评价该区域河流生态系统健康状况,实现资源可持续开发利用的基础。2009年10月—2010年6月期间,以底栖动物作为指示物种,对雅江流域干支流及堰塞湖的14个采样断面进行河流生态评价。采用Alpha及Beta生物多样性指数分别指示局部采样河段及全区域的底栖动物多样性。对采样断面底栖动物组成分析发现:14个采样断面共采集到底栖动物110种,隶属57科102属。雅江干流底栖动物种类数最高为29,平均为19。支流年楚河种类数为17。支流拉萨河,尼洋河,帕龙藏布的最高种类数分别为25,33,36;平均种类数分别为21,21,22,生物多样性普遍高于干流。整个流域中底栖动物平均种类数相差不大,但种类组成和密度相差较大。调查区域的Beta多样性指数β高于低海拔地区的相似的山区河流,说明雅江流域内底栖动物群落差异性高于正常海拔地区。对14个采样断面的物种组成进行除趋势对应分析表明:影响雅江流域底栖动物多样性的主要因素为河型,河床阻力结构,堤岸结构,水流流速。保持稳定的阶梯-深潭结构和自然堤岸结构,以及适宜的流速有利于保护雅江河流生态。     

新薛河溪流生境底栖动物群落结构季节动态

明确底栖动物在时空尺度上的自然变化规律对有效评估和保护水生态系统十分重要。基于2012年季节调查数据,对新薛河典型生境底栖动物群落季节动态进行了研究。共鉴定底栖动物108种,隶属5门10纲74属。短脉纹石蛾、长钝直突摇蚊、拟长跗摇蚊、Neozarelia sp.为研究区域优势分类单元,相对丰度分别为25.1%、9.8%、9.0%、8.6%;各季节间优势分类单元组成差异较大,3个季度共同优势物种仅短脉纹石蛾1种。密度、物种丰度、香农指数表现为4月和12月显著高于10月;均匀度指数10月份最高。非度量多维标度排序表明,不同季节底栖动物群落结构差异显著;对照河段(D河段)群落结构季节间差异相对较小。指示物种法分离出了新薛河及各河段代表性物种41种,但B河段未分离出指示物种;双向聚类分析进一步明确了指示物种的指示属性(特有或者相对丰度最高)。