太湖流域江苏片区底栖大型无脊椎动物群落结构及物种多样性

为探明现阶段太湖流域江苏片区底栖大型无脊椎动物群落结构及物种多样性,于2013年1—3、7—8和10—11月对120个样点开展了调查.共记录6门124科280种,各点位物种数(4~51种)、个体密度(5.5~23363.4 ind./m~2)和生物量(0.1~6269.2 g/m~2)差异较大.不同水体类型的群落结构存在显著差异,其中溪流以蜉蝣目和毛翅目等水生昆虫为优势,水库以摇蚊为优势,河流以寡毛纲为绝对优势,湖荡以寡毛纲、摇蚊幼虫和软体动物为优势.聚类结果显示,同水体类型点位的群落结构也呈现不同程度的空间差异.结合丰度/生物量曲线、特征种及多样性分析,各聚类组受胁迫程度从轻到重依次为溪流(组Ⅸ),太湖敞水区(组Ⅱ)和东部水草区(组Ⅲ),太湖下游湖荡(组Ⅳ)、河流(组Ⅵ)和水库(组Ⅶ),太湖上游湖荡(组Ⅰ)、其他河流(组Ⅴ)和水库(组Ⅷ)点位.底栖大型无脊椎动物的分布与物理生境和水质条件呈较好的空间一致性,生境的多样性和良好的水质条件是保护和恢复物种多样性的关键因素.     

蒙新高原湖泊高等水生植物和大型底栖无脊椎动物调查

2008年7月和9月调查了我国蒙新高原12个湖泊的高等水生植物和大型底栖无脊椎动物,除阜康天池外皆采集到了水生植物和底栖动物.水生植物共有8科12种,优势种为芦苇和蓖齿眼子菜.底栖动物共鉴定出4门8纲26科64种(属),优势类群为摇蚊和水丝蚓.乌梁素海的水生植物和底栖动物种类最丰富,分别为9种和35种(属).乌梁素海和哈素海全湖都有水生植物分布,但其它湖泊仅分布在个别湖湾.不同湖泊间的底栖动物群落相似性很低.将蒙新地区湖泊湖区分为敞水区、沿岸带水生植物区和强劲湖流区.底栖动物在沿岸带水生植物区的多样性比敞水区高,优势集中性比敞水区低,而强劲湖流区无底栖动物.沿岸带水生植物区不同类型生境中的底栖动物群落相似性分析表明沉水植物密布、风生湖流微弱生境中的底栖动物最丰富,风生湖流强劲生境中无底栖动物.总体上,蒙新高原湖泊水生植物和底栖动物群落相似性较低,要保护湖泊生物多样性,建议对每个湖泊进行适当保护,重点保护风生湖流较弱的沉水植物区.     

新疆乌伦古湖大型底栖无脊椎动物的群落结构

乌伦古湖是我国十大内陆淡水湖之一,同时也是新疆维吾尔自治区的第二大湖泊和主要渔业基地.近年来,随着气候变化和人为因素的影响,湖区水体营养状况、生物群落组成等均发生了较大变化.为揭示该湖大型底栖无脊椎动物的群落结构特征及其对生态系统变化的响应,2006年11月至2008年7月设28个采样点对大型无脊椎底栖动物的群落结构特...     

不同污染程度湖泊底栖动物群落结构及多样性比较

首次对湖北梁子湖水系污染程度不同(中营养型、中富营养型、富营养型)的4个湖泊的底栖动物群落结构和物种多样性进行了周年研究,结果表明,底栖动物种类数、物种多样性与湖泊受污染程度呈负相关系,密度与污染程度大体上呈正相关．还讨论了底栖动物环境指示种生态特性,研究表明中国长足摇蚊的密度与水体营养水平呈正相关,软体动物种类数与湖泊污染程度呈负相关．通过对软体动物、寡毛类及摇蚊类密度和生物量在不同湖泊之间的差异的分析,表明湖泊水体污染导致了底栖动物多样性明显降低．     

近40年来太湖梅梁湾底栖动物群落演变特征及驱动因素

梅梁湾是太湖北部最大湖湾,也是太湖生态环境问题最严重的区域之一,近年来对太湖治理力度不断加大,然而对其生态状况演变的认识尚不清晰。本文基于长期监测及文献资料,获得1980s以来太湖梅梁湾底栖动物及环境因子数据,分析底栖动物种类组成、优势种、丰度的时空变化,应用非度量多维尺度分析(NMDS)和随机森林(RF)分析群落结构演变及其与环境因子的关系。结果表明,梅梁湾1980—2019年共记录到44属(种)底栖动物,以摇蚊幼虫和软体动物为主,总丰度年际变化显著,40年来底栖群落结构发生显著变化,优势种经历了由较敏感的软体类为主到以耐污寡毛类、摇蚊幼虫等为主的转变。综合NMDS和随机森林分析结果,梅梁湾底栖动物群落演变大致可分为4个阶段:1980s及以前,物种多样性丰富,以河蚬(Corbicula fluminea)等大型软体动物为优势种;1990s—2007年,底栖动物群落快速退化,以耐污种占优;2008—2016年,水生态略有恢复,河蚬等清洁种略有回升;2017—2019年,耐污种优势度和丰度反弹。近40年来梅梁湾底栖动物群落变化主要受底质氮磷、有机质和水体营养盐、蓝藻水华等环境因子变化的影...     

蓝藻水华对羽摇蚊(Chironomus plumosus)幼虫N2O排放通量的影响

底栖动物是湖泊生态环境的重要组成部分,在泥水界面氮循环中扮演着重要的作用,是一个潜在的N_2O排放源,但其在富营养化湖泊中N_2O排放机制还不清楚.通过室内微宇宙实验,采用气相色谱和现代分子生物学相结合的技术,研究蓝藻存在时底栖动物摇蚊幼虫排放N_2O特征及其内在生物学机制.结果显示底栖动物羽摇蚊幼虫(Chironomus plumosus)肠道是N_2O排放的主要场所,约占活体释放通量的77%.蓝藻存在时羽摇蚊幼虫的N_2O排放通量减少60%左右,肠道内细菌多样性明显下降,肠道中β-变形菌相对丰度增加21%,δ-变形菌相对丰度减少62%,从而改变肠道内细菌群落结构;同时肠道内nir S基因多样性显著增加,出现较多的nir S型反硝化菌的表型,硝酸盐的还原作用得到增强.研究结果有助于揭示富营养化湖泊底栖动物摇蚊幼虫的环境效应,丰富湖泊氮素生物地球化学循环的新过程.     

西藏尼洋河水生生物群落时空动态及与环境因子关系:3.大型底栖动物

于2008-2009年按照季节调查了西藏地区尼洋河大型底栖动物群落的组成和丰度,并运用多元统计方法定量分析了大型底栖动物的空间和季节变化特征及其与主要环境因子之间的关系.结果显示,石蚕幼虫、萝卜螺以及摇蚊幼虫是尼洋河主要的大型底栖动物,另外,随着海拔的升高,尼洋河大型底栖动物总丰度呈现降低趋势;Duncan检验法显示,物种总丰度在各采样点之间均不存在显著性差异;PCA方法显示,对于采样点,大型底栖动物总丰度最大值和最小值分别出现在采样点Ⅳ和采样点Ⅱ,对于季节,大型底栖动物总丰度最大值和最小值分别出现在秋季和冬季;CCA方法显示,可分别从尼洋河中上游和中下游两个河段来概括尼洋河大型底栖动物与环境因子之间的关系;CART模型显示,从11项环境因子筛选了4项环境因子用以解释它们与大型底栖动物总丰度之间的相互关系,这4项环境因子包括矿化度、总磷、海拔和季节,建议加强对大型底栖动物及这些环境因子的关注,保障尼洋河水域生态环境的可持续发展.     

巢湖流域不同水系大型底栖动物群落结构及影响因素

2013年4月对巢湖流域8个水系147个样点的大型底栖动物进行调查,分析其群落结构及与环境因子的关系.共采集到大型底栖动物213种,隶属于3门7纲22目76科177属.8个水系大型底栖动物物种数差异较大,在杭埠河发现172种,而在十五里河仅发现10种.大型底栖动物密度组成呈现出显著的空间差异.南淝河和十五里河的寡毛纲相对密度均超过96%,派河的寡毛纲和摇蚊幼虫的相对密度分别为47.8%和41.1%.裕溪河、白石天河、柘皋河和杭埠河的腹足纲相对密度最大.杭埠河的水生昆虫相对密度达30.6%,是水生昆虫相对密度最大的水系.相似性分析结果表明,8个水系特征种差异明显,霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)是十五里河和派河的最主要优势种,而铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)是兆河、裕溪河、杭埠河、白石天河和柘皋河的最主要优势种,铜锈环棱螺和霍甫水丝蚓是南淝河贡献率较大的两种优势种.生物多样性结果表明,Shannon-Wiener、Simpson及Margalef指数在8个水系间具有显著差异,Pielou指数在8个水系间差异不明显.典范对应分析结果表明,影响大型底栖动物群落结构的主要因素为水体营养状态和底质异质性.高营养盐浓度导致南淝河、派河和十五里河的耐污种密度高、生物多样性低,而相对较高的底质异质性维持了杭埠河大型底栖动物的高多样性和敏感型物种的生存.     

热带浅水湖泊后生浮游动物群落结构对生态修复的响应

热带浅水湖泊后生浮游动物群落以轮虫和小型枝角类为主,往往缺乏大型浮游动物,其影响因子还存在争议,因此通过减少鱼类,提高大型后生浮游动物密度,从而增强对浮游植物的下行控制、修复热带富营养化湖泊的方法受到质疑.暨大南湖位于广州暨南大学校园内,是热带富营养化浅水湖泊,于2014年1—2月实施以鱼类去除和水生植被重建为主的生态系统修复工程,以期改善水质.通过对南湖修复前后水质、后生浮游动物以及修复后鱼类群落的调查分析,研究了后生浮游动物群落对修复的响应.结果表明:与修复前相比,总氮、总磷和叶绿素a浓度显著降低,透明度显著上升.枝角类丰度和生物量显著增加,修复后初期出现较高密度的大型枝角类蚤状溞(Daphnia pulex),桡足类丰度和生物量没有显著变化,轮虫丰度下降而生物量上升;后生浮游动物体长和生物多样性显著增加.随着鱼类密度的增加,蚤状溞丰度快速降低,后期鱼类减少后蚤状溞丰度又有所升高.因此,本研究显示鱼类是控制热带浅水湖泊大型浮游动物种群的主要因素,由于控制鱼类密度以维持较高大型浮游动物密度较为困难,因此单纯生物操纵在热带浅水湖泊修复中难以取得显著效果.     

福建省富营养化水库沉积物磷形态及对水体的贡献

2003年7月至2004年4月,每季度对武汉市南湖大型底栖动物进行定量和定性的采样分析,共发现大型底栖动 物30种;优势种为霍甫水丝蚓和刺铗长足摇蚊,均呈聚集分布;大型底栖动物的年均密度和生物量分别为4437 ind/m~2和 17．79 g/m~2,其密度和生物量春季最高,Shannon-Wiener 多样性指数和 Margalef 多样性指数的年均值分别为1．515和 1．123．比较分析了南湖大型底栖动物组成的历史变化,对水环境进行了生物学评价,并提出了南湖大型底栖动物合理利 用的建议．     

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。     

汉江上游干流和秦岭南麓典型支流的底栖动物群落特征及水质生物评价

汉江上游是丹江口水库的水源区,其生态环境状况对保障汉江全流域及南水北调中线生态安全起着举足轻重的作用.本研究于2017年11月和2018年4月对汉江上游干流及源于秦岭南麓的5条典型支流开展了系统调查,旨在摸清汉江上游干支流的底栖动物群落特征,以及评价其水质状况.共采集到大型底栖动物240种,其中水生昆虫209种,软体动物13种,环节动物9种,其他类群9种.其中四节蜉Baetis sp.在各条河流中均为优势种,此外其他优势种还有拟细裳蜉Paraleptophlebia sp.、细蜉Caenis sp.、扁蜉Heptagenia sp.、花翅蜉Baetiella sp.、直突摇蚊Orthocladius sp.、纹石蛾Hydropsyche sp.、蜉蝣Ephemera sp.、带肋蜉Cincticostella sp.、高翔蜉Epeorus sp.、似波摇蚊Sympotthastia sp.和真开摇蚊Eukiefferiella sp..从各类群的密度来看,水生昆虫在汉江及五条支流中均占有绝对优势,占总密度的90.8%～98.9%,而在生物量上,除汉江干流中软体动物占绝对优势外,水生昆虫在各支流中均占绝对优势,占总生物量的47.0%～98.9%.就功能摄食类群的密度而言,直接收集者在汉江干支流中均为最主要功能摄食类群,而从生物量方面来看则表现出差异性,捕食者是金水河和旬河中最主要功能摄食类群,刮食者为汉江干流和月河中最主要功能摄食类群,直接收集者是金钱河中最主要功能摄食类群,滤食者为湑水河中最主要功能摄食类群.冗余分析结果表明,流速、总磷和电导率为影响汉江干支流底栖动物分布的关键环境因子.采用底栖动物生物指数(BI)和Shannon-Wiener指数进行水质生物评价,结果显示除汉江的极个别断面、湑水河和月河下游及旬河的中下游河段处于轻-中度污染状态外,其他调查河段均处于清洁状态.本研究结果可为汉江上游流域生态管理和科学保护提供依据.     

江汉湖群基准环境与现代环境中的摇蚊属种组合变化

了解湖泊生态系统基准环境和历史演变规律是进行湖泊生态环境保护和管理的关键.本文研究江汉湖群32个浅水湖泊现代环境和基准环境下的摇蚊组合特征,分析摇蚊组合变化的趋势和影响因素,并探讨了江汉湖群生态和营养参考值.研究发现Paratanytarsus penicillatus-type、Microchironomus tener-type、Cricotopus sylvestris-type、Polypedilum nubifertype、Dicrotendipes nervosus-type、Procladius等为基准环境下的摇蚊优势种.现代环境中Chironomus plumosus-type、Microchironomus tabarui-type、Procladius、Tanypus、Propsilocerus akamusi-type等富营养种明显增多.摇蚊组合CONISS聚类分析结果表明,32个湖泊主要分为3类,其中21个湖泊(第Ⅰ、Ⅱ类)的摇蚊属种与基准环境相比发生了显著变化,主要原因是流域营养盐输入和水生植被的破坏.本研究介绍了摇蚊古生态研究在重建湖泊基准环境方面的应用,并为湖泊管理和生态修复提供参考数据.     

巢湖流域水生植物多样性

水生植物在浅水湖泊或河流生态系统中具有非常重要的作用.通过2次野外实地调查,对巢湖流域水生植物物种的区系组成和多样性进行初步分析.结果表明:巢湖流域水生植物共有43科85属123种(含种下分类单位,下同),其中蕨类植物有5科6属6种,被子植物38科77属117种,在被子植物中双子叶植物25科39属63种,单子叶植物13科40属54种.水禾(Hygroryza aristata)为安徽省首次记录;以禾本科(Gramineae)、蓼科(Polygonaceae)和莎草科(Cyperaceae)等为优势科;以蓼属(Polygonum)、眼子菜属(Potamogeton)和菱属(Trapa)等为优势属,属的组成比较分散,寡种属和单种属占总属数的96.5%;以喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)、芦苇(Phragmites australis)、菹草(Potamogeton crispus)、菱(Trapa sp.)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum)和黑藻(Hydrilla verticillata)等为优势种;从分布区类型看,在科级水平上有6个类型,科的分布区类型以世界广布最多,达55.81%,热带分布的科(11科)多于温带分布的科(8科);在属级水平上有13个类型,属的分布区类型以世界广布最多(36.47%),其次是泛热带分布(20.0%);从不同流域来看,水生植物物种多样性以白石天河流域最高,店埠河南淝河流域最低,这可能与南淝河水质污染比较严重有一定的关系.     

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。     

河流大型底栖动物对环境压力的响应:以太湖、巢湖流域为例

为了解河流大型底栖动物对环境压力的响应关系,以人类干扰程度不同的太湖流域和巢湖流域为研究区,系统调查区域内河流大型底栖动物,结合水体、沉积物理化数据及生境质量状况,运用空间分析和多元统计分析等方法,探讨了大型底栖动物多样性及典型物种对关键环境因素的响应规律.结果表明,太湖流域和巢湖流域的环境质量和大型底栖动物群落结构均差异较大,巢湖流域的生境质量优于太湖流域,巢湖流域平原区部分点位的水体营养盐(特别是氮浓度)高于太湖流域平原区.巢湖流域丘陵区的敏感型物种(主要为水生昆虫)密度远高于太湖流域丘陵区,太湖流域丘陵区的耐污型物种(寡毛纲)平均密度稍高于巢湖流域丘陵区,而巢湖流域平原区的寡毛纲霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)和苏氏尾鳃蚓(Branchiura sowerbyi)平均密度远高于太湖流域平原区.广义加性模型建立的响应关系曲线表明,栖境多样性和总氮浓度可以作为生物多样性的指示因子.铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)、椭圆萝卜螺(Radix swinhoei)、河蚬(Corbicula fluminea)、霍甫水丝蚓、苏氏尾鳃蚓、黄色羽摇蚊(Chironomus flaviplumus)等特征物种与特定环境因子的响应关系显著,这些物种也可以作为环境监测的指示物种.底栖动物环境梯度的响应曲线能够定量地描述底栖动物群落对环境因子的响应关系,有利于深入了解水体水质、营养状态及生境质量与大型底栖动物群落结构的相关关系,进而预测不同人为干扰下大型底栖动物群落结构的变化趋势和演替过程.     

修复对湖北洋澜湖富营养化与生态状况的影响:基于大型无脊椎底栖动物的评价

大型无脊椎底栖动物是水生态系统的重要组成部分,也是评价生态系统状态的重要指标.本文比较了洋澜湖修复示范工程实施水域(修复区)和未实施水域(未修复区)水质和大型无脊椎底栖动物群落差异,并对湖泊生态状态进行了评价.结果表明,治理后修复区总氮、总磷和叶绿素a浓度显著低于未修复区,修复区透明度显著高于未修复区.共发现底栖动物30种,隶属于3门4纲12科,其中修复区29种,未修复区19种.修复区与未修复区软体动物的平均密度分别为369.3和34.7 ind./m2,平均生物量(湿重)分别为102.9和37.2 g/m2.耐污值指数和多度量指数评价结果显示,修复区生态系统状态优于未修复区.结果表明,结合透明度改善、鱼类控制与沉水植物重建等手段为主的湖泊修复能改善水质和生态状态.     

Planktonic rotifers in mining lakes in the Silesian Upland: Relationship to environmental parameters

The effects of coal-mine waters on the structure and the density of planktonic rotifer communities were studied in lakes formed as a result of subsidence due to mining (collapse of underground tunnels). Water samples were collected according to the standard methods from four mining lakes in Tychy-Czu?ów (near Katowice, southern Poland), twice a month from June till October in 2004-2006. Two of the studied lakes were fed by mine waters but differed in flow rate, conductivity, water pH, and the amount of aquatic vegetation. The effects of those factors on the planktonic rotifer communities were analysed. In total, 83 species and forms of rotifers were recorded. The highest diversity of rotifers was found in the lakes with the largest patches of aquatic vegetation, while the highest density of rotifers was observed in the smallest and the most eutrophicated lake. High-water conductivity limited both species diversity and densities of rotifers. The rotifer communities of the studied lakes differed significantly in species diversity, although all the lakes were dominated by eurytopic species: Keratella cochlearis, Brachionus angularis, Brachionus calyciflorus, and Polyarthra sp. In the largest lake, characterized by the lowest conductivity and pH, the superdominant was Polyarthra luminosa, which in the other lakes was rare or absent. Higher conductivity was correlated with a lower density of P. luminosa, Brachionus diversicornis, K. cochlearis f. tecta, and a higher density of B. calyciflorus. In the lakes with the largest patches of aquatic vegetation, conductivity affected the number of dominant rotifer species. Apparently no other abiotic factors (pH, phosphates, and nitrates) affected the rotifer communities.