三峡库区浮游生物群落结构与DNA多态性比较分析

以三峡库区所设A、B、C、D、E、F和G等7个站点为研究区域,利用RAPD技术就其浮游生物群落遗传多样性与物种多样性的关系进行了探索性研究.共鉴定出浮游生物41种,其中藻类4种,原生动物10种,轮虫类19种,枝角类4种,桡足类4种.物种组成相似性最高的是B站和C站,最低的是A站和F站.而站点间浮游生物群落遗传距离分析表明:相距最近的是C站与D站,最远的为D站与F站.树状聚类图也显示:各站点物种组成聚为一类;而DNA多态性RAPD最先聚在一起的是B与F,它们的对应枝由A、C、D、E构成,G单独成为一枝.研究表明,所发现的物种组成与所揭示的遗传多样性并未完全吻合.这或许是物种信息的缺失(如藻类与细菌),或许是RAPD技术的缺陷,或许两者所致.因此,本研究积累了三峡库区浮游生物群落遗传多样性的一些背景资料,而要阐释浮游生物群落遗传多样性与物种多样性之间的相互关系则有赖于应用灵敏的、重复性好的,且能分别分析原核和真核生物的DNA分子标记技术.     

转基因鱼试验湖浮游生物群落DNA多态性与物种组成关系

采用RAPD和PCR-DGGE指纹技术对转基因鱼试验湖的浮游生物群落DNA多态性进行了研究,并探讨了DNA多态性与物种组成的关系.结果显示:(1)形态学分类共鉴定到44种/类浮游生物:其中藻类13种,原生动物11种,轮虫16种,枝角类和桡足类各2种.多甲藻(Peridinium sp.)、球形砂壳虫(Difllugia globulosa)、螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis)和针簇多肢轮虫(Polyarthra trigla)4个物种在各个站丰度相对较高.(2)RAPD扩增共获得128条长度在200-1200bp的谱带,多态率为61.7%,特异性谱带占总谱带的19.5%.(3)PCR-DGGE指纹分析共获得87条扩增谱带,其中原核生物谱带相对较多(50条),真核生物谱带较少(37条),多态率分别为86%和64.9%.尽管形态学鉴定和DNA指纹分析都表现出较高物种多样性,但其相似性聚类却有差别:物种组成聚类中B、C站聚为一类,D、E站聚为一类,A站独为一类;两种DNA指纹分析聚类结果显示C、D、E三站聚为一类,A、B聚为一类.综上所述,在对浮游生物群落的研究中,形态学方法与DNA指纹技术不显著对应,后者能揭示更丰富的物种多样性,但毫无疑问三种方法可以从不同方面表征群落结构.这将为进一步研究湖泊浮游生物群落结构和功能关系奠定坚实的基础.     

湖北牛山湖小型鱼类的群落结构及多样性

流域数据模型是流域特征的语义、行为和规则的表达,是进行集成流域模拟和管理的空间数据组织的重要内容．本文以长江三角洲太湖流域上游的西苕溪流域为例,将汇流单元分为自然流域、“大包围”、圩区三种形式,分别建立了各自内部的河湖网络关系,即山区由自然流域单元,内包含水库(或湖泊)、河流、水工点的树状河湖网络关系;平原区由人工汇流单元,内包含大包围、圩区、湖泊、湿地、河道、水工点的网状河湖网络关系,为建立适合我国的流域数据模型做了有益的探索．     

不同养殖类型池塘浮游生物群落结构的初步分析

1988年在山东省禹城县渍涝洼地中选择四口鱼塘以不同放养类型进行试验,4—10月测定其浮游生物数量、生物量的变化。根据浮游生物各主要大类(如原生动物、轮虫以及蓝藻、绿藻、硅藻、隐藻和裸藻等)的变化,分析不同养殖类型池塘浮游生物群落结构变化的稳定性和同步性,同时分析了环境因子特别是生物营养物质的变化对浮游生物的影响。结果指出,肥水性鱼类在养殖池塘中因搭配比例的差异而导致池塘中浮游生物变化。     

七株眼虫基于微卫星DNA指纹图谱的区分和关系分析

研究了牛山湖小型鱼类的群落结构、种群密度和多样性．共捕获14种小型鱼类,以1龄鱼为主,其中红鳍原鲌、似鱎、麦穗鱼和鳑鲏是优势种群．小型鱼类的密度为5．9 ind／m2或14．0 g／m2．小型鱼类的群落多样性较低,以个体数为单位计算的Shannon-Wiener多样性指数为1．802,Simpson优势度指数为0．484, Pielou种类均匀度指数为0．503．水生植被是牛山湖小型鱼类群落分布的主要影响因子,水草生境中小型鱼类数量显著比无水草生境中多,水深和透明度对小型鱼类群落分布无显著性影响．通过合理调控湖泊鱼类群落结构和放养食鱼性鱼类来合理持续利用小型鱼类,有利于提高湖泊经济效益和生态效益．     

基于环境DNA宏条形码的丹江口水库浮游生物多样性及群落特征

为了解丹江口库区浮游生物群落的多样性,本研究于2020年7月在丹江口库区丹库、汉库和入库支流等区域共计9个样点采集水体样品,抽滤并提取总DNA样本后,基于18S和16S分子标记进行单分子实时测序,分别探究真核和原核浮游生物群落的多样性及其群落特征.结果表明：（1）真核浮游生物群落的主要优势类群包括节肢动物、链型植物、绿藻门、硅藻门等;本研究在种水平上鉴定出库区分布广泛且相对丰度较大的物种,包括弯曲隐藻、对蛋白核隐藻和空球藻等,它们与库区化学需氧量密切相关;库区化学需氧量是影响真核浮游生物群落格局的重要环境因子.（2）原核浮游生物群落的主要优势类群为变形菌门;原核生物中相对丰度较大的不动杆菌Acinetobacter是污水污染的指示菌群;群落中起重要作用的Limnohabitans与水体的富营养化密切相关;尽管库区蓝藻相对丰度较低,但与蓝藻关系密切的CL500-29_marine_group和hgcI_clade两类细菌在浮游生物群落中也起着重要作用;原核生物群落中的各类物种均指示丹江口水库的水生态健康存在一定风险,需要加强监测以预防生态环境的恶化.（3）丹江口水库不同区域的浮游生物群落异质性较大,tb-RDA分析显示丹江口的浮游生物群落可以分为丹库型、汉库型和入库支流型,其组间差异要大于组内差异.综上所述,丹江口水库的浮游生物群落具有明显的空间异质性,整个库区的群落结构与水体富营养化、水体有机污染和污水污染等方面相关,需要加强对丹江口库区的水生态监测.     

洪泽湖轮虫群落结构及其与环境因子的关系

2010年5月至2011年2月对洪泽湖轮虫进行季度采样,分析了洪泽湖轮虫的种类组成、时空分布及其群落结构与环境因子的关系.结果表明,洪泽湖共观察到轮虫17属34种,优势种为螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis)、前节晶囊轮虫(Asplanchna priodonta)、长肢多肢轮虫(Polyarthra dolichoptera)、萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)和曲腿龟甲轮虫(Keratella valga).轮虫种类的空间分布格局呈现较大差异,种类数在北部成子湖最高(27种),西南部湖区次之(26种),东部沿岸带最低(19种);而密度则表现为西南部湖区略高于成子湖,东部沿岸带最低.轮虫的群落结构季节差异明显,密度和生物量在春季最高,秋季次之,而夏季最低.典范对应分析结果表明,水温、溶解氧及叶绿素a等因子对轮虫种类的季节变化及密度生物量的影响最大;总磷、总氮及可溶性无机氮等水体中的营养盐也是影响轮虫群落结构的重要因素.     

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.     

南京市5座中型水库浮游动物群落结构及其与环境因子的关系

于2010年5月—2011年2月,对南京市5座中型湖泊型水库浮游动物群落结构进行每季度一次的调查采样,同时测定总氮、总磷、透明度等理化因子及浮游植物等生物因子.共鉴定到浮游动物17科28属,优势种为盔形溞(Daphnia galeata)、象鼻溞(Bosmina spp.)、汤匙华哲水蚤(Sinocalanus dorrii)、多肢轮虫(Trichocerca spp.)、异尾轮虫(Polyarthra spp.)等.5座水库浮游动物年均密度变化范围为72~1401 ind./L,其中河王水库密度显著大于其他水库,而4个季节间浮游动物密度无显著差异.5座水库浮游动物年均生物量变化范围为102~339μg/L,季节间、水库间浮游动物生物量均无显著性差异.浮游动物群落结构与环境因子的典范对应分析表明,影响5座水库浮游动物群落结构的环境因子主要为营养盐、水温、透明度和浮游植物密度.     

城市缓流水体生物膜群落与环境因子响应关系

以南京市秦淮河、石头城护城河、乌龙潭、玄武湖4个水体为研究对象,采用磷脂脂肪酸(PLFA)法对城市缓流水体生物膜群落特征进行分组研究.通过SPSS、CANOCO软件分析水体生物膜群落与环境因子的响应关系,结果表明:(1)温度及水体营养盐含量的降低会导致水体微生物新陈代谢缓慢,微生物大量死亡.静态水体生物膜中微生物量的变化范围是9.16×106~2.74×108cells/g,流动水体生物膜中为1.69×107~7.77×107cells/g,静态水体中生物量的下降趋势比流动水体中显著,可能是由于水体的流动加强了营养盐在固液相之间的质量传递,削弱了水体温度及营养盐含量变化对流动水体生物膜中微生物生长的影响程度.(2)功能菌群G-、G+、真菌是微生物菌群的主要成分,3者比重为:G-真菌G+.随温度的降低(T≥8.4℃),静态水体中主要功能菌群总含量变化波动较大,其波动范围为27.41%~66.20%,流动水体中主要功能菌群总含量的变化范围较小,为43.09%~68.25%,差异的主要贡献者是G-和真菌.(3)静态水体中环境因子温度、硝态氮、COD是功能菌群的主要影响因子,氮元素是流动水体中功能菌群的显著影响因子.     

湖北牛山湖高体鳑鮍的年龄、生长与繁殖

图 3　卵粒大小的频数分布 (ａ)具成熟卵细胞 (ｂ)无成熟卵细胞Ｆｉｇ 3ＦｒｅｑｕｅｎｃｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｅｇｇｓｉｚｅｏｆＲｈｏｄｅｕｓｏｃｅｌｌａｔｕｓ(ａ)ｗｉｔｈｓｏｍｅｍａｔｕｒｅｅｇｇｓ ,(ｂ)ｗｉｔｈｏｕｔｍａｔｕｒｅｄｅｇｇｓ图 4繁殖力 (Ｆ ,ｅｇｇｓ)与体重 (Ｗ ,ｇ)及全长 (ＴＬ ,ｍｍ )的关系Ｆｉｇ 4Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｆｅｃｕｎｄｉｔｙ (Ｆ ,ｅｇｇｓ)ａｎｄｂｏｄｙｗｅｉｇｈｔ (Ｗ ,ｇ)ｏｒｔｏｔａｌｌｅｎｇｔｈ (ＴＬ ,ｍｍ)湖北牛山湖高体鳑鮍的年龄、生长与繁殖@…     

湖北牛山湖高体鳑鮍的年龄、生长与繁殖

研究了牛山湖高体鳑鲏的年龄、生长和繁殖特征. 鳞片上年轮清晰,主要呈现疏密特征.种群年龄结构简单,仅由一个世代组成;雄与雌的比例为1.59∶1(n= 332),显著不同于1∶1(Xc2 ＝16.94, p<0.005)而符合2∶1的类型(Xc2 ＝3.82, p> 0.05). 两性最大寿命不超过2a.雄、雌体全长与体重、全长与体长的回归方程差异显著. 在繁殖期间,雌雄鱼均出现第二性征.雄鱼最小成熟个体的全长和体重分别为26mm、0.216g,雌鱼则分别为32mm、0.393g. 性成熟年龄为1a,属分批产卵类型.成熟卵粒呈葫芦状,长度平均3.31mm. 每尾雌鱼平均繁殖力为61粒,繁殖力与全长及体重均呈显著相关(p＜0.001).     

杭州西湖轮虫的群落结构及与水体环境因子的关系

2007年1月-2010年10月,对杭州西湖进行调查研究,利用综合营养状态指数对西湖的营养状况进行评价,通过种类组成、优势种、多样性指数等指标探讨西湖轮虫的群落结构与水体营养状况之间的关系.结果表明,西湖总体处于中-富营养状态.调查期间共检出轮虫29种,以角突臂尾轮虫(Brachionus angularis)、螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis)等最为常见;总数量处于较低的水平,多样性水平不高;各采样点在不同年份表现出不同的季节变化规律.相关性分析结果表明,西湖轮虫密度与水温、TLI指数、总氮、高锰酸盐指数、透明度和pH值的相关性高度显著;Margalef多样性指数和Shan-non-Wiener多样性指数与水体环境因子表现出不同的相关性.研究发现,西湖轮虫结构不仅与水体的营养状况关系密切,还受引水过程引起的水动力学的影响,从引水入湖口到出水口存在一个以水动力学过程为主导的生态梯度.     

滇池蓝藻水华发生频率与气象因子的关系

蓝藻水华暴发是在一定的营养、气候、水文条件和生态环境下形成的藻类过度繁殖和聚集的现象,是水体环境因子(如总氮、总磷、pH值、溶解氧)和气象因子综合作用的结果.然而滇池周年性水华暴发标志着滇池蓝藻水华在当前水质条件下,气象因子为关键影响因子.为了进一步探究滇池蓝藻水华发生与气象因子的规律,本文利用2010-2011年滇池蓝藻水华遥感监测资料与周边地面气象站逐月资料,研究滇池蓝藻水华月发生频率与月气象因子的关系.结果显示,滇池蓝藻水华发生频率与平均气温、最低气温、平均风速、累计日照时数和降雨量等气象因子均表现为显著相关,其中与日照时数和风速呈显著负相关.各因子中与风速的相关系数最高,说明滇池各月蓝藻水华发生频率高低与风速关系最为密切,进一步验证了在具备蓝藻水华发生所需营养盐条件下,水体稳定性对蓝藻水华发生的影响更为重要的结论.以上结果可为科学预测蓝藻水华发生,并采取相应措施减少其带来的影响提供理论依据.     

白洋淀超微真核藻的空间分布特征及关键影响因子

超微真核藻个体微小、比表面积大,具有高效的碳吸收速率,对水体初级生产力具有重要的贡献.目前对淡水超微真核藻的认知还非常有限.于2017年5月对白洋淀进行采样调查,结合流式细胞术和高通量测序技术探究了白洋淀超微真核藻群落结构的空间分布特征及关键环境影响因子.结果表明,白洋淀超微真核藻的平均丰度为7.59×104cells/ml,且随着营养水平的升高呈现先增加后降低的变化趋势.回归分析表明,超微真核藻丰度在中营养水平水域主要受溶解性总磷和TN/TP影响,在富营养水域主要与盐度有关.测序比对结果表明在纲水平上白洋淀超微真核藻主要以绿藻纲Chlorophyceae、硅藻纲Bacillariophyceae、中心硅藻纲Coscinodiscophyceae、金藻纲Chrysophyceae为主,不同区域差异不大.但在操作分类单元(Operation Taxonomy Units,OTU)水平上,超微真核藻群落结构在白洋淀不同营养状态湖区存在显著差异,中营养水域主要类群为栅列藻科Scenedesmaceae,近囊胞藻属Paraphysomona sp.,定鞭藻纲Haptophyceae和甲藻纲Dinophyceae为主,而富营养水域主要类群为红球藻科Haematococcaceae,金藻纲的Chromulinale sp.和Chrysophycea sp..Bioenv分析表明,对超微真核藻群落组成影响最大的环境因子是溶解性总氮、溶解性总磷、TN/TP、硝态氮、溶解氧.本研究表明超微真核藻的群落结构存在较明显的环境异质性,对白洋淀水体富营养化状态有很好的指示.     

武汉东湖甲藻水华与环境因子的关系

由于水体富营养化等原因,在全球范围内,水华频繁爆发.近来,发现武汉东湖出现了一种拟多甲藻(Peridiniopsis sp.)水华,该藻是广温性种,水华持续时间较长,最高细胞密度达2541.44×104 cells/L.研究了武汉东湖拟多甲藻水华种群动态及其与环境因子之间的关系.相关分析表明,拟多甲藻密度和表层总磷、1.2 m处的总氮以及表层硝酸盐浓度成显著正相关,但是总磷、溶解性磷酸盐、总氮、磷酸盐以及氨氮浓度在形成明显水华前大幅度升高,水华消亡时,处于低谷.适合的光照条件,也是拟多甲藻水华形成的刺激因子之一.另外,从一些采样点浮游植物组成及分布来看,风在一定程度上加重了水华表观的严重程度.此外,还观察到了水华的消亡及其发生过程,水华消亡时,大量拟多甲藻下沉.分析认为,水华的发生是多种环境因子综合作用的结果.     

Lake morphometry and wind exposure may shape the plankton community structure in acidic mining lakes

Acidic mining lakes (pH <3) are specific habitats exhibiting particular chemical and biological characteristics. The species richness is low and mixotrophy and omnivory are common features of the plankton food web in such lakes. The plankton community structure of mining lakes of different morphometry and mixing type but similar chemical characteristics (Lake 130, Germany and Lake Langau, Austria) was investigated. The focus was laid on the species composition, the trophic relationship between the phago-mixotrophic flagellate Ochromonas sp. and bacteria and the formation of a deep chlorophyll maximum along a vertical pH-gradient. The shallow wind-exposed Lake 130 exhibited a higher species richness than Lake Langau. This increase in species richness was made up mainly by mero-planktic species, suggesting a strong benthic/littoral - pelagic coupling. Based on the field data from both lakes, a nonlinear, negative relation between bacteria and Ochromonas biomass was found, suggesting that at an Ochromonas biomass below 50 μg C L⁻¹, the grazing pressure on bacteria is low and with increasing Ochromonas biomass bacteria decline. Furthermore, in Lake Langau, a prominent deep chlorophyll maximum was found with chlorophyll concentrations ca. 50 times higher than in the epilimnion which was build up by the euglenophyte Lepocinclis sp. We conclude that lake morphometry, and specific abiotic characteristics such as mixing behaviour influence the community structure in these mining lakes.     

太湖梅梁湾与五里湖浮游植物群落的比较

富营养化和风浪是影响大型浅水湖泊浮游植物群落的重要因素,本文于2003年10月至2004年9月对太湖梅梁湾和五里湖理化环境因子(水温、透明度值、悬浮质浓度和氮、磷营养盐浓度)和浮游植物群落进行了逐月监测,通过对两个湖区理化因子和浮游植物群落结构在周年内季节变化的比较研究,探讨富营养化程度以及风浪对浮游植物群落结构的影响,结果为:(1)梅梁湾由于受风浪影响悬浮物含量较高,五里湖则富营养化水平更高.(2)周年内五里湖浮游植物平均生物量(6.85 mg/L)高于梅梁湾的平均生物量(4.99 mg/L),两个湖区都呈现夏秋高峰、冬季低谷的变化特征.梅梁湾浮游植物群落季节演替的模式基本为:冬季硅藻(小环藻属Cyclotella spp.)和隐藻(隐藻属Cryptomonas spp.)-春季绿藻(细丝藻属Planctonema sp.)-夏季绿藻(绿球藻目Chlorococcales种类)和蓝藻(微囊藻属Microcystis spp.和浮游蓝丝藻属Planktothrix spp.)-初秋蓝藻(微囊藻属)和硅藻(浮游直链硅藻Aulacoseira spp.)-秋季隐藻(隐藻属).五里湖的季节演替模式没有梅梁湾明显,全年隐藻(隐藻属)都占优势,在此基础上,秋冬季硅藻(小环藻属和浮游直链硅藻属)占优势,裸藻(裸藻属Euglena spp.)在冬春季占优势,绿藻(绿球藻目种类和团藻目衣藻属Chlamydomonas spp.)在整个春季和初夏的优势地位在夏季被蓝藻(微囊藻属和浮游蓝丝藻属)所取代.群落构成的差异是浮游植物对两个湖区不同风浪条件和富营养化水平的响应结果.(3)通过与PEG(Plankton Ecology Group)模式的比较,梅梁湾和五里湖浮游植物群落的季节演替主要受水温、光照、营养盐(氮、磷)浓度和浮游动物牧食等因子的影响,因此,大型富营养化浅水湖泊浮游植物群落演替规律需要进一步的研究.