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...     

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.     

蒙新高原湖泊水质状况及变化特征

蒙新高原位于干旱/半干旱气候区,区内湖泊众多,但多为盐湖和咸水湖.近年来,由于湖泊咸化、萎缩甚至干涸的过程加快,区内多数湖泊水资源严重短缺,湖泊及其流域的生态环境遭遇巨大破坏.本文选取蒙新地区11个淡水和微咸水湖泊,通过对不同区域和不同类型的湖泊水质状况分析和对比研究,揭示蒙新地区湖泊水质现状及其变化特征与原因.结果表明,新疆地区湖泊类型多样,湖水阴、阳离子涵盖了各种水化学类型,而内蒙湖泊均为钠组-氯化物型.不同湖泊间湖水离子浓度和矿化度差异较大,湖水交换是蒙新地区湖泊水体矿化度的主要影响因素;与1988年相比,哈纳斯湖、阜康天池和赛里木湖等山地湖泊矿化度无明显变化或呈下降趋势,反映了区域气候变化特征;柴窝堡湖和红碱淖湖水矿化度快速升高,而达里诺尔水体矿化度增幅较小,其差异反映了修筑水库、地下水开采等人类活动在湖泊水环境变化中的不同作用.近50年来,乌伦古湖、博斯腾湖、吉力湖和乌梁素海水体矿化度波动升高,尤其近年来矿化度升高趋势加快,反映了流域内工农业等人类活动增强而导致入湖污染物增加以及气候干旱引起湖水浓缩两个方面所产生的叠加效应.     

草型湖泊与藻型湖泊大型底栖动物生产力的比较

较系统地比较了典型草型湖泊(扁担塘)与典型藻型湖泊(后湖)底栖动物优势种类、主要类群及整个群落的周年生产量.结果表明,典型草型湖泊扁担塘底栖动物群落的周年生产量(湿重或带壳湿重)38.926g/穴m2·a雪比典型藻型湖泊后湖47.505g/穴m2·a雪为低.各类群具体情况为,后湖(藻型湖泊)的营养水平较高,更适合苏氏尾鳃蚓等耐污性种类的生长,因此寡毛类生产量较扁担塘的为高;藻型湖泊比草型湖泊更适合铜锈环棱螺等腐生螺类的生长,螺类的生产量也比草型湖泊略高;藻型湖泊摇蚊的生产量较高,原因在于藻型湖泊更适合具有较多耐污种类的摇蚊生长.但从大型底栖动物群落生产量的组成看,摇蚊、软体动物、寡毛类等三大类群所占份额相对较稳定,分别为14%-15%、77%-79%、7%-8%.     

长江中下游湖泊大型底栖动物群落结构及多样性

2007年10月至2008年4月,对长江中下游地区四种不同类型(草型、天然养殖、施肥养殖以及城市湖泊)的10个湖泊的大型底栖动物群落结构和多样性进行研究,并分析其与水体营养状态之间的关系.研究结果表明,不同类型湖泊底栖动物的密度、生物量、多样性及特征种类均存在显著差异.草型湖泊具有最高的生物量和多样性,但密度最低,其特征种类为腹足纲动物.天然养殖湖泊生物量也较高,物种多样性处于中间水平,特征种类为河蚬、寡鳃齿吻沙蚕及苏氏尾鳃蚓.施肥养殖湖泊和城市湖泊底栖动物密度较高,并呈现出最低的物种多样性,特征种类主要是耐污能力较强的颤蚓类和摇蚊科幼虫.相关性分析表明湖泊营养状态指数与底栖动物密度呈显著正相关,而与生物量呈显著负相关,说明随着营养水平的增加,底栖动物群落逐渐被小个体的耐污种类所主导.Margalef丰富度指数及Pielou均匀度指数与营养状态指数亦呈显著负相关,反映目前长江中下游湖泊随营养水平增加底栖动物群落趋于简单化的演替趋势.     

洞庭湖大型底栖动物群落结构和水质评价

2014年4个季度对洞庭湖大型底栖动物进行调查,共记录底栖动物4门7纲58种,其中寡毛类7种,软体动物28种,水生昆虫19种,线虫1种,蛭类2种,钩虾1种.洞庭湖底栖动物平均密度为187.4 ind./m~2,软体动物是最主要的类群,平均密度为88.7 ind./m~2,占总密度的47.3%,寡毛类和水生昆虫的密度分别为24.1和27.8 ind./m~2,分别占总密度的12.9%和14.9%.河蚬(Corbicula fluminea)、铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)、苏氏尾鳃蚓(Branchiura sowerbyi)、指突隐摇蚊(Cryptochironomus digitatus)和钩虾(Gammaridae sp.)为洞庭湖的优势种.典范对应分析表明,水温和溶解氧是影响洞庭湖底栖动物分布的关键环境因子.采用Shannon-Wiener多样性指数和BI生物指数对洞庭湖各样点的水质状况进行评价,总体上评价结果分别为轻污染和良好,结果表明二者具有一定的差异,结合洞庭湖各样点的综合营养状态指数可以看出,BI指数的评价更加适合洞庭湖水质评价.     

草型湖泊和藻型湖泊中大型底栖动物群落结构的比较

系统地比较了草型湖泊扁担塘与藻型湖泊后湖大型底栖动物的群落结构.结果表明,草型湖泊扁担塘的物种种类、物种多样性、密度和生物量均较藻型湖泊后湖的为高.两湖在物种组成和功能摄食群上存在极大差异,相似性系数为0.3左右,草型湖泊的大型底栖动物主要以刮食者数量为多,而藻型湖泊主要以收集者的为多.这说明水生高等植物对于维持湖泊生态系统中大型底栖动物多样性方面起着非常重要的作用,也是维持湖泊生态系统结构复杂性、空间异质性和功能稳定性的重要因素.     

武汉市南湖大型底栖动物的群落结构

在分析企业环境行为类型及决策机制的基础上,认为内外环境因素的综合作用促成了企业环境行 为的发生．据此,通过相关性和主成分分析对太湖流域印染企业环境行为影响因素进行选择,并构建了环 境行为决策数量模型,结果表明：私营合资企业环保投入水平高于国有集体企业;中型企业环保投入高于小 型企业,此外,企业环境行为演变也受政府和经济环境制约．最后提出了优化企业环境行为的对策,即加快 企业改制,强化用地供应管理,改革排污费制度以及规划产业布局．     

近三十年保安湖大型底栖动物群落结构演变及其构建机制

保安湖是江汉湖群的一个典型浅水湖泊。近几十年来,随着经济的快速发展,保安湖面临多重人类压力影响,富营养化问题日趋严重。历史上曾开展过数次的保安湖底栖动物调查,但有关群落结构的长期变化及其驱动机制改变的认知仍为空白。本研究基于30余年（1986 2019）的多次调查数据,探索保安湖底栖动物的群落演变规律及其群落构建机制。研究共记录保安湖底栖动物5门10纲25目49科110属170种（历史记录154种,现场调查51种）。总物种数由1992年的107种降为2019年的51种;平均密度由1992年的433 ind．/m2增加到2019年的2177.6 ind．/m2;平均生物量由2001年的160.6 g/m2降低为2019年的26.7 g/m2。优势种在1987年有寡毛类、水生昆虫和软体动物多个类群,其后逐步演变为现阶段少数几种耐污的寡毛类和摇蚊类,如霍甫水丝蚓（Limnodrilus hoffmeisteri）、中国长足摇蚊（Tanypus chinensis）、红裸须摇蚊（Propsilocerus akamusi）等,而多年生大型软体动物衰退明显。PERMANOVA和SIMPER分析结...     

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。     

1989—2021年蒙新高原湖泊时空特征及驱动力分析

内陆湖泊是水资源系统的重要组成部分,不仅在维系区域生态平衡方面具有重要意义,还可作为气候变化和人类活动的指示器。本研究基于Google Earth Engine(GEE)遥感云平台,以JRC(JRC Global Surface Water)水体数据为主要数据源,运用皮尔逊相关分析和时空地理加权回归模型等方法研究1989-2021年蒙新高原湖区湖泊数量和面积的时空动态变化特征,并定量分析蒙新高原湖泊变化的主要原因。结果表明:近33 a来,蒙新高原湖泊数量和面积整体上显著增加,小型湖泊(1~10 km²)的面积和数量占比最大且增加最为显著,其次是中型湖泊(10~100 km²)和大型湖泊(>100 km²)。在所有海拔带中,湖泊普遍呈现扩张的趋势,其中低海拔地区(DEM<1000 m)的湖泊扩张最为显著。与低海拔地区相比,高海拔地区(DEM≥1500 m)湖泊的变化受温度和降水影响显著,且在不同垂直地带上表现出一致性;湖区内14个流域的湖泊发生扩张,其中8个流域扩张显著,强烈的人类活动加之气候变化的影响,东部的额尔古纳河流域和内蒙古高原内陆河流域的湖泊明显萎缩。掌握蒙新高原湖泊时空变化特征及相关原因,可为我国干旱半干旱区乃至全球气候变化和水资源保护提供理论参考。     

中国蒙新高原湖区水环境主要问题及控制对策

实施“西部大开发”战略的重大决策,对于平衡中国各区域间的发展位差以及提高整个国家的经济实力具有重要的战略意义.而西部脆弱的生态环境决定了西部大开发中要以生态保护优先的环境保护政策为切入点和立足点,坚持经济大开发与可持续发展有机结合.本文系统地阐述了中国蒙新湖区在气候变化和人类活动的影响下水环境的主要问题及控制对策,并以...     

浅水草型湖泊除草技术的实验

滆湖位于江苏南部,面积为164km~2,是一个典型的草型湖泊,其中80X以上的面积为黄丝草(Pataraogeton maackianus)所覆盖。针对该湖水生植被中草食性鱼类喜食性水草资源逐渐衰竭,非喜食性水草群落逐渐扩张的状况,1988—1990年,进行了湖泊水草群落的定向改良试验和抑制相关水草发生和蔓延的试验。结果表明,采用生物防治,以鱼除草,无论是网拦放牧式除草技术,还是网围养殖式除草技术,对各种沉水植物都可彻底清除,而且直接将水草转化为鱼产品,并且有利于湖泊水域生态环境的改善。     

云贵高原湖泊水质现状及演变

利用2008年云贵高原13个湖泊丰水期的全面水质调查数据,系统分析云贵高原湖泊水质现状,通过与历史资料对比,揭示20年来的水质变化,并分析水质变化的原因.同时利用主成分分析将23个水质参数概括为6个主要成分,除程海外所有湖泊水质均与第一主成分密切相关.人类活动影响下的水体富营养化、有机污染以及农业面源污染等是除程海外湖泊污染的主要驱动因子,程海水质变化主要受水体的矿化度增加所驱动.另外,根据各主成分得分,本文也对13个湖泊水质进行了综合评价,并在评价的基础上就湖泊的保护和治理提出建议.     

青藏高原盐湖卤水中溴的分布特征及来源初探

溴是完备工业体系的关键必备元素。盐湖卤水是溴的重要来源。青藏高原盐湖众多,富含钾、锂、硼等资源元素,开发潜力巨大。然而,目前针对青藏高原盐湖溴浓度、分布特征及其物源的研究仍然薄弱。本次研究采集了26个青藏高原盐湖表卤水样品并分析其溴浓度,进一步总结其他64个已报道盐湖数据,系统分析了青藏高原盐湖溴浓度分布特征,并进一步探讨了溴的可能物源。结果表明:青藏高原盐湖表卤水溴分布在0.5～246.8 mg/L之间,平均为41.1 mg/L,其中,碳酸盐型盐湖卤水平均溴浓度最高(47.0 mg/L),且集中分布在高原南部,而氯化物型盐湖平均溴浓度最低(30.1mg/L),盐湖溴浓度呈现自南向北降低的趋势;青藏高原盐湖中溴有多种来源,高原南部富溴盐湖溴的来源可能主要与热泉补给有关,而柴达木盆地盐湖高溴来源可能主要与深部地层水(如油田水、背斜构造裂隙孔隙水、砂砾孔隙卤水、气田水等)补给有关。     

Effects of streamflow reductions on aquatic macroinvertebrates: linking groundwater withdrawals and assemblage response in southern New Jersey streams,USA

Abstract

A comprehensive hydro-ecological investigation was conducted to determine the ecological response of increased groundwater withdrawals from the Kirkwood-Cohansey aquifer system, an important source of water supply in southern New Jersey, USA. Collocated observations were made of aquatic-macroinvertebrate assemblages and stream hydrologic attributes to develop flow–ecology response relations. A sub-regional transient groundwater flow model (MODFLOW) was used to simulate three plausible high-stress groundwater-withdrawal scenarios which resulted in stream baseflow reductions of approximately 0.12, 0.20, and 0.26 m³ s^-1. These reduction scenarios were used to construct flow-alteration ecological response models to evaluate aquatic-macroinvertebrate response to streamflow reduction. For example, flow-alteration ecological response models indicate that if groundwater withdrawals diminish mean annual streamflow from 1.1 to 0.6 m³ s^-1, the abundance of intolerant taxa could be reduced by as much as 20%. These flow-alteration ecological response modelling results could be used by resource professionals to evaluate alternative water management strategies to determine maximum basin withdrawal rates that meet ongoing human water demand while protecting biological integrity.

Editor D. Koutsoyiannis; Guest editor M. Acreman

Citation Kennen, J.G., Riskin, M.L., and Charles, E.G., 2014. Effects of streamflow reductions on aquatic macroinvertebrates: linking groundwater withdrawals and assemblage response in southern New Jersey streams, USA. Hydrological Sciences Journal, 59 (3–4), 545–561.     

Differences and cause analysis of changes in lakes of different supply types in the north‐western Tibetan Plateau

Most lakes of the Tibetan Plateau were experiencing quick expansion in recent decades; a detailed study on the changes in lakes of different supply types will help to understand the cause of the changes by analysing area change of 34 lakes and water level change of eight lakes in the north‐western Tibetan Plateau. All lakes are classified into three types: non‐glacier‐fed lakes, upstream lakes and glacier‐fed lakes. The glacier‐fed lakes are separated into glacier‐fed_P1 (quick expansion region) and glacier‐fed_P2 (slow expansion region). Combining the changes in precipitation, temperature and evaporation, less precipitation may be the main reason for lake shrinkage from 1976 to 1996 and quickly increasing precipitation led to the lakes' expansion from 1996 to 2000. However, after 2000, upstream lakes remained in a stable state with slight variation, non‐glacier‐fed lakes and glacier‐fed_P2 lakes exhibited a slightly increasing rate with high precipitation and high evaporation, and glacier‐fed_P1 lakes still expanded quickly. On the basis of the assumption of same precipitation and evaporation, glacial meltwater may make an important contribution (>52%) to the increase in water storage of Bangdag Co and Meima Co. The results suggest that glacial meltwater augments the increased rate of glacier‐fed_P2 lakes and plays a much more important role in the expansion of glacier‐fed_P1 lakes compared to other lakes.     

Effects of turbulence motion on the growth and physiology of aquatic plants

Growth, stem morphology and some biochemical parameters were studied of one completely submerged (Myriophyllum spicatum) and two floating leaved macrophytes (Nymphoides peltata and Trapa japonica) under different turbulence velocities. The root mean square velocities of the high, medium and low amount of turbulence that was generated for the experiment were 2.18 ± 0.66, 1.48 ± 0.26 and 0.70 ± 0.07 cm s⁻¹, respectively, in the microcosm. All three experimental plants survived exposed to all turbulence conditions provided, although a decrease in shoot elongation rate was associated with an increase in turbulence. Acceleration of tissue H₂O₂ generation and MDA content increased during the study period in all plant species. Oxidative enzymatic activities (POD, IAA and CKX) increased with time in plants under medium and high turbulence velocities. The shoot elongation rate, stem and leaf diameter, chlorophyll content and carbohydrate fractionations were found to be affected by this abiotic stress. It is evident from this study that high turbulence velocity inhibits normal metabolic activities of all three plants, while low to medium turbulence does not harm the floating leaved plants. Moreover, floating leaved plants were found to possess highly capable strategies to cope with this mechanical stress than completely submerged species.