中国科学院水生生物研究所科学数据中心:助推大数据时代水生生物学研究新发展

中国科学院水生生物研究所(以下简称“水生所”)是研究内陆水体生命过程、生态环境保护与生物资源利用的综合性学术机构。自20世纪50年代开始,水生所科研人员率先有计划地针对全国主要水体开展了实地科学考察,产生了大量的水生生物原始生态学数据;随着显微拍照和测序技术的进步,调查还产生了各种浮游生物显微照片和大量的遗传数据。这些数据为水生态监测服务系统和数据库的构建提供了数据支持,有助于推进水生生物学研究的发展。此外,面向国家在水环境保护、渔业可持续发展方面的重大战略需求,中国科学院水生生物研究所科学数据中心(以下简称水生所科学数据中心)(http://sdb.ihb.ac.cn/)聚焦科学数据标准规范、安全可控和开放共享,对上述科学数据进行收集保存、汇交整合、分级管理和分析挖掘,以期为生态环境保护与生物资源保护利用等领域的基础性、战略性和前瞻性的科学研究和技术创新服务。     

藻类生长抑制实验

科学技术的进步使人们制造了大量的化学合成品 ,如洗涤剂、去污剂、杀虫剂和涂料等。他们给人们带来诸多方便的同时 ,也带来一定的环境问题。人们将其使用后 ,直接排入水体 ,使水生生物生存环境恶化 ,进而影响他们的生长、繁殖 ,甚至导致死亡。藻类是水体中的初级生产者 ,藻类的死亡影响次级生产者如浮游动物和鱼类等的生存 ,进而对整个水生生态系统产生破坏。如果在这些化学合成品大量投入使用之前 ,对其进行有效测试与评价 ,就可防患于未然。1　实验目的增强学生的环保意识、培养专业知识、关注环境问题、深入具体问题调查研究 ,用定量数…     

内陆湖泊的水花污染及其治理

一水花(Water blooms)水花是水体富养化后浮游藻类大量繁殖,形成的高密度种群.内陆湖泊常周期性受到水花形成物污染.污染前水体中溶解的O_2较多,水生生物的种类较丰盛.其中,有不少是好气性的,随着富含有机质P、N、Cu、Si等物质的废水向水体排放,造成水体中有机质和生物量的增加,生物呼吸和有机质分解消耗大量的O_2,水体中O_2的消耗速率大于O_2的溶解速率,造成好气性生物大量死亡或迁移,促使厌气性生物大量生长,水体表面一些富养型藻类大量生长繁殖,形成种群密度极高的群体,即水花.     

富营养化水体生物净化效应的研究进展

水体富营养化治理已成为当今世界性难题,解决水体富营养化问题的关键是调控水生生态系统结构,使其恢复自然、健康和稳定的水生生态系统功能,提高水生生态系统的生物净化能力,水生高等植物及水生植被是水生生态系统中最重要的初级生产者,它们个体大、生长周期长、吸取和储存营养物质的能力强,保持和恢复一定数量的水生植物种群可抑制浮游植物的生长,提高系统的生物多样性,使水生生态系统结构更加稳定,水生动物在水生生态系统物质和能量循环中处于十分重要的地位,浮游动物和底栖动物可直接捕食浮游植物,控制浮游植物的数量;而改变鱼类种群结构可提高浮游动物的生物量,从而间接控制浮游植物的大量繁殖,达到治理水体富营养化的目的,我国的生物净化研究还处于起步阶段,今后在水生高等植物及水生植被生物净化的关键技术及优化水产养殖新模式技术研究方面有待提高,这将对我国水体富营养化治理及水体可持续利用有着重要的意义。     

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     

食藻原生动物及其在治理蓝藻水华中的应用前景

随着城市和工业的发展,以及农业化肥的大量使用,大量未经处理的城市生活污水和工农业污水直接排入湖泊和江河,使得水体氮、磷等营养盐不断积累,进而促使蓝藻等低等水生生物大量繁殖,形成“水华”.       

太湖藻型富营养化对水生高等植物的影响及植被的恢复

太湖的五里湖是典型的藻型富营养化湖泊,水质污染严重,水生高等植物消失。在该湖的物理生态工程围区内外,用盆吊繁殖试验、壮芽直播试验及人工水生植物群落套种栽培试验,研究藻型富营养化湖泊中影响水生高等植物生长、繁殖的主要水环境因子。结果表明,水体透明度是制约沉水植物和浮叶植物幼苗成活及生长的主要因子。在水体透明度较低、水下光照不足时,沉水植物生长受水下光照的影响大于浮叶植物,水下光照严重不足时,沉水植物的幼苗大量死亡。１９９５～１９９７年,在围区内成功地组建了包括漂浮植物、浮叶植物及沉水植物的１５个不同的水生高等植物群落。恢复和重建的水生高等植物群落能够有效地净化富营养化水体。     

反硝化酶及其环境影响因子的研究进展简

正随着全球经济的迅速发展,环境问题特别是水环境污染问题日益严重。现代农业长期大量使用化肥,养殖水体积累了大量的鱼类粪便和饵料残渣,导致水体氮素含量严重超标,形成水体氮污染,其中亚硝酸盐能氧化鱼虾体内的亚铁血红蛋白,使其成为高铁血红蛋白,丧失运输氧气的能力,导致水生生物大批患病甚至死亡,严     

中国北方中生代晚期水生昆虫群落演替与环境变迁

列举了中侏罗统九龙山组水生昆虫9目28科52属70种,冀北、辽西义县组水生昆虫9目31科47属53种,以及伴生动植物.这些水生昆虫很可能不是自然死亡,而是突发性事件导致的突然死亡,化石为原地埋藏,没有经过搬运.根据统计的化石名录,初步建立了两时代的水生生态系统结构图,并恢复了它们所代表的生态环境.通过对比发现,中侏罗统九龙山组水生昆虫的物种多样性大于冀北、辽西义县组,中侏罗统九龙山组可能处于群落发展早期,生态系统相对不稳定,而冀北、辽西义县组处于群落发展的稳定时期,生态系统趋于成熟.两时代整体上都为温暖湿润的气候环境,但同时存在干旱.半干旱的小气候环境,且都分布有低地湖?自、溪流和沼泽等,这些水体都为低能水体环境.此外,都有高山存在,但这些水体环境在两时代存在差异,中侏罗统九龙山组水体相对较浅,水体面积相对较小,而冀北、辽西义县组水体相对较深,水体面积相对较大.     

不同水生动植物组合对富营养化水体的净化效应

随着城市经济的快速发展,湖泊、水库等水生生态系统的富营养化已成为世界普遍存在的环境问题之一。水体富营养化源于流入水体中的过量营养物质(如N、P等)。在温度和光照作用下,富营养化水体中的藻类大量繁殖,致使水质下降,水体功能退化,甚至失去资源和景观价     

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。     

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].     

鱼类适应环境温度的代谢补偿及其线粒体水平的调节机制

由于水体环境所处的纬度及水体的深度、盐度、流动状态的不同,其温度状态在地球上的空间分布格局千变万化,水生生动物在进化过程中形成了一系列适应不同环境温度的生理生态学机制,尤其是进化出可生存于极端温度条件下的多个物种,扩大了动物的分布范围,     

太湖水体典型重金属镉和铬含量及其生态风险

2010年9月使用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对太湖水体中典型重金属镉和铬的暴露水平进行监测,在分析重金属暴露特征及其对太湖水生生物慢性毒性效应的基础上,采用安全阈值法进行生态风险评估.结果表明:镉和铬在太湖水体中均有检出,它们的平均暴露浓度分别为0.85和40.04μg·L-1;与铬相比,太湖水生生物对镉更敏感;铬的安全阈值＞1,镉的安全阈值略＜1,表明铬已对太湖水生生物造成一定的生态风险,而镉尚未对太湖造成明显生态风险.镉和铬的生态风险评估结果表明,毒性相对较低的铬,在高浓度环境暴露下会对生态环境造成较大风险,应给予足够重视.     

水生双翅目昆虫监测水体重金属污染的研究

水生双翅目昆虫是监测水体重金属污染的理想对象。文章归纳用于监测重金属污染的水生双翅目昆虫的种类,重点介绍水生双翅目昆虫在重金属污染下外部形态、内部结构、生化及分子水平的变化,以及相关生物标志物的研究,为水生双翅目昆虫用于水体重金属污染的生物监测提供科学依据。     

东湖围隔中菹草与藻类生化他感作用的初步研究

营养物质的过剩会造成湖泊富营养化,导致藻类大量繁衍,水体浑浊,水生植被衰退,从而使湖泊丧失了其原有的功能。控制藻类繁殖人们常采用化学方法治理,如用硫酸铜除藻。当然,这种方法能起到一定的净化效果,但效果短暂且易造成二次污染。通过不断地研究与探索,一种新的作用模式—生化他感被国内外学者看好,相关研究也迅速开展1-7.       

黑龙江流域的水生维管束植物

水体中水生维管束植物的种类组成及数量的多寡,对于渔业是有着密切关系的。有些主要的经济鱼类(如草鱼、鳊、鲤、鲫等)是以水生维管束植物作主要的食料,也有很多产粘着性卵的鱼类(如鲤、鲫、鲶等)要把卵产在水生植物上;一些高等水生植物的多寡也直接或间接地影响底棲生物和浮游生物的生长繁殖。另一方面,有些高等水生植物的大量繁殖,对于鱼类却有不良的影响。因此,调查了解流域中水生高等植物的种类和数量对于正确地估价水体生产力是有帮助的。     

水质理化性对龟鳖活动与生存的影响

国内龟鳖养殖业发展虽较迟,但速度却较快。随着渔域水源污染日趋严重,水中溶解的有机物和有害物质增多,以及养殖管理技术、水质调控能力还未达到国外先进水平,业者缺乏健康养殖、科学养殖的概念等,致使龟鳖疾病的发生,死亡率、暴发型疾病呈逐年上升趋势。龟鳖在天然的水生态环境中繁衍生息,与人工设置的水生环境相比,其变化很大。由于遗传性对人工生态环境,特别是人工控制的水生环境还不能完全适应,各种疾病的发生几乎取决于人们对水生环境的科学管理水平。其中,影响养殖龟鳖水体的理化因素较多。现就已知影响龟鳖生存、活动甚至死亡的水体…     

植物病虫害防治的新途径

一在人类极力开发自然的同时,也带来了比较严重的环境问题,例如,水域污染严重;酸雨正在发展;地球温度上升及野生动物大量灭绝等。目前发展中国家单纯为了提高作物产量而大量使用化肥和化学农药杀虫剂。造成水域的严重污染和水体的富营养化,严重影响了水生生物的生存和人类身体健康。实践证明,植物抗病性能的迅速衰退,是作物产量提高的重要限制因子;由于长期大量使用化学农药,不仅增加投资和污染环境,而且害虫的抗性在不断提高。因此,深入研究植物抗性机理,培育高产、抗病虫能力强的作物新品种、开发无     

全球CO2 水平升高对浮游植物生理和生态影响的研究进展

工业革命以来由于化石燃料的大量燃烧,大气CO₂水平不断增加,预计在21世纪末将增至现有水平的两倍,达到750 μL/L。作为全球初级生产力的重要贡献者,浮游植物应对CO₂水平升高的生理生态响应必然会对水生生态系统和碳、氮等元素的生物地球化学循环产生重要影响。全球CO₂水平的升高将显著改变水体的碳化学环境,淡水生态系统(湖泊和河流)由于容量小变化比海洋更为显著。水体碳化学环境的改变首先会影响浮游植物个体,在高CO₂水平下,浮游植物的细胞会有变小的趋势,并且细胞的光合作用强度也会有不同程度的增加,其中细胞较小或者不具有碳浓缩机制(CCM)的浮游植物增加较多,此外浮游植物细胞的化学元素计量值也将显著改变。随后浮游植物个体水平上的变化会进一步影响水生生态系统,例如水体初级生产力水平的提高,浮游植物、浮游动物群落结构组成以及水体微食物网结构的变化等。此外浮游植物对CO₂水平升高的生理生态响应程度还与水体的营养水平有关。总结了大气CO₂水平升高对浮游植物生理生态影响的研究方法,展望了未来可能的研究方向。