大气甲烷的源和汇与土壤氧化 (吸收)甲烷研究进展

甲烷是主要的温室气体之一,对温室效应的贡献仅次于CO₂,而每分子甲烷温室增温潜力是CO₂的21倍.因此确定全球大气甲烷的源与汇,并对其进行估算、预测已成为目前全球环境变化及温室效应研究的一个热点.本文概述了国内外大气甲烷源与汇研究的进展情况,详述了土壤氧化(吸收)大气与内源甲烷机理及其影响因子(如土地利用情况、环境甲烷浓度、土壤温度、湿度、pH值、孔隙状况等).最后指出,通过在长白山森林垂直分布带开展地带性土壤甲烷氧化(吸收)研究,对估算我国温带至寒带、高山苔原带土壤吸收甲烷总量,乃至全球甲烷汇具有重要意义.     

大气甲烷的源和汇与土壤氧化(吸收)甲烷研究进展

甲烷是主要的温室气体之一,对温室效应的贡献仅次于CO2,而每分子甲烷温室增温潜力是CO2的21倍,因此确定全球大气甲烷的源与汇,并与其进行估算,预测已成为目前全球环境变化及温室效应研究的一个热点。本文概述了国内外大气甲烷烷源与汇研究的进展情况,详述了土壤氧化（吸收）大气与内源甲烷机理及其影响因子（如土地利用情况,环境甲烷浓度,土壤温度,湿度,pH值,孔隙状况等）,最后指出,通过在长白山森林垂直分布带开展地带性土壤甲烷氧化（吸收）研究,对估算我国温带至寒带,高山苔原带土壤吸收甲烷含量,乃至全球甲烷汇具有重要意义。     

夏季舟山渔场及邻近海域浮游动物群落结构特征分析

2006年8月在舟山渔场及邻近海域（29°30′ ～31°30′ N,124°30′ E以西）开展海洋生态系统综合调查,用浅水Ⅰ型浮游生物网采集的浮游动物样本,对该海域浮游动物的种类组成、数量分布、生物多样性等群落结构特征进行了分析。结果得知,在调查海域共鉴定出浮游动物93种（不包含浮游幼虫）,其中以桡足类的种类数为最多,有50种,优势种主要有精致真刺水蚤（Euchaeta concinna）、软拟海樽（Dolioletta gegenbauri）、肥胖箭虫（Sagitta enflata）、百陶箭虫（Sagitta bedoti）、中华哲水蚤（Calanus sinicus）、普通波水蚤（Undinula vulgaris）、微刺哲水蚤（Canthocalanus paupe）、长尾类幼虫（Macruran larvae）、双生水母（Diphyes chamissonis）、背针胸刺水蚤（Centropages dorsispinatus）、肥胖三角溞（Evadne tergestina）、太平洋纺锤水蚤（Acartia pacifica）等12种。调查海域浮游动物丰度平面分布呈现南部高、北部低,近岸高、外海低的特征。生物多样性分析表明,调查海域浮游动物种类数较多,且具有较高的均匀度（0.70）,因此其生物多样性指数较高（4.98）。根据聚类分析结果,可将夏季调查海域的浮游动物在17.13%相似性水平上分为A、B、C三个组群。生物−环境匹配分析显示,浮游动物的丰度除了与表层盐度、硝酸氮和硅酸盐含量有关外,还与镉、铅的含量存在着一定相关性。     

西泉眼水库夏季浮游动物群落结构特征及水质评价

2010年夏季,对西泉眼水库浮游动物及水质理化指标进行了调查。分析了该水库浮游动物群落结构特征,运用现存量法、指示生物法、多样性分析法、Q_(B/T)指数法、E/O指数法、肥度指数法(E')和理化因子分析法评价了水质等级,应用典范对应法分析了浮游动物与环境因子之间的相关性。结果表明:浮游动物56种,优势种为褐砂壳虫Difflugia avellana、长三肢轮虫Filinia longiseta、针簇多肢轮虫Polyarthra trigla、微刺小剑水蚤Microcyclops inchoatus和无节幼体;污染指示种53种,丰度为46.13个/L,生物量为0.137mg/L;Shannon-Wiener指数为2.78,Margalef丰富度指数为1.97,Q_(B/T)指数为2.0,E/O指数为3.2,肥度指数(E')为2.28。评价结果表明,该水库已处于中度污染状态,水体处于中富营养化水平,NO_3~-、NO_3-N、Cl~-、COND、Depth、NH_4~+、TP和Chla是影响浮游动物种群数量及分布的主要环境因子,作为水源地其水质还需进一步加强管理与调控。     

冻土甲烷循环微生物群落及其对全球变化的响应

冻土是陆地生态系统中最容易受到全球气候变化影响的碳库,既发挥着碳源又起着碳汇的作用。人们非常关注贮存于冻土中有机碳的最终归宿,是因为全球气候变暖会加快冻土的解冻,释放更多的温室气体（二氧化碳和甲烷）到大气中,从而进一步加剧温室效应。据估计每年从北半球冻原陆地生态系统释放进入大气的甲烷约占全球自然界释放甲烷总量的25%。研究证实冻土生物源甲烷的产生和消耗分别由耐(嗜)低温的产甲烷菌(methanogens)和甲烷氧化菌(methanotrophs)介导。鉴于冻土甲烷循环对全球甲烷平衡的显著作用以及在冻土生物地球化学循环中的重要功能,对介导冻土甲烷循环的产甲烷菌和甲烷氧化菌的研究将有助于更好地评估冻土生态系统对全球气候变化的响应和影响,本文就冻土甲烷循环过程、产甲烷菌、甲烷氧化菌的群落结构、活动、生态功能及其对气候和环境变化的响应机制的最新研究进行综述,以期为我国开展冻土甲烷循环机理研究提供支持。     

珠海横琴岛海域浮游动物群落结构特征

根据2013 年11 月(秋季)、2014 年5 月(春季)、2015 年2 月(冬季)和8 月(夏季)4 航次的调查数据, 对横琴岛海域浮游动物物种组成、时空分布及多样性等群落结构特征进行了分析。结果显示: 共鉴定出浮游动物103 种类, 阶段性浮游幼体13 类, 桡足类种类最多42 种, 其次为刺胞动物18 种。种类数秋季最多52 种, 夏季次之50 种, 冬季最少46 种。年均丰度范围为100.31-2003.90 ind·m^–3, 均值为606.22 ind·m–3; 年均生物量范围56.30-137.13 mg·m^–3, 均值为80.86 mg·m^–3; 该海域优势种更替较快, 其优势种春季为刺尾纺锤水蚤Acartia spinicauda、中华异水蚤Acartiella sinensis 等5 种, 夏季为短角长腹剑水蚤Oithona brevicornis 和强额孔雀哲水蚤Pavocalanus crassirostris, 秋季为长尾类幼体Macrura larvae、亚强次真哲水蚤Eucalanus subcrassus 等8 种, 冬季仅夜光虫Noctiluca scintillans 一种。多样性指数、均匀度指数、多样性阈值及丰富度指数均值春季为3.86、0.88、3.40、3.24, 夏季为2.10、0.89、1.88、1.01, 秋季为3.34、0.83、2.78、2.63, 冬季为0.95、0.31、0.30、0.09。其中冬季4 项指数均很低, 表明该海域浮游动物群落结构异常, 海域生态环境受到了一定程度的污染破坏。     

横山水库浮游动物群落结构特征及水质评价

为了解横山水库浮游动物群落结构特征及水质状况,于2012年5月(春)、7月(夏)、10月(秋)及2013年1月(冬)对该水库的浮游动物及主要水质理化指标进行了调查分析,利用生物多样性指数法和综合营养状态指数法评价其水质状况。结果共鉴定浮游动物100种(原生动物47种、轮虫36种、枝角类12种、桡足类5种)。春夏秋季种类组成主要以轮虫和原生动物为主,枝角类与桡足类种类较少;冬季各种类均很少。优势种为王氏似铃壳虫(Tintinnopsis wangi)、淡水简筒虫(Tintinnidium fluviatile)、球形沙壳虫(Difflugia globulosa)、湖生累枝虫(Epistylis lacustris)、裂痕龟纹轮虫(Anuraeopsis fissa)、针簇多肢轮虫(Polyarthra trigla)、裂足臂尾轮虫(Brachionus diversicornis)和等刺异尾轮虫(Trichocerca similis),季节更替明显。浮游动物年均丰度为1460 ind./L,变化范围17—3164 ind./L;年均生物量为1.252 mg/L,变化范围0.042—2.732 mg/L;香农多样性指数(H')、均匀度指数(J)及丰富度指数(D)年均值分别为2.06、0.68及1.30;全年综合营养状态指数值范围33.36—44.15。CCA分析表明,温度及pH等环境因子与浮游动物群落结构具有明显相关性。水质总体评价显示,横山水库水质处中污染状态、水体处中营养水平,基本符合国家Ⅱ类水的水质标准,但作为饮用水水源地,其水质还需进一步加强管理与调控。     

渔山列岛浮游动物的群落结构特征分析

2011年10月—2012年7月对渔山列岛浮游动物的种类组成、优势种、群落结构、丰度和生物量进行了调查,分析了浮游动物丰度、多样性指数及其与环境因子的相关性。调查共鉴定浮游动物8类45种,其中原生动物类14种,占31．1％;桡足类次之13种,占28．9％。主要优势种有中华哲水蚤（Calanussinicus）、根状拟铃虫（Tintin—nopsisradix）和桡足类幼虫（Copepoditenauplinua）。多样性指数（H＇）7月（3．324）最高,10月（2．988）最低。结合多样性指数及丰富度指数可见,调查期间渔山列岛浮游动物的生物多样性7月最高,物种较丰富。相关性分析表明,浮游动物群落分布与营养盐、水温、盐度等环境因子存在一定的相关性。     

南沙群岛美济礁海域夏季浮游动物群落特征

浮游动物是珊瑚礁生态系统中的重要组成部分,但国内相关研究相对较少。利用2012年7月在南沙群岛美济礁海域开展的13个站次的海洋生物调查数据,对美济礁浮游动物的群落特征进行研究,表明:(1)美济礁浮游动物种类组成丰富,共出现15个类群138种(类)浮游动物;(2)优势种组成复杂、区域变化明显,单一种的优势度不高;(3)浮游动物平均密度和湿重生物量分别为117.70个/m3、69.01 mg/m3,浮游幼虫在总密度中所占比例最大;(4)浮游动物非常丰富,多样性程度较高。平均丰富度、多样性指数和均匀度分别为4.93、3.33和0.67;(5)浮游动物可划分为2个群落,分别为潟湖-礁坪区群落和向海坡群落;(6)受珊瑚礁不同生物地貌带的空间异质性和水动力条件的影响,美济礁浮游动物群落区域差异明显。潟湖区浮游动物多样性较高,生物量最低;礁坪区浮游动物数量大,但分布不均匀,且多样性水平最低;向海坡区浮游动物种类最多、多样性非常丰富,但栖息密度最低。     

巢湖及其支流浮游动物群落结构特征及水质评价

2013年9月至2014年6月对巢湖及柘皋河、杭埠河、南淝河3条支流的浮游动物进行了调查,共检出浮游动物297种,其中,原生动物124种,轮虫135种,枝角类29种,桡足类9种。南淝河浮游动物物种数最多,为203种,巢湖最少,为130种;巢湖及3条支流均以原生动物和轮虫物种数最多。浮游动物总密度为644 223 ind/L,柘皋河浮游动物密度最高,巢湖浮游动物密度最低,巢湖及3条支流原生动物密度占浮游动物总密度的比例均为最高;四个季节柘皋河浮游动物密度均为最高。浮游动物总生物量为253.14 mg/L,南淝河浮游动物生物量最高,杭埠河和巢湖浮游动物生物量较低;春季和冬季柘皋河浮游动物生物量最高,夏季和秋季南淝河浮游动物生物量最高。相较3条支流,巢湖浮游动物优势种数最少。依据理化指标,巢湖及3条支流为富营养或超富营养水平,营养水平为:南淝河巢湖柘皋河杭埠河。浮游动物群落结构和环境因子的冗余分析(RDA)表明,巢湖及3条支流浮游动物群落结构在四个季节均未能明显区分开,浮游动物群落和环境理化因子的相关性较小。     

2016年夏季长江口邻近海域浮游动物群落结构

根据2016年8月长江口邻近海域27个站位的浮游动物样品数据,对长江口邻近海域的浮游动物群落结构和多样性进行分析,研究了浮游动物群落结构与环境因子的关系.结果表明: 该海区共鉴定出浮游动物93种,隶属于6门12大类群,另有浮游幼体及鱼卵仔鱼15种.其中,桡足类为绝对优势类群,共鉴定出48种,占44.4%;水母类为第二优势类群,共鉴定出12种,占11.1%.该海域出现的主要贡献类群为桡足类、海樽类、毛颚类、枝角类和水母类,平均丰度依次为273.9、115.0、67.1、63.6和61.1 ind·m^-3,其中绝对优势类群为桡足类,贡献率占20.3%.根据环境因子聚类结果,将该海区分为冲淡水影响区和外海水团影响区.单因子相似性分析检验发现,两个区域群落结构差异显著(平均差异性为4.0 %).SIMPER分析发现,对差异性的贡献比例依次是桡足类20.3%、海樽类18.0%、枝角类14.1%、毛颚类13.4%和水母类11.8%.     

北部湾近岸海域浮游动物群落结构特征及季节变化

2017年3月(枯水期)、7月(丰水期)和10月(平水期)分别对北部湾近岸海域44个站位的浮游动物进行了调查。结果共检出浮游动物251种和浮游幼体24类,其中枯水期138种(类),丰水期134种(类),平水期191种(类),分属河口低盐、近岸暖温、近岸暖水和外海暖水4个生态类群。优势种9种,其中枯水期以原生动物占绝对优势,丰水期以枝角类、桡足类和浮游幼体类占优势,平水期以十足类和浮游幼体类占优势。浮游动物丰度年均值为789.95个/m~3,呈现出枯水期(1540.19个/m~3)明显高于平水期(457.58个/m~3)和丰水期(372.08个/m~3)的季节变化特征;浮游动物生物量年均值为252.40 mg/m~3,生物量的季节变化与丰度变化不一致,平水期生物量(385.01 mg/m~3)明显高于枯水期(221.41 mg/m~3)和丰水期(150.78 mg/m~3)。多样性指数平水期最高(3.16),丰水期(2.35)次之,枯水期(2.22)最低。枯水期和丰水期北部湾近岸海域浮游动物生物量和丰度水平分布特征基本呈现自河口近岸海域向外海递增的趋势,平水期浮游动物生物量与丰度的空间分布较为均匀。浮游动物的种类组成结构以及优势种的演替对浮游动物的生物量和丰度季节变化有着重要的决定作用。径流导致的悬浮物、营养盐等的变化可能是决定北部湾近岸海域浮游动物生物量和丰度空间分布的主要因素。研究还表明与其他海湾相比,北部湾近岸海域浮游动物群落结构趋于小型化,需加大关注。     

北京市妫水河浮游动物群落结构与水质评价

由于浮游动物对水体环境变化敏感,可表征水体污染程度,因此在2017年对妫水河浮游动物群落结构进行调查研究,分析了浮游动物群落结构时空变化特征及其与环境因子的关系,并利用生物学评价方法对水质进行评价。结果表明:妫水河浮游动物有4门22属88种,其中原生动物种类最多,为42种,主要以轮虫和原生动物为主,浮游动物平均细胞密度和生物量分别为5041.58个/L和2.88 mg/L。浮游动物群落结构与环境因子的CCA分析显示,水温、pH、DO和氨氮是影响妫水河浮游动物群落结构变化的重要因素,其中裂痕龟纹轮虫、冠饰异尾轮虫和螺形龟甲轮虫等对水体中氮磷的相关性极为显著,具有富营养化指示作用,可作为监测水质的指示生物。妫水河浮游动物多样性指数H、均匀度指数J和丰富度指数D全年平均值分别为0.43、0.31和0.41,整体评价结果显示,妫水河水体处于中到富营养型水平,尤其是下段城区段污染严重,表明妫水河水体生态功能遭到破坏,水质还需进一步改善和治理。本研究结果可为妫水河水质评价、水环境监测及水污染治理提供基础数据资料和理论依据。     

苏州工业园区水体浮游甲壳动物群落特征及其与环境因子的关系

于2012年6月至2013年5月,对苏州工业园区湖泊和河流水体的浮游甲壳动物组成及群落结构进行了研究,分析了浮游甲壳动物的密度和生物量的年度变化,探讨其分布与水体理化因子间的关系.结果表明：园区水体有枝角类6科12属24种,桡足类7科13属18种,其中短尾秀体溞、长额象鼻溞、汤匙华哲水蚤及近邻剑水蚤在不同水体中不同季节均为优势种.在湖泊水体和河流水体中,浮游甲壳动物的密度和生物量表现为夏、秋季较高,冬、春季较低,且在夏、秋季分别具有2个峰值.枝角类平均密度和生物量在河流水体中均高于湖泊水体,两者间均具有显著差异;桡足类的平均密度在河流水体和湖泊水体间差异不显著,而平均生物量要显著高于湖泊水体.湖泊水体和河流水体在溶解氧、pH、透明度、总溶解固体、盐度、总磷、总氮及铵氮含量上均存在显著差异;冗余分析表明无论是湖泊水体还是河流水体,多数浮游甲壳动物的分布与水温、盐度、化学需氧量(COD_Mn)和总磷等指数呈正相关,只有枝角类中的溞属、船卵溞属种类的分布与水体溶解氧、pH值及透明度呈正相关.     

苏州工业园区湖泊后生浮游动物群落结构及影响因子

苏州工业园区地处长江流域下游,随着城市化进程的不断推进,园区水生态系统结构与功能的稳定面临严峻考验。浮游动物作为水生态系统的重要组成部分,探究其群落结构的形成机制对生物多样性保护及生态系统健康发展具有重要意义。为深入了解苏州工业园区五个主要湖泊后生浮游动物群落结构的动态变化及影响因子,于2018年7月至2019年6月进行4次调查。研究共检出后生浮游动物112种（轮虫65种、枝角类29种、桡足类18种）,其中优势种12种（轮虫10种、枝角类和桡足类各1种）。Jaccard相似性分析表明,湖泊间后生浮游动物物种组成整体处于中等相似水平。后生浮游动物密度呈现出显著的季节和湖泊差异,而生物量、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数以及Margalef丰富度指数仅存在显著的季节差异。聚类分析结果表明,夏季和秋季后生浮游动物群落结构最为相似。RDA分析表明,水温、溶解氧和pH是影响园区湖泊后生浮游动物群落结构的主要环境因子。Pearson相关性分析表明,湖泊面积与后生浮游动物群落结构无显著相关关系,样点近岸距离与生物量具有显著的正相关关系。基于水质评价标准和物种多样性指数可知,园区湖泊水质整体处于轻-中度污染水平。研究表明苏州工业园区五大湖泊后生浮游动物群落结构表现出同质化趋势;季节变化、环境因子以及样点近岸距离是调控群落结构形成的主要因素。     

五大连池浮游动物群落结构的时空分布特征

基于2011—2013年五大连池的调查,对浮游动物群落结构时空分布特征进行分析,探讨重点放养鱼类之一鳙Aristichthys nobilis的合理放养量。结果表明,五大连池浮游动物4类82种(含未定种);主要优势种集中于原生动物和轮虫,有恩氏筒壳虫Tintinnidium entzii、纵长异尾轮虫Trichocerca elongate等,大型浮游动物中仅剑水蚤Cyclops sp.、无节幼体Nauplii形成优势;密度、生物量总计为3794.98ind/L和2.4558mg/L;多样性指数H'、J、d均值分别为2.15、0.7和0.98;浮游动物群落时空差异显著,五池密度、生物量、多样性、均匀度较高,二池(P2)、三池(P3)相似且次于五池;另外,二池(P2)、三池(P3)浮游动物的密度、生物量、多样性均呈现夏季高于春秋季;根据结果获得五大连池鳙的合理放养量为5.71×105尾。研究可为五大连池生境保护和渔业资源的可持续利用提供科学依据。     

额尔古纳河流域秋季浮游植物群落结构特征

2008年8-9月对额尔古纳河流域5个重要水体呼伦湖、乌兰泡、二卡湿地、伊敏河和哈乌尔河进行浮游植物调查,结果显示：1）共鉴定浮游植物8门82属177种（含变种）,以绿藻和硅藻种类最多,绿藻有36属77种,占43.5%,硅藻21属54种,占30.5%;其次是蓝藻,13属26种,占14.7%;裸藻4属11种,占6.2%;其他藻类仅占5.1%;2）在呼伦湖共有64属121种,乌兰泡47属88种,二卡湿地62属116种,伊敏河41属59种,哈乌尔河32属54种;优势度分析显示：呼伦湖与乌兰泡优势种为蓝藻和绿藻,二卡湿地为硅藻与隐藻,伊敏河与哈乌尔河为硅藻;蓝藻个体密度在乌兰泡与呼伦湖最大,分别为5.17?106 ind./L和4.01?106 ind./L,而硅藻密度则在二卡湿地、伊敏河与哈乌尔河占优势,分别为1.40?106 ind./L、1.84?105 ind./L与4.89?105 ind./L;此外,聚类分析显示5个水体的浮游植物群落按结构特征可分为两大类;3）与历史记录相比,呼伦湖的优势种转变为细胞较小的坚实微囊藻(M. firma)与不定微囊藻(M. incerta),这种小型化的趋势表明呼伦湖水体富营养化程度加剧;4）综合多种指标对水质状况进行评估：呼伦湖、乌兰泡为中-富营养水体,二卡湿地为中营养水体,伊敏河与哈乌尔河属于贫-中营养水体。