Zoosporic aquatic fungi growing on dead specimens of 29 freshwater crustacean species

The authors investigated aquatic fungi growing on the carapaces of 29 species of dead crustaceans (13 species of Copepoda, 13 species of Cladocera and 3 species of Ostracoda) in the water from six limnological and trophical different water bodies (two springs, one river, one lake and two ponds). All of these waterbodies are strongly loaded. 146 species of aquatic fungi were found on the carapaces: 40 Chytridiomycetes, 1 Hyphochytriomycete and 105 Oomycetes. The most common fungus species were Karlingia chitinophila, Myzocytium microsporum, Myzocytium zoophthorum, Pythium acanthicum, Pythium butleri and Pythium myriotylum. Most zoosporic fungus species were observed on the specimens of Daphnia pulex (50 fungus species), Daphnia magna (48) and Cyclocypris laevis (44), fewest on Cyclops fuscus and Cyclops vicinus (each 10).The most fungi were growing in the water from River Supraśl (86), the fewest in the water from Pond Fosa (53). Cluster analysis of the investigated parameters carried out in water bodies during the experiment on zoosporic fungus species has revealed that in the water from springs and Pond Fosa the number of fungus species is closely associated with the concentration of sulphates, in water from River Supraśl and Lake Komosa with calcium and in the water from Pond Dojlidy with chlorides. Out of these 146 species, 21 are known as parasites or necrotrophs of fish. Some dead specimens of crustacean species are a new substrate for some fungus species.     

富营养水体中沉水植物与浮游藻类相互竞争的研究

本文就沉水植物与浮游藻类在富营养水体中的相互竞争现象及机制作了初步研究。室内外实验结果表明,二者之间存在着复杂的相互竞争关系。在光资源竞争上,浮游藻类占有相对优势;对水中营养盐的竞争是单向的,沉水植物因可以从底泥中得到营养盐而处于优势地位;当光照和营养盐充足时沉水植物对浮游藻类有明显的生化抑制效应,这种抑制可能通过促进藻类沉降而起作用。二者的互竞争受水深、水温及水中营养盐含量的强烈影响,高水温、高营养盐含量及深水均不利于沉水植物,而助长了浮游藻类的竞争优势。沉水植物群落一旦形成较大的密度,就能对浮游藻类产生强烈的抑制,保持自己的优势地位。因此,沉水植被恢复应从水温和水位均较底的冬季开始,严格控制营养盐输入量是非常重要的。     

基于回声探测监测沉水植物盖度的插值方法研究:以杭州西湖沉水植物盖度监测为例

沉水植物作为水生态系统的重要组成成分,在水生态系统物质循环和能量流动中发挥着重要作用,其覆盖度和生物量是评价湖泊等浅水水体系统稳定性的关键参数随着高效和无损伤监测的回声探测仪在沉水植物盖度监测中的应用,其精确度算法也受到了越来越多的关注本研究以成功恢复沉水植物的浅水湖泊杭州西湖为研究对象,利用BioSonics便携型回声探测仪——MX采集沉水植物回声样本同时结合人工样方设置,采集与回声探测对应位点的沉水植物样本,验证回声探测结果的精确性通过建立回归模型分析回声探测得到的沉水植物体积百分比(PVI)与人工样方获得的对应平均鲜重关系,结果表明二者具有较好的相关性分别采用普通克里金法、反距离权重法、径向基函数法3种插值方法对同一季节的不同湖泊和同一湖泊的不同季节未采集区域沉水植物的盖度数据进行插值分析,并对插值结果进行交叉验证,以确定方法的精确度交叉验证结果表明,插值精确度反距离权重法径向基函数法普通克里金法研究结果为回声探测与插值分析方法结合在大尺度浅水水体中沉水植物监测应用提供了技术支撑.     

沉水植物生长对沉积物间隙水中的氮磷分布及界面释放的影响

采集未破坏沉积物结构的柱状沉积物样品,通过室内41 d的培养实验,研究了沉水植物生长过程对间隙水中NH_4~ -N和PO_4~(3-)-P的浓度的动态影响,分析了沉水植物生物量与沉积物中氮磷释放通量的对应关系．结果表明：随沉水植物生长和生物量增加,上部0-5 cm沉积物垂向各层间隙水中NH_4~ -N含量呈逐步降低,表现出沉积物-水界面氮的释放通量与沉水植物生物量存在负相关性;而间隙水PO_4~(3 )-P含量则随沉水植物生长呈单峰型变化,磷释放通量与生物量相关性不明显．初步反映沉水植物在沉积物的生长过程中对氮磷吸收的生物地球化学机制是不同的．     

伊乐藻等几种沉水植物的生物量和生产量测定以及竞争态势试验

对1993—1995年在东太湖边池塘中进行的伊乐藻等几种沉水植物的生物量、生产量测定以及竞争态势试验结果进行了分析,阐明了因收割方法不同,水草的单位面积产量及营养物质量不同;并以中位刈割方法为最佳;在竞争试验的环境条件下伊乐藻是优势种。     

伊乐藻等水生高等植物的快速营养繁殖技术和栽培方法

在太湖自然条件下,伊乐藻等7种沉水植物主要靠营养繁殖来延续和扩大种群。在浅水湖泊的生态恢复中,需要在短期内大面积恢复水生植被,营养繁殖与栽培为之提供了有效的手段。在五里湖的实验研究结果表明,伊乐藻、黑藻和金鱼藻的插枝繁殖简单易行,可以大面积操作,种源充足,栽植期长,适合于大规模繁殖和栽培。苦草、微齿眼子菜和马来眼子菜营养繁殖力较差,可以分苗移栽,但效率较低,操作比较困难。苦草地下块茎和马来眼子菜根状茎的采集和栽植更加困难,不宜采用这种繁殖与栽培方式。     

北方三省区部分水体冰下水生维管束植物研究

迄今为止,在北方冬季冰下仅发现有菹草、聚草、黄丝草、金鱼藻及扇叶水毛莨等几种水生维管束植物存活,其生物量力10—3500g/m~2,依其单位面积鲜重大小顺次为菹草、聚草、黄丝草、金鱼藻、扇叶水毛莨。明暗瓶试验结果表明冰下各水草光台毛产氧量变动于0.039-3.610mg O_2/d·g(草)之间,以菹草产氧量最大,其后顺次为扇叶水毛莨、聚草、金鱼藻。     

太湖常见3种沉水植物附着生物的生物量及潜在反硝化速率

反硝化作用是将氮素从湖泊中彻底去除的重要途径之一,对于减轻湖泊富营养化具有重要意义。为了探究太湖沉水植物附着生物的生物量、潜在反硝化速率变化规律及其与环境因素的关系,在沉水植物生长盛期(7月),以太湖沉水植物主要分布区域东部湖湾作为采样区域,研究了太湖常见的3种沉水植物上附着生物的生物量,并利用乙炔抑制法测定沉水植物上附着生物的潜在反硝化速率,分析了太湖沉水植物附着生物的生物量及其潜在反硝化速率的主要影响因素。结果表明,太湖常见的3种沉水植物单位体表面积附着生物的生物量(AFDM)在0.037~0.789 mg/m²之间,均值为(0.389±0.261) mg/m²,沉水植物上附着生物的生物量存在空间差异,最大值出现在贡湖湾G1采样点((0.794±0.007) mg/m²),最小值出现在胥口湾X1采样点((0.041±0.005) mg/m²)。太湖沉水植物单位体表面积附着生物的潜在反硝化速率在3.09~58.80 μmol/(m²·h)之间,均值为(24.75±5.96)μmol/(m²·h)。太湖沉水植物附着生物的潜在反硝化速率存在空间差异,其中最大值出现在贡湖湾G1采样点((58.80±20.20) μmol/(m²·h)),最小值出现在胥口湾X1采样点((3.09±1.79) μmol/(m²·h))。相同条件下,沉水植物附着生物的生物量及潜在反硝化速率因植物种类的不同而存在差异,狐尾藻(Myriophyllum spicatum)上的附着生物的生物量及潜在反硝化速率显著高于苦草(Vallisneria natans)。相关性分析结果表明,沉水植物上附着生物的生物量与水体氮磷浓度相关。沉水植物附着生物的潜在反硝化速率与附着藻类的生物量、水体溶解有机碳及pH存在显著相关关系,这3种因子可以解释81.2%的沉水植物附着生物潜在反硝化速率变化,本研究结果可为进一步研究浅水湖泊脱氮过程及富营养化治理提供一定的理论依据。     

顶芽、节数和埋藏深度对六种沉水植物断枝再生能力的影响

研究了顶芽、节数和埋藏深度对穗花狐尾藻、黑藻、篦齿眼子菜、菹草、金鱼藻和轮藻等6种沉水植物断枝再生能力的影响.结果表明,顶芽显著抑制了菹草的断枝再生能力,但是对其它5种植物没有显著影响;随着节数增加,断枝萌生再生枝和根的能力显著增强,总体上,5节以上的断枝具有明显更强的再生能力;穗花狐尾藻和6节以下的黑藻在埋藏条件下没...     

西洞庭湖沉水植物分布格局对环境因子及水文情势差异的响应

沉水植物是湖泊生态系统的重要组成部分,其生产力和分布格局受环境因子特别是水文情势决定.洞庭湖是长江流域重要的大型通江湖泊,近年来受人为干扰和气候变化影响,水文节律与水质等环境因子发生改变,导致沉水植物出现衰退现象,急需开展科学恢复,因此有必要对洞庭湖沉水植物深入研究.本研究选取西洞庭湖为研究区域,于2018年和2019年夏季调查了12处典型生境、98个样点的沉水植物与水深、透明度等11个环境因子,采用独立样本T检验和冗余分析方法对沉水植物与环境因子的关系进行分析,对比年际水文情势变化的影响.结果表明：1）西洞庭湖沉水植物主要在水深较浅、水质更优、水体更为稳定的半阻隔子湖和自由连通的湖湾区分布,在河道及水位波动较大的区域分布较少,有、无沉水植物分布样点间存在显著差异的环境因子为水深、透明度、底泥总磷和pH;2）在有沉水植物分布的样点,沉水植物生物量与pH、水深和水体总磷呈显著相关关系;3）自然连通的季节性淹没湖泊沉水植物生物量在2018年高于2019年,可能与2019年5—8月沉水植物关键生长期出现的涨水过程有关,持续的高水位对沉水植物的生长产生了不利影响.维持自然水文节律、湖泊生境异质性与自由连通性、健康的水质等是恢复西洞庭沉水植物的关键,建议在水深低于3 m、营养盐浓度适中、流速及风浪较小的湖湾区或半阻隔湖泊开展沉水植物恢复.     

不同沉水植物叶片附着细菌群落多样性及网络结构差异

沉水植物叶表附着大量细菌,与沉水植物构成了复杂的共生体系.叶片附着细菌是水生态的重要组成部分,能影响沉水植物自身生长和水体物质循环过程.目前,对于沉水植物多样性对植物叶片附着细菌群落的影响知之甚少.本研究比较了不同沉水植物物种多样性对浮游细菌和叶片附着细菌群落的影响,同时探究不同植物——苦草(Vallisneria natans)、穗状狐尾藻(Myriophyllum spicatum)、微齿眼子菜(Potamogeton maackianus)和黑藻(Hydrilla verticillata)叶片附着细菌的群落结构和多样性特征.结果表明,浮游细菌和叶片附着细菌的群落α多样性和β多样性具有显著差异.与单一植物物种体系相比,高植物物种多样性体系中植物叶片附着细菌群落α多样性较高.在高植物物种多样性体系中,黑藻叶片附着细菌群落的α多样性显著较高而β多样性显著较低,苦草叶片附着细菌群落的α多样性较低.沉水植物叶片附着细菌群落优势菌群属于变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes).高植物物种多样性体系中苦草的物种共现网络最具模块性.嗜甲基菌(g_Methylophilus)、红杆菌(f_Rhodobacter)、黄杆菌(g_Flavobacterium)是物种共现网络的关键物种.本文研究植物物种多样性对淡水湖泊细菌群落结构的影响,并强调宿主植物对附着细菌群落的重要选择作用,加深对细菌群落在水生植物叶片定殖机制的理解.     

Effect of submerged aquatic vegetation on turbulence induced by an oscillating grid

In wetlands wind-induced turbulence significantly affects the bottom boundary, and the interaction between turbulence and plant canopies is therefore particularly important. The aim of this study is to advance understanding of the impact of this interaction in submerged aquatic vegetation (SAV)¹ on vertical mixing in a fluid dominated by turbulence. Wind-generated turbulence was simulated in the laboratory using an oscillating grid. We quantify the vertical distribution of turbulent kinetic energy (TKE)² above and within different types of vegetation, measured by an acoustic Doppler velocimeter. Experimental conditions are analysed in two canopy models (rigid and semi-rigid) with seven solid plant fractions (SPFs)³, three stem diameters (d)⁴ and three oscillation grid frequencies (f)⁵ and four natural SAVs (Cladium mariscus, Potamogeton nodosus, Myriophyllum verticillatum and Ruppia maritima).     

不同生长型沉水植物配置对生物量积累和水质净化效果的影响

种植水生植物,尤其是沉水植物,是目前广泛应用于受损水体的最主要的生态修复方法之一.研究不同生长型沉水植物组合对水体理化因子的影响及营养物质的去除效率可为受损水生生态系统修复提供重要的科学依据.本研究以我国水体修复中常用的3种不同生长型沉水植物苦草(Vallisneria natans)、黑藻(Hydrilla vertiillata)和穗状狐尾藻(Myriophyllum spicatum)为研究对象,采用1种生长型种植和2种生长型及3种生长型混种模式,研究不同生长型沉水植物组合及其不同生长阶段对实验系统水质指标及氮、磷等营养物质去除率的影响.结果表明,所有植物组合处理均显著提高了系统中总氮、总磷和氨氮去除率;在实验前中期总氮、总磷和氨氮去除率最高.从本实验受试物种组合来看,1种和2种生长型组合比3种生长型组合具有更高的生物量累积量和总氮去除率.Pearson相关性分析显示,实验系统中的pH、DO浓度与植物总生物量呈显著正相关,总氮、总磷、氨氮浓度均与植物总生物量呈显著负相关.建议在受损浅水水生态系统修复过程中,根据生态修复不同阶段考虑不同生活型、生长型和功能群的水生植物组合;在生态修...     

河北邢台水位抬升现象的水化学成因分析

2018年9月以来,河北省邢台市出现了地下水位大幅回升、多口干涸泉眼复涌等宏观异常现象。为判定异常现象是否与区域内构造活动和地下应力改变有关,2019年4～6月进行了3期现场调查,并对3口灌溉井和6处地表水进行水样采集,分析了水化学离子浓度和氢氧稳定同位素等水化学数据。结果表明,3口灌溉井具有地表水的特征,补给来源相似且与地下水存在一定的水力联系;受区域煤矿资源丰富及人类活动的影响,水体中富含SO_4~(2-)离子。结合异常出现前的生态补水资料,分析认为2018年9月以来河北省邢台市水位抬升现象可能是由邢台地区生态补水引起的,与区域内构造活动和地下应力改变没有直接联系,排除其是地震宏观前兆的可能。     

沉水植物生态修复对西湖细菌多样性及群落结构的影响

沉水植物的重建是湖泊富营养化修复的关键措施之一.本研究利用在杭州西湖进行的沉水植物生态修复工程,应用基于聚合酶链式反应的变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)及分子克隆等手段,研究种植菹草和苦草对水体中细菌多样性及群落结构的影响.未进行沉水植物生态修复的湖区细菌以Bacteroidetes(42.9%)、Betaproteobacteria(30.8%)和Verru-comicrobia(14.3%)为主.而种植菹草和苦草后,Bacteroidetes所占的比例分别减少到12.7%和5.3%;Betaproteobacteria则分别提高到52.4%和59.5%;Alphaproteobacteria由4.4%分别提高到19.0%和12.8%.种植菹草后Verrucomicrobia所占比例大幅降低,而种植苦草对Verrucomicrobia的影响不大.沉水植物修复不仅可以改善水质,同时也可以显著提高水体中细菌的多样性,改变细菌的群落结构.     

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.     

基于多种方法的宝坻新井水位异常分析

针对天津宝坻新井(117.4°E, 39.7°N)水位阶变异常, 选取该井及周边水体进行水化学分析, 结果表明宝坻新井水主要为大气降水成因, 存在一定的水岩作用, 周边水体与宝坻新井水之间没有明显水力联系; 采用有限单元法模拟了水坝泄水对宝坻新井的加卸载影响, 结果显示水坝泄水的应变量不足以引起宝坻新井水位的大幅阶变; 通过调和分析及含水层参数计算可知2017年以来宝坻新井潮汐参数及含水层水文介质参数未发生明显变化。 据此推测, 宝坻新井水位异常可能与局部应力小幅调整过程中宝坻断裂及其次级断裂蠕动有关。 本文采用的多种方法结合的异常分析思路可为今后判别地下水位异常干扰提供参考。     

东太湖水生植物生物质腐烂分解实验

以东太湖挺水植物、浮叶植物、沉水植物优势种的茎叶为实验材料,并引入原位底泥中的微生物。在室内开展了为期1周年的水生植物生物质腐烂分解实验,对总重量以及碳、氮、磷的消减过程特征进行了分析研究,结果表明,浮叶植物腐烂分解速度快,周年腐烂分解率高;沉水植物初期腐烂分解速度较快,但周年腐烂分解率较低;挺水植物腐烂分解过程比较缓慢,挺水植物和浮叶植物生物质的周年腐烂分解率在70%以上,沉水植物则不到50%,在前期,水生植物生物质所包含的磷优先释放出来。     

Numerical modeling of local scour at a submerged weir with a downstream slope using a coupled moving-mesh and maskedelement approach

This paper presents a model for local scour at submerged weirs with downstream slopes that uses a coupled moving-mesh and masked-element approach.In the developed model,the fluid-sediment interface is tracked using a moving-mesh technique,and the effects of the structure on the hydrodynamics and bed morphology are resolved using a masked-element technique.Compared to traditional sediment scour models,based on the moving-mesh technique,the present model has the advantage of allowing for a simpler setup of the computational grids and a larger-amplitude deformation.Laboratory experiments on local scour at a submerged weir with a downstream slope were conducted,which provided bed profiles at different time instants.The results obtained by the present model are compared to the experimental data.The comparisons demonstrate the performance of the model in satisfactorily predicting local scour at a submerged weir with a downstream slope.The model was further modified and employed to carry out additional computations to investigate the influence of various parameters and sub-models.     

洞庭湖湿地柳属木本植物与薹草属草本植物群落土壤与水环境特征

木本与草本是植物存在的两种主要生活型,生态功能差异明显,尤其在植物被周期性洪水淹没的湿地生态系统中.为此,以洞庭湖湿地二门闸、五门闸、藕池河口、白沙大桥4个研究点的原生柳属木本植被与薹草属草本植被为研究对象,通过对枯水期土壤理化性质与汛期水流速度、水环境的对比监测,揭示两者生态防护功能的差异.对土壤粒径组成而言,在二门闸与白沙大桥2个研究点,木本与草本植物群落土壤样本之间无显著差异;而在五门闸与藕池河,与草本植物相比,木本植物导致土壤上层(0~30 cm)与下层(60~90 cm)粉粒含量降低,砂粒含量增加,中层(30~60 cm)黏粒与粉粒含量增加,砂粒含量降低.对土壤化学性质而言,木本植物总体上导致土壤有机质与全氮含量升高,而对全磷与全钾含量无显著影响.与草本植物相比,木本植物能显著减缓水流速度,提高水体氧化还原电位与溶解氧浓度,而对水温与p H值无明显影响.可见,洞庭湖湿地木本与草本植物生活型的差异,是导致二者土壤与水环境特征差别的主要原因,与草本植物相比,木本植物具有更强的生态防护功能.