湖泊形态与水生植物多样性关系——以长江中下游湖群典型湖泊为例

通过野外调查、资料收集并结合GIS方法对长江中下游9个湖泊岸线形态演变和水生植物多样性现状及变化进行了研究。结果显示,近几十年来长江中下游一些湖泊岸线长度和计盒维数均显著降低;水生植物物种多样性总体呈下降趋势。相关性分析表明,湖泊岸线发育系数和湖泊计盒维数均与水生植物多样性呈显著相关;湖泊岸线形态特征显著影响沉水、漂浮植物物种多样性。本研究表明湖泊岸线形态对水生植物的生长及分布影响显著,保护湖泊岸线形态对维持水生植物多样性及湖泊生态系统功能具有重要作用。     

通与阻造就的不同世界

<正>长江是中华民族的母亲河,在我国社会经济发展中起着至关重要的作用。长江中下游水系复杂,河流湖泊众多,是我国淡水湖泊分布最为集中的区域之一,约占全国湖泊总面积的五分之一。这些浅水湖泊沿江分布,面积从不足一平方公里到上千平方公里。历史上,它们与长江干流自由相通,形成了独具特色的河流-泛滥平原生态系统,也称之为"江湖复合生态系统"。     

梁子湖、牛山湖和保安湖沉水植被资源现状

在长江中下游浅水湖泊的水生植被中,沉水植被是最重要的植被类型。研究沉水植被资源量对湖泊生态系统及渔业管理都具有重要意义。本工作调查梁子湖、牛山湖和保安湖沉水植被的种类、生物量及覆盖度,并与以前研究相比较,以了解三个湖泊沉水植被资源现状以及变动趋势。       

长江中游浅水湖泊生物完整性时空变化

介绍了采用 Karr提出、经 Fausch等修订后的生物完整性指数 (IBI)进行水环境质量评价的原理和概念 ,并根据长江中游鱼类种类组成特征、可获得数据的类型和资料的性质 ,初步建立了适合长江中游浅水湖泊的 IBI体系。同时 ,以基本保持了长江中游浅水湖泊自然属性的五湖 1978年的调查数据为参照 ,选择长江中游不同类型的浅水湖泊进行了生物完整性时空变化的比较研究。结果表明 :以洪湖为例进行纵向比较 ,在 196 4、1981、1993年和 1998年等 4个不同的年代 ,其生物完整性呈逐步下降的趋势 ;以 2 0世纪 90年代初期的资料进行横向比较 ,三湖连江水库和保安湖的生物完整性表现为一般 ,洪湖为差 ,东湖则很差。上述湖泊所呈现的生物完整性的时空变化趋势与其它相关研究所反映的湖泊水环境质量互为补充验证 ,可以为湖泊管理、持续发展和利用以及水环境保护提供更为充分的科学依据     

长江中下游浅水湖泊依沙矛丝藻的分布

利用长江中下游87个浅水湖泊的调查数据,研究了依沙矛丝藻(Cuspidothrix issatschenkoi)在长江中下游湖泊中的分布现状以及生态适应性特征。结果表明,依沙矛丝藻在长江中下游湖泊中分布广泛,在调查区域内超过一半的湖泊被检测到,生物量为0.001—3.019 mg/L;依沙矛丝藻的生物量与总磷呈现负相关关系,与总氮呈现正相关关系,表明依沙矛丝藻在低磷的条件下具有更好的适应性和竞争力,水体中充足的氮源将增加依沙矛丝藻水华的风险。此外,依沙矛丝藻已被报道是中国水体中产生鱼腥藻毒素的主要类群之一,可能会对淡水生态安全造成巨大威胁。研究结果可为今后开展有害藻类的生态学研究和风险管控提供基础资料。     

长江中下游浅水湖泊水生植被生态恢复种的筛选与应用研究

湖泊富营养化是全球性的生态学问题。长江中下游浅水湖泊群作为我国八大湖泊群之一, 近30年来水体富营养化以及生态系统功能退化极为严重, 亟待系统性修复。水生植物生态修复技术则是面向富营养化浅水湖泊生态治理的重要技术。然而, 选择合适的水生植物恢复种来保证恢复效果以及长期的生态安全与稳定性仍是目前恢复工程中的重要且薄弱环节。结合长江中下游湖泊中水生植物的生长、分布、繁殖、来源及污染耐受性等提出了以乡土物种操控为理念适合该区域湖泊的生态恢复先锋物种建议名录, 并依据所筛选的物种特性和淡水生态学相关理论, 提出不同的优化组合方案来指导长江中下游不同类型湖泊的水生植物生态恢复。     

长江中下游湖泊水生植被调查方法

我国湖泊成因多种多样,不同成因湖泊水生植被调查方法不尽相同。文中总结了前人的研究成果,从湖泊水生植被的描述与分析、取样技术等方面提出了长江中下游湖泊水生植被调查方法。     

1987—2016年武汉城市湖泊时空演变及其生态服务价值响应

城市湖泊面积萎缩、水体污染及流域生态系统功能退化已成为影响城市生存与发展的重要环境问题,明确城市湖泊时空演变特征及其生态系统服务价值响应能强化人类对城市湖泊的保护认知,对维护湖泊及流域生态系统稳定、确保城市湖泊资源可持续利用有着重要意义。选取武汉市现主城区1987、1996、2007和2016年遥感影像,提取湖泊及流域水面信息,探讨武汉城市湖泊时空演变特征及其驱动力;并结合不同时期社会经济、自然环境等实际,进行湖泊水域生态功能服务价值定量估算,探讨其对人类活动及湖泊时空演变的响应规律。主要结果如下:(1)29年间,武汉主城区湖泊水域面积共缩减82 km²,减少了56.9%;越靠近城市建成区,湖泊面积缩减越明显;湖泊面积越小,填占现象越严重;湖泊水系由1987年纵横交错的网络格局发展为2016年相互分散的独立斑块。(2)农业生产和城市建设是造成湖泊面积减少的主要原因,相关保护政策及条例的实施是湖泊面积增加的驱动因素,城市不同发展时期主要的驱动因素各异。(3)1987—2016年,武汉主城区湖泊水域生态系统服务价值由20.95亿元减少到6.78亿元,共减少了67.64...     

长江中下游浅水湖泊水生植被生态修复种的筛选与应用研究

湖泊富营养化是全球性的生态学问题。长江中下游浅水湖泊群作为我国八大湖泊群之一,近30年来水体富营养化以及生态系统功能退化极为严重,亟待系统性修复。水生植物生态修复技术则是面向富营养化浅水湖泊生态治理的重要技术。然而,选择合适的水生植物恢复种来保证恢复效果以及长期的生态安全与稳定性仍是目前恢复工程中的重要且薄弱环节。结合长江中下游湖泊中水生植物的生长、分布、繁殖、来源及污染耐受性等提出了以乡土物种操控为理念适合该区域湖泊的生态恢复先锋物种建议名录,并依据所筛选的物种特性和淡水生态学相关理论,提出不同的优化组合方案来指导长江中下游不同类型湖泊的水生植物生态恢复。     

长江中下游不同地理种群鳜遗传结构研究

以长江、通江湖泊(洞庭湖、鄱阳湖)、陆封型湖泊(牛山湖、涨度湖、汤逊湖、肖四海湖)不同水体鳜为研究材料,利用微卫星遗传标记对其种群遗传结构进行分析,结果表明:由期望杂合度(He)和多态信息含量指数(PIC)检测的遗传多样性由大到小的顺序为:长江、通江湖泊群体>无放流陆封型湖泊群体>放流的陆封型湖泊群体,并且发现一些稀有等位基因位点在陆封型湖泊鳜群体中消失;由杂合度检验可以看出,所有群体在绝大多数位点都呈现杂合过剩现象,经过哈代-温伯格平衡检验,显示均显著偏离哈代-温伯格平衡(Pst为0.2727,显示群体间已发生较大遗传分化,其变异主要体现在通江湖泊和陆封型湖泊之间,同时由于陆封型湖泊之间放流管理模式的不同,亦会产生中度分化。研究结果表明,江湖阻隔是造成定居性鱼类鳜种群间遗传分化的重要原因之一。       

沉水植物生态化学计量学特征的区域差异以及生态修复的影响

为深入了解沉水植物生态化学计量学特征在西南高原地区和长江中下游平原地区湖泊中的差异,以及生态修复的影响,于2010年—2016年的夏季(6—9月)调查了36个湖泊的沉水植物。结果表明:(1)高原湖泊沉水植物群落的碳(C)含量显著高于平原湖泊,氮(N)含量显著低于平原湖泊,磷(P)含量高于平原湖泊但差异不显著;高原湖泊沉水植物群落的C/N和C/P的比值显著高于平原湖泊, N/P显著低于平原湖泊;在平原湖泊和高原湖泊共有的金鱼藻、苦草、穗花狐尾藻、微齿眼子菜和伊乐藻中,仅有伊乐藻的N含量和金鱼藻的P含量与群落的差异性不一致。(2)在长江中下游平原地区生态修复后的水域中,沉水植物群落的C和P含量显著高于未修复区, N含量低于未修复区但差异不显著;修复区沉水植物群落的C/P和N/P显著低于未修复区,C/N显著高于未修复区;修复区和未修复区共有的金鱼藻、苦草、穗花狐尾藻和竹叶眼子菜的C和P含量都跟群落的差异性一致。以上结果说明,在清澈的水体中,沉水植物的C和P含量高而N含量低;湖泊富营养化会导致沉水植物N含量升高。因此,在湖泊生态修复过程中,应注重提高水体的透明度,这将会提高沉水植物中C和P的含...     

涨落水旺四季鱼

<正>鄱阳湖位于长江中下游南岸、江西省北部,是我国最大的淡水湖泊,也是当前仅存的保持与长江干流自然连通的两个大型湖泊之一。鄱阳湖具有"高水是湖,低水是河"的特点,年内水位变幅很大:汛期水位上升,湖面陡增,水面辽阔;枯期水位下降,洲滩裸露,水流归槽,湖面仅剩几条蜿蜒曲折的水道,呈现"枯水一线,洪水一片"的自然景观。随着鄱阳湖的水位变化,     

洞庭湖湿地景观结构与生态工程模式

湿地是指陆地上常年积水或季节性积水（水深２ｍ以内,积水期达４个月以上）和过湿土地,并与其生长、栖息的生物种群构成的特殊生态系统［１］。地处长江中游荆江南岸的洞庭湖是一个承纳湘、资、沅、澧四水和吞吐长江的洪道型湖泊。在其特殊的地理环境下,形成了我国湖泊...     

1995-2015年武汉城市湖泊景观生态安全格局演化

以1995、2005、2015年3期遥感影像为数据源,通过景观指数和GIS空间分析方法研究武汉中心城区湖泊系统景观格局的演化特征,进而构建湖泊景观生态安全评价模型,以揭示武汉中心城区湖泊系统景观生态安全格局演变规律,并探讨其驱动因素。研究结果表明：（1）近20年来武汉中心城区湖泊系统总面积呈现不断下降趋势,1995-2005年以年均2.4%的速率缩减了28.95 km²,2005-2015年以年均1.8%的速率缩减了17.47 km²。（2）研究期湖泊系统的斑块密度、分维数呈现不断降低趋势,这表明武汉中心城区湖泊破碎化程度在不断降低,湖泊形状趋于简化;而连接度呈现不断增加趋势,湖泊分布集聚趋势不断加强,空间结构趋于紧凑集中。（3）武汉城市湖泊系统总体景观生态安全呈现不断恶化趋势,而次级湖泊水系景观生态安全呈现不同的演化特征。城市建成区的迅速扩展、湖泊由农业生产对象转化为可利用发展用地、房地产事业成为支柱产业是湖泊系统遭填占最主要的动力,直接危害了其景观生态安全,而市民环境意识提高引发湖泊保护倡议和实践,对湖泊景观生态安全产生着积极影响。对湖泊景观生态安全格局演变特征及驱动因素的研究,可以为武汉制定行之有效的生态管理政策和环境治理措施提供重要支撑。     

江湖日下 尚有可为

<正>两次历史挑战历史时期,长江中下游是一个河网交错的地带,无数小河如同人体的毛细血管,经骨干河流汇入湖泊,最终流入长江,形成一个良性的江-河-湖水体交换格局。现在生态环境发生严重退化,原因之一就是江湖阻隔。从历史的视角看,长江中下游的江湖生态环境经历过两次重大的社会经济发展挑战。第一次发生在新中国成立初期,当时随着农业转型和人口发展,粮食需求被排在第一位,整个流域兴建了许多的闸、坝及水库,大量湖泊遭受围垦;同时,水产养殖也逐渐发展。第二次发生在改革开放后,     

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。     

影响长江生物多样性—大坝

<正>1949年长江全流域共建成水电站31座,全是小水电。2005年长江流域已建成水库45694座,占全国的53.7%。到2005年建成地表水蓄、引、提调水工程设施522万座。中下游干流通江湖泊除洞庭湖、鄱阳湖和石臼湖外均实施了闸坝控制工程,中下游湖泊面积已减少10593平方公里,损失湖泊容积567亿立方米,相当于三峡水库防     

安徽沿江浅水湖泊越冬水鸟群落的集团结构

长江中下游湖泊是越冬水鸟的重要栖息地,随着湖泊渔业养殖强度的不断加大,湖泊湿地严重退化,水鸟的越冬生态受到影响。为揭示长江中下游浅水湖泊越冬水鸟对湿地资源的利用特征,2008年12月至2009年3月,通过扫描取样法采集安徽省长江沿江升金湖、菜子湖和武昌湖3个浅水湖泊30种越冬水鸟的取食行为百分比数据,利用聚类分析法对越冬水鸟进行集团划分,并采用无倾向对应法(DCA)分析越冬水鸟的取食特征。聚类分析结果表明,安庆沿江湖泊越冬水鸟群落可分为4个集团,即深水取食集团G1、挖掘和啄取集团G2、浅水取食集团G3和泥滩拾取集团G4。G2集团的鸟种最多,共有13种,优势种为鸿雁(Anser cygnoides)、豆雁(Anser fabalis);G3集团次之,共6种,优势种为小天鹅(Cygnus columbianus)、白琵鹭(Platalea leucorodia);G4集团共5种,优势种为黑腹滨鹬(Calidris alpina)、鹤鹬(Tringa erythropus)和红脚鹬(Tringa totanus);G1集团水鸟种类有6种。这些水鸟的觅食生境主要在湖泊滩涂和浅水区域,其食物资源的可利用性和觅食对策共同决定群落组成结构。DCA分析表明,取食方式及取食时运动方式组成的觅食对策决定了集团食物资源的分割,草滩中取食鸟类主要采用静止取食和啄取方式,泥滩取食集团主要采取拾取及奔-停取食,深水区取食集团则主要采用潜水方式取食,因此,维持湖泊不同区域的丰富食物资源对于保护湖泊丰富的水鸟资源具有重要意义。     

江湖阻隔对长江中下游湖泊鱼类群落分类多样性的影响

基于1950s以来的长江中下游湖泊鱼类调查数据,分析通江湖泊与阻隔湖泊的鱼类分类多样性差异,以及通江和阻隔湖泊鱼类分类多样性的时间序列变化,探讨江湖阻隔对鱼类多样性的影响。结果显示,阻隔湖泊鱼类物种数、平均分类差异指数(Δ⁺)和分类差异变异指数(Λ⁺)平均值分别为48.47±14.64、74.02±3.09和736.89±33.80;通江湖泊为76.22±14.40、78.31±0.98和697.31±25.53。阻隔湖泊物种数和Δ⁺值显著低于通江湖泊(P<0.001),而阻隔湖泊Λ⁺值显著高于通江湖泊(P=0.002),表明阻隔湖泊物种间亲缘关系更近,均匀度下降,即物种分类单元减少,且集中分布于某几个分类阶元,稳定性变差。典型通江与阻隔湖泊鱼类群落分类多样性的时间变化分析发现,两种类型湖泊的鱼类物种数和Δ⁺值均随时间推移整体呈现下降趋势,Λ⁺值整体呈现升高趋势;并且阻隔湖泊的Λ+值随阻隔时间增加而大幅上升,Δ⁺和Λ^+...     

长江中下游湖泊螺类 beta 多样性分析

采用两种方法对长江中下游 19 个湖泊螺类 beta 多样性进行了分析。首先采用 Legendre 方法分析单个螺类物种(SCBD)和单个湖泊(LCBD)在 β 多样性中的贡献。结果表明分布范围居中的螺类, 如大沼螺(Parafossarulus eximius), SCBD 值大, 分布范围窄的和分布范围广的螺类 SCBD 值均会降低; 花马湖 LCBD 值最大, 单个湖泊的 LCBD 值和其中分布的螺类物种数没有显著的相关性。二是采用 Baselga 方法分析螺类 β 多样性中的周转和嵌套成分。多位点计算结果表明长江中下游湖泊中螺类 β 多样性主要原因是物种在空间上的周转。配对的分析结果表明不同湖泊对间的 β 多样性周转和嵌套组成比例不同, 并且存在着完全的周转和完全的嵌套格局。