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.     

洱海硅藻群落结构的时空分布及其与环境因子间的关系

于2004-2005年间对洱海水体的硅藻群落进行逐月监测及研究,共发现71个种,分属于18个属.硅藻群落结构的季节变化显著,主要优势种为耐营养的属种.不同季节的硅藻优势种类有明显区别,冬季的主要优势种为Fragilaria crotonensis,春季Aulacoseira ambigua与F.crotonensis的组合占优势地位,夏季以Cyclotella ocellata为主,秋季则A.ambigua与Cyclostephanos dubius组合为优势种.空间上除1#点外,硅藻分布虽然在相对丰度上存在一定的南北差异,但优势属种在全湖具有较好的一致性.说明洱海全湖的水质都已处于中富营养状态.对除1#点外的11个采样点的硅藻及水化学数据进行平均,得到逐月数据,通过数理统计分析的手段,探讨硅藻群落变化与环境因子之间的关系,结果表明影响季节尺度硅藻群落发生变化的最主要因子是气象条件,其次是营养盐.     

太湖流域河流鱼类群落的时空分布

确定河流鱼类群落的时空分布格局及其形成机制是开展鱼类物种多样性保护与管理的科学基础.基于2013年10月和2014年5月共2次对太湖流域57个河道样点的调查数据,初步研究太湖流域河流鱼类群落结构及其多样性的季节动态和空间分布特点.共采集鱼类5051尾,计46种,其中鲤科鱼类26种,占全部物种数的57%.10月份的鱼类多样性显著高于5月份,且2个季度的鱼类群落结构存在显著性差异.5个主要水系间的鱼类多样性差异显著,总体上,沿江水系和洮滆水系鱼类多样性较低,黄浦江水系居中,而南河水系和苕溪水系较高;鱼类群落结构也随水系而显著变化,主要表现为黄浦江水系与洮滆、苕溪和沿江水系呈显著差异.在2个一级生态分区之间,鱼类多样性无显著差异但群落结构显著不同,主要因、鲫、似鳊等优势种及宽鳍鱲、尖头鱥、中华青鳉、食蚊鱼等偶见种的空间分布差异所引起;在4个二级生态分区之间,鱼类多样性和群落结构均存在显著的空间变化.     

水体叶绿素a和硅藻群落时空分布及影响因子的对比分析——以云贵高原异龙湖为例

藻类是湖泊生态系统中重要的初级生产者,物种多样性高且对水环境变化敏感,其生产力水平与群落构建模式是反映湖泊环境梯度和生态系统特征的可靠指标。其中硅藻优势属种的演替模式及其环境条件识别,是开展湖泊生态健康和环境质量评价的重要内容。本文选择亚热带地区浅水湖泊异龙湖开展季节调查,对20个采样点的叶绿素a和硅藻群落组成等指标开展分布特征及其驱动因子的定量评价,系统分析藻类变化的时空模式、驱动因子及其指标异同。2020年12月一2021年9月,异龙湖水环境特征的季节波动明显,综合营养指数TSI平均为74.76,总体处于富营养水平。在80个水体样品中共发现硅藻21属68种,群落结构以浮游类型(平均占比79.33%±20.69%)的耐中富营养种为主;在4个季节的调查中,膜糊直链藻Aulacoseira ambigua(61.62%±20.26%)为优势种。主成分分析显示,硅藻群落组成存在明显的空间差异和季节变化。冗余分析和方差分解等结果表明,水体营养因子(TN、TP和N:P)是影响叶绿素a浓度空间变化的重要因子(解释方差为19.08%±11.4%),水温和水深梯度的影响较小(9.63%±11.31%...     

黑龙江黑河江段藻类植物群落与环境因子的典型对应分析

2006-2007两年的5-10月期间,分别在黑龙江黑河段水域进行藻类植物的生态调查,在藻类分类的基础上,应用典型对应分析揭示黑龙江黑河江段6个监测点藻类植物的种群结构与环境因子之间的关系.生化需氧量、总磷、水温和化学需氧量等是影响藻类植物群落分布的主要因素,藻类植物的群落结构随着这些环境因子的变化表现出一定的空间差异,说明藻类植物的群落变化和空间分布与环境因子高度相关.     

东湖天蓝喇叭虫(Stentor coeruleus)种群的离散分化

利用筛选的12条10 bp的随机引物对采自武汉市东湖(3个样点)、南湖(3个样点)、月湖(1个样点)和关桥(1个样点)四个水体的天蓝喇叭虫(Stentor coeruleus)种群进行了随机扩增多态DNA(RAPD)研究,所得清晰条带显示不同样点样本之间存在着一定的变异,其遗传距离在0.076-0.416之间.用Rapdistance 1.04构建聚类图并探讨不同样点之间的遗传距离远近.结果显示南湖的3样点的遗传距离较近,在聚类图上聚成一枝,应该为同一个种群;而东湖的3个样点可能是由于地理隔离原因,在聚类图上有2个样点聚成一枝,而另1个样点被其他样点所分隔,不属于同一个种群.这种现象的发现从实例上支持了生物地理学关于物种形成的离散假说.更有意义的是本研究可启动水体微生物种群分化和物种形成及过渡的研究,并期望促进种群生态学方面的研究和谱系生物地理学及离散分化生物地理学的发展.     

东江惠州河流段人工基质附着硅藻群落的季节性动态

硅藻群落结构特征是反映河流水生态状态的重要生物指标,但我国多数河流中还缺少硅藻种类组成与季节变化的基本数据.2010年用瓷砖片作为人工基质研究东江惠州河流段附着硅藻群落结构的季节性变化,共鉴定出附着硅藻40属153种(包括亚种和变种),主要的优势属有曲壳藻属(Achnanthidium)、异极藻属(Gomphonema)、直链藻属(Melosira)、舟形藻属(Navicula)、菱形藻属(Nitzschia)、脆杆藻属(Synedra)等.Gomphonema parvulum和Nitzschia palea为该河流段的广泛性藻种,且相对丰度的季节性变化明显.RDA分析表明,水温、DO、NH4+-N、PO34--P、电导率、pH值等对附着硅藻群落结构有重要影响.在丰水期,水量对于运动能力较强的N.palea的相对丰度具有明显的影响.     

山东某新建水库浮游藻类的群落结构特征及其环境驱动因子

基于山东某新建水库中2014年4月-2017年12月的浮游藻类和水质监测结果,研究了藻类群落结构特征,采用非度量多维尺度分析了各年份不同季节藻类群落结构的相似性,利用冗余分析探究了藻类群落结构和环境因子的关系.结果表明：尖针杆藻（Synedra acus）、湖泊伪鱼腥藻（Pseudanabaena limnetica）和小球藻（Chlorella vulgaris）为此水库的主要优势藻种.水库藻类群落结构的季节演替不稳定,冬、春季多以硅藻和绿藻占优势,不同年份夏、秋季藻类结构差异较大,蓝藻和硅藻在夏、秋季存在一定的竞争优势.该水库于2013年底开始启用,由于水体环境的波动,藻类群落结构有所变化,整体上是由蓝藻-绿藻-硅藻向硅藻-绿藻-蓝藻变化.水库浮游藻类生长主要受到氮盐和高锰酸盐指数影响,但不同年份的主要环境影响因子存在一定差异.     

氮、磷供给比例对实验微藻群落结构的影响

生态理论预测,生境筛选和物种竞争可能会联合影响生物群落结构.然而,通过实验手段检测两者对群落结构的影响作用,特别是两者的作用效果是否会随时间推移而发生改变的研究还十分有限.本研究构建了实验微藻群落系统,通过改变微藻生长发育所必须的2种限制性因子氮素和磷素的供给比例,对微藻的结构特征及各微藻组分的种群动态变化进行持续跟踪,并通过对各微藻进行单一培养的方式来获取相关的性状指数,用以反映各微藻的耐低氮或耐低磷能力,进而检验生境筛选和物种竞争对微藻群落的影响作用,以及两者作用效果随时间推移而发生的改变.结果表明,生境筛选和物种竞争对微藻群落结构的影响会随着时间的推移而发生变化:实验初期生境筛选和物种竞争的影响作用均较弱;实验中期生境筛选发挥着较为重要的作用,具体表现在水体中氮素和磷素的供给比例直接影响了具有不同耐低氮或耐低磷能力的微藻种群数量分布;而实验末期物种竞争发挥着较为关键的作用,其中纤细角星鼓藻成为绝对优势种,而部分微藻因为竞争排斥作用而从系统中消失.未来的研究应全面考虑不同的时序变化和空间结构下生境筛选和物种竞争对群落结构的综合影响作用.     

城市河流细菌群落特征及影响因素——以鄱阳湖流域赣江南昌段为例

为了了解赣江细菌群落特征,探讨环境因子对城市河流细菌群落结构组成的影响,本文基于高通量测序分析鄱阳湖流域赣江南昌段2015年4月至2016年3月5个采样点(G1~G5)的细菌群落特征.采用R语言"Vegan"程序包中的"Bioenv"程序、冗余分析方法分析环境因子对河水细菌群落的影响,基于Bayesian统计方法的Source Tracker模型估算南昌城区对赣江细菌群落的改变比例.结果表明:赣江南昌段的优势菌门为放线菌门(Actinobacteria,34.05%)和变形菌门(Proteobacteria,31.59%),其次为厚壁菌门(Firmicutes,15.49%)和拟杆菌门(Bacteroidetes,9.12%);气温和流量是河流细菌群落主要影响因子,其中气温是影响OTU丰度的最佳单参数,影响门丰度的最佳单参数是流量;水文气象条件(气温和流量)对河流细菌群落的影响大于水化学指标,包括营养盐(溶解有机碳、总磷和铵态氮)、水化学离子(HCO_3~-、Cl~-、NO_3~-、SO_4~(2-)、Na~+、K~+和Mg~(2+))和重金属元素(Mn、Cd、Cr、Pb、Cu、As、Ba和Fe).除Proteobacteria外,其余门的细菌相对丰度在5个采样点之间不存在显著差异;Source Tracker模型结果表明南昌城区对赣江细菌群落结构组成的影响为6.33%~34.67%,对赣江南支细菌群落的影响显著高于其他河段;南昌城区对细菌群落的影响较小,主要的影响门类为Proteobacteria.     

崇明岛"闸控型"河网水体富营养化特征及其影响因素

为研究崇明岛"闸控型"河网水体富营养化特征及其与环境因子的相互作用,以2010年各季节崇明岛河网水质数据为基础,探讨了环境因子与藻类的变化规律及其相互作用机制.结果表明:崇明岛河网水环境中营养盐水平较高,氮污染尤为严重.长江引水进入岛内河网水环境后,营养盐(除SiO₃-Si)、Chl.a含量和营养状态都出现了明显的升高.与长江引水相比,河网内藻类群落Chl.a贡献比例的变化主要表现为硅藻比例的下降以及蓝藻和绿藻比例的上升.尽管水温、pH、浊度以及营养盐中的TN、TP、NO₃^--N、DOC的变化均与Chl.a含量显著相关,但藻类群落对环境因子的响应关系存在较大差异.蓝藻的增加主要与水温和TP含量的升高有关;绿藻与TN、NO₃^--N的关系最为密切;硅藻的变化只与浊度存在明显正相关,营养盐并不是硅藻生长的促进因子.     

黄河伊洛河中下游鱼类多样性及群落结构

为了解伊洛河中下游鱼类多样性、群落结构及其与环境因子的关系,于2016年2-12月对伊洛河中下游5个河段开展鱼类多样性及环境调查.共采集鱼类12361尾,43种,隶属于4目9科37属.伊洛河中下游鱼类群落的Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数和Simpson指数变化范围分别为1.75~2.38、2.44~3.63、0.59~0.76和0.73~0.86.各指数均以西草甸河段最高.各河段优势种以（Hemiculter leucisculus）、似鳊（Pseudobrama simoni）、鲫（Carassius auratus）、兴凯鱊（Acheilognathus chankaensis）和鳑鲏属（Rhodeus）等小型或广适性鱼类为主.丰度/生物量比较（ABC）曲线显示,除西草甸河段外,各河段优势鱼类群落均受到不同程度的干扰.其中七里铺和黑石关鱼类群落处于严重干扰状态,以小型鱼类或大型鱼类的幼鱼为主.采用冗余分析方法分析了鱼类群落结构与环境因子的关系,发现除了河床、水流、捕捞等因子以外,氨氮、总磷浓度与pH是导致伊洛河中下游鱼类群落结构差异的主要影响因子.针对伊洛河鱼类多样性现状,建议加强流域水质监管,恢复河流连通性,推进保护区全面禁渔,开展生态修复等以恢复伊洛河河流健康.     

Spatial processes determine planktonic diatom metacommunity structure of headwater streams

Headwater streams are interesting ecological systems for studies of metacommunities given their high degrees of isolation, unidirectionality of water flow and hierarchical organization in the drainage network. In addition, for passively dispersing aquatic organisms (e.g. planktonic diatoms), connectivity between sites is unidirectional, which implies a higher isolation of headwaters, leading to a greater dispersal limitation between streams. The aim of this study was to evaluate the relative importance of local environmental (i.e., physicochemical variables) and spatial (i.e., distance between sites) components to the planktonic diatom community in 28 headwater streams of the Cerrado, central region of Brazil. Due the fact that each sampling point was located in a different headwater stream, we expected that spatial components (a proxy for diatom dispersal) were more important than local environmental conditions to the structure of the diatom metacommunity. We found 51 morphospecies of diatoms (Bacillariophyceae). The community composition of diatoms showed strong spatial variation, which was also indicated by high beta diversity (mainly contributed by the turnover component). The variation in diatom community composition, species richness, total density, and Local Contribution to Beta Diversity (LCBD) of headwaters streams was explained solely by spatial factors. Based on these results, we inferred that due to dispersal limitation, the diatom communities of these headwaters tend to show distinct species composition, with high species turnover among the local communities. We highlight the importance of headwater streams as reservoirs of biodiversity for a riverine diatom metacommunity.     

青藏高原东南缘高山湖泊藻类响应气候变化和大气沉降的长期特征

高山湖泊远离人类活动直接影响,通常具有面积小、寡营养、食物网单一等特点,对气候变化和营养输入具有较高的敏感性。我国青藏高原东南缘地区氮沉降通量较高、增温幅度显著,已有研究显示该地区可能受湖泊类型、流域特征等影响存在差异性的湖泊响应模式。本研究选择该区域位于树线以下、具有不同水深的3个小型湖泊(盖公错纳、沃迪错、碧沽天池)开展沉积物调查和对比研究,通过钻孔样品测年、理化特征和藻类(硅藻群落、藻类色素)等多指标分析,结合区域气候定量重建和氮沉降等数据收集,评价了过去300年来藻类演替模式的异同特征及湖泊水深的调节作用。结果显示,3个湖泊中硅藻的优势物种与群落组成差异明显。深水型湖泊盖公错纳(最大水深39.4 m)的硅藻群落以浮游种为主(占比达82%),优势种为眼斑小环藻(Pantocsekiolla ocellata)、科曼小环藻(Pantocsekiella comensis);深水型湖泊沃迪错(最大水深20.7 m)的硅藻群落中浮游种和底栖种约各占50%,优势种为眼斑小环藻(Pantocsekiella ocellata)、连结脆杆藻(Saurosira construens);浅水湖...     

低头坝养鱼对上下游局域栖息地和鱼类群落时空格局的影响

河流鱼类的群落特征会随栖息地环境的变化而发生变化.为了解鱼类群落对低头坝养鱼的响应程度,2013—2014年共6次调查了乌龙河(长江下游支流)两个可涉水河段样点(上游坝和下游坝)的环境因子、鱼类多样性及其群落结构.共采集到5目10科21属24种鱼类,以鲤形目鲤科最多,占总数的58.3%.通过解析时空动态变化与局域栖息地条件对鱼类群落的影响,发现季节因素对鱼类群落结构无显著影响,而鱼类群落所在空间位置(上游坝,下游坝)对群落结构差异具有较显著影响,其中上游中华鳑鲏(Rhodeus sinensis)、(Hemiculter leucisculus)、棒花鱼(Abbottina rivularis)、大鳍鱊(Acheilognathus macropterus),下游食蚊鱼(Gambusia affinis)的多度决定了这种差异;而3个栖息地变量(溶解氧浓度、电导率和流速)均对鱼类群落特征具有显著性影响.栖息地环境差异对河流上、下游鱼类群落的影响较大,具体体现在下游样点鱼类的捕获重量、捕获数量、密度、多样性明显下降,推测利用低头坝养鱼是造成这些现象的重要原因.     

Temporal variation in community–environment relationships and stream classifications in benthic diatoms: Implications for bioassessment

Diatom based biomonitoring tools are proven to be a practical way to indicate stream conditions, but only little is known how stable diatom inferred stream classifications are in time. We studied annual variation in diatom community–environment relationships, community structure and diatom indices (Index of Pollution Sensitivity, IPS and Trophic Diatom Index, TDI) during three consecutive years (2010–2012) in four drainage basins distributed in Finland. We also used a cluster analysis to examine if stream classifications resulted in distinct and temporally stable community types. We found only subtle temporal variation in community–environment relationships, nutrient concentrations (N, P) and conductivity consistently being the main factors structuring communities. According to Mantel tests, diatom communities resembled each other significantly at different years, and the values of IPS and TDI indices remained relatively stable in the basins through time. The stream classification based on diatoms also resulted in temporally stable and statistically distinct community types. We thus suggest that sampling of diatoms, e.g., in every three years seems to be a reliable procedure to assess biological water quality. Generally, to choose the correct metrics to assess water quality is essential, and both biological and physicochemical factors should be considered.     

Comparison of granulometric methods and sampling strategies used in marine habitat classification and Ecological Status assessment

Sediment particle size analysis (PSA) is routinely used to support benthic macrofaunal community distribution data in habitat mapping and Ecological Status (ES) assessment. No optimal PSA Method to explain variability in multivariate macrofaunal distribution has been identified nor have the effects of changing sampling strategy been examined. Here, we use benthic macrofaunal and PSA grabs from two embayments in the south of Ireland. Four frequently used PSA Methods and two common sampling strategies are applied. A combination of laser particle sizing and wet/dry sieving without peroxide pre-treatment to remove organics was identified as the optimal Method for explaining macrofaunal distributions. ES classifications and EUNIS sediment classification were robust to changes in PSA Method. Fauna and PSA samples returned from the same grab sample significantly decreased macrofaunal variance explained by PSA and caused ES to be classified as lower. Employing the optimal PSA Method and sampling strategy will improve benthic monitoring.