无定河流域不同水土流失区底栖动物生物完整性指数构建与健康评价

无定河流域位于黄土高原与毛乌素沙地过渡带,水土流失严重,生态环境具有脆弱性和波动性。于2021年春季(4月)和秋季(10月)对无定河流域上、中、下游及其6条支流和流域内的3个淤地坝开展水生态系统调查,旨在厘清无定河流域底栖动物群落特征,构建底栖动物生物完整性指数并开展健康评价。无定河流域春季共采集到底栖动物105种,平均密度为181 ind./m²,平均生物量为0.760 g/m²,秋季共采集到底栖动物67种,平均密度为94 ind./m²,平均生物量为0.454 g/m²。通过对两季度研究区域内底栖动物27个生物参数开展分布范围检验、判别能力分析和相关性分析,构建无定河流域底栖动物生物完整性指数,对全流域40个样点(6个参照点和34个受损点)进行B-IBI健康评价。评价结果表明,总体上无定河流域底栖动物生物完整性较好,40个样点中春季有19个处于健康或亚健康状态,秋季有23个处于健康或亚健康状态,其中无定河上、中游干支流大都以健康和亚健康为主,无定河下游干支流以及3个淤地坝水体健康状况较差。在不同水土流失类型区域,底栖动物群落特征和生物完整性评价具有显著性差异。本研究结果可为无定河流域河流健康评估提供科学依据。     

黄土高原水土保持生态建设耗水量宏观分析

黄土高原水土保持现状减水约10亿m³,但大规模综合治理后耗水量是多少?本文通过多种方法分析,2010年、2030年和2050年水土保持生态建设需耗水约20亿m³,40 亿m³和50亿m³.     

渭河干流和秦岭北麓典型支流底栖动物群落结构及水质生物评价

为摸清渭河干流及源于秦岭北麓典型支流的大型底栖动物群落特征,本研究于2017年10月和2018年5月对渭河干流及秦岭北麓5条典型支流共40个样点的大型底栖动物进行调查,并利用Margalef丰富度指数和生物指数BI生物指数对河流水质进行评价.共鉴定大型底栖动物210种,属于5门8纲75科187属.水生昆虫为优势类群,其物种数占总物种数的89.0%,且四节蜉属一种（Baetis sp.）作为绝对优势的物种出现在所有调查河流中.源于秦岭北麓的支流石头河底栖动物总密度最高（616.3 ind./m²）,总生物量最大（5.265 g/m²）;而渭河干流底栖动物总密度最低（125.6 ind./m²）,总生物量最小（0.289 g/m²）.水质较好的秦岭北麓典型支流底栖动物的Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数显著高于渭河干流,而Pielou均匀度指数在干支流间的差异性不大.通过Pearson相关分析和多元逐步回归分析得出,淤泥型底质、电导率、pH和硝酸盐氮是影响调查河流底栖动物群落特征的主导因子.丰富度指数法和生物指数法水质评价结果分别显示,渭河干流有73.3%和80.0%的采样点呈中度-重度污染状态,秦岭北麓典型支流有80.0%和68.0%的采样点呈无污染-轻度污染状态.本研究可为渭河流域生态管理与保护提供基础的数据支撑.     

土地利用和水环境因子对大型底栖动物次级生产力的影响:以东北地区连环湖为例

土地利用和水环境因子是影响湖泊生态系统的关键因素,探究大型底栖动物次级生产力受环境因子的作用机制,可揭示底栖动物栖息地的生态系统与外源环境的关系。为了解土地利用和水环境因子对大型底栖动物次级生产力的影响,2020年对连环湖13个主要湖泊的土地利用类型及6、8和10月的大型底栖动物、水环境因子进行调查,共采集到大型底栖动物75种,隶属于3门32科56属,其中优势种属及重要种属以摇蚊幼虫和腹足纲为主,前突摇蚊(Procladius sp.)为第一优势种。主成分分析表明,土地利用及水环境因子具备明显的时空梯度,而大型底栖动物次级生产力也存在明显的时空变化。春季、夏季、秋季次级生产力和P/B值分别为5.65、6.06、4.31 g/(m²·a)和2.74、2.55、2.40 a^-1,其中春季次级生产力集中于东北部湖区,龙虎泡集中于湖心区;夏季次级生产力逐渐向各湖区扩散,龙虎泡整体偏低;秋季次级生产力集中于西北部及东南部湖区,龙虎泡集中于东北部湖区。P/B值随季节的推移呈现由东部湖区向西部湖区逐渐递增的趋势,而龙虎泡始终集中于南部湖区。次级生产力和P/B值的结构分析表明,春季次级生产力主要由腹足纲构成,进入夏、秋季后以双壳纲对次级生产力的贡献最高。其中腹足纲、双壳纲、摇蚊幼虫和寡毛纲次级生产力主要集中于北部湖区、东南部湖区、中部湖区和龙虎泡,而甲壳纲仅出现于阿木塔泡。寡毛纲和双壳纲P/B 值随季节的推移逐渐降低,摇蚊幼虫和腹足纲P/B 值呈先升后降的趋势。通径分析表明,pH、人造地表和叶绿素a是影响年均大型底栖动物次级生产力的关键环境因子。典范对应分析表明,总磷和电导率是影响不同季节大型底栖动物次级生产力的重要环境变量。耕地、人造地表与总磷、电导率和悬浮物呈显著正相关,农业生产和城镇建设的增加是连环湖呈富营养化状态的重要原因,且此现象已对大型底栖动物次级生产力形成威胁。未来应通过控制农业面源污染、秸秆腐熟还田、鼓励粪便施肥、科学规划用地等措施改善连环湖流域的生态环境,以促进大型底栖动物资源合理的开发利用。     

滇池大泊口水域水生植物种子库时空特征与恢复潜力

以滇池典型生态修复区——大泊口水域为研究对象,研究了富营养化高原湖泊种子库时空特征、种子库与地表覆盖水生植被及水环境的相关关系和恢复潜力.利用高密度样方原位观测与温室控制种子萌发实验相结合,基于2014-2016共3年的长期定位研究,分析湖泊平均种子库密度、分布格局及与覆盖水生植物Sørensen相似性关系,结果显示：年平均种子库形成率在20.35%~34.13%之间,种子库密度2014年为546.67粒/m²,2015年为826粒/m²,2016年为1682粒/m²,眼子菜科的篦齿眼子菜（Potamogeton pectinatus L.）、金鱼藻科的金鱼藻（Ceratophyllum demersum L.）等耐污种属对种子库构成和年增长率贡献较大;垂直方向上种子主要分布于深层底泥（5~30 cm）.随着在时间尺度上的延长,种子库分布更为广泛,且规模越来越大（其中500粒/m²以上规模的分布频率显示增多）.离散系数（V/m）与Lloyd平均拥挤指数（m^*）分析显示主要优势群丛（篦齿眼子菜等）为聚集分布,其余为均匀空间分布格局;种子库与水生植被关系评价指标Sørensen相似性系数（SC）研究显示,滇池大泊口平均SC=（0.3628±0.0265）,在湖泊湿地类型和草本群落植被类型属性上处于较低水平,即显示目前植物群落演替过程发生较快,耐污先锋种属在恢复进程上占据优势生态位,而历史优势种和对水环境要求较高的物种却未能规模萌发,一定程度上揭示了高原富营养化湖泊种子库中历史优势植被可恢复性的特征及难点.     

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.     

保安湖底栖动物资源及季节动态的研究

1986至1987年对湖北省保安湖的底栖动物进行了调查.采到底栖动物计61种,其中寡毛类14种,水生昆虫25种,软体动物17种,其它动物5种。苏氏尾鳃蚓、霍甫水丝蚓、多足摇蚊、羽摇蚊、幽蚊、白旋螺、长角涵螺和铜锈环棱螺为湖中优势种.全湖底栖动物的平均密度为460个/m~2,生物量为55.415g/m~2.密度以冬季最高,生物量则以秋季最大.不同湖区中底栖动物的现存量有一定差别:密度依次为肖四海>桥墩湖>保安口>大湖>扁担塘;生物量为扁担塘>肖四海>保安口>大湖>桥墩湖.本文还将保安湖与其它浅水湖泊的底栖动物进行了比较,并提出该湖底栖动物的渔业利用的初步意见。     

基于环境DNA技术的黄河流域下游山区河流大型底栖动物群落多样性特征及其影响要素分析

河流生物群落组成由多种环境因子共同作用形成,但其影响机制尚不清楚。本研究基于环境DNA技术,选择黄河流域下游4条山区河流(锦绣川、锦阳川、锦云川和三川汇合后河流)的10个样点开展大型底栖动物监测。结果发现:不同溪段水质状况有所差异,锦云川盐化程度(以电导率EC表征)和营养盐浓度较高,锦阳川抗生素浓度较高,锦绣川水质较好。山区河流大型底栖动物群落组成差异明显,锦绣川以水生昆虫为主,软体动物占比较低。其中,昆虫纲的大蚊(Tipula abdominalis)、天角蜉(Uracanthella punctisetae)和寡毛纲的顠体虫(Aeolosoma sp.)是造成锦绣川与其他河流大型底栖动物群落结构差异的关键物种。冗余分析和变差分解分析结果表明,盐化、营养盐和抗生素均会对大型底栖动物群落组成产生影响。其中,EC的解释率为22.86%,营养盐中的TP、NH₃-N和TN的解释率分别为20.12%、13.25%和7.81%;此外,盐化可与营养盐和抗生素通过耦合效应对大型底栖动物群落组成产生影响,贡献率分别为21.60%和16.20%;抗生素与营养盐的贡献率为19.60%。逐步判别回归模型结果显示,Margalef指数(d)受盐化(EC)和营养盐(NH₃-N和NO₃^--N)的共同影响;随着河流中EC浓度升高,d 与NH₃-N之间的正响应关系及其与NO₃^--N之间的负响应关系显著增强。因此,多环境因子对水生生物的影响不容忽视,在大型底栖动物生物多样性保护中应关注各类环境因子的影响贡献。     

太湖流域地表水资源分质评价及水质型缺水形势分析

太湖流域水资源供需矛盾主要体现为"水质型缺水"问题,如何对"水质型缺水"进行定量描述,在太湖流域是一个难题.本文提出了"分质水资源量"的概念,以流域水资源四级分区为单元,以分区水质监测资料结合水资源量进行分析,分别统计分区分质水资源量.分析表明:太湖流域142×10⁸ m³的地表水资源量中,Ⅲ类以上的适合于饮用水源和一般工业用水的优质水为35.8×10⁸ m³,占25.2%;适合于电力冷却用水、农业灌溉的Ⅳ-Ⅴ类水为46.4×10⁸ m³,占32.6%;不可利用的劣Ⅴ类水有59.9×10⁸ m³,占42.2%.流域内优于Ⅴ类(含Ⅴ类)的地表水资源量为82.2×10⁸ m³,占地表水总资源量的57.8%.而浅层地下水己基本被污染.需要指出,Ⅰ-Ⅲ类优质水虽仍有35.8×10⁸ m³,但目前流域内对Ⅰ-Ⅲ类水的需求量己达60.6×10⁸ m³,如将此两数对比,则优质水缺额为24.8×10⁸ m³,但实际上,优质水的需求主要集中在流域中下游,而可供优质水水源则主要集中在流域上游地区山区水库和中游太湖湖心区、东部湖区和太浦河,供需两者的空间分布有较大出入,因此优质水资源缺额将更大,由此可见太湖流域水质型缺水形势十分严峻.     

2022年第1期封面

丹江口水库,为南水北调中线工程唯一水源地,位于陕西、湖北、河南三省交界处的汉江上游,面积 1022 km²（水位 170m 时）,库容 290×10⁸m³,多年平均入库水资源量 374×10⁸m³(摄影：胡文波).     

太湖常见鱼类生态学特点和增殖措施探讨

对太湖55种常见鱼类的生态学特点和种群动态等作了较全面的综合分析, 认为:鱼类的生态学特点和环境因子（包括人为因子）的综合作用是造成目前太湖在鱼类组成、种群数量上均以小型鱼类占绝对优势, 大、中型经济鱼类种群数量下降、结构低龄化的主要原因。因此, 太湖增值措施应包括:限制刀鲚发展、扶持翘嘴红鲌、鳜等名贵凶猛鱼类、加强人工放流、重点保护草上和水底部产卵鱼类、提高起捕规格等。     

基于Landsat 8 OLI影像反演的湖北大冶湖水体光学衰减特性

水体光学衰减特性直接影响湖泊的清澈程度和沉水植被的生存,利用遥感技术获取湖泊光学衰减分布特性能极大提高效率.基于2017-2019年的原位调查数据,利用Landsat 8 OLI影像开发了大冶湖水体光学衰减系数(Kd)的遥感反演模型,并分析大冶湖水体Kd的多年时空分布特性与驱动机制,以期为大冶湖流域的修复与管理提供参考...     

Über die Vertikalverteilung und jahreszeitliche Entwicklung der Larvendichte vonDreissena polymorpha Pallas im Pelagial des unteren Zürichseebeckens im Jahre 1974

The freshwater musselDreissena polymorpha Pallas was sighted for the first time in Lake Zürich about 1969. This meant a real problem for the water treatment of lake water. By means of a pump and vertical net hauls it was tried to add more information to the scarce results on Lake Zürich. Additional dates about temperature, depth of Secchi disk visibility and beam transmittance were collected. There was a first appearance of the larvae ofD. polymorpha at the beginning of June. Following the mean temperature of the epilimnion the number of individuals/m² reached max. 210,000. The greatest concentration measured in 1974 of larvae/m³ was 54,375 at a depth of 4 m. The last appearance ofD. polymorpha was observed at the end of October.

     

1850年以来呼伦湖沉积物无机碳埋藏时空变化

湖泊沉积物碳埋藏及其驱动机制是陆地生态系统碳循环及全球变化研究的热点问题之一,但以往湖泊碳循环的研究大多局限于有机碳,较少考虑无机碳的地位和作用.我国干旱-半干旱地区湖泊众多、无机碳储量丰富,在区域碳循环过程中的作用日益突出,因此探讨这些地区湖泊沉积物无机碳埋藏变化对深入理解区域碳循环具有重要意义.本研究通过对内蒙古高原呼伦湖15个沉积岩芯样品无机碳含量(TIC)的测定,结合沉积岩芯210Pb、137Cs年代标尺,分析了1850年以来呼伦湖无机碳埋藏速率时空变化,并揭示了影响呼伦湖无机碳埋藏的主要因素.结果表明,1980s之前,呼伦湖无机碳含量总体维持在相对稳定的低值,1980s之后开始快速增加,且近百年来呼伦湖平均无机碳含量在不同湖区差异不显著.1850年以来呼伦湖无机碳埋藏速率变化范围约为7.10～74.29 g/(m2·a),平均值约为36.15 g/(m2·a),且大体上可分为3个阶段,即1900s以前相对稳定的低值阶段、1900s-1950s期间的快速增加阶段以及1950s以来的波动增加阶段,各阶段无机碳埋藏速率平均值分别约为10.40、26.29和41.00 g/(m2·a).空间上,呼伦湖无机碳埋藏速率整体表现为中部高、南北两端低的分布格局,这可能与湖心水动力条件相对稳定,有利于碳酸盐沉积有关.此外,呼伦湖无机碳埋藏速率与湖区温度变化呈显著正相关,而与周边人类活动影响关系不明显,表明在未来全球变暖背景下,呼伦湖无机碳埋藏速率将进一步增加,湖泊在区域碳循环中的作用将更加显著.     

中国湖泊数据库结构特点

中国湖泊数据库是将全国湖泊面积大于10km², 按其形态特征和各种属性数据, 按一定的标准和规范, 录入计算机存储和应用, 湖泊数据具有数据量大、类型多、以湖泊代号为关键字、交叉平行式的数据分类、动态变化快和具有空间分布等特点。湖泊数据库逻辑结构严谨, 由全国湖泊分布, 湖泊图形库与属性库, 湖泊专题数据, 模型英语等部分组成。程序结构在主控程序控制下分层次执行, 由图形、属性、专题和应用模型四大模块为第一层次。在它们控制下进入第二层次, 低层可顺利地返回高层, 形成操作简单, 使用方便的程序结构。     

苏北骆马湖大型底栖动物群落结构及水质评价

2014年1-12月,对苏北骆马湖水质和大型底栖动物进行了逐月调查.根据湖区的生境特征将骆马湖划分为3个区域:采砂区域、植被区域和其他区域.对比分析不同区域水质参数和底栖动物群落结构,并利用《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)、综合营养状态指数和生物学指数对水质进行评价.结果表明,采砂区域的水深显著高于植被区域,而透明度显著低于另外两个区域;采砂区域的总氮、总磷、硝态氮和正磷酸盐浓度均显著高于植被区域,生物多样性显著低于另外两个区域.骆马湖内共采集到大型底栖动物41种,其中环节动物8种,软体动物15种,节肢动物18种.铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)、苏氏尾鳃蚓(Branchiura sowerbyi)、霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)、长角涵螺(Alocinma longicornis)是现阶段的优势种.10个监测点底栖动物的年均密度和年均生物量分别为77.19±43.59 ind./m~2和37.62±28.31 g/m~2,呈现出较高的空间异质性.生物量较密度空间差异更大,生物量在湖泊四周的监测点较高,而在湖心开阔水域较低.水质评价结果表明骆马湖水质处于中营养状态,总体属于中度污染,作为南水北调东线工程重要的调蓄湖泊以及饮用水源地和水产养殖基地,加强水环境保护不容懈怠.     

Rate of sedimentation in Lake Kinneret,Israel: spatial and temporal variations

The rate of sedimentation in Lake Kinneret was measured over several years by means of sediment traps, in up to seven different locations in the lake. Gross sedimentation rates measured in the sediment traps vary from about 1·5 kg m⁻² a⁻¹ in the deepest part of the lake up to 10 kg m⁻² a⁻¹ near the mouth of the upper Jordan river. The rate of sedimentation near the Jordan's inflow is highly correlated to flow discharge in the river, while in the centre of the lake the seasonal sedimentation pattern is mainly correlated to the bloom period of Peridinium gatunense. During the bloom period of Peridinium gatunense sedimentation rates all over the lake are very similar, indicating that the Peridinium is evenly distributed in the lake. The average suspended sediment discharge of the upper Jordan river flowing into the lake is 41 000 ton a⁻¹.Copyright © 2000 John Wiley & Sons, Ltd.     

Revisiting lake sediment budgets: How the calculation of lake lifetime is strongly data and method dependent

Lake sedimentation has a fundamental impact on lake lifetime. In this paper, we show how sensitive calculation of the latter is to the quality of data available and assumptions made during analysis. Based on the collection of a large new dataset, we quantify the sediment masses (1) mobilized on the hillslopes draining towards Lake Tana (Ethiopia), (2) stored in the floodplains, (3) transported into the lake, (4) deposited in the lake and (5) delivered out from the lake so as to establish a sediment budget. In 2012–2013, suspended sediment concentration (SSC) and discharge measurements were made at 13 monitoring stations, including two lake outlets. Altogether, 4635 SSC samples were collected and sediment rating curves that account for land cover conditions and rainfall seasonality were established for the 11 river stations, and mean monthly SSC was calculated for the outlets. Effects of the floodplain on rivers' sediment yield (SY) were investigated using measurements at both sides of the floodplains. SY from ungauged rivers was assessed using a model that includes catchment area and rainfall, whereas bedload and direct sediment input from lake shores were estimated. As a result, the gross annual SY was c. 39.55 (± 0.15) Mt, dominantly from Gilgel Abay and Gumara Rivers. The 2.57 (± 0.17) Mt sediment deposited in floodplains indicate that the floodplains serve as an important sediment sink. Moreover, annually c. 1.09 Mt of sediment leaves the lake through the two outlets. Annual sediment deposition in the lake was c. 36.97 (± 0.22) Mt and organic matter accumulation was 2.15 Mt, with a mean sediment trapping efficiency of 97%. Furthermore, SSC and SY are generally higher at the beginning of the rainy season because soils in cultivated fields are bare and loose due to frequent ploughing and seedbed preparation. Later in the season, increased crop and vegetation cover lead to a decrease in sediment production. Based on the established sediment budget with average rainfall, the lifetime of Lake Tana was estimated as 764 to 1032 years, which is shorter than what was anticipated in earlier studies. The sedimentation rate of Lake Tana (11.7 ± 0.1 kg m^?2 yr^?1) is in line with the sedimentation rates of larger lakes in the world, like Lake Dongting and Lake Kivu. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.     

近百年鄱阳湖湿地格局演变研究

鄱阳湖是我国最大淡水湖和长江中游仅存的两个通江湖泊之一,重建其近百年自然通江的湖泊湿地演变过程,对于鄱阳湖湿地生态修复与保护具有重要意义.本研究基于两期历史时期地形图和遥感产品,构建了 1930s、1970s、1990s、2000s和2010s鄱阳湖湿地格局变化数据集,探究了土地利用方式改变和水文连通变化对鄱阳湖湿地变...