鄱阳湖浮游植物时空变化特征及其对极端洪枯事件的响应

鄱阳湖作为中国最大的淡水湖泊,其水生态健康状态始终是人们关注的热点。近些年,鄱阳湖极端洪旱灾害频发,浮游植物生长受极端洪旱的影响发生了明显变化。为分析浮游植物时空变化特征、探究环境因子对鄱阳湖浮游植物影响机制以及极端洪枯事件对浮游植物的影响,利用结构方程模型(SEM)构建浮游植物与环境因子的影响路径模型,定量分析环境因子对浮游植物的影响程度。结果表明,鄱阳湖浮游植物以蓝藻、绿藻为主且有明显的季节特征,在7月丰水期浮游植物密度达到最高;由结构方程模型(SEM)可知,影响浮游植物密度最关键的因子为物理因子(水温>pH>透明度>溶解氧),其次为营养物质(总氮>硝态氮>总磷>磷酸盐),浮游植物对高温、高营养和高pH较偏好。2020年极端洪水和2022年极端高温干旱,浮游植物密度主要受水温、溶解氧、透明度等物理因子的影响;在影响较小的营养物质中,主要的限制性因素分别为磷和氮。与正常年份相比,极端洪水年鄱阳湖受入湖来水及降雨的增多,湖区水量急剧增加,“稀释”作用超过水温和透明度对浮游植物生长的促进作用造成浮游植物密度和生物量有所下降;在营养物质中,磷成为主要限制性因素。而极端高温干旱年受入湖来水的减少及湖水的快速蒸发,“浓缩”作用超过水温和透明度对浮游植物生长的抑制作用造成浮游植物密度和生物量显著增加,同时,营养物质对浮游植物的作用更加凸显。研究结果表明极端洪枯事件导致鄱阳湖浮游植物变化明显,确定其对浮游植物的影响机制,可以为极端洪枯事件下浮游植物监测、管理提供一定的理论基础。     

三峡水库上游长寿湖浮游藻类的季节变化特征及关键环境影响因子

基于2013年3月-2014年2月的长寿湖浮游藻类以及水质的监测结果,分析浮游藻类物种组成、密度以及多样性指数的季节动态,利用非度量多维尺度和相似性分析检验不同季节浮游藻类群落差异,同时利用典范对应分析法确定影响不同季节浮游藻类群落结构的关键环境因子.结果表明:泽丝藻(Limnothrix sp.)、小尖头藻(Raphidiopsis sp.)、汉斯冠盘藻(Stephanodiscus hantzschii)、具尾逗隐藻(Komma caudata)、鞘丝藻(Lyngbya sp.)和马索隐藻(Cryptomonas marssonii)为长寿湖优势种群,不同季节间浮游藻类群落组成结构存在较大差异.浮游藻类群落结构以春季最为简单,夏季次之,秋、冬季最为复杂.不同季节影响浮游藻类群落结构的环境因子差异较大,水温和营养盐是影响浮游藻类群落结构最重要的环境因子,光照强度、高锰酸盐指数、氧化还原电位、溶解有机碳在秋、冬季节同样成为影响浮游藻类群落结构的关键环境因子.     

Distribution and controlling factors of phytoplankton assemblages in a semi-enclosed bay during spring and summer

The phytoplankton assemblages' patterns and their correlation to environmental factors were studied in Bohai Bay during spring and summer. Two zones, the northern (NWA) and southern (SWA) water area, were identified by cluster analysis based on their physical and chemical properties. Principal component analysis (PCA) showed that more phytoplankton species was found in the SWA with low nutrient concentration, while high phytoplankton abundance occurred in the NWA with high nutrient concentration. The seasonal variability in phytoplankton can be explained by water temperature, nutrient, and hydrodynamic conditions (includes mixing during spring and stratification during summer). Results of redundancy analysis (RDA) showed that silicate (SiO(4)) and soluble reactive phosphorus (SRP) were the most important environmental factors influencing the phytoplankton distribution during spring and summer, respectively. Hydrodynamics condition plays a key role in controlling variation of the environmental factors, which determined phytoplankton distribution in Bohai Bay.     

澜沧江梯级水库浮游植物群落结构特征及其关键驱动因子

筑坝改变河流生源要素迁移转化过程及浮游植物群落分布特征,影响河流生态系统结构与功能。为探究梯级筑坝河流浮游植物群落结构特征及其关键驱动因子,2016年丰水期、2018和2021年丰、枯水期在澜沧江开展了浮游植物群落及相关环境要素的调研。本文重点对比分析了丰水期自然河道段和水库浮游植物间的差异,基于广义相加模型(GAM)建立浮游植物与环境要素间的关系,研究发现:丰水期浮游植物生物量显著高于枯水期,丰、枯水期浮游植物群落结构均呈现上游以硅藻门为主,中下游以绿藻门、蓝藻门为主的变化特征。营养盐和水库的水力停留时间(HRT)是导致上、下游浮游植物生物量差异的关键环境要素;总磷、水温和HRT是影响浮游植物群落多样性指数的主要环境要素;总磷、氨氮是影响丰富度指数的关键环境要素。本研究结果有助于深化理解梯级筑坝河流生态环境效应。     

贵州高原水库冬季浮游植物中汞及甲基汞分布特征

为了解贵州高原水库浮游植物中汞和甲基汞的分布特征及浮游植物对汞及甲基汞的富集特点,于2012年12月对贵州省的5座高原水库中浮游植物和汞形态进行采样调查.研究结果表明:冬季贵州高原水库浮游植物群落主要是由硅藻组成,5座水库浮游植物丰度有明显差异.百花湖大坝处浮游植物丰度最高,为29.05×104cells/L;三板溪水库浮游植物丰度最低,仅为0.49×104cells/L.浮游植物中总汞和甲基汞的浓度分别在29.29~277.07 ng/g和1.12~10.93 ng/g之间,总汞含量以百花湖岩脚寨最高,甲基汞含量以百花湖大坝最高.总汞和甲基汞在浮游植物中的生物富集系数分别在1.42×104~9.78×104和3.10×104~4.43×105之间.在浮游植物富集无机汞及甲基汞的系数中,百花湖中浮游植物对无机汞生物富集系数最高,而红枫湖中浮游植物对甲基汞的生物富集系数最高.浮游植物种类组成不同对汞及甲基汞的生物富集有影响.浮游植物中的总汞与水体中的总汞、甲基汞和溶解态甲基汞都存在显著的相关关系,浮游植物中的甲基汞与水体中的总汞及甲基汞不存在显著相关性.甲基汞在浮游植物中富集不是简单的吸收,存在着影响甲基汞在浮游植物中富集的其它因素.浮游植物中的甲基汞与水体富营养化环境因子(透明度、总氮、硝氮)均呈负相关关系,表明水体富营养化的程度不同对浮游植物中的甲基汞浓度有影响.     

砷污染治理背景下阳宗海浮游植物生物量的时空分布模式及驱动因子

在社会经济发展和流域开发持续的背景下,砷污染已成为我国部分水体面临的重要环境问题,目前对砷污染防控的生态效应与修复效果评价仍缺乏系统识别。湖泊生态系统中浮游植物是重要的生产者,砷等重金属污染可以直接影响浮游植物生长、物种演替和初级生产力水平,浮游植物已成为指示砷污染水平及其生态效应的敏感指标。本研究以长期受到砷污染胁迫并经历污染治理的阳宗海为研究对象,设置南、中、北3个调查位点,于2015年4月-2019年12月对浮游植物和水质因子开展季节调查和空间分析,通过识别浮游植物生物量的时空分布模式与驱动因子,评价了砷污染与治理下浮游植物生物量的变化机制和生态修复效果。调查结果显示,采样期间阳宗海浮游植物以蓝藻门为主,浮游植物的生物量范围为0.7~30.4 mg/L,平均生物量在2016年最低((3.0±1.8) mg/L)、在2017年最高((10.5±8.9) mg/L)。ANOVA分析结果显示,浮游植物生物量存在显著的季节差异而空间差异不明显。相关分析结果显示,阳宗海浮游植物生物量与砷浓度和透明度呈显著负相关,而与水体温度和pH呈显著正相关。多元线性回归分析进一步显示,砷和水温是驱动阳宗海浮游植物生物量变化的显著环境因子。由此可见,在重金属污染湖泊经过修复后,水体砷遗留物的毒性效应仍然对浮游植物生长产生了明显的抑制作用,表明了水体重金属污染物可能具有长期的沉积物释放作用与持久的生态毒理效应。     

贵州百花湖麦西河河口浮游植物群落结构及与环境因子关系

2009年7月至2010年6月,以每月一次的频率对百花湖(水库)麦西河河口浮游植物群落结构和环境因子进行调查.监测到浮游植物66种(属),浮游植物主要由绿藻、硅藻和蓝藻组成,夏秋季湖泊假鱼腥藻(Pseudanabaena limnetica)为优势浮游植物,而冬春季梅尼小环藻(Cyclotella meneghinia...     

淡水浮游植物计数与定量方法

显微镜计数法是淡水浮游植物计数最常用的经典方法,是浮游植物生物量测定的基本方法,也是衡量其他测定方法准确性的依据.随着科技的发展,可见分光光度法、荧光分光光度法、流式细胞显微镜计数法、库尔特计数法等新型细胞计数法相继问世.对各种方法的特点进行比较,结果表明:光密度法、流式摄像机计数法、流式细胞仪法、叶绿素a法等仅能够分析测定浮游植物生物量,而显微镜法是测量浮游植物粒径的经典方法,不仅可以测定浮游植物生物量,还可以进行浮游植物的种类及群落结构分析.以上这些方法都可以用于浮游植物的计数与定量,可以根据不同的需求来选择最佳的浮游植物计数方法,如分析方便性、样本处理速率、样本大小等.但显微镜计数法在淡水生态学中具有不可替代的作用.     

亚热带大型河流型水库—富春江水库浮游植物群落及其与环境因子的关系

为了掌握富春江水库浮游植物群落特征,探寻其与环境因子的关系,于2006年1月至2007年12月,对其进行了20次采样调查.鉴定结果表明富春江水库共有浮游植物107种,浮游植物密度范围在0.21×10~5-3.01×10~7cells/L之间.浮游植物组成随季节变化有所不同,春季绿藻、隐藻、硅藻占优势,夏季蓝藻和硅藻占优势,秋冬季硅藻、隐藻占优势.浮游植物群落结构受水文条件的影响较大,浮游植物密度与水体温度呈显著正相关,与透明度在不同范围内表现出不同的相关关系;与TN、TP在不同范围内表现出不同的相关关系,与TN/TP及可溶性硅呈显著正相关.库区总氮和总磷浓度均很高,足够满足藻类生长需要;TN/TP较低,基本在8-30之间,说明氮磷含量不是富春江库区藻类生长的限制因子.水文季节性变化会明显地影响浮游植物群落结构和密度的季节性变化,特别是降雨、水温及水力滞留时间等因子是影响水库浮游植物群落结构及密度变化的主要因子.     

2002-2017年千岛湖浮游植物群落结构变化及其影响因素

为认识大型水库中浮游植物群落结构的演替特征及其驱动机制,以钱塘江流域新安江水库（下称"千岛湖"）为例,基于2002-2017年16年的水库浮游植物数据,结合同期千岛湖水质与水文气象资料,分析了千岛湖浮游植物结构及优势属的长期变化特征,探讨了影响浮游植物群落结构变化的主要因素.结果表明：2002-2017年千岛湖共鉴定出浮游植物7门93属,主要由硅藻门、绿藻门、蓝藻门及隐藻门种类组成.16年间,浮游植物年均丰度和群落结构经历了4个阶段：2008年前丰度持续低值且蓝藻不是主要类群,2009-2012年丰度较高且蓝藻成为主要类群,及2013-2015丰度降低且蓝藻占比降低,2016-2017年丰度增加且蓝藻再次成为主要类群.浮游植物门类变化的同时伴随着优势属的变化：浮游植物年优势属从2002-2008年的小环藻属（Cyclotella）、隐藻属（Cryptomonas）和蓝隐藻属（Chroomonas）转变为2009-2012年的颤藻属（Oscillatoria）、小球藻属（Chlorella）、小环藻属和蓝隐藻属,2013-2017年又转变为鱼腥藻属（Anabaena）、束丝藻属（Aphanizomenon）、小环藻属、针杆藻属（Synedra）、直链藻属（Melosira）、栅藻属（Scenedesmus）和蓝隐藻属.冗余分析表明,气温、风速、水位、入库流量等气象水文因子和总氮浓度、电导率、氮磷比、透明度等水质因子与浮游植物群落结构变化关系密切.研究结果表明,在千岛湖这种大型贫-中营养水库,浮游植物群落结构不仅受来水营养盐负荷的影响,还在很大程度上受水文、气象条件的影响,给水库藻类水华等生态风险的预测以及水库水质管理带来了挑战.     

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.     

水温、光能对春季太湖藻类生长的耦合影响

环境因素对藻类生长的影响机制是探讨蓝藻水华暴发的基础,其中水温和光能均是影响藻类生长的关键物理因子.基于2015年春季于太湖观测的11次藻类总初级生产力、水温廓线和营养盐浓度等,探讨水温、光能及营养盐对藻类生长过程的影响.结果表明:春季,水温、光能是影响藻类生长的关键因素,而营养盐的影响贡献相对较弱.深层水体中光能是藻类生长的关键性限制因子,浅层表现为水温、光能的共同影响,而表层主要表现为光能的抑制.水温的升高促进藻类对光能的获取和利用,提高光抑制的光能阈值,造成深层水体中光能限制程度的加强,藻类生长呈现光限制的深度变浅.本研究有利于确定气候变化下水生生态系统演变的方向,为水生生态系统的恢复提供理论依据.     

呼伦湖浮游植物群落季节动态及其与环境因子的关系

为探究呼伦湖浮游植物群落的季节变化特征及其与环境因子的关系,本研究分别于2019年3、5 10月对呼伦湖浮游植物的种类、细胞密度和生物量及湖水水质进行调查.结果显示,共鉴定出120种浮游植物,隶属于7门72属.从浮游植物群落季节组成差异上来看,春季绿藻门种类数最多,其次是硅藻门、蓝藻门;夏秋季绿藻门种类数最多,蓝藻门次之;冬季硅藻门种类数最多,绿藻门次之.呼伦湖浮游植物优势种主要为硅藻门的梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)、蓝藻门的卷曲长孢藻(Anabaena circinalis)和细小平裂藻(Merismopedia minima),种类数在春季最多,秋冬季最少.浮游植物细胞密度在春季(123.52×10⁴cells/L)和冬季(16.41×10⁴cells/L)较夏季(280.80×10⁴cells/L)和秋季(380.63×10⁴cells/L)低,春冬季绿藻门细胞密度最高,夏秋季蓝藻门细胞密度最高.就浮游植物生物量而言,夏季(0.38mg/L)最大,其次是秋季(0...     

西藏巴松错浮游植物功能群垂直分布特征及其与环境因子的关系

为了解青藏高原湖泊浮游植物功能群垂直分布特征与环境因子的关系,本文选取西藏东南部最大的高山冰川堰塞湖之一的巴松错为研究对象,于2017年11月(枯水期)和2018年9月(丰水期)在湖心利用挂锤式深水采样器进行浮游植物垂直分层采样,共设置7个断面,采集水样84个.应用浮游植物功能群、相关性分析、冗余分析(RDA)等方法,对巴松错浮游植物功能群垂直分布特征及其与环境因子的关系进行了研究.结果表明:1)巴松错水体稳定性强,水温有明显的分层现象,枯水期在30~60 m处形成温跃层,丰水期在1~15 m和30~60 m处形成双温跃层;2)巴松错浮游植物群落共鉴定7门76属242种,物种组成均表现为硅藻蓝藻绿藻型结构;3)根据浮游植物功能群分类方法,可划分为25个功能群,分别为A、B、C、D、E、F、G、H1、H2、J、L M、L O、M、MP、N、P、S1、S2、T、W1、W2、X1、X2、X3和Y,优势功能群从枯水期的MP、D、L O、P转变为丰水期的D、F、L O、MP、N、P,其中MP功能群为巴松错浮游植物群落绝对优势群;4)通过RDA表明,不同水情期浮游植物功能群垂直分布特征受环境因子影响差异较明显,整体上,pH、总氮和氨氮浓度是影响浮游植物功能群分布格局的主要环境因子.     

西藏尼洋河水生生物群落时空动态及与环境因子的关系:1.浮游植物

于2008-2009年按照季节调查了西藏尼洋河浮游植物群落的组成、丰度和多样性,并运用多元统计方法定量分析了浮游植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,尼洋河浮游植物共计7门29科48属,其中硅藻为优势浮游藻类.浮游植物Shannon-Wiener多样性指数(Pielou均匀度指数)在尼洋河中游(尼洋河下游)最高,其他河段呈下降趋势,符合中间高度膨胀假说.尼洋河沿程浮游植物的总丰度、物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数以及Pielou均匀度指数不存在显著差异,夏季的浮游植物物种丰富度与其他季节的存在显著差异,夏季总丰度与秋、冬季的存在显著差异,冬季的浮游植物Shannon-Wiener多样性指数与春季的存在显著差异,冬季的均匀度指数与其他3个季节的存在显著差异.尼洋河浮游植物季节演替依赖于外源性水源补充,沿程演替则与河道底质有着很大关系.典范对应分析(CCA)表明,尼洋河硅藻门舟形藻科的藻类与理化因子铵态氮、表层pH、表层水温相关,部分蓝藻以及绿藻与水质理化因子也存在着关联.分类回归树(CART)模型预测了尼洋河着生藻类时空分布与主要环境因子之间的定量关系,尼洋河浮游植物群落总丰度和均匀度指数受pH值影响较大,pH值低于8.0的水域浮游植物均匀度指数比pH值高于8.0的水域大,尼洋河浮游植物Shannon-Wiener多样性指数受到河道底质影响较大,底质为黏土的水域浮游植物Shannon-Wiener多样性指数较底质为砂石的大.这些关键环境因子对尼洋河水域浮游植物的时空变化有着重要的指示作用,建议加强对浮游植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.     

Phytoplankton distribution and productivity in a highly turbid, tropical coastal system (Bach Dang Estuary, Vietnam)

Phytoplankton diversity, primary and bacterial production, nutrients and metallic contaminants were measured during the wet season (July) and dry season (March) in the Bach Dang Estuary, a sub-estuary of the Red River system, Northern Vietnam. Using canonical correspondence analysis we show that phytoplankton community structure is potentially influenced by both organometallic species (Hg and Sn) and inorganic metal (Hg) concentrations. During March, dissolved methylmercury and inorganic mercury were important factors for determining phytoplankton community composition at most of the stations. In contrast, during July, low salinity phytoplankton community composition was associated with particulate methylmercury concentrations, whereas phytoplankton community composition in the higher salinity stations was more related to dissolved inorganic mercury and dissolved mono and tributyltin concentrations. These results highlight the importance of taking into account factors other than light and nutrients, such as eco-toxic heavy metals, in understanding phytoplankton diversity and activity in estuarine ecosystems.     

鄱阳湖浮游植物功能群的长期变化特征(2009-2016年)

鄱阳湖是中国最大的淡水湖,每年都有剧烈的季节性水位变化.为了解鄱阳湖浮游植物功能群特征及其与环境因子的关系,2009-2016年每季度在鄱阳湖15个采样点采集水样,分析鄱阳湖的水质和浮游植物群落结构,并对浮游植物进行功能群划分.研究结果表明,鄱阳湖共检出浮游植物8门106属.2009-2016年平均生物量分别为0.044、0.252、0.335、6.379、3.945、2.912、3.562和1.550 mg/L.硅藻门为鄱阳湖浮游植物的优势门类.鄱阳湖浮游植物可划分为27个功能群,其中15个功能群（C、D、G、H1、J、Lo、M、MP、N、P、S1、Tc、Wo、W1和Y）为优势功能群.2009-2011年,功能群P、Y、MP、D为优势类群,2012-2016年,功能群P、Y、MP、H1、Lo为优势类群.鄱阳湖浮游植物优势功能群不同水文阶段的演替规律为：枯水期P、MP、Y、Lo、D,涨水期P、Y、D、MP、H1,丰水期P、Y、D、MP、Lo、H1,退水期P、Y、MP、G.RDA分析结果显示,水位变化、水温、透明度、电导率、悬浮物浓度和亚硝态氮浓度是影响鄱阳湖浮游植物功能群的主要环境因子.     

Coupling of phytoplankton and ciliate biomasses to environmental factors along the north coast of Sfax (Tunisia,Eastern Mediterranean Sea)

The phytoplankton and ciliate biomasses coupled with environmental factors were investigated in 15 transects in north coasts of Sfax (Tunisia, Eastern Mediterranean Sea) in July 2007. The phytoplankton biomass was dominated by Bacillariophyceae (89.66%), followed by Dinophyceae (10.07%), Coccolithophorideae (0.96%), Cyanobacteriae (0.21%), Chlorophyceae (0.03%) and Euglenophyceae (0.01%). Coscinodiscus sp. (93.26%) was the most abundant species of Bacillariophyceae group and associated with a high nutrient availability. Ciliate biomass was highly variable, with a large dominance of Spirotrichea, up to 96.2%. Biomass followed distinct patterns because of differences in the observed organism biovolumes. The spatial distribution of the ciliates biomass seems to be dependent on environmental factors and probably on their capacity to exploit a wide range of food resources including phytoplankton. The pollution generated by the phosphate-treating manufactory influenced the spatial phytoplankton and ciliate community’s distribution and their diversity along the north coast of Sfax.     

淀山湖不同季节营养盐含量与藻类群落的相互关系

于2009年1月至12月对淀山湖浮游藻类生物量及水体中N、P营养元素含量进行连续监测,并利用典范对应分析(CCA)对浮游藻类种类分布与环境营养因子间的相关性进行研究.结果表明:淀山湖全年藻类生物量呈现两次大规模增长时期,分别为春季的4月份(以绿藻为主)和初秋的8月份(以蓝藻为主),其中春季藻类群落最大生物量(39.68...