我国外来水生生物入侵现状及其影响

生物入侵已经被公认是造成生物多样性丧失的重要因素之一，它对生态系统的结构和功能的严重影响已经引起全世界的高度重视。外来水生生物是生物入侵的重要组成部分：因此，从生物入侵的基本概念及入侵物种的传播途径着手，分析我国水生外来物种及其对水生生态系统和渔业可持续发展的影响。     

外来入侵生物福寿螺与本地生物的互作影响研究进展

福寿螺作为一种恶性的水生入侵动物, 通常进入新生境后, 种群迅速增长, 大量取食本地植物, 与本地物种形成竞争,进而对当地的生物多样性造成全方位影响。在查阅国内外研究成果基础上, 综述了福寿螺在入侵地与所处生境中本地生物(植物、动物和微生物)之间的相互影响与相关效应, 旨在为福寿螺的生态风险评估和防控提供参考。     

互花米草入侵对鸟类的生态影响

生物入侵威胁本地物种生存,破坏生态系统的结构和功能,是导致全球生物多样性丧失的重要原因之一。外来植物是入侵生物中的重要一类,可以显著改变本地植被群落,并影响其他生物类群。鸟类作为生态系统中的较高营养级,对由入侵植物引起的栖息地变化十分敏感。互花米草自引入中国沿海以来,其分布区域不断扩散,多数研究认为互花米草入侵造成本地生物多样性降低和生态系统退化。系统梳理了互花米草入侵对鸟类栖息地、食物资源、繁殖、群落等方面的生态影响。主要负面影响有:(1)植被群落结构不利于鸟类栖息、筑巢、觅食;(2)鸟类食物资源丰度和多样性下降;(3)本地鸟类种群数量和物种多样性显著下降。在我国东部沿海湿地,互花米草入侵已经显著改变了植被与鸟类分布格局。但随着入侵历史的增长,少数小型雀形目鸟类却可以逐渐适应互花米草生境。互花米草入侵为某些非本地鸟类提供了空白生态位,在一定程度上丰富了本地物种多样性,对互花米草的快速清除反而可能不利于已适应并依赖互花米草生境的鸟类。综上,认为互花米草入侵对鸟类群落甚至整个生态系统的影响可能需要更多研究进行综合评价,应开展长期、大尺度、多因子的监测研究和多物种比较研究,建立生态评价模型并制定科学有效的互花米草管理对策。     

改良高通量测序技术揭示除藻剂对藻类群落的影响

研究藻华水体中浮游植物群落对除藻剂的响应,可为在实际应用中选择合适的除藻剂提供理论依据。近年来,高通量测序技术已逐步用于表征藻类群落结构,然而它无法区分群落中的“死亡”和“存活”个体。本研究利用经叠氮溴化丙锭(PMA)前处理和未经PMA前处理的高通量测序技术,探究Ca(ClO)₂、CuSO₄和一种市售生物除藻剂对某一存在藻华的景观水体中藻类群落组成、多样性和标志物种的影响。结果显示,3种除藻剂均能有效降低水样的藻密度;初始水样中绿藻门的单针藻属(Monoraphidium)相对丰度最大(74.34%),是造成藻华的优势藻;与非PMA处理组相比,经PMA处理后的测序结果更能体现不同除藻剂处理后活藻群落组成和多样性差异：在除藻剂作用下,绿藻门相对丰度下降至1.50%-24.61%,蓝藻门优势种Leptolyngbya boryana相对丰度上升至27.85%-41.52%;50 mg/L生物除藻剂能显著提升群落的Chao1指数、observed species指数、Pielou’s evenness指数和Shannon指数,增加了群落的多样性、均...     

山东刺槐林对林下植物物种多样性及谱系多样性的影响

刺槐(Robinia pseudoacacia)是一种广泛分布的外来植物,通常认为外来物种会对自然生态系统造成一定影响。然而,刺槐对当地植物多样性的影响仍存在争议。本研究的主要目的是比较刺槐群落和以麻栎(Quercus acutissima)或栓皮栎(Q. variabilis)为优势种的本地落叶栎群落林下植物物种组成、物种多样性、谱系多样性及群落谱系结构的差异,探究刺槐林对当地森林生态系统可能造成的影响。在山东丘陵区设置17个刺槐群落和17个相应的落叶栎群落样方(样方大小为20 m×30 m),调查每个样方内林下植物物种组成和多样性情况。研究发现,刺槐群落与落叶栎群落林下植物物种和谱系α多样性并无显著差异,而刺槐群落林下物种和谱系β多样性显著低于落叶栎群落,且刺槐群落植物谱系距离随环境距离的变化速率低于落叶栎群落,刺槐各样方间共有物种比例较大,物种的生态位较为相似,表明刺槐导致了植物群落的均质化。另外,刺槐群落较落叶栎群落具有较高的外来物种丰富度。可见,山东刺槐林虽然对植物物种数量没有显著影响,但却改变了群落的组成和结构。应对刺槐林进行长期监测,有效防控外来植物对当地生态系统造成的威...     

滇西北高山微水体与溪流生境底栖动物多样性和环境特征

高山微水体由于面积微小且通过地表径流形成串联结构常常被认为与高山溪流具有类似的生境, 然而由于这两类生境中环境因子与底栖动物多样性存在差异, 它们在生态系统中的作用可能完全不同。滇西北地区是全球生物多样性热点区域之一, 境内高山微水体和高山溪流分布密集, 在区域底栖生物多样性维持方面具有重要的功能, 然而目前对这两类高山淡水生态系统的研究较少。为了比较这两类生境环境因子的异同及其对底栖动物多样性的维持作用, 2015年6月, 作者在云南省怒江州贡山县的高山峡谷内, 对27个高山微水体和同区域分布的1条高山溪流(海拔高差500 m范围)的底栖动物多样性和水环境因子进行了实地调查。结果表明: (1)高山微水体和高山溪流底栖动物群落中优势分类单元种群数量均比较庞大, 而稀有分类单元数量较多且种群较小; (2)两种生境在环境因子、物种多样性、功能多样性和群落结构方面的差异明显, 高山溪流有较高的物种丰富度、物种多样性和功能多样性; (3)高山微水体底栖动物多样性的分布与水环境因子无关, 而高山溪流底栖动物多样性与群落结构的形成受到与流速关联的水环境因子和海拔的影响。因此, 高山微水体与高山溪流不能简单地视为类似的生境类型, 它们对区域底栖动物多样性和生态功能维持可能具有不同的作用。     

噬藻体生物多样性的研究动态

噬藻体(Cyanophage)是感染原核生物蓝藻(Cyanobacteria)的病毒,广泛分布于各种水生态系统中,对调控初级生产力、蓝藻种群密度及结构演替、微生物间基因转移以及全球生物地理化学循环等方面有重大影响。关注噬藻体的生物多样性,发现其感染相关基因,阐明噬藻体与宿主蓝藻的相互作用,将为藻华控制及认识病毒在复杂水环境中的功能提供重要信息。本文就噬藻体生物多样性,包括生态系统多样性、物种多样性及遗传多样性研究动态做一综述。     

pH对5种臂尾轮虫后代存活率和混交雌体率及种群内禀增长率的影响

水生生态系统中,pH是重要的非生物因子之一.pH可以通过影响水生生物的存活和繁殖,进而影响其在水体中的分布和多度,最终决定水生群落的物种组成和丰富度[1].     

可利用资源波动对外来种入侵的抵抗性

生物入侵带来的生态和经济危害引起了人们的广泛关注。在入侵生态学研究方面,生物多样性与生物入侵之间的关系长久以来成为群落可入侵性探讨的焦点。Elton经典假说认为,物种多样性越高对外来种入侵的抵抗能力越强,许多模型或野外试验都支持这一假说。但现在越来越多的试验对此提出了异议,各种假说纷纷出现。究竟生物多样性会不会影响外来种的入侵?假设两种不同的群落结构(功能群),设计6种外来种入侵土著群落的情景分析不同多样性及相同多样性下外来种的入侵状况。结果发现,在多样性相同的情况下,两种群落对外来种入侵的抵抗力不同。外来种成功入侵等比群落,却被倍数群落排斥在系统之外。进一步分析表明这主要是由于可利用资源的波动引起的,即Davis提出的"资源机遇假说"。在相同的物种多样性下,由于倍数群落的特殊结构,整个群落所占有资源远远大于等比群落资源比率。因此,外来种在等比群落中更易找到合适的入侵机会。而在物种多样性不同的情况下,由于物种多样性与已占有资源的变化是成正比的,因此,混淆了多样性与剩余资源可利用性对外来种入侵的影响。     

植物群落的生物多样性及其可入侵性关系的实验研究

 生物入侵已经成为一个普遍性的环境问题,并为许多学者所关注。尽管一些理论研究和观察表明生物多样性丰富的群落不容易受到外来种的入侵,但后来有些实验研究并没能证实两者的负相关性,多样性 可入侵性假说仍然是入侵生态学领域争论比较多的一个焦点。人为构建不同物种多样性和物种功能群多样性（C3 禾本科植物、C4植物、非禾本科草本植物和豆科植物）梯度的小尺度群落,把其它影响可入侵性的外在因子和多样性效应隔离开来,研究入侵种喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)在不同群落里的入侵过程来验证多样性 可入侵性及其相关假说。研究结果显示,物种功能群丰富的群落可入侵程度较低,功能群数目相同而物种多样性不同的群落可入侵性没有显著性差异,功能群特征不同的群落也表现出可入侵性的差异,生活史周期短的单一物种群落和有着生物固氮功能的豆科植物群落可入侵程度较高,与喜旱莲子草属于同一功能群且有着相似生态位的土著种莲子草(A. sessilis)对入侵的抵抗力最强。实验结果表明,物种多样性和群落可入侵性并没有很显著的负相关,而是与物种特性基础上的物种功能群多样性呈负相关,群落中留给入侵种生态位的机会很可能是决定群落可入侵性的一个关键因子。     

米草属植物入侵的生态后果及管理对策

生物入侵是全球变化的重要组成部分,可能对入侵地造成严重的经济和生态后果,所以评价外来种入侵的生态后果是入侵生态学研究的核心问题之一。本文以米草属(Spartina)植物为例,综述了其对入侵地区自然环境、生物种群、群落和生态系统的影响;结合国际上对米草属入侵种的管理策略,讨论了我国米草属植物管理中的一些重要问题。     

Species turnover drives grassland community to phylogenetic clustering over long-term grazing disturbance

放牧通过改变草地群落物种组成和生物多样性,进而影响草地群落结构,对草地生态系统服务和功能产生深远的影响。然而,有关系统发育多样性和系统发育群落结构对长期放牧干扰的响应和适应的研究仍然很少,尤其是对于分布在极端环境中的生态系统。我们在青藏高原高寒草地上开展了多放牧强度的试验,探讨放牧干扰对植物系统发育多样性和群落结构的影响。研究发现,放牧干扰增加了植物群落的物种丰富度,促进了群落物种周转,从而改变了群落物种组成。低强度放牧对系统发育多样性和群落结构没有显著影响,而高强度放牧促使群落结构由分散向聚集变化。高强度放牧通过强烈的环境过滤作用,选择了一些耐牧的草地植物物种。在高强度放牧条件下,草地群落的聚集结构由近缘种的入侵和远缘种的丢失共同驱动。在植物功能性状水平上,我们发现与低强度放牧相比,高强度放牧通过改变根系深度对物种入侵产生影响,在很大程度上提升了物种的入侵性。我们的研究强调,仅仅利用物种丰富度和多样性并不能全面反映放牧干扰对草地群落的影响,而且在以后的放牧生态学研究中应该更加关注物种周转对群落系统发育多样性和群落结构的影响。     

冰川及雪线后退对河流水生生物影响的研究进展

冰川影响下的河流形成了独特的冷水生态系统, 为水生生物提供了多样的栖息地。然而在全球气候变暖的背景下, 冰川和积雪不断退缩、甚至加速消融, 破坏了原有的水生生态系统。文章综述了国内外有关冰川积雪融水对河流水生生物及环境因子影响的研究现状, 探讨了冰川流域水生生物研究存在的问题及未来相关的方向。冰川积雪融水对河流水生生物的群落结构及遗传多样性产生了不同程度的影响。同时某些水生生物在形态、生活史和行为适应能力等方面也产生了抵抗极端环境的进化。笔者提出应重点关注水生生物对冰川和积雪退化的响应机制与变化趋势, 以期为冰川流域水生生物多样性及保护提供一定依据。     

维护我国生态安全,防范外来物种入侵的几点思考

随着全球经济一体化,国际贸易和旅游业的快速发展,外来物种入侵现象日益加剧,对我国生态安全和生物多样性保护构成了极大的威胁,加强外来入侵物种的防范和管理已迫在眉睫。本文分析了我国外来物种入侵的途径、入侵特征以及外来入侵物种对我国造成的危害,探讨了防范外来入侵物种的对策。     

水盾草—南四湖外来水生植物新记录及其生境特点

外来生物入侵与生境改变被认为是导致全球生物多样性下降的两大主因[1]。其中入侵植物通过营养竞争、植被结构改变、化感作用等,影响土著植物种群和群落,进而影响生态系统结构和功能。水生植物的入侵已成为影响我国淡水水体景观和生物多样性的重要因素[2—4]。水盾草     

鱼类多样性监测的理论方法及中国内陆 水体鱼类多样性监测

近年来, 生物多样性监测网络的建设得到广泛重视, 全球、地区或国家生物多样性观测网不断组建。生物多样性观测的理论框架得到发展, 提出了生物多样性核心监测指标(Essential Biodiversity Variables, EBV)。鱼类多样性监测的理论框架包含于生物多样性核心监测指标之内, 在遗传、物种、生态系统等多层次进行。基于鱼类监测提出的生物完整性指数(index of biotic integrity, IBI)强调不同物种的生态功能, 可以综合反映群落结构和功能的变化, 得到广泛应用。鱼类多样性的监测方法是传统网具和现代水声学等方法的结合。监测结果的分析可以进行简单的指数比较, 也可以进行长期的趋势分析, 寻找关键节点, 探讨宏观生态格局的变化。中国内陆水体鱼类多样性监测网隶属于中国生物多样性监测与研究网络, 拟选取长江、黄河、黑龙江、珠江、澜沧江、怒江、塔里木河及青海湖8大流域, 对25个重要区域和24个重点物种(类群)进行监测, 从重要区域鱼类群落结构、重点物种(类群)种群动态和个体生物学特征、遗传多样性、早期资源等不同层次, 全面监测我国内陆水体鱼类生物多样性状况。     

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。     

氮磷汇入驱动下的河流轮虫群落演替

【目的】解析污染条件下河流生物区系的演替过程及机制,可以为生物多样性减少提供诊断,为生物多样性保护和水生生态系统的生态安全提供科学支撑。【方法】以对污染具有指示作用的轮虫类群为研究对象,选择覆盖京津冀地区的、受到人类活动干扰的北三河水系为研究区域,分别对该区域富营养化相关水质参数和轮虫群落组成进行分析,在解析污染物排放导致的河流水体水质差异和轮虫群落组成差异的基础上,阐明导致轮虫群落演替的关键污染因子。【结果】水体水质指标的分析结果表明,西部河流与东部诸河具有明显不同的环境条件,其氮、磷指标(包括总氮、溶解性总氮、总磷、溶解性总磷及活性磷)浓度显著增加。轮虫群落的分析结果表明,与东部诸河相比,西部河流的物种数目、生物个体数、物种丰度及香农威纳指数均显著降低,且群落组成显著差异。群落-环境相关分析显示,总氮、溶解性总氮、总磷、溶解性总磷、活性磷以及氨氮是导致群落显著差异的关键环境因子。【结论】北三河水系西部河流的氮、磷含量显著高于东北部河流;在环境条件改变的前提下,北三河水系西部河流比东部河流物种丰度、生物量均显著减少,同时群落组成也显著改变,高耐污型物种出现。氮、磷元素的输入是导致轮虫群落演替的关键环境因子。     

原生动物与环境保护

原生动物是动物界里最原始、最低等的动物,身体由一个细胞组成,最大的多核变形虫约有2毫米,最小的海产纤毛虫只有1-1.5微米,一般都在50-100微米左右。种类多、分布广,约有3万多种,除一部分寄生生活外,大多生活于水体中营自由生活,与水体中的其他水生生物一起组成水生生物系统。随着工农业的发展,大量未经处理的废水和其他污染物不断进入水体,对水生态系统造成强大压力。在水环境保护工作中,越来越发现原生动物在水体自净,水体生物监测中占有重要位置。原生动物在水体自净和污水处理中的作用天然水体受到污染以后,由于自然界的物理、化学和生物等作用,水体会得到净化,生     

Responses of freshwater ecosystems to global change: research progress and outlook

全球变化已经通过提高水温、改变降水格局和水流状况、促进物种入侵、增加极端事件, 对不同的淡水生态系统造成严重的威胁。该文将全球变化背景下淡水生态学的主要研究内容归纳为: (1)全球变化各要素对个体、种群、群落及至生态系统水平的影响; (2)全球变化过程中生态系统生物地球化学循环的改变; (3)淡水生态系统对全球变化的适应对策。最近10-15年淡水生态系统与全球变化研究快速发展, 取得的重要突破有: (1)阐明淡水生态系统结构与功能对全球气候变化尤其是水温升高的响应过程与机制; (2)揭示淡水生态系统(湿地、湖泊、河流等)是全球碳循环的重要组成部分, 在全球变化因素的影响下呈现有机碳埋藏减少和矿化速率提高。今后的研究中, 需要进一步加强对淡水生态系统全要素的系统观测与整合; 开展以“河流”为介质耦合多系统的碳输运和转化过程研究; 强化基础理论研究揭示淡水生态系统对全球变化的适应机制。