广东流溪河水库盔型溞(Daphnia galeata)休眠种群与现生种群的单倍型多样性和遗传分化

休眠卵库作为淡水枝角类生物与遗传信息的储藏库,从沉积物休眠卵库中萌发的枝角类对现生种群的数量与种群遗传结构有着直接的影响.分别采集流溪河水库盔型溞的现生种群和沉积物表层(0~10 cm)的休眠卵,扩增现生种群与休眠卵的线粒体细胞色素C氧化酶亚基I基因,构建了单倍型网络.休眠种群相比现生种群有着较高的单倍型多样性和核酸多样性,初期现生种群分别为0.562、0.00104,末期现生种群分别为0.726、0.00331,休眠种群分别为0.815、0.00761.流溪河盔型溞现生种群与休眠种群存在双向基因流,现生种群到休眠种群的有效迁移率为490.9,休眠种群到现生种群的有效迁移率为527.5.通过构建贝叶斯系统树验证了休眠种群和现有种群中并不存在隐种或者亚种的分化,休眠种群与现生种群之间没有出现较大的遗传分化,现生种群遗传多样性来自于休眠种群,水库的休眠种群更能反映种群真实的遗传多样性.休眠种群与现生种群之间的基因流与休眠卵库大小无关,与休眠卵的萌发有关.     

基于DNA条形码技术的浮游动物休眠卵种类鉴定:以洞庭湖流域常德柳叶湖为例

以洞庭湖流域的典型城市湖泊常德柳叶湖表层沉积物中浮游动物休眠卵为研究对象,采用DNA条形码技术进行种类鉴定,从191个休眠卵中成功获得101条有效序列,鉴定成功率约为53%.根据NCBI数据库比对成功鉴定休眠卵9科12属11种,另有6个样品鉴定到属或科;3个类群的种间遗传距离平均为种内遗传距离的68倍,表明可以利用线粒体细胞色素c氧化酶第一亚基编码基因(COⅠ)对休眠卵进行有效物种鉴定.通过Neighbor-Joining树进行系统发育分析,发现所鉴定的物种与其参比序列聚类为一支,所有物种分别聚为独立的一个支系,不同物种可有效区分.研究结果均表明,COⅠ基因作为DNA条形码可以实现沉积物中浮游动物休眠卵的物种鉴定.     

太湖不同生态型湖区湖鲚(Coilia ectenes taihuensis)食物组成及其季节变化

利用单船表层单囊拖网于2013年2 12月分别在太湖不同生态型湖区(敞水湖区和草型湖区)采集湖鲚(Coilia ectenes taihuensis)样品,同时用刺网补充大个体样品.通过胃含物鉴定,分析湖鲚饵料生物的种类及数量季节和湖区间差异,同时测定湖鲚摄食率、肥满度和食物选择系数等.结果显示,湖鲚主要食物为浮游枝角类和桡足类,此外,水生昆虫、轮虫和小型鱼虾也是湖鲚的重要食物来源.湖鲚食物组成季节变化明显,冬季以桡足类的哲水蚤(Calanus spp.)、剑水蚤(Cyclops spp.)为主,夏、秋季则以枝角类的象鼻溞(Bosmina spp.)、裸腹溞(Moina spp.)和盘肠溞(Chydorus spp.)为主.不同湖区湖鲚食物种类差异明显,草型湖区水生昆虫、鱼虾较敞水湖区多,桡足类较敞水湖区少.不同湖区间湖鲚食物数量差异明显,敞水湖区湖鲚平均食物数量为788.98±262.4 ind./尾,而草型湖区仅为298.85±71.1 ind./尾.湖鲚主动摄食大型枝角类,如僧帽溞(Daphnia cucullata)、低额溞(Simocephalus spp.)和大型溞(Daphnia magna),选择指数(Ii)介于0.59~1.00之间.小型裸腹溞(Moina spp.)也是湖鲚主动选择的食物(0.62Ii0.95),但湖鲚对桡足类选择性较低,这可能与桡足类较强的逃避能力有关.湖鲚对食物选择性的季节变化明显,如冬季回避透明薄皮溞(Leptodora kindti),而夏季则主动选择,但不同湖区湖鲚对食物的选择差别较小.本研究结果有利于从食物网层面剖析湖鲚种群增长原因,进而通过生物操纵理论对湖鲚种群进行控制,最终为形成合理的湖泊渔业结构和湖泊环境修复提供科学依据.     

1860年以来博斯腾湖碳沉积过程演变

选取博斯腾湖3个不同点位岩芯,在²¹⁰Pb和¹³⁷Cs年代序列基础上,利用沉积物中的各理化指标,分析了该湖碳沉积的时空变化特征,结合各指标的相关性、沉积速率、C/N、同位素特征等,探讨了该湖1860年以来碳沉积环境的变化过程,为干旱区湖泊碳埋藏研究提供了依据.结果表明：1860-1910年,沉积速率相对较小,受人类活动影响较小,磁化率、中值粒径、总无机碳（TIC）较为稳定,总有机碳（TOC）含量相对较低,此时该湖有较多陆源有机质的输入;1910-1950年,湖泊西部浅水域沉积速率明显高于东部深水区,西北湖区水域有大量外源物质的输入,而湖泊初级生产力较低,内源贡献相对较小;1950-1980年,全湖TOC、TIC含量均呈现升高的趋势,尤其是西北近黄水沟水域升高最快,湖泊内源贡献在增加,陆源组分的输入相对前一阶段要少;1980-2002年,沉积速率快速升高,尤其湖泊东部水域最为明显,TOC含量均呈现升高的趋势,湖泊西部水域初级生产力要高于东部深水区,湖面蒸发较强,气候比较温暖;2002年以来,全湖沉积速率相对较高,外源有机质贡献较小.过去150年博斯腾湖沉积物碳累积速率整体上呈现出升高的趋势,尤其是近50年来快速升高,东部湖区碳累积速率比西部湖区高.     

粉煤灰污染影响萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)种复合体空间分布的原因

为探讨粉煤灰污染影响萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)种复合体在灰湖、汀棠湖和凤鸣湖分布的生态学机制,本文研究了曝气自来水(对照)、20％、40％、60％、80％和100％的澄清灰湖水对采自三湖泊中的轮虫姐妹种Ⅰ和汀棠湖中的轮虫姐妹种Ⅱ的种群增长率、混交雌体数/非混交雌体数、携卵雌体数/不携卵雌体数和休眠卵产量的影响.结果显示,无论实验用水中的澄清灰湖水含量如何,来自三湖泊的轮虫姐妹种Ⅰ均具有较高的种群增长率(0.52～0.85 d-1)和休眠卵产量(1.60～12.11ind./(4d·5ml)),这为轮虫的扩散、种群的建立和种群间的基因交流提供了可能.汀棠湖轮虫姐妹种Ⅱ种群中的混交雌体数/非混交雌体数和休眠卵产量均极低,对照组中的混交雌体数/非混交雌体数和休眠卵产量均为0,这是存在于汀棠湖和凤鸣湖中的轮虫姐妹种Ⅱ无法通过扩散而出现在灰湖中的主要原因.澄清灰湖水的含量仅对汀棠湖中两轮虫姐妹种的种群增长率具有显著的影响.各浓度的澄清灰湖水使轮虫姐妹种Ⅰ的种群增长率显著高于对照组,60％、80％和100％的澄清灰湖水使轮虫姐妹种Ⅱ的种群增长率显著高于对照组,这表明粉煤灰污染导致已报道的相关水体中轮虫种群密度的下降并非由于其中所含的污染物(较高浓度的碱性氧化物、硫化物和金属元素等)和水体pH值的改变等对轮虫的直接毒性作用.     

南四湖现代沉积物中营养元素分布特征

对南四湖不同湖区20个表层沉积物和独山湖湖区沉积岩芯中营养元素进行了分析结果表明表层沉积物中南阳湖总磷最高,独山湖次之;独山湖总有机碳和总氮含量最高,南阳湖次之;而昭阳湖总有机碳、总氮和总磷含量较低.沉积岩芯中137Cs数据表明南四湖独山湖区柱状沉积物上部(0-18 cm)沉积速率为3.5mm/a;总有机碳、总氮和总磷含量主要集中在沉积岩芯0-8 cm内,并呈现一致的垂向分布规律,具有明显的三阶段分布特征,反映了流域社会经济的发展导致营养元素的释放量增加,造成了湖泊现代沉积物中营养元素的积累.碳氮比值处于7.6-11.4之间,有机质的选择性分解不明显,指示沉积物中有机质主要来自无纤维束的陆源植物.监测数据表明济宁市的城市生活污水、工农业废水排放进入南阳湖是南四湖有机质和TP富集的主要来源.     

广东省水库枝角类组成特征的初步研究

于2000年丰水期和枯水期调查了广东省19座典型大中型水库枝角类,随后对其中3座代表性水库进行了4年的枝角类种类定性调查.在鉴定出的枝角类16属24种中有13个广温种、7个嗜暖种、3个嗜寒种和1个特有种;每个水库的平均种类数5-6种.从个体大小来看,水库枝角类以小个体种类为主,有14种的体长小、于1 mm,它们分布广且数量多,其中优势种主要为长额象鼻溞、秀体溞、微型裸腹溞、颈沟基合溞和角突网纹溞等.透明溞和透明薄皮溞是主要的大个体种类,出现在4座贫、中营养水库的水样中.水库枝角类的丰度较低,在丰水期,平均丰度小于10 ind./L和10-20 ind./L的水库分别为14座和5座,在枯水期,为12座和5座,而高州水库和河溪水库中的平均丰度达67ind./L.主要优势种在不同营养类型水库中分布差别不大.枝角类的丰度受水力滞留时间影响,直流型水库的枝角类种群丰度的分布明显受到水流速度的影响,湖泊区枝角类个体及其食物均随水库放水输出而减少.由于采样点主要位于大坝附近,枝角类以敞水区的种类为主.从种类组成和数量来看,广东省水库枝角类具有明显的热带特点,枝角类的生物量小,以个体较小的种类优势种,大型种类的个体数量极低且身体透明.     

基于环境DNA宏条形码技术的水体无脊椎动物多样性研究：以广州海珠湖为例

于2021年1月,利用环境DNA宏条形码（eDNA）技术,对广州海珠国家湿地公园海珠湖的水体和沉积物进行无脊椎动物多样性和群落结构调查,并比较了eDNA和传统形态学鉴定对浮游动物的检出能力。结果表明：eDNA检出海珠湖无脊椎动物9门16纲34目71科93属137个可操作分类单元（OTUs）;其中,水采样品中共检出9门50属68个OTUs,网采样品中共检出6门27属35个OTUs,沉积物休眠卵样品中共检出9门70属103个OTUs。水采和网采样品中,主要的无脊椎动物均为轮虫动物门和节肢动物门;沉积物中主要的无脊椎动物为环节动物门和节肢动物门。沉积物休眠卵OTU丰富度最高,水采样品的OTU丰富度高于网采样品。比较浮游动物的形态鉴定和eDNA鉴定,发现后者在属水平上能鉴定出更多的种类;形态学鉴定的桡足类（100%）和多数轮虫（58.82%）可被eDNA注释出,而eDNA注释出的多数桡足类（71.43%）和轮虫（58.82%）在形态学鉴定中未发现;eDNA未注释出枝角类。结果表明,eDNA在无脊椎动物调查中具有较高的应用潜力,与传统形态学鉴定组合应用能更全面地了解无脊椎动物的种类和水生生物多样...     

贵州三板溪水库后生浮游动物群落结构的动态变化

为探究三板溪水库后生浮游动物的群落结构及动态变化特征,于2012年11月至2013年8月枯水期、平水期及丰水期对三板溪水库后生浮游动物进行3次调查.结果表明:三板溪水库共检测到轮虫19种(属),桡足类3种(属),枝角类7种(属),曲腿龟甲轮虫(Keratella valga)、螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis)、中剑水蚤(Mesocyclops)、无节幼体(Nauplius)和长额象鼻溞(Bosmina longirostris)是主要的优势种.从季节上看,3个时期后生浮游动物物种组成相似度均在60.00%以上,但总丰度出现丰水期(575.03 ind./L)、平水期(541.87 ind./L)、枯水期(373.28 ind./L)逐渐降低的趋势,从空间上看,大坝总丰度变化最显著,为26.62~245.27 ind./L,加池丰度变化范围为159.80~224.10 ind./L,南加丰度变化范围为122.56~169.96 ind./L.总体来说,水库底层浮游动物的丰度相对于表层较低.除枯水期大坝在水深40 m处丰度最高(平均丰度为3.54 ind./L)以及加池在30 m处丰度最高(平均丰度为32.70 ind./L)外,每个采样点的最高丰度出现在0.5~20 m水层,平均丰度在19.03~45.31 ind./L之间.利用Shannon-Wiener指数和丰富度指数评价水质状况得到三板溪水库3个采样点在枯水期和丰水期为β-中污型,平水期除大坝为β-中污型外,南加和加池为轻度污染.     

太湖西北部表层沉积物粒度特征与沉积环境

对太湖西北部主要入湖河流、河口及近岸湖区64个表层沉积物样品进行粒度分析,结合粒度参数计算和聚类分析,探讨了表层沉积物的粒度分布特征及其沉积类型.研究结果表明:研究区沉积物平均粒径介于4.0~58.7μm之间,粒级组分为黏土、粉砂和砂,其含量的均值分别为7.19%、81.81%和11.00%.太湖西北部表层沉积物以粉砂和砂质粉砂为主;研究区粒度总体呈南粗北细的分布特征,太湖西部沿岸区距离物源区较近且水动力条件复杂,沉积物粒度较粗.太湖北部入湖河流沉积物的频率曲线峰形较宽,峰值位于细粒级;西岸入湖河道多呈单峰态,粒径偏粗;河口区沉积物粒径较河道偏粗,粗颗粒含量高.Q型聚类分析结果表明,研究区可分为4类沉积区,其中3类沉积区有典型特征:第1类沉积区主要分布在太湖西部沿岸,其沉积物粒度相对较粗;第2类沉积区主要位于入湖河流河口,沉积物粒度最粗;第3类沉积区位于蓝藻频发的梁溪河,其沉积物黏土含量极高,表明沉积物粒度特征可能与污染状况有一定的联系.     

太湖蚌类现存量及空间分布格局

于2016年10月和2017年10月对太湖全湖8个湖区129个样点的蚌类进行调查,分析蚌类的物种组成、现存量、空间分布及历史变化.共采集到蚌类704个个体,隶属8属14种.全湖蚌类平均生物量和密度分别为4.169±9.337 g/m²和0.164±0.386 ind./m²;各湖区蚌类平均生物量和密度差异较大,东部沿岸区生物量和密度最高,分别为14.975±16.743 g/m²和0.577±0.758 ind./m²;湖心区生物量和密度最低,仅为0.727±1.622 g/m²和0.029±0.071 ind./m².扭蚌（Arconaia lanceolata）、圆顶珠蚌（Unio douglasiae）和背角无齿蚌（Anodonta woodiana woodiana）为太湖现阶段的优势种.基于蚌类平均密度的聚类分析,8个湖区分为3类.与历史数据相比,太湖蚌类资源呈明显衰退趋势,现状不容乐观,需加强对太湖蚌类的保护和资源的有效管理.     

The spatial distribution of sedimentary compounds and their environmental implications in surface sediments of Lake Khar Nuur (Mongolian Altai)

Lake sediments are valuable natural archives to reconstruct paleoclimate and paleoenvironmental changes which consist of inorganic and organic sediment compounds of allochthonous origin from the catchment and of autochthonous production in the lake. However, for robust paleo-reconstructions it is important to develop a better understanding about sedimentation processes, the origin of inorganic and organic sediment compounds and their distribution within the lake. In this context, modern process studies provide important insights, although environmental and anthropological changes can affect the spatial distribution of sediment compounds through time. Therefore, in this study the spatial distribution of grain size and geochemical proxies in 52 surface sediment samples from Lake Khar Nuur, a small high-altitude lake in the Mongolian Altai with a small and anthropogenically used hydrological catchment, is investigated. The results show a distinct sediment focussing in the two deep basins of the lake, which therefore act as accumulation zones. In those accumulation zones, total organic carbon (TOC), total nitrogen (N) and their isotopic composition (δ¹³C_TOC, δ¹⁵N) as well as n-alkanes indicate that organic sediment compounds are a mixture of both allochthonous and autochthonous origin. While the recent catchment vegetation consists of grasses/herbs and the shrub Betula nana (L.) with distinct differences in their n-alkane homologue patterns, those differences are not reflected in the sediment surface samples which rather indicates that grass-derived n-alkanes become preferentially incorporated in the lake. Extensive anthropogenic activity such as grazing and housing in the southern part of the catchment causes soil erosion which is well reflected by high TOC, N and sulphur (S) contents and ¹⁵N depleted δ¹⁵N values at the central southern shore, i.e. increased allochthonous sediment input by anthropogenically-induced soil erosion. Overall, the surface sediments of Lake Khar Nuur origin from allochthonous and autochthonous sources and are focussed in the accumulation zones of the lake, while their distribution is both environmentally and anthropogenically driven.     

Sediment characteristics and wind-induced sediment dynamics in shallow Lake Markermeer, the Netherlands

In 2007/08, a study was undertaken on the sediment dynamics in shallow Lake Markermeer (the Netherlands). Firstly, sediment characteristics were determined at 49 sites in the lake. Parameters such as median grain size and loss on ignition showed a spatial as well as water depth related pattern, indicating wind-induced sediment transport. Highly significant correlations were found between all sediment parameters. Lake Markermeer sediment dynamics were investigated in a sediment trap field survey at two permanent stations in the lake. Sediment yields, virtually all coming from sediment resuspension, were significantly correlated with average wind speeds, though periods of extreme winds also played a role. Sediment resuspension rates for Lake Markermeer were high, viz. on average ca. 1,000 g m⁻² day⁻¹. The highly dynamic nature of Lake Markermeer sediments must be due to the overall shallowness of the lake, together with its large surface area (dynamic ratio = [√(area)]/[average depth] = 7.5); wind-induced waves and currents will impact most of the lake’s sediment bed. Indeed, near-bed currents can easily reach values >10 cm/s. Measurements of the thickness of the settled “mud” layer, as well as ¹³⁷Cs dating, showed that long-term deposition only takes place in the deeper SE area of the lake. Finally, lake sediment dynamics were investigated in preliminary laboratory experiments in a small “micro-flume”, applying increasing water currents onto five Lake Markermeer sediments. Sediment resuspension started off at 0.5–0.7 cm/s and showed a strongly exponential behaviour with respect to these currents.     

白洋淀沉积物氮磷赋存特征及其内源负荷

白洋淀环境整治对区域生态文明建设具有重要意义,然而,目前对加剧白洋淀富营养化的内源氮、磷污染负荷依然缺乏系统的研究.本研究以野外调研和室内培养实验相结合形式,在白洋淀主要水域内采集原位柱状沉积物样品,详细地研究了白洋淀沉积物中氮、磷赋存形态、间隙水中氮、磷剖面特征以及沉积物-水界面氮、磷交换特征.结果表明,白洋淀沉积物总氮、总磷含量分别为1230.8~9559.0 mg/kg（均值2379.5 mg/kg）和344.4~915.4 mg/kg（均值608.4 mg/kg）,氮、磷累积污染量大.沉积物中铵态氮赋存量大（3.2~175.8 mg/kg）,由此导致间隙水中铵态氮浓度较高,最高达到28.8 mg/L.沉积物磷形态以Ca-P和Fe-P为主,分别占总量的38.3%~76.1%和3.98%~18.0%,间隙水中磷酸盐浓度已接近甚至高于国内外典型富营养湖区.间隙水中高浓度的铵态氮和磷酸盐导致沉积物-水界面氮、磷交换通量较高,铵态氮平均释放和扩散通量分别为106.37和12.42 mg/（m²·d）;磷酸盐平均释放和扩散通量分别为15.06和2.33 mg/（m²·d）,沉积物内源氮、磷污染负荷较高,已严重威胁到白洋淀水环境质量,迫切需要整治.其中,北部河口区域以及中部府河入湖区和人口密集活动区沉积物氮、磷内源负荷尤为突出,应成为白洋淀沉积物内源污染整治的关键区域.     

太湖河蚬时空格局

2006年12月-2007年11月对太湖河蚬种群进行了周年逐月调查.河蚬在分布区的年均密度和生物量分别为265.7ind./m2和100.9g/m2,在夏、秋季均达到高值.根据壳长频数分布的周年变化,太湖河蚬一年一代,繁殖期主要在5-7月份.河蚬主要分布在贡湖湾、马迹山以南区域、西南湖区和小梅港沿岸区域.分析表明,太湖中河蚬的空间分布表现出明显的差异性,这种差异性受到多种因素的综合影响.在北部梅梁湾和竺山湾湖区湖泊中的低溶氧量是限制河蚬生长的最重要因素;在贡湖湾、马迹山以南湖区和西南部湖区,各种生境条件和底质性质适合河蚬的生长繁殖,其密度和生物量的最高值出现在贡湖湾的中心区域(820.0ind./m2,522.9g/m2);在东太湖湖区浮游植物密度较低,底质中有机质较少,食物来源是影响河蚬分布的较重要因素.     

太湖的泥沙与演变

历史时期,太湖是不断扩展的,其平均扩展速率为0.37km~2/a。据沙量平衡分析与计算表明。因湖岸崩塌和太湖水系的输沙作用,近期太湖的泥沙淤积量为9.28×10~5t/a.泥沙数量虽然不大,但经过长期的积累,对太湖演变具有深刻影响。就自然演变趋势而言,近期太湖面积仍以0.168km~2/a的速率扩大,容积则以3.95×10~5m~3/a的速率减小,太湖正进一步向浅平方向演变。然而,因围湖造田,建国以来,太湖的面积则以4.58km~2/a的速率在减小。     

三峡库区涪陵江段产漂流性卵鱼类的早期资源及其对水文和水温特征的响应

三峡水库调度运行改变了库区江段的水文情势,影响漂流性卵苗在库区江段内的时空分布特征。在水库低水位运行时,具有流水生境特征的库中和库尾江段是产漂流性卵鱼类在整个三峡库区内重要的产卵江段。了解三峡库中和库尾江段产漂流性卵鱼类的早期资源状况及其对水文和水温特征的响应关系,对于采取适宜的保护措施促进鱼类早期资源的恢复具有重要的意义。本文通过2017—2020年5—7月在库中涪陵断面进行的逐日早期资源监测,了解三峡库中和库尾江段产漂流性卵鱼类早期资源的种类组成、产卵规模、产卵场分布及其年际变动特征,并采用随机森林(RF)模型,分析鱼类逐日产卵规模变动与水文、水温格局及其过程的关系,辨识影响不同种类产卵规模变动的关键水文及水温要素。结果表明:2017—2020年共采集到漂流性鱼卵21种,包括长江上游特有鱼类鱼卵3种;以圆筒吻鮈Rhinagobio cylindricus、蒙古鲌Chanodichthys mongolicus、贝氏(?)Hemiculter bleekeri等6种鱼类的鱼卵为主,占总采集鱼卵数的88.76%;各年的鱼卵规模分别为83.04×10⁸、14.29×...     

东巢湖沉积物水界面氮、磷、氧迁移特征及意义

以东巢湖近城市湖湾沉积物为研究对象,在沉积物氮、磷营养盐分析的基础上,采用沉积物柱状芯样静态释放模拟法定量评估研究区域沉积物—水界面氨氮、溶解性活性磷酸盐营养盐释放潜力,利用微电极非损伤测定技术获得沉积物—水微界面溶解氧(DO)剖面分布及微界面DO消耗和扩散特征.结果表明:东巢湖近城市湖湾沉积物氮、磷污染物蓄积量较高,受TN、TP污染程度较重.沉积物内源氨氮、磷酸盐释放明显,平均释放速率分别达到32.44 mg/(m~2·d)和1.25mg/(m~2·d),区域内沉积物已成为水柱中氮、磷营养盐的污染源.研究区域上覆水体处于好氧状态,沉积物—水微界面平均DO穿透深度(OPD)达到5.3 mm,平均DO扩散通量为4.56 mmol/(m~2·d),表现出良好的DO扩散能力.沉积物内源氨氮和磷酸盐释放能力与表层沉积物TN/TP物质含量及沉积物—水微界面DO穿透深度有关,在沉积物氮、磷污染较重的情况下,DO穿透深度越低越有利于氮、磷污染物从沉积物向上覆水体释放.