蓝藻毒素对底栖动物的毒理学研究进展

近年,由于人类活动加剧,大量氮磷等营养物质流入湖泊等缓流水体,导致水体富营养化。而由此引起有害蓝藻水华的频繁爆发,使生态环境和人类健康受到严重威胁。相关研究表明,蓝藻水华的爆发不仅能够使水体水质恶化,其中一些产毒藻类还会产生大量蓝藻毒素,对水生生物产生重要影响。底栖动物作为水体生态系统的重要组成部分,在食物网中有重要作用,同时其中的许多种类又与人类息息相关,因此关于水华蓝藻毒素对淡水底栖动物的毒理学研究具有重要意义。在介绍蓝藻毒素概况的基础上,综述了蓝藻毒素的致毒机理和对底栖动物的影响,展望了研究方向。     

大型底栖动物对淡水水质生物评价的研究进展

大型底栖动物作为淡水水域水质特征监测的指示生物越来越受到重视。底栖动物的采集主要分为定量和定性2种方法,利用底栖动物评价水质的生物学指标主要有三大类,分别是与群落结构和功能有关的指数、与种类耐污值有关的生物指数和与特定物种直接相关的生物指数。对水生昆虫、水生软体动物和水栖寡毛类对淡水水域的水质评价研究进行综述。     

中国自然湿地底栖动物生态学研究进展

底栖动物是湿地生态系统中的一个重要组成部分,在能量流动和物质循环中起着承上启下的作用。其群落结构能反映出底质条件、水质状况、水温等非生物因子以及植被、物种间的影响、捕食压力等生物因子的情况。本文概括了底栖动物的概念、生活型和功能群的划分,探讨了底栖动物群落生态学研究的特点及目前中国底栖动物的研究重点和主要研究成果,重点讨论了底栖动物群落分布的时空差异、底栖动物与环境因子之间的关系以及底栖动物的生物指示作用,并展望了底栖动物研究的未来发展趋势。     

徐州城市河流和湖泊的大型底栖动物群落结构及影响因子分析

对徐州市京杭运河市区段和市区湖泊云龙湖进行了大型底栖动物群落结构及影响因子的比较研究。结果显示:城市河流和湖泊生态系统中, 大型底栖动物种类较少、群落结构相对简单, 其中城市河流大型底栖动物的组成主要为水栖寡毛类和软体动物, 城市湖泊大型底栖动物主要组成为水栖寡毛类和摇蚊幼虫。除Margalef 物种丰富度指数外, 河流与湖泊的其他群落指数相差不大。聚类分析将两类生态系统中的大型底栖动物群落明显分为两组。CCA 结果显示云龙湖大型底栖动物群落的主要影响因子是pH 和溶解氧, 京杭运河徐州市区段大型底栖动物群落的主要影响因子是总磷和化学需氧量。     

珠江口及邻近海域大型底栖动物多样性随盐度、水深的变化趋势

利用2006年7-8月(夏季)、2007年4-5月(春季)和2007年10-12月(秋季)珠江丰水期、平水期和枯水期3个航次在南中国海北部珠江口附近海域4条由河口、近岸到深水区调查断面的数据, 研究大型底栖动物多样性由河口-近岸-深水的变化趋势及与环境因子的关系。春季、夏季和秋季分别获得大型底栖动物273、256和148种, 各季节均以环节动物种类最多, 节肢动物次之。大型底栖动物种类数、丰度、生物量和Shannon-Wiener多样性指数均由河口向近岸海域升高, 再由近岸向外海深水区降低。Pielou均匀度深水区最高, 其次为近岸。河口和深水区大型底栖动物k-优势度曲线位于近岸浅水域曲线之上, 表明生物多样性由河口向近岸升高, 而由近岸向深水则降低。大型底栖动物与环境因子Pearson相关性分析表明, 春、秋季大型底栖动物种类数、丰度和生物量与水深呈显著的负相关, 秋季种类多样性指数和均匀度也与水深呈显著的负相关性, 而夏季仅生物量与水深呈显著的负相关; 春、秋季大型底栖动物种类数、生物量、丰度、多样性指数和种类均匀度与盐度的相关性不显著, 但是夏季大型底栖动物种类数、丰度、多样性指数和种类均匀度与盐度呈显著正相关。单位面积(0.2 m²)内, 珠江口及邻近海域大型底栖动物在近岸浅水区较深水区和河口生物多样性高, 且生物量丰富。     

广东横石水河大型底栖动物群落与环境因子的关系

应用典范对应分析(CCA)对横石水河流域14个样点中的大型底栖动物与环境因子的关系进行了研究。结果表明,枯水期和丰水期的物种与环境因子的相关性均在90%以上,说明大型底栖动物在横石水河的分布很大程度上受到环境因子的影响。化学需氧量(COD)和pH值是影响枯水期大型底栖动物分布的两个主要因子,浊度和重金属Cu、Pb浓度对大型底栖动物分布也有一定程度的影响。在丰水期,重金属Cu、Pb浓度和pH值是影响大型底栖动物分布的关键因子。从种类水平看,耐污种类如蠓类、摇蚊和大蚊的丰富度与COD和重金属浓度的环境轴呈正相关,而敏感种类如腹足纲、毛翅目以及蜉蝣目昆虫与COD和重金属浓度的环境轴呈负相关。     

长江口九段沙湿地不同生境中大型底栖动物群落结构特征分析

2004年10月至2005年1月对九段沙湿地大型底栖动物的群落分布特征及环境因子进行了调查。选取6种主要生境的57个样方,分析大型底栖动物的种类、密度、生物量、多样性指数及均匀度指数等群落特征。共记录到28种大型底栖动物,主要由甲壳动物、环节动物、软体动物及昆虫幼体组成,优势种为谭氏泥蟹(Ilyrplaxdeschampsi)、光滑狭口螺(Stenothyraglabra)、堇拟沼螺(Assimineaviolacea)、绯拟沼螺(A.latericea)和霍甫水丝蚓(Limnodriuhoffmeisteri)。6种生境类型中以低潮位光滩大型底栖动物种类最为丰富,但其密度最低;海三棱藨草(Scirpusmariqueter)带底栖动物密度最高,并且其均匀度与其他生境存在显著差异;互花米草(Spartinaalterniflora)带下底栖动物的种类组成与其他生境有一定差异,但种类数、密度和多样性处于平均水平,总体群落结构没有显著差异。     

云南高原湖泊沿岸带底栖藻类群落的分布

对云南6个高原湖泊沿岸带底栖藻类的群落结构、现存量等进行了调查,研究期间发现底栖藻类群落主要由绿藻门的刚毛藻(Cladophora spp.)和硅藻门的一些附植种类组成,除硅藻群落在泸沽湖占优势外,其它湖泊中绿藻群落的相对比率高于硅藻.底栖藻类现存量(chl a)以星云湖最高(24 μg·cm-2);底栖硅藻密度以泸沽湖的鸟岛最高,为9.3×106 cells·cm-2.分析不同湖泊底栖硅藻的群落结构发现:底栖硅藻Epithemia sorex和Cocconeis klamathensis分别是泸沽湖和抚仙湖的绝对优势种,Amphora pediculus是阳宗海和滇池金宝的绝对优势种,洱海、星云湖和滇池又一村的优势种类较多,其中相对丰富度较高的主要是一些附植性种类.结果表明沿岸带的光照、营养水平和基质类型可能是影响底栖藻类群落分布的主要环境因子.     

环境因子对河流底栖无脊椎动物群落结构的影响

底栖无脊椎动物是河流生态系统的重要组成部分,在物质循环和能量流动中是不可或缺的重要环节。其群落结构特点与河流环境因子密切相关,能较好地反映河流生态系统健康状况。综述了物理因子(底质、温度、水深、水流、洪水干扰等)、化学因子(溶氧量、p H值、磷、氮等)、生物因子(水生植物、竞争和捕食)、人为干扰(电站建设、城镇化等)和综合因子对河流底栖无脊椎动物群落结构的影响,并根据国内外研究现状指出水流、海拔和洪水干扰等环境因子对河流底栖无脊椎动物群落结构影响的研究较少或不足,对这些环境因子的研究应是今后河流生态学领域需要着力推进重要内容。深入研究和完善环境因子与底栖无脊椎动物群落结构的关系可为保护底栖无脊椎动物群落、流域水生态系统管理和受损河流生态系统修复提供更为全面的科学依据。     

瓯江口海域大型底栖动物分布及其与环境的关系

对瓯江口及邻近海域大型底栖动物进行了春（2006年5月）、冬（2007年1月）两季的调查,分析了研究区大型底栖动物的季节分布及其与环境的关系.结果表明：共鉴定出大型底栖动物65种,多毛类和软体动物是该海域大型底栖动物的主要类群;春季,小头虫的优势度最高,冬季,红带织纹螺的优势度最高;研究区大型底栖动物的种类分布为河口区＜邻近海域、冬季＜春季;该区大型底栖动物两季平均生物量和栖息密度分别为19.66 g·m^-2和131 ind·m^-2,春、冬季的密度差异显著,但生物量差异不显著;春冬两季研究区大型底栖动物的Shannon-Weiner指数差异显著,Pielou均匀度指数、Margalef种类丰富度指数和Simpson优势度指数的差异不显著.春季,温度和浮游植物是影响研究区大型底栖动物类群的主要环境因子,冬季的主要影响因子为总有机碳和溶解氧.     

济南河流大型底栖动物摄食功能群多样性及时空动态

2014年春季(5月)、夏季(8月)和秋季(11月)对济南地区24个样点的大型底栖动物和水环境理化因子进行了野外调查。利用多样性指数以及典范对应分析等方法,分析了大型底栖动物群落组成和空间结构特征。结果表明:共采集到大型底栖动物3门57种,分别为节肢动物门、软体动物门和环节动物门。春季、夏季和秋季采集到大型底栖动物45种、35种和33种,春季优势种为霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)和豆螺(Bithynia fuchsiana),夏季优势种为溪流摇蚊(Chironomus riparius)和豆螺(Bithynia fuchsiana),秋季优势种为喜盐摇蚊(Chironomus salinarius)和豆螺(Bithynia fuchsiana)。春季、夏季和秋季密度平均值为2.49×10~3、0.56×10~3、1.03×10~3个体/m~2;生物量平均值为495.59、137.26、109.45 g/m2;Shannon-Wiener指数平均值分别为1.37、1.33和1.17;均匀度指数平均值分别为0.55、0.67和0.59。全地区共划分出大型底栖动物功能摄食类群5类,春季收集者种类最多为20种,夏季刮食者种类最多为12种,秋季收集者与刮食者种类最多为11种,3个季节中收集者密度均占绝对优势,其次为刮食者。典范对应分析表明,春季影响黄河流域和淮河流域大型底栖动物功能摄食类群的主要环境因子是总磷和总氮;夏季影响黄河流域和淮河流域大型底栖动物功能摄食类群的主要环境因子是pH和溶解氧;秋季影响黄河流域和淮河流域大型底栖动物功能摄食类群的主要环境因子是溶解氧和pH。     

珠江口大型底栖动物的群落结构及影响因子研究

2008年8月至2009年5月, 调查了珠江口水域大型底栖动物季节分布以及与环境的关系, 结果表明:共鉴定出大型底栖动物34种, 多毛类和软体动物是该水域大型底栖动物的主要类群;大型底栖动物的密度和生物量以春季最高, 分别为759ind/m2和5.03g/m2,秋季则最低,分别为274ind/m2和2.34/g/m2.食底泥者是珠江口大型底栖动物最主要的功能摄食类群。研究区大型底栖动物的物种多样性指数(H′)、物种均匀度指数(J′)和物种丰富度指数(D)差异均不显著。典型对应分析表明:夏季锌、铜、铅、磷酸盐和透明度等5个因子与珠江口大型底栖动物群落相关性显著;秋季为铵氮;冬季和春季则分别为透明度和温度。       

典型红树林生态系统藻类多样性及其在生态过程中的作用

藻类是红树林生态系统重要的生物类群, 根据生态习性可分为浮游植物、底栖微藻和大型藻类三个生态类群, 它们在红树林生态系统生物多样性、初级生产、元素循环等方面起着重要作用。但在红树林生态系统中, 关注重点多集中在红树植物和动物, 对其中的藻类重视不够, 且多数研究集中在近20年以及亚洲的红树林区。事实上, 红树林生态系统藻类非常丰富, 其多样性研究有助于深入揭示红树林生态系统的结构与功能。本文介绍了红树林生态系统藻类的组成类群及其重要性, 重点对红树林区浮游植物、底栖硅藻和大型海藻的种类组成、地理分布及其与初级生产力、水质污染、元素循环、碳库形成等生态过程中的作用的研究动态和进展等进行了总结。根据已有研究, 红树林区浮游植物和底栖硅藻的种类数一般为几十到上百种, 其中硅藻在种类和数量上都占绝对优势, 它们是重要的初级生产者、饵料生物和水质污染指示生物; 红树林区底栖大型藻类主要由红藻、绿藻、褐藻、蓝藻组成, 绿藻的种类较多, 红藻在数量上占优势; 藻类是红树林湿地碳库的重要贡献者, 在红树林湿地生态系统碳汇和碳循环中起重要作用。红树林生态系统是个高度动态和异质的系统, 今后应加强红树林藻类多样性的长周期、大尺度变化及不同生境藻类的综合研究, 关注大陆径流和潮汐对藻类多样性和蓝碳的影响, 借助沉积物藻类记录, 探明红树林区藻类的长周期变化, 反演气候变化和人类活动对红树林生态系统的影响过程和机制。     

渤海北部底栖海藻的初步研究

报道了渤海北部底栖海藻的种类组成、区系性质、群落结构和季节性变化。经调查,该海区隶属于蓝藻门、红藻门、褐藻门和绿藻门的底栖海藻共有１１９ 种,其中包括５７ 种经济海藻和７ 个新记录种。研究表明,渤海北部底栖海藻的温度性质以暖温带性为主,带有一定的亚热带性;其群落成分的季节性变化非常明显     

基于稳定同位素技术的保安湖食物网结构特征研究

文章利用碳、氮稳定同位素技术对江湖阻隔典型湖泊-保安湖的食物网结构进行了研究。结果表明保安湖中鱼类消费者的主要营养级范围为2.1—3.3, 在调查到的16种鱼类中, 顶级肉食性鱼类种类很少, 杂食性鱼类的种类最多。保安湖食物网主要由两条营养传递途径构成, 即由POM、浮游植物为主要食物源的浮游牧食链与沉积物为主要食物源的底栖食物链。POM、浮游植物、浮游动物和底栖动物是保安湖水域食物网中鱼类的主要食物来源, 其次是沉积物中的碎屑和水生植物等。此外, 从基于理论食性数据的食物网与BIMM模型预测的食物网结构可以看出, 从POM、浮游植物、浮游动物到杂食性鱼类的浮游牧食链在整个食物网中具有主导性, 而从水生植物、沉积物和底栖动物到杂食性鱼类的底栖食物链相对重要性较低。     

蓝藻毒素去除方法研究进展

蓝藻水华中产生的次生代谢产物蓝藻毒素对人类及陆生动物具有严重毒性和致癌作用,同时会危害水域生态系统的结构和功能。有毒藻华的频繁发生及其引发的环境和健康问题已经成为全球环境科学领域的研究热点。现有的净水技术去除饮用水中藻毒素效率不高,因此寻找高效的藻毒素去除方法是目前亟待解决的问题。本文首先阐述了蓝藻毒素的产生和释放机理,将蓝藻毒素的去除分为除藻和去除水体中溶解性藻毒素两类;其次,本文在国内外大量研究成果的基础上综述了当前蓝藻毒素的降解途径,并详细介绍了活性炭吸附法、高级氧化降解法、微生物降解法等具有实际应用前景的去除方法;最后,本文总结了当前蓝藻毒素去除方法的局限性,指出了未来的研究应向高效率、低能耗、无污染、实用性强的方向发展。     

空间和环境因子对黄河口自然和淡水恢复湿地底栖动物群落的差异影响

生物多样性的形成和维持机制是生态学研究的核心问题,其中环境和空间因子在群落构建中的相对重要性是生态学家面临的重要挑战。为探究黄河口湿地底栖动物群落的关键影响因子,及环境和空间因子对底栖动物群落结构的相对调控作用。于2017年10月与2018年5月对黄河口湿地32个样点（淡水恢复湿地19个和自然湿地13个）的底栖动物和水体理化指标进行采集分析。非度量多维标度排序（NMDS）结果显示,黄河口淡水恢复湿地和自然湿地的底栖动物群落结构显著不同。典范对应分析（CCA）表明,影响淡水恢复湿地底栖动物群落结构的环境因子主要为电导率、盐度和氧化还原电位;而自然湿地底栖动物群落结构主要受pH和无机碳的影响;盐度是两类湿地底栖动物群落组成差异的关键因子。变差分解（VPA）结果显示,环境过滤对淡水恢复湿地底栖动物群落起主导作用;在自然湿地中,空间因子对底栖动物群落具有主要的调控作用,同时环境和空间因子的相互作用也至关重要。本研究明确了黄河口的自然和恢复湿地中环境和空间因素对底栖动物群落特征的相对作用,对黄河三角洲河口湿地中生物多样性的保护和生态系统管理提供参考。     

围垦对长江口南岸底栖动物群落结构及多样性的影响

通过对长江口南岸围垦潮滩和自然潮滩大型底栖无脊椎动物进行取样调查,研究了围垦潮滩的底栖动物群落结构及其多样性特性,分析了围垦对潮滩底栖动物群落结构及多样性的影响,研究发现,（1）围垦氏栖动物群落种类减少,种类组成发生变化;总趋势是,围垦以后,甲壳动物种类明显减少,由7种减少到1种;随着围垦时间延长,多毛类种类减少,由4种减少到3种,直到最后消失,而软体动物和昆虫幼虫种类所占比例则明显增加,分别从占总种数的29．41％,5．89％增加到50．00％和25．00％;（2）围垦1a且仍受潮水影响的潮滩,底栖动物种类丰度虽有降低,但其密度和生物量却明显增加,分别从132．10个/m^2,35.31g/m^2（湿重）增加到218．32个／m/ 2和79．66g/m^2（湿重）,围垦2a且潮水不能进入的潮滩,底栖动物生物量大大降低,降到3．02g/m^2（湿重）;（3）围垦时间短且仍受潮水影响的潮滩与未围垦的自然潮滩相比,其底栖动物多样性降低不明显,围垦时间长且潮水不能进入的潮滩,底栖动物多样性明显降低,反映了围垦导致潮滩湿地生境退化;（4）围垦对底栖动物群落结构及多样性的影响,是通过改变潮滩湿地生境中的多种环境因子造成的,如潮滩高保,水,动力,沉积物特性,植被演替等,是各种因子综合作用的结果。     

底栖动物对水层-底栖界面生源要素循环的扰动效应

综合评述了国内外底栖动物对水层-底栖界面生源要素循环的扰动效应,并对其进行展望。底栖动物对水层-底栖界面的各种生源要素在水生生态系统中的循环、交流以及转化起着重要的作用。国际上有关于这一方面的研究起步于20世纪50-60年代,经过几十年的发展,在实验仪器、设备以及实验方法上取得了长足的发展,目前已实现了实验模拟、现场观测和建立模型三者的结合。国内对这一领域的研究相对起步较晚,研究主要围绕海洋开展,而对湖泊以及河流的研究则较为薄弱。作为生物扰动研究的一个重要方向,底栖动物对水层-底栖界面生源要素循环的扰动效应研究具有重要的理论价值以及应用前景。应根据我国的各种水域特点,广泛开展国际合作,为水体污染和富营养化等的治理提供科学依据。     

长白山源头溪流底栖动物群落结构季节动态

源头溪流是河流生态系统物质循环和能量流动的重要区域,对底栖动物的生物多样性维持具有重要意义。目前,针对我国源头溪流底栖动物群落结构的研究薄弱,对长白山源头溪流底栖动物季节动态的研究尚未见报道。采用野外原位定量取样的方法,力图阐释长白山源头溪流底栖动物群落结构的季节动态特征及其主要环境驱动因子。研究结果表明:(1)共计采集底栖动物90个分类单元,隶属于3纲9目38科。其中,水生昆虫85属,占绝对优势。底栖动物群落结构的季节动态明显,底栖动物密度及多样性在夏、秋季显著高于冬季和春季,并在冬季达到最低值。(2)底栖动物功能摄食类群以收集者占优势,其次为撕食者、捕食者和刮食者,滤食者相对丰度最低。不同功能摄食类群的季节动态不一致,但密度和物种丰富度整体表现为秋季最高。(3)水温、凋落叶分布和流速是长白山源头溪流底栖动物群落结构季节动态的主要环境驱动因子。本研究可为长白山源头溪流后续相关研究及长白山松花江水系生态修复提供基础数据支持及参考。