生物共现网络原理及其在淡水生态系统评估中的应用

快速有效的生物监测指标对于评估、保护、管理和恢复淡水生态系统至关重要.传统评估方法主要利用指示生物或类群的出现率和多度信息,但是忽略了水体环境中“生物”与“生物”,以及“生物”与“环境”间相互作用的复杂关系,而这些相互作用对淡水生态系统的生物多样性、生态系统服务功能以及生态系统对环境变化的响应有着深刻影响.生物共现网络是群落水平物种互作的结构模型,通过物种在群落出现及丰度数据,描述了物种间潜在的相互作用、群落的基本结构,反映群落在生态系统的功能和结构特性.生物共现网络展示了淡水生态系统中所有生物体之间潜在的相互作用关系,其拓扑结构特性可与特定的生态系统状态相关联,能够揭示生态系统的组织规律及其功能,可作为早期的、灵敏的生物指标,是一种很有应用前景的评估淡水生态系统状态和稳定性的工具.     

鄱阳湖湿地中低滩典型植物群落的生物多样性及影响因子

周期性水文节律是影响洪泛湖泊洲滩湿地植物群落物种组成与生物多样性的重要驱动力。本研究以鄱阳湖中低滩典型植物群落为研究对象,通过实地样方调查与统计方法分析植物群落的生物多样性格局及其关键环境因子。结果表明：鄱阳湖中低滩代表性群落分别是灰化薹草群落和虉草群落;植物群落的Shannon-Wiener多样性指数均值为1.5,Pielou均匀度指数均值为0.55,生物多样性与物种均匀度偏低。虉草群落的均匀度、多样性指数高于灰化薹草群落,但二者物种丰富度差异不明显。土壤铵态氮、总磷及土壤含水量和高程是影响植物群落结构与生物多样性的关键因子,其中灰化薹草的物种多样性与土壤铵态氮高度相关,而虉草的均匀度则与土壤总磷关系更密切。此外,鄱阳湖中低滩环境下,灰化薹草群落的均匀度随土壤总磷含量的升高呈现U型响应曲线,虉草则是倒U型,这表明,鄱阳湖中低滩环境下,灰化薹草群落和虉草群落生物多样性对单个、同一的环境因子存在不同的适应机制。     

七株眼虫基于微卫星DNA指纹图谱的区分和关系分析

研究了牛山湖小型鱼类的群落结构、种群密度和多样性．共捕获14种小型鱼类,以1龄鱼为主,其中红鳍原鲌、似鱎、麦穗鱼和鳑鲏是优势种群．小型鱼类的密度为5．9 ind／m2或14．0 g／m2．小型鱼类的群落多样性较低,以个体数为单位计算的Shannon-Wiener多样性指数为1．802,Simpson优势度指数为0．484, Pielou种类均匀度指数为0．503．水生植被是牛山湖小型鱼类群落分布的主要影响因子,水草生境中小型鱼类数量显著比无水草生境中多,水深和透明度对小型鱼类群落分布无显著性影响．通过合理调控湖泊鱼类群落结构和放养食鱼性鱼类来合理持续利用小型鱼类,有利于提高湖泊经济效益和生态效益．     

洞庭湖湿地土壤种子库特征及其与地表植被的相关性

本文研究洞庭湖三种分布于不同水位的主要群落(荻、苔草、虉草)土壤种子库大小组成、垂直分布特征及其地表植被的相关性.结果表明:荻群落土壤种子库密度最高,为44656粒/m2,苔草群落的最低,为15146粒/m2,虉草群落的居中,为31725粒/m2.种子主要分布于土壤表层(0～5 cm),且随土壤剖面深度的增加而迅速递减.三种群落湿地种子库由53种植物组成,分属18科39属,其中多年生物种20种,一或二年生物种33种.在荻、苔草和虉草三种群落中,种子库的多年生物种分别占29.9%、35.2%和38.0%,物种多样性指数分别为0.76、0.70和0.72;地表植被物种多样性指数分别为0.53、0.17和0.45,土壤种子库与相应地表植被相似性系数分别为0.40、0.28和0.52.可见,在洞庭湖这一通江湖泊湿地,多年生地表植被所产生的种子对土壤种子库大小贡献相对有限,种子库可能主要通过其它途径(如水的流动作用)输入.     

黔南地区石炭纪大型珊瑚礁研究

黔南紫云猴场镇以西约4 km的扁平村发育一个大型珊瑚礁. 扁平生物礁产于马平组Triticites带内. 研究发现, 造礁生物群落的组成十分单调, 每个造礁阶段只有一、二种主要造礁生物, 居礁生物种类也很少; 造礁作用简单, 各种造礁作用单独建造礁体, 很少有两种以上造礁作用共同建造礁体; 造礁过程不连续或缺失. 可以认为, 这些特征是F/F事件后造礁群落复苏阶段所特有的, 也是造礁群落遭受打击后在复苏阶段必须经历的一个重要过程.     

为层序地层学服务的生态地层学研究

生态地层学的研究能直接服务于层序地层学的目的.生境型曲线不仅有助于层序和副层序分析,而且揭示了区域上的海平面变迁历程;生物面往往与层序或体系域的界面相关或一致;时间框架内包含群落带、群落序列和生态体系域在内的生态地层格架,与沉积盆地内的层序地层格架完全对应.因此,生态地层学从单个剖面的生境型曲线的建立、生物面的识别,区域上的生态地层的对比,构筑盆地范围内的生态地层格架,为层序地层学研究和区域乃至全球的海平面变化分析提供了重要的方法和手段.     

不同生态处理方法对黑臭河道底泥细菌多样性与群落结构的影响

底泥细菌代谢是城市河道底泥代谢物的主要来源,最终决定城市河道的生态状况.本文研究了黑臭河道底泥经添加硝酸钙、生物促生剂和种植沉水植物处理后底泥中细菌群落结构的响应,以期为城市黑臭河道细菌群落的改善和综合治理提供理论依据.实验结果表明:经过不同生态处理后,上覆水中,添加硝酸钙组总氮(TN)含量显著高于对照组,添加生物促生剂组溶解氧浓度显著高于对照组.沉积物中,所有处理组的氧化还原电位值(ORP)均显著高于对照组,种植沉水植物组和添加硝酸钙组TN含量均显著低于对照组,沉积物理化性质得到一定改善.对不同生态处理组底泥细菌群落的研究发现,处理组底泥细菌群落产生了较大变化,且不同处理组细菌群落变化不同,生物促生剂组底泥中细菌的Sobs指数和Chao 1指数显著高于对照组和硝酸钙组,且生物促生剂组Shannon指数和PD指数显著高于硝酸钙组.Proteobacteria(Deltaproteobacteria、Betaproteobacteria、Gammaproteobacteria)、Chloroflexi、Firmicutes、Bacteroidetes和Spirochaetae是各实验组的主要优势菌门;非度量多维尺度分析表明:硝酸钙和生物促生剂的投加可明显改变底泥细菌群落结构组成.在属水平上,uncultured_Anaerolineaceae、Ferribacterium、uncultured_Xanthomonadales_Incertae_Sedis是导致底泥细菌群落发生变化的主要菌属.冗余分析结果表明,底泥ORP的变化是驱动细菌群落结构变化的关键环境因素.     

杭州西湖湖底附泥藻群落

杭州西湖在 ２０世纪 ４０年代湖底附泥藻群落以蓝藻门静水隐杆藻为优势,占 ９８％－ ９９％,而 ９０年代本次调查时发现随着水体富营养化底栖性的附泥藻群落由蓝藻型转变为以硅藻门放射针杆藻为优势的群落．根据１９９１年４月及１２月调查全湖各湖区该群落分为三个组合：（ １）放射针杆藻组合：外湖及北里湖,藻密度高,（ ３０２－ ５７５） ｘ １０_４个· ｇ~（-１）．放射针杆藻占总藻量的４１２％－５２８％．（２）凸腹脆杆藻－放射针杆藻组合：分布在西部三个湖区．藻密度低,仅为前一组合的 １１３或 １１８．（３）静水隐杆藻组合：仅存在于三潭印月内湖．     

珠江流域西江支流贺江水体硅藻群落结构、分布和评估

综合运用TWINSPAN数量分类和DCA排序方法评估了贺江流域硅藻群落,结合硅藻生物指数(IBD)、硅藻属指数(IDG)、硅藻营养化指数(TDI)和特定污染敏感指数(IPS)对其结果进行进一步验证.结果显示,TWINSPAN将贺江流域的38个样点分为4组,且群落Ⅰ到群落Ⅳ其生境质量逐渐变得单一,人为干扰程度逐渐加大;划分的四组群落在DCA排序图上有明显的界限,依据Van Dam硅藻生态指示意义,水环境污染程度从群落Ⅰ到群落Ⅳ逐渐加剧,有争议的样点7、8和24在DCA排序图上也倾向于群落Ⅲ.4种硅藻指数都是显著相关的,但IBD、IPS、IDG在硅藻群落的箱型图中明显呈现出合理的趋势.以上研究表明,划分的硅藻群落较好地反映了贺江流域的生态质量,IBD、IPS、IDG适合于贺江流域生物监测与评价.     

长江徐六泾河段渔业群落结构(2005-2006年)及多样性初探

根据2005-2006年间徐六泾河段进行的渔业资源调查,初步研究了徐六泾河段渔业群落结构和多样性.调查到鱼类48种、虾类3种、蟹类2种,分别隶属于12目20科44属,其中江湖半洄游性渔业生物(青鱼、草鱼等)6种、江海洄游性渔业生物(刀鲚、鳗鲡等)7种、近海河口类渔业生物(斑尾复鰕虎、六带鲹等)9种,淡水定居性渔业生物31种.相对重要指数(IRI)大于1000的种类定为优势种,共有3种:日本沼虾、斑尾复鰕虎、鳊.多样性特征值为:Wilhm改进指数(H″)为3,Margalef指数(R″)为4.66,Pilou指数(E″)为0.76,McNaughton指数(D″)为0.22.利用生态类型、个体生物学特征、多样性指数、相对重要指数等分析了徐六泾河段的渔业群落结构及多样性现状,表明徐六泾河段渔业群落属于河口渔业群落与淡水渔业群落交叉的类型,相比长江其他江段,多样性处于中等水平,但群落结构不稳定,有小型化趋势.     

不同形态磷酸盐对铜绿微囊藻和蛋白核小球藻生长的影响

地表糙度是衡量地表径流形成的一个重要指标．以东北区典型泥炭沼泽——金川泥炭沼泽为例,考虑地表坡度影响,用链条法对不同群落中糙度系数指标进行计算,并以泥炭沼泽中物种多样性、踏头个数以及踏头形态差异变率系数为主,初步分析泥炭泥泽地表糙度的变化机制,结果表明：在芦苇-臌囊苔草群落、臌囊苔草群落和油桦-臌囊苔草-泥炭藓群落三个植物群落中,糙度系数指标的变化与群落中物种丰富度和生物多样性变化相一致;糙度系数变化与踏头个数呈负相关关系,与踏头形态差异变率系数呈正相关关系说明物种多样性越小,生态优势度越大,优势种植物越少,踏头个数越多,踏头形态变率系数越小,微地貌形态发育相对较一致,糙度系数越小;反之,则地表糙度系数越大。     

福建省山仔水库沉积物磷对水体磷浓度贡献的估算

为掌握白洋淀浮游植物的群落特征,于2006年4月至10月间对其进行了5次采样调查,经显微镜检,共鉴定出浮游植物155种（属）,浮游植物的密度范围在55．5×10^4-1704．8×10^4cells／L之间,群落组成以蓝藻、隐藻和绿藻为主应用CANOCO4．5软件对获得的浮游植物数据和环境因子数据进行典范相关分析（CCA）,作出物种与环境因子关系的二维排序图．结果表明,水体中的pH值及总磷浓度是影响这一区域物种分布格局重要因素,除此之外,生物需氧量和溶氧量也对浮游植物的分布有较大影响．CCA排序图较好的说明了浮游植物物种分布和环境因子之间的关系．     

eDNA监测方法标准化框架及未来图景

eDNA (environmental DNA)是指从环境样品（水体、土壤、沉积物、空气、混合物等）中提取的DNA,是各种生物的DNA混合物,区别于传统从单物种样品中提取的DNA。eDNA监测是指从环境样品中提取DNA,用物种特异性引物或特定DNA metabarcoding引物对其进行扩增测序、分类学分析、相对丰度分析、功能预测等,以监测环境中是否存在某特定物种,或者获得环境中物种组成、群落结构、生态功能等相关信息。eDNA监测主要应用在特定物种监测检出、生物多样性调查评估、群落结构和功能分析、生态系统过程分析评估等领域。eDNA监测可以应用在陆地、水体、空气、器物表面、生物（内）表面等任何有可能存在不确定DNA的场景。因为eDNA监测的非侵入性、灵敏检出、大类群检出、易标准化方法与结果、低人力物力时间成本、结果可核查等特点,未来很有希望发展成为一种常规的物种监测、群落功能预测、生态过程分析的方法,对象可涵盖所有生境条件下的所有生物类群。但要实现这个图景,需要从普遍性和特殊性层面完成eDNA监测技术链条中10个关键环节的技术标准化：样品重复数设计、采样时间设计、采样点设计、采样方法设...     

广州市区越秀湖浮游纤毛虫群落的季节变化

从 1997年 4月到 1998年 3月之间 ,应用定性观察和定量分析的方法对广州市的城市湖泊——越秀湖进行了浮游纤毛虫群落的种类组成、群落的生物多样性、丰度、生物量、优势种的种群季节变化等群落结构参数进行了研究 .共发现了 76种浮游纤毛虫 ;最大丰度为 6 9.1×10 3 ind.· L-1;最大生物量为 7.16 mg· L-1;群落中的优势种为大弹跳虫 (H alteria grandinella)、尾毛虫 (Urotricha spp.)、尾侠盗虫 (Strobilidium caudatum)、小侠盗虫 (Strobilidium humile)和膜袋虫 (Cyclidium spp.) ;群落的生物多样性指数在 2 .4到 3.0之间 .分析了这个湖泊浮游纤毛虫群落结构参数的季节变化 .通过与文献报道的比较、分析 ,从纤毛虫的优势种、总丰度和生物量确定了该城市湖泊的富营养状况为重度富营养化 .     

竞争捕食作用对千岛湖浮游动物群落结构的影响

竞争与捕食作用是调节湖泊和池塘等淡水生态系统结构的主要动力,并且影响着浮游动物的群落结构和种群动态变化.为了阐明生物因素对千岛湖浮游动物群落结构的影响,于2009-2010年对千岛湖浮游动物群落结构变化规律进行调查.利用Pearson相关性分析和多元逐步回归法分析生物因素对千岛湖中浮游动物群落结构的影响.对千岛湖1999、2004、2007-2010年的鲢鳙鱼生物量和浮游动物生物量的统计分析表明,1999年鲢鳙鱼的生物量约为2004、2007-2010年年平均生物量的1/5,而轮虫和桡足类生物量变化不大,枝角类中盔形溞密度下降.鲢鳙鱼放养后浮游植物密度下降,而大型浮游动物(如盔形溞)的密度变化趋势与浮游植物相一致,因此推断鲢鳙鱼的放养将对千岛湖浮游动物群落结构产生影响.     

汉江流域上游支流大型底栖动物群落结构特征与生物多样性

2003年6月至2004年6月,对汉江流域上游支流--黑竹冲河的大型底栖动物群落结构与生物多样性进行了深入研究,结果表明:河流生物群落结构和生物多样性比较复杂,河流功能状况良好.在采集到的85种大型底栖动物中,昆虫占71种;群落表现出明显的时空特点,具边缘效应的第4采样点物种最丰富,2月份物种最多,达50种;生物多样性指数周年动态显示,第1采样点的物种多样性变动最为平稳,第5采样点变动最大,其它各点居中;各微生境中共有种占据优势,物种相似性均大于60%;群落春季的多样性高于夏季,夏季高于秋季;功能摄食群则以收集者占优,共计达68种.群落密度在1月份达到最大,为1843 ind/m2;而生物量则在10月份达到最大,为228.7393 g/m2.     

湖北长湖水生植物多样性及群落演替

在2011年的调查基础上,结合已有资料,研究长湖水生植物多样性、群落特征、水生植被分布现状及水生植物多样性的动态变化和群落演替规律,探讨驱动水生植物群落演替的主导因素.结果显示长湖现有水生植物95种,水生植物优势群落12个.与1985年相比,长湖水生植物无论是在优势种还是优势群落上均发生了巨大变化,从原来以沉水植物为主的优势群落逐步演替为以挺水植物+漂浮浮叶植物为优势的水生植物群落.同时水生植被分布面积急剧缩小,生物量显著下降,2011年全湖水生植被覆盖率仅为4.2%,单位面积平均生物量只有2001年的10%,全湖生物总量相比于2006年下降了88.5%.分析表明,大规模围网养殖等人为干扰活动及水体富营养化是致使长湖水生植物多样性显著下降和群落发生逆向演替的主要原因.     

热带水库消落区植物群落物种组成与结构特征——以海南松涛水库为例

消落区是河流、湖泊和水库因阶段性或长期性的水位涨落而反复淹没或出露而形成的一种特殊的季节性湿地.消落区植被在维持水陆生态系统的动态平衡、生物多样性、生态安全及生态服务功能等方面发挥着重要作用.通过样方法调查分析了海南松涛水库消落区植物组成、区系特点以及群落分布特征.结果显示：松涛水库消落区共有维管植物40科101属115种,其中被子植物36科97属111种,蕨类植物4科4属4种.植物区系以热带性为主,外来入侵种较多,且既耐水淹又耐干旱植物众多;群落以草本、灌木植物为主,乔木较少且大多以幼苗形式存在.主要群落类型为以铺地黍（Panicum repens）为优势种的复合群落,个别区域零散分布有美洲蟛蜞菊（Wedelia trilobata）、光荚含羞草（Mimosa sepiaria）、猪屎豆（Crotalaria pallida）、马松子（Melochia corchorifolia）、假臭草（Praxelis clematidea）和铺地黍等单优群落.消落区不同海拔区间群落分布存在明显差异,物种多样性从高到低呈显著递减趋势.研究结果可为松涛水库消落区植被恢复工作提供科学指导.     

近200 a来云南阳宗海摇蚊群落多样性及稳定性变化

云南省拥有丰富的生物多样性,其生态系统稳定性对于发挥生态系统服务功能十分重要,但近几十年以来的人类活动以及气候变化带来的干扰削弱了该区域的生态系统功能.本文以阳宗海为研究对象,探讨了1820s—2006年间人类活动背景下摇蚊群落多样性和稳定性的变化过程,并进一步探讨阳宗海摇蚊群落多样性与稳定性之间的关系.利用沉积物中的营养指标(总有机碳(TOC)含量、总氮(TN)含量和TOC/TN摩尔比)及摇蚊分别重建了湖泊营养变化及摇蚊群落物种丰富度、均匀度、相似度和稳定性(ar1),利用PCA第1轴代表摇蚊群落以检测突变点.研究发现摇蚊群落组成与湖泊营养变化有较好的一致性,二者在1990年左右发生突变,物种丰富度、均匀度和相似度指数分别在1950s、1990s初以及1970s初升高,说明摇蚊群落组成逐渐多样化,种属分布更加均匀.通过检测发现摇蚊群落稳定性在1960s初开始降低,比湖泊系统突变提前30 a左右.摇蚊群落的物种丰富度、均匀度以及稳定性指标伴随着湖泊外源营养物质输入比例增加而升高,群落多样性与稳定性之间的相关性分析表明群落稳定性随物种丰富度的升高而降低.     

中国南方晚二叠世-早三叠世礁区生物群落演替序列与古环境变化——以四川盆地东北部盘龙洞剖面为例

四川盆地东北部宣汉县盘龙洞剖面晚二叠世至早三叠世剖面发育著名长兴期海绵礁.川东北地区由于强烈白云石化作用的破坏,二叠-三叠系地层界线难以确定.本次研究从盘龙洞剖面的上二叠统长兴阶长兴组到下三叠统印度阶飞仙关组依次识别出6个古生物群落:苔藓虫-古始孔藻-钙质海绵礁群落、钙质绿藻-有孔虫-海百合群落、小腹足有孔虫群落、介形虫-小腹足-囊状微生物群落、介形虫-小腕足群落和非钙化蓝细菌群落通过群落演替和古环境分析,将该剖面的二叠系-三叠系界线定在发育囊状微生物群落的钙质微生物岩中部.盘龙洞剖面的晚二叠世到早三叠世群落演替序列与我国南方其他地区同期礁区剖面比较一致,表明华南各地区P-T重大转折时期具有一致的古环境变化.研究表明:(1)中国南方长兴期海绵礁一般在大灭绝发生之前消亡,它们的消亡可能与晚二叠世大海退有关;(2)钙质绿藻-有孔虫-海百合群落替代海绵礁群落并成为大灭绝前的最后一个群落,该群落的灭绝可能与同时发生的一次全球性海平面下降有关;(3)大灭绝之后,首先发育小腹足类、有孔虫为主的生物群落,然后发育以微生物为主的群落,以微生物为主的群落结束后,又一次发育以小腹足类、小腕足等为主的群落,这三种群落之间的替代可能指示大灭绝后环境由贫氧到缺氧,再到贫氧的变化过程;(4)早三叠世正常浅水台地生物丰度极低,以海百合、腹足类和双壳类为主.