长江口及毗邻海域沉积物生态环境质量评价

采用地质累积指数法、潜在生态危害指数法和生物效应浓度法3种方法,考虑河口的水动力过程、沉积物分布和盐度影响,把长江口及毗邻海域划分为7个区域进行沉积物生态环境质量评价.结果表明,3种方法评价结果基本一致,长江口及毗邻海域的底质生态环境均受到重金属不同程度的污染,属于中低度污染,口外区和舟山海区的沉积物质量较好,口门、最大浑浊带和杭州湾的沉积物质量较差.用同期的底栖动物群落结构参数进行验证,生态响应明显.     

长江河口潮间带盐沼植被分布区及邻近光滩鱼类组成特征

研究鱼类群落在不同生境中的差异或者变化,是评价与预测生境丧失、环境退化等对湿地生物多样性与生态系统功能影响的重要基础。2006年4—11月,在长江河口崇明东滩盐沼植被分布区(简称草滩)和邻近的光滩区域分别设置采样站位,每月大潮期采用定制插网对鱼类群落进行了取样调查。分析研究了长江河口潮间带盐沼植被分布区和邻近光滩区域的鱼类组成及其月际变化,并对影响鱼类分布的主要因子进行了探讨。调查期间共采集鱼类标本1638尾,分属9目14科22种;其中,淡水鱼类2种,定居性河口鱼类12种,海洋鱼类5种,洄游鱼类3种。植被分布区和光滩区域鱼类组成及优势种特征存在明显差异。调查期间,植被分布区记录鱼类13种,主要优势种为斑尾刺虾虎鱼(Acanthogobius ommaturus)、鲻(Mugil cephalus)和棱鮻(Liza carinatus)(IRI>20),其他种类基本不具有优势度特征(IRI<0.05);光滩区域记录鱼类20种,主要优势种鲻(IRI>20),其他包括斑尾刺虾虎鱼、狼牙鳗虾虎鱼(Taenioides rubicundus)、棱鮻和棘头梅童鱼(Collichthys lucidus)也具有一定的优势特征(20>IRI>10);两个区域共有种为11种,部分种类只出现在光滩或植被分布区,但主要优势种均为定居性河口鱼类。与世界其他河口盐沼湿地鱼类研究结果不同的是,光滩区域记录的鱼类物种数、个体数、生物量和整体物种多样性水平均高于植被分布区;光滩和植被分布区鱼类相应的量比关系存在明显的月际变化,但两种生境鱼类组成间的关联性和差异性均不显著。通过比较两种生境共有的优势种体长发现,长江河口盐沼植被分布区鱼类优势种的平均体长大于光滩区域,而且植被分布区部分优势种体长的上、下限范围也大于光滩区域。长江河口盐沼植被分布区,除了育幼场外,还是许多鱼类成鱼的重要栖息地。影响河口潮间带盐沼湿地鱼类组成与分布的主要因素包括鱼类自身的生物学与生活史特征、饵料生物的组成与分布、植被出现与表形特征等生物因素和水温、盐度、淡水径流、潮汐特性等非生物因素,其对长江河口潮间带盐沼湿地中鱼类群落的组成与分布的综合作用机理有待进一步研究。     

椒江口化工园区及其邻近区域潮间带大型底栖动物秋冬季分布特征

为了解椒江口化工园区及其邻近区域潮间带大型底栖动物分布特征,评价工厂排污对河口潮间带大型底栖动物生态的影响范围及程度,在椒江口共设置6条潮间带采样断面,于2007年10月和2008年1月进行了大型底栖动物野外调查.研究结果如下:(1) 秋冬两季共采集到大型底栖动物75种,其中秋季64种,冬季29种;(2) 物种数呈现河口外断面高于河口内断面的变化趋势;(3) 在各断面软相基质站位,化工园区及其邻近区域的大型底栖动物物种组成差异较大,栖息密度和生物量差异不显著;(4) 与国内其他河口近几年的调查数据相比,椒江口潮间带发现的大型底栖动物种数较高,且存在开敞型河口潮间带大型底栖动物种数大于内湾河口潮间带的现象.     

黄河流域微塑料污染现状及防治策略

微塑料污染(microplastics pollution)在全球范围内受到广泛关注。相比于海洋环境以及其他主要河流、湖泊的微塑料污染情况,黄河流域的相关数据较为贫乏。通过综述文献分析了黄河流域河道沉积物和表层水的微塑料污染丰度、类型以及空间分布特征,探讨了黄河流域重要城市和重点保护区的微塑料污染现状,并提出了相应的防控措施。结果表明：黄河流域沉积物和表层水中微塑料污染在空间分布上整体呈现自上游向下游增多的趋势,尤其在黄河三角洲湿地该趋势更加明显;黄河流域沉积物和表层水中微塑料类型存在明显差异,主要与微塑料的材质有关;与全国同类区域相比,黄河流域国家重点城市市域和国家湿地公园的微塑料污染水平处于中高程度,应引起重视;塑料通过多种暴露途径会对黄河滩区养殖业和人类健康造成严重影响。控制黄河流域水体微塑料污染,需要完善相关生产标准和法律法规,提高可降解微塑料产能和塑料废弃物的工程化降解能力。     

潮间带盐沼植物种子及实生苗漂浮起动临界剪切应力研究

盐沼是分布在海陆过渡区域,以大型草本植物为优势种的潮间带生态系统。在潮间带生态系统中,盐沼植物的种子和实生苗在潮流作用下的漂浮起动是盐沼植物自然扩散的重要前提,决定了盐沼植物能否实现有效扩散和长距离传播。然而,目前缺乏有关盐沼植物繁殖体在复杂潮滩环境下漂浮起动扩散过程的定量研究。以长江口典型盐沼先锋物种海三棱藨草(Scirpus mariqueter)为研究对象,应用U-GEMS微观侵蚀系统,测定了在不同沉积物底质条件下,海三棱藨草种子及不同萌发阶段实生苗漂浮起动时的临界剪切应力,定量分析不同萌发阶段和沉积物底质对海三棱藨草种子和实生苗漂浮起动的影响。研究结果表明：(1)不同种子萌发阶段和沉积物底质对海三棱藨草种子和实生苗漂浮起动的临界剪切应力均有极显著影响(P<0.01);(2)随着萌发阶段的进展,海三棱藨草实生苗漂浮起动所需的临界剪切应力逐渐减小,因而随潮流漂浮起动进而扩散的机会也相应增大;(3)相比于淤泥质潮滩底质,海三棱藨草种子和实生苗在粉砂质潮滩更易于漂浮起动。研究结果丰富了盐沼植物在潮间带自然扩散过程和机理的研究,也为今后长江口及其他区域开展高效、低成本、以种子为修复...     

河口潮间带沉积物重金属累积及生态风险评价

于2015年7月份在闽江口鳝鱼滩湿地布设两条样带(T1和T2),并分别选取5个采样点采集沉积物样品。因重金属Co和V对动物和人类会造成一定危害,且闽江河口潮间带Co和V的研究较少,则对其理化性质、Co和V的空间分布特征以及污染程度等进行了研究,旨在为Co和V的污染研究提供参考。结果显示,该沉积物中Co和V的平均浓度分别为15.19 mg/kg、102.94 mg/kg,均高于福建省背景浓度,与其他河口对比,Co和V浓度处于中等水平。Co和V的含量由陆向海方向略有下降。地累积指数法分析得出沉积物中Co含量呈现轻度污染状态,V呈现无污染状态。此外,Co和V的潜在生态危害系数E_rⁱ分别为7.24—14.85和1.47—4.17,表明潜在生态危害轻微,闽江河口潮间带沉积物中Co和V属于轻度污染。     

长山列岛邻近海域沉积环境微塑料的分布特征

长山列岛(长岛)属于典型的海岛生态系统,随着海洋微塑料污染日益加剧,其周边海域沉积环境中的微塑料分布现状值得深入探究。文章以长岛养殖区和航道沉积物为研究对象,利用显微镜观察和傅里叶变换红外光谱测定等方法对沉积物中的微塑料进行分析。结果表明,长岛邻近海域沉积物中微塑料的丰度为133.14—499.82个/kg,平均丰度为252.59个/kg。微塑料的尺寸以<500μm为主,占微塑料总丰度的70%以上;微塑料的形状以颗粒状为主,其次为碎片状、纤维状和小球状;微塑料的颜色以透明色为主;微塑料的聚合物类型以玻璃纸为主,其次为聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯和纤维素等。由于长岛地处黄渤海交汇处,整体水动力交换能力较好。虽然长岛南部水域水体流动性弱于北部,且南部水域距离入海河流更近,受陆源输入的影响更大,但是长岛南部水域沉积物中微塑料的丰度并未显著高于北部。研究为长岛海洋生态环境中微塑料污染的科学评估与管理提供科学依据。     

长江口潮间带底栖生物生态及变化趋势

基于长江口3个区域潮间带(崇明东滩、南汇边滩和嵊山岛)监测数据,对长江口区域潮间带底栖生物生态现状及变化趋势进行评价。结果表明,2019年长江口海域泥相和岩相潮间带共鉴定大型底栖生物9门57种,软体动物、甲壳类和多毛类构成主要类群。崇明东滩、南汇边滩两个泥相潮间带底栖生物平均栖息密度分别为96.4个/m~2和160.4个/m~2,平均生物量分别为68.42 g/m~2和45.71 g/m~2;嵊山岛岩相潮间带平均栖息密度和生物量分别为488.9个/m~2和763.72 g/m~2。各断面多样性、丰富度和均匀度指数分别位于1.36—3.24、0.75—2.88和0.48—0.77,泥相潮间带低潮区生物多样性优于中潮区和高潮区,岩相潮间带中潮区生物多样性最好。聚类分析可见长江口海域潮间带底栖生物分为泥相和岩相2个大组群,物种分布存在明显的分潮区现象,高潮区站位成群或与个别中潮区站位成群,低潮区站位成群或与个别中潮区站位成群,表明底质类型和潮汐是影响潮间带大型底栖生物群落结构的主要因子。近30年来,崇明东滩和南汇边滩底栖生物种类数存在一定波动,嵊山后陀湾断面生物种类数明显下降;3个区域潮间带...     

长江口滨海湿地潮间带生态系统的多稳态特征

多稳态现象普遍存在于多种生态系统中,它与生态系统的健康和可持续发展密切相关,已成为生态学研究的热点与难点,但是目前有关滨海湿地生态系统多稳态的形成机制还缺乏深入研究.本文以崇明东滩鸟类自然保护区的潮间带生态系统为研究对象,通过以下内容,开展滨海湿地多稳态研究: 1)通过验证多稳态的判定依据“双峰”和“阈值”特征,证实长江口潮间带生态系统存在多稳态,并确定其稳态类型;2)通过监测潮间带生态系统水动力过程、沉积动力过程以及盐沼植物生长和扩散情况,分析盐沼植被与沉积地貌之间的正反馈作用,进而探讨潮间带生态系统多稳态的形成机制.结果表明: 1)潮间带生态系统的归一化植被指数(NDVI)频度分布存在明显的双峰特征,且盐沼植物成活存在生物量阈值效应,均证实潮间带生态系统存在多稳态,“盐沼”和“光滩”是潮间带生态系统的两种相对稳定状态;2)崇明东滩盐沼前沿的沉积地貌表现出泥沙快速淤积的趋势,显著促进了盐沼植物的生长,盐沼植物与泥沙淤积之间的这种正反馈作用是潮间带生态系统形成多稳态的主要原因;3)盐沼植被扩散格局监测结果在景观尺度上也表明,泥沙淤积作用促进了潮间带生态系统“盐沼”和“光滩”多稳态的形成.本研究既丰富了滨海湿地稳态转换的机理研究,也为我国开展海岸带保护、修复和管理提供了科学依据,具有重要的理论和实践意义.     

黄河口潮间带沉积物细菌群落结构特征

选取黄河口潮间带有植被覆盖和无植被覆盖两个区域采集柱状沉积物,利用实时荧光定量PCR技术和高通量测序技术分析有无植被覆盖沉积物中的细菌群落特征和功能差异,探究影响潮间带细菌群落结构的主要环境因子。结果显示,细菌丰度在有植被区域大于无植被区域。沉积物中细菌群落丰富度和多样性在有植被区域随深度的增加而增加,而在无植被区域其最高值出现在沉积物中层（14-16 cm）。两个区域在门分类水平上以变形菌（Proteobacteria）、绿弯菌（Chloroflexi）、放线菌（Actinobacteria）和酸杆菌（Acidobacteria）为主;属分类水平上的优势类群为芽孢杆菌（Bacillus）、苍白杆菌（Ochrobactrum）、拟无枝菌酸菌（Amycolatopsis）和鞘脂单胞菌（Sphingomonas）等。相关性分析发现盐度和亚硝酸盐浓度对细菌群落多样性和丰富度影响显著。功能预测分析表明,有植被区域沉积物细菌在氨基酸代谢、膜运输和碳水化合物代谢方面功能活跃,而无植被区域细菌则在核酸复制和修复、能量代谢过程方面更为活跃。     

我国主要河口沉积物中多环芳烃细菌降解及生物修复强化方式的研究进展

河口是海洋及陆地交互作用的集中地带,其生态环境的健康状况对所在地区人类居住及社会经济的可持续发展十分重要。近年来,河口城市的快速发展导致了大量的多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)在河口沉积物中积累,持久地影响水生生态系统的健康,其降解与转化逐渐成为近年来的研究热点。本文总结发现,我国主要河口(珠江口、长江口、辽河口、海河口)沉积物中的PAHs降解菌主要分布于假单胞菌门、放线菌门及芽孢杆菌门,其中克雷伯氏菌属、芽孢杆菌属及假单胞菌属报道较多。在河口沉积物中,PAHs的细菌降解主要是通过低效率的厌氧降解途径。低氧、高盐度是PAHs细菌降解的不利条件,温度与pH值的变化也为实地生物修复的应用效率带来了不确定性。表面活性剂、营养物与外源电子受体的添加以及共代谢作用均可促进沉积物细菌对PAHs的降解。目前多数研究以实验室规模开展,而河口沉积物生境复杂,建议未来针对河口沉积物的环境特点进行PAHs降解功能菌株种质资源的挖掘,并根据实际情况灵活制定强化策略。本综述为进一步从我国主要河口沉积物中筛选PAHs高效降解菌及其利用提供了思路与参考。     

海岸带地理特征对沉水植被丰度的影响

对北美切斯比克海湾99个河口海岸带地理特征(流域土地利用类型、河口宽度、海岸线分形维度、流域面积与河口面积比、高分辨率平均波浪高度和沉积物等)对1984-2009年间沉水植被丰度的影响进行了研究.结果表明:相同盐度分区的不同土地利用类型下,以及相同土地利用类型的不同盐度分区下,沉水植被丰度存在着明显的差异;沉水植被丰度与海岸带地理特征各单因子之间呈微弱相关性(-0.157≤r≤0.442),其中,沉水植被丰度与河口宽度(r=0.442,P＜0.001)、分形维度(r=0.290,P=0.007)和平均波浪高度(r=0.306,P=0.002)相关关系相对较高,且呈极显著正相关(P＜0.01);分类回归树模型分析表明,影响沉水植被丰度的海岸带地理特征因子依次为流域与河口面比、河口分形维度、盐度和平均波浪高度,共可解释沉水植被丰度空间变异的60％以上.研究表明,海岸带地理特征直接或间接的影响着区域沉水植被丰度,二者之间存在一定的相关关系;不同特征因子对沉水植被丰度的影响程度不同,但整体呈现出多因素综合的复杂影响.研究结果对切斯比克海湾沉水植被的生态恢复具有一定的指导意义.     

长江口中华鲟自然保护区潮间带鱼类群落结构

为深入了解鱼类对潮间带水域的利用,2010年5月、8月、11月在长江口中华鲟自然保护区潮间带水域进行了插网调查。结果表明:调查期间共出现28种鱼类,隶属于10目16科,鲤形目种类最多,其次为鲈形目;群落优势种为中国花鲈(Lateolabrax maculates)、鮻(Liza haematocheila)和窄体舌鳎(Cynoglossus gracilis);长江口中华鲟自然保护区潮间带鱼类群落可以分为河口定居鱼类、海洋偶见鱼类、降海洄游鱼类、溯河洄游鱼类、海洋洄游鱼类和淡水鱼类6种生态类群,其中河口定居鱼类和海洋洄游鱼类占据明显优势。对调查水域鱼类群落进行聚类分析,结果表明秋季和春夏季差异显著,鮻、中国花鲈、斑尾刺虾虎鱼(Acanthogobius ommaturus)是对季节差异贡献最大的3种鱼类。主成分分析结果表明,夏季鱼类群落主要受到海洋洄游鱼类的影响,而秋季主要受到河口定居鱼类的影响,这2种鱼类的幼鱼在不同季节利用潮间带水域索饵肥育可能是造成季节差异的主要原因。     

GAM模型和BRT模型在长江口鱼类群落多样性预测中的比较

长江口为西太平洋最大的河口,评估其鱼类群落多样性分布能够为长江口生态系统的修复和管理提供科学依据.本研究基于2012—2014年长江口渔业监测数据,分别使用GAM模型和BRT模型建立各站点水域鱼类群落多样性指数与环境和时空因子之间的关系.结合线性回归方程,采用交叉验证的方式对模型的预测能力和拟合效果进行评价,并绘制了2014年长江口鱼类群落多样性指数和丰富度指数的空间分布图.结果表明: 盐度、pH和叶绿素a对多样性指数贡献最高,pH、溶解氧和叶绿素a是对丰富度指数贡献率最高的环境因子.BRT模型对于多样性指数和丰富度指数的拟合和预测结果均优于GAM模型.空间分布预测显示,相较于GAM模型,BRT模型能够对长江口小面积水域间的鱼类群落多样性作更好的区分,河口外侧水域的鱼类群落多样性明显高于河口内侧水域,而北支水域的多样性高于南支水域.     

长江口南支表层沉积物中多环芳烃分布特征及生态风险

2008年5月和8月先后2次采集长江口南支表层沉积物样品,采用高效液相色谱进行多环芳烃测定,研究其分布、来源与生态风险。结果表明:长江口南支表层沉积物中PAHs总量在8.9~312.2ng.g-1;PAHs组成以芘、菲、苯并[b]荧蒽、苯并[a]蒽、苯并[a]芘为主,各站芘的含量均最高,本研究PAHs总含量与长江口、黄河口和鸭绿江口近期的调查数据相近,但明显低于珠江口和闽江口数据,以及长江口潮滩沉积物中PAHs数据;PAHs环数组成以中、高环为主,表明长江口南支PAHs主要来源于相对高温条件下不完全燃烧过程。采用平均效应中值商法评价长江口南支PAHs生态风险结果表明,调查区域PAHs产生生态风险的概率较小(<10%)。     

鄱阳湖湿地水土环境中微塑料的时空分布及多源性

淡水湿地中日益严重的微塑料(MPs)污染已引起全球关注。为了解鄱阳湖典型湿地微塑料的时空动态特征,相继于丰水期和枯水期采集鄱阳湖流域五河入湖段和鄱阳湖汇入长江出湖段的水体和沉积物样品,分别采用消解抽滤法和浮选分离-消解抽滤法分离水体和沉积物中的微塑料,采用显微镜、傅里叶变换红外光谱仪和扫描电镜鉴定分析微塑料表征。结果表明: 鄱阳湖各区域丰水期水体和沉积物微塑料丰度范围分别为32.1～127.3 n·L^-1和533.3～1286.6 n·kg^-1,枯水期分别为87.1～295.5 n·L^-1和460.0～1368.0 n·kg^-1,与其他淡水湿地相比,鄱阳湖具有较高的微塑料丰度,且各区域间呈时空差异性。研究区微塑料的主要形态有微球、碎片、薄膜和纤维等,相应聚合物成分主要为聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)等;水体中微塑料以微球类(丰水期35.7%,枯水期52.0%)为主要形态,沉积物中以碎片类(丰水期45.8%,枯水期69.7%)为主要形态;两个水期水体和沉积物中均以小粒径(<0.1 mm)微塑料占优势(>50%),不同粒径微塑料丰度随粒径增大呈减少趋势。鄱阳湖湿地微塑料的潜在主要来源包括工业废水排放、城乡生活污水处理厂排放、农业和渔业活动以及生活垃圾处理不当。     

江苏如东海岸互花米草盐沼沉积物叶绿素a分布特征

潮间带沉积物叶绿素a(Chl-a))是潮间带生态系统底栖微藻初级生产力的表征因子.为了解互花米草盐沼沉积物Chl-a的分布,于2010年夏季及秋季对江苏如东海岸11个站位的表层底质(0～8 cm)内Chl-a含量进行了分析.结果表明:垂直方向上,除10月1～5站位垂直分层不明显外,整体变化趋势为,在0 ～2 cm,随深度的增加而锐减,2～8 cm,变化较小,光照的垂直递减是造成这一趋势的原因;在水平方向上,夏季,沉积物Chl-a含量在互花米草盐沼高于光滩,秋季则相反;光照和沉积物组成的季节变化是造成沉积物Chl-a水平方向分布格局的直接原因;互花米草枝叶对光照的遮挡及对细颗粒物质的圈闭作用随植株生长阶段而变化;互花米草一方面通过促进细颗粒沉积物堆积影响底质的粒度组成,另一方面通过其枝叶生长影响滩面接受的光照,直接影响潮间带微藻的生长,继而影响底栖生态系统的初级生产力.     

长江口九段沙植物群落研究

长江口九段沙属于发育早期的河口沙洲,植被完全保持着自然演替的早期状况。对九段沙湿地高等植物群落的结构特点及演替特征进行研究。研究结果表明：九段沙湿地植被分布几乎覆盖整个沙岛,生物量丰富。高等植物中多克隆植物,植物群落结构简单,生物多样性低,植被具原生性,群落演替的早期原生特征明显,演替过程在没有引种互花米草之前人为干扰少,互花米草的引种加速了九段沙湿地植被的陆地化演替进程。最后提出保护和开发利用九段沙植被的适应原则。     

基于自然地理特征的长江口水域分区

河口分区是营养盐基准制定的前提,也是进行河口资源管理的得力工具。基于长江口2005-2006年的调查数据,参考国内外相关研究成果,结合长江口本身的特征,提出以自然地理特征为基础,利用层级分区方法,对长江口水域进行分区。经一、二级分区后,长江口水域可划分为长江口过渡区、长江口外近海区、杭州湾和舟山海区等4个海区。4个海区的自然地理特征各具特色,且各海区间的分界线具有明确的地理学意义。采用单因素方差分析法对各分区的水体特征和沉积物特征进行一致性检验,不同分区间的差异性较为显著,说明分区结果较为合理。     

鸭绿江口湿地滩涂表层沉积物重金属空间分布特征及生态风险评价

利用GIS软件空间内插值法分析鸭绿江河口近海湿地滩涂表层沉积物重金属的空间分布特征,并采用环境风险指数法和潜在生态危害指数法进行重金属元素的生态风险评价.结果表明: 研究区表层沉积物中的重金属含量与国内典型河口湿地相比处于较高水平.从空间分布上看,重金属含量东部高于西部,在人类活动密集区存在明显的累积性.环境风险指数法分析结果表明,Cu对该区域环境污染的影响最大,而Hakanson潜在生态危害指数法分析结果表明,Hg和Cd的潜在生态危害最大,重金属的综合潜在生态危害指数介于93.65～507.20,平均值为189.30,属于中等生态危害,并以东部潜在危害程度最大,应作为今后重金属污染防治的重点区域.