PFU原生动物群落生物监测的生态学原理与应用

原生动物是水生生态系统食物链中重要环节 ,发挥着十分重要的生态功能作用。在水环境质量变化评价与发展趋势预测中 ,与其它较高等生物类群比较 ,PFU原生动物群落在水质监测应用方面显示了诸多优点。系统地阐述了原生动物在水生生态系统中的地位与作用 ,重点介绍了原生动物评价水体污染的生态学基础及其优点和 PFU原生动物群落特征及其在水质监测应用中的优势。通过对国内外不同水质类型 PFU原生动物群落生物监测的典型案例研究 ,进一步论证了 PFU原生动物群落生物监测的生态学原理与应用优势     

论地生态学

生态学发展到目前已形成一系列的分科,它已不是一门单独的学科,而是一组学科-学科的体系。名称中包含“生态”二字的学科至少在一百个以上,因而,产生了如何对大量生态学科进行分类的问题。 我们认为,如果根据研究对象的性质和尺度(规模)以及相应地需要采用的研究方法的特点,并考虑当前发展的趋势,可以把生态学概括为3类:生物生态学、地生态学和全球生态学。 从当前趋势看,至少下列8个问题是地生态学注意的核心:(1)人工生态系统;(2)生物(主要是植物)指示现象;(3)地生态制图;(4)生态监测;(5)生态预测;(6)生态区划;(7)生态规划与设计;(8)生态影响评价。     

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。     

硅藻重金属污染生态学研究进展

硅藻是水生生态系统健康的指示生物之一,对环境变化极为敏感,某些典型硅藻已应用于指示水体重金属污染.本文围绕地表水重金属污染,从毒性效应、生物吸附和累积、生态适应机制及生物指示与生态修复作用等方面,综述了硅藻重金属污染生态学研究进展,阐述重金属污染下硅藻的生长趋势和硅壳形态的变化,硅藻对重金属生物吸附和生物累积的差别,硅藻对重金属的表面络合和离子交换等生态适应机制,以及硅藻对水体重金属污染的指示作用和生态修复作用,为水生生态系统的重金属污染防治与预警技术提供科学依据.     

水藓植物的综合利用

水藓是较为敏感的水生生态系统环境污染指示植物之一,它具有灵敏、精确和直接等特点,现已被广泛应用于监测重金属污染以及富集抗生素残留物等方面.对水藓作为重金属污染生物指示剂、对抗生素残留物的富集及其药用价值研究进展进行综述,为水藓植物综合利用提供依据.     

污染生态学

污染生态学是研究生物与污染环境之间相互关系和基本规律的科学,是环境科学的一个重要分支。目前正在进行生态系统本底值的普查和污染情况的监测,并从宏观和微观两方面深入研究污染物在生态系统各个层次上的迁移、转化、积累规律,探索生态系统的净化能力,确定各项有关参数,为评价环境质量和保护环境提供科学依据。     

生态能质(eco-exergy)在水生生态系统建模和评价中的应用

生态能质(eco-exergy)是指系统从给定状态达到热力学平衡状态所做的功,可以度量生态系统的复杂生物化学组分及生态结构。系统具有的能质越大,有序化程度越高,稳定性也越强。生态能质和比生态能质(specific eco-exergy)指标能够评价水生生态系统健康状况,对水生生态系统演替阶段具有指示作用。本文阐述了生态能质的定义、生态学意义以及生态能质值和权重因子fi值的计算方法。对生态能质作为功能函数在水生生态系统结构动力学模型(structural dynamic models,SDMs)中以及作为生态指标在生态系统健康评价、生态恢复研究中的实际应用进行了总结。最后探讨了生态能质指标的局限性以及未来的发展。此外,文中建议将eco-exergy和specific eco-exergy统一翻译为生态能质和比生态能质。     

环境DNA metabarcoding及其在生态学研究中的应用

环境DNA metabarcoding(eDNA metabarcoding)是指利用环境样本(如土壤、水、粪便等)中分离的DNA进行高通量的多个物种(或高级分类单元)鉴定的方法。近年来,该方法引起了学者的广泛关注,逐渐应用于生物多样性研究、水生生物监测、珍稀濒危物种和外来入侵物种检测等生态学领域。介绍环境DNA metabarcoding的含义和研究方法;重点介绍环境DNA metabarcoding在物种监测、生物多样性研究和食性分析等生态学领域中的应用;总结环境DNA metabarcoding应用于生态学研究领域面临的挑战并对该方法的发展进行展望。     

RNA‑seq技术在水生生物生态毒理学中的应用进展

水域是地球环境的重要组成部分,也是最易受污染的生态系统之一。水生态系统中不同营养级别的水生生物可通过摄食、接触等多种途径摄入水体中的污染物。因此,监测水域污染物对水生生物和生态系统的影响,解析污染物对不同水生生物的毒性机制,筛选敏感、有效的生物标志物对生态毒理学研究和环境风险评价具有重要意义。RNA测序（RNA sequencing,RNA?seq）技术因所需样品量少,且不需参考序列,可在整体水平上鉴定基因差异表达,成为水生生物生态毒理学研究的最佳方法之一。基于此,介绍了RNA?seq技术的基本流程与数据分析过程,对该技术在不同生态位的水生生物（如鱼类、两栖类、贝类、甲壳类等）生态毒理学中的应用展开综述,并对RNA?seq技术面临的不足、挑战及发展趋势进行探讨,以期为该技术在水生生物生态毒理学研究中的应用,尤其是水生态环境中污染物胁迫水生生物机制的阐明及污染水域生态环境恢复提供参考。     

模拟水生态系统及其在环境研究中的应用

随着70年代污染生态毒理学的发展,微宇宙作为评价化学品的环境影响的有力工具日益受到重视。由于从点源和非点源释放的化学物质可经直接或间接途径进入水生态系统,水生微宇宙在环境研究中的应用发展很快。早期的研究工作侧重于化学污染物在水环境的归宿。自70年代末以来,研究注意力逐渐集中于有毒物质在水生态系统内不同生物学组织水平上的生态学效应。本文分下列4个方面进行述评:(1)关于模拟生态系统的若干基本概念;(2)应用于环境研究的不同类型水生微宇宙;(3)尚有争议的若干问题;(4)水生微宇宙技术应用的新动向和展望。     

长江下游南京至江阴江段底栖动物的种群密度与分布状况

本文报道了1979年10—11月在长江下游南京至江阴江段53个采集点上共采到寡毛类8种,多毛类2种,水生昆虫14种,软体动物10种。干流中种类最多,支流次之,支流的河口地带最少。在种群密度方面,支流>干流>支流的河口地带;生物量支流>支流的河口地带>干流。关于长江下游的环境因子对底栖动物种类组成及数量分布的影响,作者也进行了扼要的分析。     

THE EFFECT OF THIOSULPHATE AND OF PHOSPHATE ON THE BACTERICIDAL ACTION OF COPPER AND ZINC IN SAMPLES OF WATER

SUMMARY: Because of the increased use of copper and galvanized pipes, samples of water for bacteriological examination not infrequently contain minute traces of copper or zinc. These metals have a fairly rapid bactericidal action in the sampling bottle. The bactericidal action of copper can be prevented by the thiosulphate used for neutralizing chlorine; 100 mg/l is a useful quantity for general use in all sampling bottles. The bactericidal action from zinc can be prevented by the use of a small quantity of sodium phosphate in the sampling bottle. When special sampling points are installed, copper or galvanized pipes should be avoided.     

蓄水对三峡库区重庆段长江干流浮游植物群落结构的影响

为了分析三峡库区长江干流重庆段因蓄水产生的三类不同水体(自然河流型、过渡型、类湖泊型)对浮游植物的影响,分别于不同季节和蓄水期对水体浮游植物进行了群落调查,结果显示各群落指标仍呈现亚热带河流型水库的季节变化趋势:春季绿藻、隐藻占优势,夏季蓝藻所占比例增加,冬季硅藻占绝对优势,但不同类型水体对季节的响应程度不同:(1)2010年3月春季调查期间绿藻的优势种的优势度以及所占比例均呈现随水体类型改变逐渐增加趋势,并在类湖泊型水体中达到最大(优势度0.62、所占比例达67.8%),而夏秋季(9月蓄水前)蓝藻的优势种数、优势度、藻密度以及所占比例也存在同样的变化,2009年9月蓝藻所占比例由河流型水体的8.5%增加到类湖泊型水体的52.6%,到2010年9月类湖泊型水体蓝藻比例甚至达到63.8%。冬季蓄水期间(2010年1月),硅藻占绝对优势,但绿藻在类湖泊型水体中的比例要大于其他两类型水体。(2)Shannon-Wiener指数平均值为2.43,总体呈现出河流型水体>过渡型水体>类湖泊型水体,类湖泊型水体多样性指数夏秋季>冬季>春季,而自然河流型和过渡型水体冬季多样性指数低于其他季节。     

溪流两边的湿地对其含氮量的贡献

本文对美国科罗拉多洛基山国家公园内ＬｏｃｈＶａｌｅ,小流域溪流商边的湿地土壤水溶液中的含氮量进行了研究,并比较了与其相邻的溪流中的含氮量。结果发现,溪流中的硝态氮含量显著高于３个湿地土壤水溶液中的,而氨态氮则并没有显著差异;溪流水中的ｐＨ值要显著高于土壤水溶液中的,而电导率又显著低于后者。同时,还发现取自不同地点的溪流水分的化学性质也有显著的不同,采自溪流支流水分的ｐＨ,电导率和硝态氮都要显著高于取自主溪流中的水分的。另外,还分析比较了３个湿地样地的地上部分生产力以及土壤和生物量中的碳和全氮含量。最后,我们认为溪流两边的湿地对溪流中的氮的含量并没有显著的影响。     

武夷山九曲溪水体营养水平与原生动物群落变化相互关系研究

2000年研究了武夷山九曲溪水体的营养状态与原生动物群落结构关系。发现并非水越清洁PFU原生动物种类就越多,这要决定于水体的营养状况。当水体是贫营养时,水越清洁,PFU原生动物种类反而会越少。研究结果表明,即使在低营养水平的水体中,PFU法一样能准确反映人类活动对当地水环境的影响。     

EFFECT OF TOURISM ON THE DISTRIBUTION OF LARVAL BLACKFLIES (DIPTERA: SIMULIUM) IN PALNI HILLS OF SOUTH INDIA

The effect of tourism on the distribution of larval blackflies during three different seasons of Palni hills was investigated.Six streams were selected(Kumbakkarai,Moolayar,Kurusedi,Silver cascade Pampar and Guntar) for this study,of which,three streams(Silver cascade Pampar and Guntar) were in peak of Palni hills(Kodaikanal town areas) and easy access to the tourists.The remaining three streams(Kumbakkarai,Moolayar and Kurusedi) were in downhill areas.The physico-chemical and stream parameters analyses indicated that the most tourist accessible site of Silver cas-cade stream had poor water quality and the predominant of larval blackfly population when compared to other sampling streams.The highest population of larval blackflies was observed during winter followed by summer and northeast monsoon.Since the effect of tourism causes pollution to streams,which in turn to promote the population of blackfly larvae and affect the other insect community in streams.       

象限法在热带山地雨林群落学调查中的应用研究

 本研究用象限法对海南岛尖峰岭地区一个山地雨林林分作了群落学调查,并将所得结果与78.5%面积取样比的记数样地法调查结果及实测结果进行比较。56个点的象限法调查所得密度、平均胸高断面积、优势度、组成种数量及组成种重要值序是令人满意的,而所花费时间最多为记数样地法的40%。但对该林分来说,样点数不能依照象限法的设计者Cottam和Curtis的结论来确定,即平均距离调查所需的点数即为群落调查所需的样点数,而要依据平均胸高断面积调查所需的点数来确定。     

基于周丛藻类的雅鲁藏布江流域水生态系统健康评价

为评估雅鲁藏布江流域水生态系统的健康状态, 研究于2013年10月、2014年4月和2014年7月, 在雅鲁藏布江流域干流及其4大支流上设置了26个采样点, 先对河流每个点位的海拔、坐标、河道底质类型及构成比例、河岸植被类型、水电工程等环境数据进行收集, 随后采集周丛藻类群落数据, 并在此基础上构建了周丛藻类生物完整性指数(P-IBI)评价指标体系, 结果显示: 调查期间, 雅鲁藏布江流域干支流共观察到周丛藻类7门10纲23目34科70属(种), 硅藻门(35.71%)、绿藻门(32.86%)和蓝藻门(20.00%)为前3个优势门类, 周丛藻类的优势种均属于硅藻门, 该水域属硅藻-绿藻-蓝藻型水体。周丛藻类Shannon-Wiener多样性指数的变幅为4.84—9.41, Pielou均匀度指数的变幅为2.41—4.80, 则表明雅鲁藏布江流域整体为轻污型-清洁型水体。周丛藻类的Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数与P-IBI评价指标体系共同说明: 雅鲁藏布江流域干流上下游及其4大支流水生态系统的健康状态优于雅鲁藏布江流域干流中游的健康状态。研究雅鲁藏布江流域水生态系统周丛藻类的群落特征和水环境的健康状态, 一方面能为西藏土著鱼类食性、摄食机制等的研究提供饵料数据基础, 另一方面能对河流水生态系统的健康状况进行科学评价, 从而保障西藏水生态安全。     

Influence of groundwater exploitation on the ecological status of streams in a Mediterranean system (Selva Basin,NE Spain)

The ecological status of streams depends on an equilibrium between hydrological processes and biological dynamics. Water discharge is the main requisite for a wealthy riparian habitat. Nevertheless, human practices severely affect water availability through stream water derivation and groundwater withdrawal. In this sense, impacts upon aquifer water storage and its effects on base flow generation have a significant effect on stream biology. Consequently, biological indicators will point out poor conditions resulting from such human impacts. In this paper, the effects of groundwater exploitation on stream discharge and surface water quality are evaluated and compared to biological indicators in a Mediterranean catchment.The stream–aquifer relationship is investigated by considering the hydrological context of each river reach, including human pressures, and the hydraulic head in the contiguous alluvial aquifer, where it exists. These data allow us to differentiate distinct types of reaches that are defined according to a “Stream–Aquifer relationship and chemical Pressure” (SAP) classification, which is used later on to standardize the different hydrochemical and biological features of the sampling points.Stream water and groundwater hydrochemistry are compared to depict the hydraulic behavior of the sampled watercourses during wet and dry periods. Specific elements are used as tracers of groundwater inputs, wastewater influence, or even stagnant conditions during the dry season. This dataset defines a framework to interpret the biological status of each reach based on the Iberian biological monitoring working party indicator (IBMWP). Affinities between hydrological and hydrochemical conditions with biological indicator values allow the causal effects of groundwater exploitation on stream ecology to be defined.The use of multivariate principal component analysis shows that the dataset variance is distributed according to the SAP classification, and that variable grouping is in agreement with the observed hydrological processes and their effects on biological indicator values.This work provides evidence of the importance of groundwater dynamics on biological indicators in a human-modified environment. When using the SAP classification, biological indicators acquire a broader meaning as they reveal the status of biological processes and the causal references. Such information is relevant for water management assessment within the context of the European Water Framework Directive, as it emphasizes the control of groundwater exploitation as a key parameter in the preservation of stream ecological status and the achievement of the objectives of the directive.     

东湖通道工程对沿线底泥细菌群落结构和多样性的影响

为调查东湖通道工程对沿线底泥细菌群落结构和多样性可能造成的影响, 随着隧道施工的进程, 在东湖通道沿线的3个湖区中的19个采样点进行了3次采样, 通过PCR-DGGE结合分子克隆技术, 分析了细菌群落的群落结构及多样性。3批样品共检出细菌类群分别为5门18属、6门17属、5门11属。在门水平上, 底泥中的优势菌是变形菌门, 但其在总量中的比例随施工进程逐渐下降, 依次为86%、80.6%和43.9%。在属水平上, 施工初期的优势菌是埃希氏杆菌属, 施工后期却是Steroidobacter。通道施工初期, 汤菱湖、郭郑湖的湖心区域在属水平上的群落结构相似性较高, 与团湖差异显著; 接近施工区样点与远离施工区样点的底泥细菌群落存在显著差异; 因施工形成的临时封闭水域与敞水区除均有埃希氏杆菌属外, 其他菌属类群差异显著。施工后期的汤菱湖、郭郑湖及团湖的湖心区的底泥微生物群落结构趋于相似; 接近施工区样点与远离施工区样点的底泥细菌群落差异不显著; 封闭区和敞水区有相似的细菌群落结构。施工期间, 细菌群落的多样性指数的最高点都有出现在靠近施工区的位置。各批次样点的Simpson_1-D指数、Shannon_H指数、Margalef指数, 均随着施工进程而逐渐增加。因此, 东湖通道修建对通道沿线近距离的底泥细菌的群落结构和多样性产生了较显著的影响, 这种影响是暂时性还是持续性的, 尚需通道完工回填后的长期评估。研究将为进一步探讨通道修建等人为强干扰活动对浅水湖泊的可能环境影响和制定合理的生态修复策略提供理论基础和数据支撑。