引水和疏浚工程对杭州西湖轮虫群落结构的影响

1990年、1995年和2003年观察了引水和疏浚工程支配下浅水、富营养化杭州西湖（Ⅰ-Ⅲ站）浮游轮虫的群落变化,研究内容包括种类组成和优势种演变、密度和生物量、以及生物多样性指数。西湖轮虫的第一优势种由引水前的螺形龟甲轮虫（Keratella cochelearis）,引水后演变为1990年的裂痕龟纹轮虫（Anuraeopsis fissa）和1995年的暗小异尾轮虫（Trichocerca pusilla）,疏浚工程后针簇多肢轮虫（Polyarthra trigla）上升为西湖轮虫第一优势种。不同采样站中,引水促使了Ⅰ站（进水口）轮虫优势种的演变和轮虫丰度的显著下降,并使轮虫生物量与水体叶绿素a含量之间的相关性最强（相关系数达0.7080,p〈0.01）;疏浚促使了Ⅲ站（出水口）轮虫优势种的演变和抑制了轮虫丰度的快速增加,并使轮虫生物量与水体高锰酸盐指数之间的相关性最强（相关系数0.5440,p〈0.25）。Ⅰ-Ⅲ站轮虫生物量与水体综合营养状态指数之间均有显著的正相关性。随着引入西湖水量的显著减少、疏浚工程的实施和西湖自身富营养化的推进,Ⅰ站和Ⅱ站轮虫的丰度急剧增加,生物多样性持续下降,Ⅲ站轮虫丰度增加较缓。这预示着Ⅰ站和Ⅱ站水体的富营养化进程快于Ⅲ站。     

湖泊富营养化对轮虫群落结构及物种多样性的影响

2005年7月至2006年6月, 我们对安徽省芜湖市境内5个湖泊中轮虫的群落结构及部分水质特征参数进行了调查, 用相关加权综合营养状态指数(TLIc)评价了各湖泊的营养水平, 分析了其中的轮虫群落结构、多样性指数及其与TLI_C之间的关系。经鉴定, 5个湖泊中共采集到轮虫79种, 隶属18科31属; 不同营养水平湖泊中出现的轮虫种类数有明显的差异(P<0.01)。除龙窝湖外, 其余4个湖泊中的轮虫种类数与TLI_C均呈显著负相关关系(r＝–0.984, P<0.05)。湖泊水体的富营养化进程显著地提高了轮虫总密度和第一优势种的优势度, 降低了轮虫群落的均匀度和物种多样性指数。     

湖北四湖泊营养类型与轮虫群落的关系

对湖北梁子湖水系不同营养类型(中营养型、富营养型)4个湖泊中轮虫的群落结构和物种多样性进行了周年研究,分析比较了不同营养类型湖泊的轮虫种类组成、分布、优势种组成、密度、生物量和多样性指数。结果表明：轮虫的种类数、物种多样性与营养水平呈负相关关系,轮虫密度大体上随营养水平提高而增大,富营养化引起轮虫空间异质性降低,受污染湖泊与非污染湖泊轮虫种类数、寡污性种类数及分布差异尤为明显。用多样性指数评价湖泊营养状态与TLIc方法一致。     

长江口北支轮虫群落结构周年变化特征

2010年10月—2011年9月,对长江口北支水域轮虫和水体理化因子进行了调查。共采集到轮虫19种,隶属于7科,17属,以腹尾轮虫科、腔轮科和臂尾轮科为主。舞跃无柄轮虫和针簇多肢轮虫出现频率高。其中,春季、秋季和冬季的优势种皆为舞跃无柄轮虫,夏季的优势种则为针簇多肢轮虫。轮虫年平均密度为1.40±1.11 ind·L-1,各月平均密度的变化范围为0.2~4.4 ind·L-1,秋季最高(2.25±1.7 ind·L-1)冬季最低(0.93±0.69 ind·L-1),距入海口最近采样点(S5)轮虫全年密度最低(1.00±0.67 ind·L-1)。应用Primer软件,对每月轮虫的群落密度进行聚类分析和MDS分析,两者分析结果一致,1、2、3和9月轮虫密度相近,5、8和11月差异不大。CCA分析表明,盐度是影响轮虫群落结构变化的主要环境因子。     

小型湖泊水生植物栽培对轮虫群落结构的影响

为了解水生植物栽培对水环境及轮虫群落结构的影响,于2015年10月至2016年9月,对广州市暨南大学校园两个小型湖泊——明湖和南湖进行了周年调查.明湖无水生植物生长,南湖3—10月有水生植物轮叶黑藻生长,其中6—9月为植物旺盛生长时期.调查发现: 两湖共记录轮虫50种,分属于23个属,其中臂尾轮属、异尾轮属和腔轮属种类较多,均有8种.明湖记录轮虫32种,南湖记录39种. 明湖优势种主要有广布多肢轮虫、暗小异尾轮虫和微型多突轮虫;南湖优势种主要有螺形龟甲轮虫、爱德里亚狭甲轮虫和囊形腔轮虫.明湖轮虫丰度在2015年10月最高,达到3790 ind·L^-1,2016年3月最低,为854 ind·L^-1.南湖轮虫丰度在2015年11月最高,达到3555 ind·L^-1,2016年1月最低,为977 ind·L^-1.相似性分析表明,明湖与南湖水体轮虫群落结构差异显著,其中螺形龟甲轮虫为两湖群落结构差异贡献率最高的物种,其次为广布多肢轮虫.冗余分析表明,明湖轮虫群落结构主要受总磷、叶绿素a、水温的影响;南湖水生植物旺盛生长期,轮虫群落结构受总磷、温度、叶绿素a、深度的影响较大,优势种为底栖的无棘鳞冠轮虫、爱德里亚狭甲轮虫和囊形腔轮虫;水生植物开始生长时期主要受总氮和透明度的影响,优势种为浮游的广布多肢轮虫和等棘异尾轮虫;而无水生植物生长期主要受pH和溶解氧的影响较大,优势种亦为浮游性种,广布多肢轮虫、裂痕龟纹轮虫等.水生植物生长可有效降低N、P营养盐浓度,改善水质,增加空间异质性,支持更多轮虫种类生存,对水域生态系统的稳定具有重要作用.     

疏浚工程前后杭州西湖枝角类群落结构的变化

调查了疏浚工程前(1995年)与疏浚工程后(2003年)杭州西湖四个湖区枝角类的群落结构,包括密度、生物量、多样性指数以及优势种组成的变化,并对枝角类生物量与水质理化因子之间的相关关系进行了分析。结果表明：西湖枝角类平均密度由1995年的1．86ind／L上升到2003年的4．53ind/L,生物量由1995年的0．051mg／L上升到2003年的0．093mg/L,而多样性指数平均值则由1995年的10．39下降到2003年的4．33。疏浚后,西湖原第一优势种长肢秀体溞(Diaphanosoma leuchtenbergianum)的优势度明显下降,一些体型较小的优势种,如长额象鼻涵(Bosmina longirostris)、颈沟基合溞(Bosminopsis deitersi)和微型裸腹溞(Moina micrura)的优势度均有不同程度的增加：某些湖区长额象鼻溞和微型裸腹溞取代了长肢秀体溞第一优势种的地位。枝角类年平均生物量与水体年平均叶绿素a和总磷含量之间均有显著的负相关关系,并有随水体透明度提高而增加、随pH值增大而下降的趋势。长肢秀体溞、长额象鼻溞和颈沟基合溞在营养水平较低的湖区具有较大的密度和生物量,而微型裸腹溞则在营养水平较高的湖区具有较大的密度和生物量。水体富营养化程度不同被认为是枝角类在湖区间具有不同分布格局的重要原因。     

宁波市游览性湖泊浮游轮虫的群落结构及生物多样性

2006年10月至2007年7月,调查了宁波市东钱湖(Ⅰ、Ⅱ站)、月湖(Ⅲ、Ⅳ站)和日湖(Ⅴ、Ⅵ站)三个游览性湖泊浮游轮虫的群落结构及其生物多样性。共发现浮游轮虫21种,以月湖轮虫的密度(3287ind.·L^-1)和生物量(0.884mg·L^-1)为最高,日湖轮虫的Margalef多样性指数0.917为最高,东钱湖轮虫的群落指标均最低。东钱湖轮虫优势种为暗小异尾轮虫(Trichocerca pusilla);月湖和日湖轮虫第一优势种均为针簇多肢轮虫(Polyarthra trigla)。浮游轮虫生物多样性指数随着水体碱性环境的加剧而呈极显著地下降(r=-0.545,n=24,p<0.01),月湖和日湖的浮游轮虫生物多样性指数也随轮虫密度的增加而极显著地下降(r=-0.668,n=16,p<0.01)。     

白洋淀轮虫群落结构特征

选取白洋淀8个采样点于2005年9月—2006年12月对轮虫群落进行定性定量分析,共检出轮虫110种,采蒲台种类数最多,其次是枣林庄,南刘庄最少;从季节来看,春、秋轮虫种类数量最多,夏季其次,冬季最少;根据优势种比较,臂尾轮虫科、迈氏三肢轮虫、针簇多肢轮虫、龟甲轮虫属等甲型-中污性和乙型-中污性水体种类分布在污染较严重的南刘庄,而单趾轮属、腔轮属、鬼轮属等清洁种类则分布在采蒲台、枣林庄、烧车淀等淀区。除端村外,各采样点轮虫密度和生物量于2006年4月出现最大值。根据Q(B/T)指数评价白洋淀各采样点水质,南刘庄属富营养,圈头属寡营养,其它样点属中营养水质。白洋淀轮虫的Shannon-Wiener指数以及均匀度指数则在夏秋季较高,春季较低,而物种多样性指数并不能完全反映白洋淀各采样点的水质。     

白洋淀轮虫多样性及群落结构的初步研究

于2006年12月、2007年3～5月调查了白洋淀9个采样点的轮虫种类组成、数量及优势种,并对轮虫群落的多样性指数和群落相似性系数进行了测算,综合评价了白洋淀水质及富营养化状况.本次共发现轮虫41种,平均丰度为607～5024 ind./L,优势种为蒲达臂尾轮虫Brachionus budapesllensis、长肢多肢轮虫Polyarthra doli-choptera、角突臂尾轮虫B.angularis、矩形龟甲轮虫Keratella quadrata等,均为耐污性种类,各样点轮虫群落具较高相似性.从轮虫群落Margalef多样性指数看,白洋淀水质属中度污染和严重污染状况.     

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。     

杭州西湖水域可培养异细菌的群落多样性

自2001年10月~2002年10月对杭州西湖水域可培养异养细菌的群落结构和多样性进行了为期1年的调查。水体中可培养异养细菌的年平均值只有510 CFU/mL。从季节变化来看,温度较低的12月和3月其数量相对较多,分别为809和757 CFU/mL,而温度较高的5月和10月只有327和330 CFU/mL。表层底泥中可培养异养细菌的数量平均为2.27×10⁵ CFU /g （以干泥计）,其中长桥湾相对较多,为3.06×10⁵ CFU /g,而湖心泥中只有1.70×10⁵ CFU /g。从季节的变化看,也是冬季的数量比夏季高。调查还发现西湖水域优势菌的优势度高,多样性指数低。在三个湖区连续1年的测定中总共只出现14种类型的菌落,优势菌为假单胞菌属、肠杆菌科和气单胞菌属。水体中优势菌的优势度为36.8%~80.4% ,平均54.5%;多样性指数H介于0.682~1.787之间,平均1.160。底泥中优势菌的优势度为27.7％~72.7% ,平均51.7%;多样性指数H介于0.809~1.774之间,平均1.309。水体中的细菌有95%为革兰氏阴性杆菌,革兰氏阳性菌很少;产色素菌的比例相对较高,其中以产黄色素菌落为主,平均达20.1%;芽孢杆菌所占的比例较低,只有4.24%。而表层沉积物中产黄色素的菌落较少,只有2.07%;芽孢杆菌的比例则相对较高,为14.1%。     

引水后杭州西湖主要水质参数的因子分析

利用2000年西湖常规监测数据,通过聚类分析选取三个具有代表性的采样点,用因子分析方法探讨了西湖水质各个参数之间的相互影响,结果表明,西湖水质主要受水温和营养盐的影响,各水域由于所处的地理位置和受到钱塘江引水影响程度的不同又有各自的主要水质影响因子,说明引水工程对改善西湖水质具有一定的作用。     

杭州西湖富营养化模型的不确定性分析

运用结合了灵敏度分析的Monte Carlo方法对西湖富营养化生态模型不确定性进行了定量分析．通过模型不确定性分析,为管理决策者提供了有价值的信息,包括模型输出值的统计分布信息以及各种管理策略和整治措施所能实现目标的可能性方面的信息．根据这些信息,管理者可以客观评价并选择合适的管理策略和整治措施,在可接受的风险水平上进行决策．     

利用SOFM网络评价杭州西湖水质的时空变化

根据西湖8个采样点2000年1月至12月的常规监测数据和多次模拟调试找出影响西湖水体的主要水质因子作为自组织人工神经网络的输入变量,利用网络的无差别分类能力,建立多指标水质综合评价的自组织特征映射网络(Self-Organizing Feature Map)模型,探索各个湖区不同时段的富营养化状况.结果表明,利用SOFM人工神经网络对西湖水体进行时空分类的结果直观、清晰,从空间上看,小南湖的水质较好,而北里湖的较差;从时间上看,一、二月份水质较好,五到十月份水质较差.说明人工神经网络模型能有效合理的模拟富营养化进程中的非线性行为,并能准确评价西湖水质的富营养化状况,为及时有效的提出控制措施提供科学的依据.     

疏浚后杭州西湖浮游动物群落的变化

2003年1-12月调查了疏浚后杭州两湖(小型、浅水、富营养化湖泊)四个采样站(Ⅰ-Ⅳ)浮游动物群落的变化。研究包括优势种组成、密度和生物量,以及浮游动物生物量与水体叶绿素a、有机物耗氧量、总氮和总磷含量之间的相关分析。疏浚后,Ⅲ-Ⅳ站原生动物第一优势种由似铃壳虫(Tintinnopsis sp.)变为筒壳虫(Tintinnidium sp.);Ⅲ-Ⅳ站轮虫第一优势种由暗小异尾轮虫(Trichocerca pusilla)变为针簇多肢轮虫(Polyarthra trigla);Ⅰ站的长额象鼻溞(Bosmina longirostris)和Ⅲ站的微型裸腹溞(Moina micrura)分别取代了长肢秀体溞(Diaphanosoma leuchtenbergianum)第一优势种的地位;桡足类中,剑水蚤优势种为粗壮温剑水蚤(Thermocyclops dybowskii),哲水蚤优势种为汤匙华哲水蚤(Sinocalanus dorrii)。疏浚后,西湖浮游动物平均密度增加了80.5%,其中原生动物密度增量贡献57.3%。平均生物量增加了49.7%,其中轮虫生物量增量贡献36.5%。西湖浮游动物生物量与水体叶绿素a、有机物耗氧量和总磷含量之间均呈垃著的正相关关系。不同采样站中,以Ⅳ站环境生态因子与浮游动物生物量之间的相关程度最高,其次为Ⅲ站、Ⅰ站和Ⅱ站,水体环境生态因子对浮游动物的影响程度与其优势利演变的体现相一致。在不同浮游动物类群中,枝角类生物量与水质生态因子之间的相关程度最高,其次为轮虫、桡足类和原生动物。     

杭州西湖水体中异养细菌生长的限制因子

通过添加不同营养盐类的纯种和自然培养试验,对异养细菌生长的限制因子进行了研究．结果表明,生物可利用的有机碳是主要的限制性营养因子,而氮源和磷源的影响相对较小;湖水的高pH、丰富的藻类和浮游动物生物量也制约了异养细菌的生长．此外还发现,在自然水体中添加0．5％葡萄糖后,一些自生固氮细菌得到富集;添加C+N+P后,有大量霉菌生长,添加0．01％牛肉膏后,假单胞菌属(PSeu-domonas)细菌由原来的30％提高到57％;湖水进行实验室培养时细菌的最大生长量可达10^5个·ml^-1。     

Diversity analysis of Burkholderia cepacia complex in the water bodies of West Lake, Hangzhou, China

A survey of Burkholderia cepacia complex (Bcc) species was conducted in water bodies of West Lake in China. A total of 670 bacterial isolates were recovered on selective media. Out of them, 39.6% (265 isolates) were assigned to the following species: Burkholderia multivorans, Burkholderia cenocepacia recA lineage IIIA, IIIB, Burkholderia stabilis, Burkholderia vietnamiensis, and Burkholderia seminalis while B. cenocepacia is documented as a dominant Bcc species in water of West Lake. In addition, all Bcc isolates tested were PCR negative for the cblA and esmR transmissibility marker genes except B. cenocepacia IIIB A8 which was positive for esmR genelater. The present study raises great concerns on the role of West Lake as a “reservoir” for potential Bcc pathogenic strains.     

杭州西湖北里湖荷叶枯落物分解及其对水环境的影响

湖泊水生植物枯落物的分解过程影响着枯落物的淤积以及营养元素向水体和底泥的释放,进而影响湖泊水环境。用分解袋法研究了杭州西湖北里湖荷叶枯落物的分解速率和营养动态。荷叶枯落物的分解速率表现快慢交替的阶段性特点,分解速率常数峰值出现在6月,其余时段呈现波动状态。枯落物氮、磷含量变化趋势基本一致,呈现下降-逐渐上升-渐趋稳定的变化特点。氮、磷积累指数(NAI)呈现释放-积累-释放,整体以释放为主的变化特征。在此基础上推算了北里湖荷叶枯落物一个分解周期残留量的变化及氮、磷释放情况,探讨枯落物分解对水环境的影响。荷叶枯落物入湖量以立枯体总量的20%估算,残留量从11月至翌年1月急剧增加,在1月底达到峰值,随后持续下降,至10月底尚残留1.675 t干重,合30.45 kg/m²干重(按荷塘面积计算),与残留量峰值相比减少了74.39%。枯落物分解导致的氮、磷释放在11月至翌年1月持续增高,2、3月份释放量趋于下降,4、5月份出现净积累,6-10月保持净释放。整个分解周期氮、磷总释放分别为92.247 kg和6.421 kg,相当于北里湖水中氮、磷含量分别增加0.143 mg/L和0.010 mg/L。由于挺水植物生长过程吸收的主要是沉积物中的氮、磷营养盐,因此,荷花的生长和枯落分解过程具有促进氮、磷从沉积物迁移到水体,增加水中氮、磷含量的作用。