江西省浅水湖泊大型底栖无脊椎动物多样性特征和影响因素

2019年春、秋两季,对江西省76个湖泊的底栖动物进行了调查,在分析其群落结构和多样性的基础上,探讨了多样性与环境因子间的关系,旨在确定影响大型底栖无脊椎动物多样性的重要环境因子,以期为江西省湖泊的精准化管理提供科学依据和技术支持。两次调查共检出140个分类单元,以水生昆虫和软体动物为主,摇蚊类物种数占水生昆虫物种数的53.62%。富营养指示种(长足摇蚊属一种和摇蚊属一种)为春、秋两季的优势分类单元,湖沼典型种(长足摇蚊属一种、摇蚊属一种、石田螺属一种、苏氏尾鳃蚓和霍甫水丝蚓)的丰度变化导致了群落结构的季节变化。大型底栖无脊椎动物α多样性水平较低,基于PLSR和PLS-SEM的分析结果表明,影响大型底栖无脊椎动物多样性指标的环境因子既与藻类种群动态密切相关,也与水质状态有关。大型底栖无脊椎动物多样性与藻类种群状态存在稳定的联系,不受季节因素的影响,过高的藻类丰度不利于大型底栖无脊椎动物多样性的提高,而较好的水质状况有利于大型底栖无脊椎动物多样性的提高。为保护江西省湖泊大型底栖无脊椎动物资源,应在具有渔业养殖功能的湖泊和城镇湖泊中进行水生植物的修复工作,使藻型湖泊向草型湖泊方向演化;对一...     

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.     

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．     

黄河三角洲平原型水库大型底栖动物对磷的积累效应

2003年春、夏、秋季对黄河三角洲7座平原型水库进行了4次调查,发现:1)由摇蚊科幼虫和水蚯蚓构成的大型底栖动物,体内磷含量随底泥沉积磷的增加而增加(P<0．000),底柄动物对沉积磷的积累系数亦随沉积磷含量的增加而增加(p<0．000);2)4、5月份摇蚊幼虫在底栖动物体所占不同比例(20％-100％),没有显示与底柄动物体内磷含量任何关系;3)底栖动物含磷量与水层总磷无显著相关关系;4)底柄动物生物量与沉积总磷仅4月份有相关(p<0．10),其中摇蚊幼虫生物量与沉积磷量相关显著(P<0．05),总体上,水库底柄动物最高生物量随沉积磷增加而增加;5)底栖动物生物量与水层总磷无相关关系,但去掉底层鱼产量高的水库后,8月份二者有显著相关关系(p<0．03),且总体底栖动物最高生物量也随水层总磷增加而增加．认为:1)由摇蚊科幼虫和水蚯蚓构成的大型底柄动物对磷的积累以及摇蚊幼虫的生物量均与水体磷负荷有密切关系;2)摇蚊幼虫和水蚯蚓含磷量(干重)差异不明显;3)以摇蚊幼虫为主的底栖动物对磷的积累主要来自沉积磷的影响,受季节的影响相对较弱;4)底栖动物生物量主要受水层总磷的控制,也受鱼类摄食以及摇蚊幼虫个体羽化时间不一致的影响．     

蓝藻生消对巢湖沉积物phoD碱性磷酸酶基因细菌群落结构的影响

phoD基因编码的碱性磷酸酶驱动沉积物有机磷矿化并释放生物可利用磷,促进了富营养化湖泊蓝藻的生长与暴发,但对富营养化湖泊蓝藻生消周期phoD基因细菌群落动态变化的认识依然有限.本文研究了中国典型富营养化湖泊巢湖蓝藻生消过程沉积物碱性磷酸酶活性（APA）、phoD基因细菌多样性和群落结构的动态变化及其与环境的关系.结果显示：巢湖沉积物APA活性在蓝藻生长与暴发阶段显著升高,且与水温、pH、溶解氧（DO）等环境因子显著相关.蓝藻生消各阶段沉积物phoD基因细菌群落的优势菌属均由Pseudonocardia和Friedmanniella构成;与蓝藻潜伏期和衰亡期相比,生长初期与暴发期大多数样点沉积物Pseudonocardia的丰度显著降低而Friedmanniella显著升高.携带phoD基因的菌属丰度呈显著的时空变化,其中菌属丰度的空间异质性较高.蓝藻生长初期与暴发期的phoD基因细菌群落的Ace指数与Shannon多样性指数显著大于潜伏期与衰亡期.研究表明,携带phoD基因细菌群落结构的变化主要受APA、DO、叶绿素a、水温、总磷以及无机磷的驱动;春季蓝藻的生长消耗大量上覆水溶解性无机磷,激发了沉积物APA活性并诱发Friedmanniella生长从而缓解水体磷限制.     

固定化氮循环细菌修复城市湖泊水体脱氮效果及N2O排放

利用从镇江金山湖天然水体中筛选分离出的土著氨化、亚硝化、硝化和反硝化细菌,将氮循环细菌固定化后在金山湖示范工程区进行水体脱氮净化效果研究.结果表明,运行一段时间后水质明显得到改善,氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮以及总氮浓度均显著下降,氨氮浓度指标达到国家水质Ⅰ类标准,总氮浓度指标达到水质Ⅱ类标准.同时,对湖泊水体的N_2O气体排放通量进行了检测,结果显示,随着实验的进行,金山湖区的N_2O气体排放通量逐渐升高,4月份的平均值为23,51μg/(m~2·h)、5月份的平均值为29.52μg/(m~2·h)、6月份的平均值为59.10μg/(m~2·h).水质氮素指标以及N_2O气体排放通量数据说明利用微生物固定化载体强化净化技术对城市湖泊水质净化具有显著效果和重要意义.     

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.     

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.     

富营养深水水库底栖动物群落与浮游生物相关性分析

底栖动物和浮游生物通过食物网发生复杂的交互作用,是水库生态系统物质循环的重要组分.南湾水库和汤浦水库均为存在富营养化现象的深水水库,具有较长时间的水温分层期.本文选取这两座供水水库为对象,比较其水体营养状态、底栖动物的群落结构、现存量和多样性.通过群落状态指数(IICS)定量评估底栖动物群落状态,并采用PLS模型、Spearman秩相关以及回归图探讨浮游生物各类群密度与IICS的关系.研究结果显示,南湾水库富营养程度高于汤浦水库,寡毛类在南湾水库占据优势地位,摇蚊类在汤浦水库数量上占优.南湾水库以收集者为主,其数量占比远高于汤浦水库.深水水库通常存在较强的热分层,富营养化会加重水库底部的缺氧或厌氧状态,导致底栖动物遭受周期性的缺氧扰动,影响种类多样性和现存量,改变浮游生物类群与底栖动物群落的相关性,因此底栖动物群落与浮游生物的相关性能够提供判断水库富营养化程度的重要信号,进而为水库管理方提供更多有价值的参考信息.     

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...     

城市河道黑臭底泥对挺水植物光合荧光特性的影响

城市河道黑臭现象日益严重,探讨常见湿地植物在黑臭底泥中的生长,有利于为河道修复物种选择提供科学依据.研究黑臭底泥对3种常见湿地植物——菖蒲(Acorus calamus)、美人蕉(Canna indica)及慈姑(Sagittaria sagittifolia)生长状况和叶片叶绿素荧光参数的影响.结果表明:菖蒲和美人蕉在第30~40 d时生物量增量明显降低,慈姑的生物量增量在整个实验中持续增加;通过比较3种湿地植物的荧光参数可知,菖蒲和美人蕉的光化学淬灭系数(q P)、相对光合电子传递速率(r ETR)值在第10 d时达到最大,分别为41.33μmol/(m2·s)和68.60μmol/(m2·s),后30 d一直下降;慈姑q P、r ETR值在第30 d时增加;在第40 d时,美人蕉q P值下降,非光化学淬灭系数(q N)值上升,叶片有较强的热耗散能力,而菖蒲的q P、q N值同时下降,黑臭底泥对菖蒲叶片的光合系统PSⅡ造成伤害.这说明黑臭底泥对菖蒲和美人蕉的光合能力产生较长期抑制,而慈姑可较快适应黑臭底泥的胁迫.因此利用湿地植物修复黑臭河道时,可优先选择慈姑,其次是美人蕉,最后是菖蒲.     

Determination of the Geopotential Scale Factor from TOPEX/POSEIDON Satellite Altimetry

The geopotential scale factor R _o = GM/W _o (the GM geocentric gravitational constant adopted) and/or geoidal potential Wo have been determined on the basis of the first year's (Oct 92 – Dec 93) ERS-1/TOPEX/POSEIDON altimeter data and of the POCM 4B sea surface topography model: R _o °=(6 363 672.58°±0.05) m, W _o °=(62 636 855.8°±0.05)m ² s ^–2 . The 2°–°3 cm uncertainty in the altimeter calibration limits the actual accuracy of the solution. Monitoring dW _o /dt has been projected.     

近30 a云贵高原湖泊表面水体面积变化遥感监测与时空分析

以云贵高原湖泊近30 a来的TM、ETM~+和OLI遥感影像为数据源,采用归一化水体指数(NDWI)、改进归一化水体指数(MNDWI)、新型水体指数(NWI)、增强型水体指数(EWI)和自动水体提取指数5种水体指数提取了1985—2015年云贵高原10个湖泊表面水体面积,并对各种算法进行精度对比分析.针对湖泊各自特点采用不同的水体指数提取其表面水体面积,并进行水体面积变化时空分析.结果表明:云贵高原湖泊表面水体面积总体呈现先增加后缩减趋势,1985—1995年湖泊表面水体面积增加了30.86 km~2,1995—2015年湖泊水体表面面积减少了48.12 km~2,其中,面积变化最大的是杞麓湖与异龙湖.对云贵高原湖泊表面水体面积变化与该区域的年降水量、蒸发量、平均气温、流域植被覆盖面积和人类活动时空进行相关分析,结果表明:1)高原湖泊对区域气候变化的响应具有明显的空间差异性,云贵高原湖泊的表面水体面积与气候相关性较显著,气温升高引起蒸发加速,降水量下降,湖面不断缩小,与逐年上升的气温呈负相关,与逐年波动上升的蒸发量呈负相关,与逐年减少的降水量呈正相关;2)云贵高原湖泊各流域的植被覆盖面积与湖泊面积变化相关性较弱;3)人类活动是影响湖泊面积变化的重要因素,大肆围湖造田、围湖养殖以及旅游开发等人类活动直接导致云贵高原湖泊面积的锐减,并对湖泊生态环境产生重要影响.     

Cloning and developmental expression of kinesin superfamily7 (kif7) in the brackish medaka (Oryzias melastigma), a close relative of the Japanese medaka (Oryzias latipes)

kif7 is a member of the kinesin superfamily members which are molecular motor proteins that move along microtubules in a highly regulated manner through ATP hydrolysis. In this paper, we report on the cloning of the Oryzias melastigma kif7 (omkif7) using primers designed according to the Japanese medaka (Oryzias latipes) database. The cloned omkif7 has an open reading frame of 3762bp and is deduced to encode a polypeptide of 1254 amino acids that possesses the putative ATP-binding and microtubule-binding motifs in its motor domain at the N-terminal region. We characterized the cloned omkif7 by comparison with the zebrafish kif7. Both omkif7 and zebrafish kif7 are shown to be expressed in all embryonic stages and adult tissues examined with higher expression level in the testis and ovary. Whole-mount in situ hybridization revealed that the expression of omkif7 is ubiquitous during the early stages of embryonic development, but became more restrictive and localized to the brain, fin bud and eye at later development. This study suggested that the brackish O.melastigma can serve as a good seawater model organism for developmental studies by utilizing the resources developed from its close relative of the Japanese medaka.     

Species differences in stomatal control of water loss at the canopy scale in a mature bottomland deciduous forest

In order to evaluate factors controlling transpiration of six common eastern deciduous species in North America, a model describing responses of canopy stomatal conductance (G_S) to net radiation (R_N), vapor pressure deficit (D) and relative extractable soil water (REW) was parameterized from sap flux data. Sap flux was measured in 24 mature trees consisting of the species Carya tomentosa, Quercus alba, Q. rubra, Fraxinus americana, Liriodendron tulipifera, and Liquidambar styraciflua in a bottomland oak-hickory forest in the Duke Forest, NC. Species differences in model coefficients were found during the 1997 growing season. All species showed a reduction in G_S with increasing D. R_N influenced G_S in the overstory shade intolerant L. styraciflua to a larger extent than the other species measured. In addition, despite a severe drought during the study period, only L. tulipifera showed a decline in G_S with decreasing REW. The primary effect of the drought for the other species appeared to be early autumn leaf senescence and abscission. As a result, despite the drought in this bottomland forest accustomed to ample water supply, maximum daily transpiration (1.6 mm) and growing season transpiration (264 mm) were similar to a nearby upland forest measured during a year of above average precipitation. These results may aid in assessing differences in water use and the ability of bottomland deciduous species to tolerate alterations in the frequency or amount of precipitation. Results also suggest little variation in water use among forests of similar composition and structure growing in different positions in the landscape and subjected to large interannual variation in water supply.     

外来种福寿螺(Pomacea canaliculata)对3种沉水植物的牧食偏好及水体理化因子的响应

外来种福寿螺(Pomacea canaliculata)相较我国本土螺类其牧食量更大且繁殖速度更快,对栖息地水生植物的现存量和实施水生植被恢复的生态治理工程的成功性可能构成威胁,目前对福寿螺影响浅水湖泊沉水植物的重建缺乏足够的研究.本文通过设置不同沉水植物种类组合系统,研究福寿螺对3种常用于浅水富营养化湖泊治理的沉水植物密刺苦草(Vallisneria denseserrulata)、轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)、穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)的牧食偏好以及不同植物配置系统理化因子的响应变化,结果表明福寿螺对沉水植物植株附着偏好为密刺苦草轮叶黑藻穗花狐尾藻,而牧食破坏强度为轮叶黑藻穗花狐尾藻密刺苦草,轮叶黑藻最容易受到福寿螺牧食影响而快速消亡,穗花狐尾藻叶片也会被全部牧食仅剩下茎,而苦草存活受到的影响较小.福寿螺会导致轮叶黑藻+密刺苦草组合系统中总氮、氨氮、总磷、正磷酸盐浓度显著升高,而密刺苦草+穗花狐尾藻组合中总磷、正磷酸盐浓度显著升高,但是在轮叶黑藻+穗花狐尾藻组合中仅总氮浓度显著升高.研究表明福寿螺能够影响沉水植物间的竞争关系,但是3种沉水植物均不能阻止福寿螺的牧食;福寿螺牧食会显著降低沉水植物生物量,最终会影响草型清水态系统的稳定性.     

Fungal infection of Eudiaptomus gracilis (Copepoda, crustacea) in Lake Mondsee

An Aphanomyces sp. (Oomycetes) was found to be an important egg parasite of Eudiaptomus gracilis (Copepoda) in Lake Mondsee (Austria). The infection is evidenced by densely packed infection hyphae, attached with holdfasts and wrapped around the female's abdomen. The infection hyphae give rise to hyphae which penetrate the egg sac, and subsequently kill all eggs. The infection obviously has no pathogenetic effects on the egg-carrying female. Infected females appear during summer and fall, mainly in warm water layers. Infected egg clutches are found at all seasons of the year, indicating considerable birth control of the Eudiaptomus population by parasite infection. It seems possible that the actual Aphanomyces sp. is not the only parasite involved.     

PBDEs in the blubber of marine mammals from coastal areas of São Paulo, Brazil, southwestern Atlantic

Limited information is available in the literature on the levels of brominated flame retardants in the southern hemisphere. This study presents concentrations of polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) in the blubber of small cetaceans from the coast of São Paulo (Brazil), southwestern Atlantic. PBDE levels were highest in Stenellafrontalis (770 ng g⁻¹ lipid) followed by Stenobredanensis (475 ng g⁻¹ lipid), Sotaliaguianensis (65.6 ng g⁻¹ lipid), Tursiopstruncatus (64.2 ng g⁻¹ lipid) and Pontoporiablainvillei (60.3 ng g⁻¹ lipid). In general, continental shelf individuals exhibited higher contamination than inshore animals. This might be related to larger prey items consumed by continental shelf dolphins. The pattern of contamination indicates that Penta-BDE commercial mixtures are a major source of PBDEs to top predators in the southwestern Atlantic. Congeners found in Octa-BDE formulations were not detected in the investigated animals.     

1950s以来洪湖主要优势沉水植物群落变化

通过野外调查并结合历史数据对洪湖沉水植被进行长时间序列变化研究,构建自1950s以来洪湖主要优势沉水植物群落穗状狐尾藻(Myriophyllum spicatum)、微齿眼子菜(Potamogeton maackianus)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum)和轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)的群落分布图并计算其面积.结果表明:穗状狐尾藻群落面积从1950s占全湖的6%增加至1990s的65%,而后急剧下降至2010年的2%,然后又恢复至2014年的15%;微齿眼子菜群落面积从1950s的10%增至1990s的65%,然后下降至2014年的38%;金鱼藻群落面积从1980s的6%增至1990s的39%,2010年以后则稳定在25%;轮叶黑藻群落面积1950s占全湖的32%,随后急剧下降至1980s的6%,2000年以后逐步增加,至2014年为15%.1950s1990s,穗状狐尾藻、微齿眼子菜和金鱼藻群落分布范围从周边向湖心扩展,而轮叶黑藻群落从湖中心消失;2000年以后洪湖沉水植物群落分布破碎化明显.分析认为,1950s 1990s的围垦和水文过程变化,1990s 2005年的围网养殖、水生植物过度利用以及由此导致的水质恶化等,以及2006年至今开展的拆围和生态修复是导致这些变化的主要因素.建议取缔围网,控制入湖水质,提高水体透明度,促进水生植被恢复,但同时增加水位变幅,促进植物资源合理利用,避免沼泽化重演.     

Differential piscivory of the native Percichthys trucha and exotic salmonids upon the native forage fish Galaxias maculatus in Patagonian Andean lakes

The present paper analyses predation patterns, of Percichthys trucha and salmonid fish upon Galaxias maculatus in five lakes of northern Patagonia with differing community and environmental characteristics. Tank experiments were performed to evaluate relative efficiency of native and exotic predators of G. maculatus under treatments with and without cover (aquatic vegetation). Important differences were found between predators with regards to distribution and consumption of G. maculatus. Salmonids are more efficient than P. trucha in consuming G. maculatus in deep environments with scarcely vegetation; in contrast to native species they frequently use the pelagic environment. Although pelagic habitat might have served in the past as a refuge from native predators in the past, G maculatus now experiences intense predation in the pelagic zone by exotic salmonids. It is suggested that the widespread distribution of G. maculatus in Patagonian lakes may have facilitated the success of salmonids throughout Patagonia.