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．     

河流大型底栖动物对环境压力的响应:以太湖、巢湖流域为例

为了解河流大型底栖动物对环境压力的响应关系,以人类干扰程度不同的太湖流域和巢湖流域为研究区,系统调查区域内河流大型底栖动物,结合水体、沉积物理化数据及生境质量状况,运用空间分析和多元统计分析等方法,探讨了大型底栖动物多样性及典型物种对关键环境因素的响应规律.结果表明,太湖流域和巢湖流域的环境质量和大型底栖动物群落结构均差异较大,巢湖流域的生境质量优于太湖流域,巢湖流域平原区部分点位的水体营养盐(特别是氮浓度)高于太湖流域平原区.巢湖流域丘陵区的敏感型物种(主要为水生昆虫)密度远高于太湖流域丘陵区,太湖流域丘陵区的耐污型物种(寡毛纲)平均密度稍高于巢湖流域丘陵区,而巢湖流域平原区的寡毛纲霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)和苏氏尾鳃蚓(Branchiura sowerbyi)平均密度远高于太湖流域平原区.广义加性模型建立的响应关系曲线表明,栖境多样性和总氮浓度可以作为生物多样性的指示因子.铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)、椭圆萝卜螺(Radix swinhoei)、河蚬(Corbicula fluminea)、霍甫水丝蚓、苏氏尾鳃蚓、黄色羽摇蚊(Chironomus flaviplumus)等特征物种与特定环境因子的响应关系显著,这些物种也可以作为环境监测的指示物种.底栖动物环境梯度的响应曲线能够定量地描述底栖动物群落对环境因子的响应关系,有利于深入了解水体水质、营养状态及生境质量与大型底栖动物群落结构的相关关系,进而预测不同人为干扰下大型底栖动物群落结构的变化趋势和演替过程.     

南四湖底栖动物群落结构特征及其与环境因子的关系

为了解南四湖大型底栖动物群落结构特征及其与环境因子的关系,于2010年对南四湖15个采样点的底栖动物和生态环境进行4次调查研究.结果表明:共检出底栖动物23种,栖息密度和生物量为311.57 ind./m2和44.39 g/m2;群落物种优势度指数较高,优势种集中于羽摇蚊幼虫(Chironomus plumosus)和霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri),分别占个体总数的77.45%和11.39%;水生植物生物量为1613 g/m2,盖度为33%,存在显著季节变化与空间差异,但底栖动物群落特征与之无显著相关性;南四湖水域主要污染物为氮,其次为磷,最后为高锰酸钾指数;2010年度除底栖动物物种数与水体CODMn含量呈显著负相关以及栖息密度与水体相关加权综合营养状态指数呈显著正相关外,其余底栖动物群落特征与水生植物、水质理化指标及营养状态间均未表现出显著相关性;依据底栖动物Goodnight-Whitley生物指数和水质相关加权综合营养状态指数评价结果,南四湖除局部区域受到严重的外源污染外,总体为清洁-中度营养类型.     

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%.     

苏北骆马湖大型底栖动物群落结构及水质评价

2014年1-12月,对苏北骆马湖水质和大型底栖动物进行了逐月调查.根据湖区的生境特征将骆马湖划分为3个区域:采砂区域、植被区域和其他区域.对比分析不同区域水质参数和底栖动物群落结构,并利用《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)、综合营养状态指数和生物学指数对水质进行评价.结果表明,采砂区域的水深显著高于植被区域,而透明度显著低于另外两个区域;采砂区域的总氮、总磷、硝态氮和正磷酸盐浓度均显著高于植被区域,生物多样性显著低于另外两个区域.骆马湖内共采集到大型底栖动物41种,其中环节动物8种,软体动物15种,节肢动物18种.铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)、苏氏尾鳃蚓(Branchiura sowerbyi)、霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)、长角涵螺(Alocinma longicornis)是现阶段的优势种.10个监测点底栖动物的年均密度和年均生物量分别为77.19±43.59 ind./m~2和37.62±28.31 g/m~2,呈现出较高的空间异质性.生物量较密度空间差异更大,生物量在湖泊四周的监测点较高,而在湖心开阔水域较低.水质评价结果表明骆马湖水质处于中营养状态,总体属于中度污染,作为南水北调东线工程重要的调蓄湖泊以及饮用水源地和水产养殖基地,加强水环境保护不容懈怠.     

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.     

珠江三角洲养殖池塘底栖动物群落结构及水质生物学评价

珠江三角洲是我国主要的水产养殖区域之一.为了解珠江三角洲鱼类养殖池塘底栖动物群落结构,进而评价养殖水体水质状况,于2016年7-8月对6种养殖模式30口池塘底栖动物及其环境因子进行调查.结果表明:1)共采集底栖动物18种,隶属于3门14属,其中寡毛类和水生昆虫均为7种,软体动物为4种.优势种为克拉泊水丝蚓(Limnodrilus claparedeianus)、水丝蚓属一种(Limnodrilus sp.)和摇蚊属一种(Chironomus sp.)等耐污种类.2)6种养殖模式池塘底栖动物平均种类数无显著差异,但其密度和生物量却存在显著差异,杂交鳢Y(杂交鳢幼鱼)和杂交鳢C(杂交鳢成鱼)养殖池塘均显著高于其他4种养殖模式池塘.3)皮尔逊相关分析结果表明,影响珠江三角洲池塘底栖动物密度和生物量的主要因素是总氮(TN)和总磷(TP).两个主要分类群中,寡毛类密度和生物量仅与TN浓度呈显著正相关,而摇蚊幼虫却与TN和TP浓度均呈显著正相关.4)采用Shannon-Wiener多样性指数、Margalef多样性指数和Biotic Index生物指数对6种养殖模式30口池塘水质进行评价,结果表明Shannon-Wiener多样性指数不宜应用于珠江三角洲池塘的水质评价,Margalef多样性指数和Biotic Index生物指数的评价结果均表明杂交鳢Y、杂交鳢C以及草鱼池塘全部处于重度污染,而大口黑鲈S(投喂饲料)、大口黑鲈S+B(投喂饲料+冰鲜鱼类)和罗非鱼池塘大部分处于重度污染,少数处于中度污染.     

太湖大型底栖动物群落结构与水环境生物评价

于2014年冬季和夏季调查太湖全湖116个样点的大型底栖动物,分析其群落结构及与环境因子的关系.共记录底栖动物55种,隶属3门7纲18目27科52属,底栖动物的平均密度和生物量分别为405.5 ind./m2和146.6 g/m2.优势度分析表明,河蚬(Corbicula fluminea)、铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)、霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)、太湖大螯蜚(Grandidierella aihuensis)、寡鳃齿吻沙蚕(Nephtys oligobranchia)和拟背尾水虱属一种(Paranthura sp.)是太湖大型底栖动物的优势种.基于环境因子聚类分析,可将全湖分为3个区:敞水区、水生植被区和富营养区.方差分析表明各湖区间环境因子差异显著.统计分析表明,3个区底栖动物群落结构相似性低,差异显著.典范对应分析表明,水深、总氮、总磷、铵态氮、水生植物、溶解性有机碳和沉积物中值粒径与大型底栖动物群落结构显著相关.K-优势曲线、物种多样性指数显示,从水生植被区→敞水区→富营养区,营养水平增加,底栖动物多样性逐渐降低,生物量逐渐升高.研究结果表明营养水平、底质类型以及水生植被的分布是决定太湖大型底栖动物群落结构及多样性的关键因子.     

辽河流域太子河大型底栖动物群落与水环境因子关联性的量化分析

大型底栖动物群落结构与水环境因子具有较强的响应关系,为了量化分析大型底栖动物群落水环境因子适宜状态以及响应关系,在太子河进行3次流域水生态调查,共获得136个站位的生态数据,通过筛选得到水环境驱动因子,并利用加权平均回归分析和临界点指示类群分析的方法,探究大型底栖动物群落物种、不同多样性水平以及功能摄食类群水环境驱动因子的最适值和阈值.结果显示,显著影响大型底栖动物群落结构的水环境因子是溶解氧、电导率、总氮.大型底栖动物敏感种的溶解氧最适值较高,耐污种较低;敏感种的电导率和总氮最适值较低,耐污种较高;大型底栖动物群落多样性水平Shannon-Wiener指数(0-1]区间的溶解氧最适值最低,(3-4]区间的溶解氧最适值最高,各Shannon-Wiener指数区间电导率和总氮最适值排序为:(0-1]区间(1-2]区间(2-3]区间(3-4]区间;在5个功能摄食类群中溶解氧最适值最高和最低分别为撕食者和直接收集者,电导率最适值最高和最低分别为直接收集者和过滤收集者,总氮最适值最高和最低分别为直接收集者和刮食者.大型底栖动物敏感种的溶解氧阈值高于耐污种类群与其他物种,而敏感种的电导率和总氮阈值低于耐污种和其他物种;大型底栖动物群落多样性水平Shannon-Wiener指数(0-1]区间与溶解氧阈值呈负响应关系,而与电导率和总氮阈值呈正响应关系,(1-2]区间、(2-3]区间、(3-4]区间与溶解氧阈值呈正响应关系,而与电导率和总氮阈值呈负响应关系;溶解氧指示的大型底栖动物功能摄食类群为撕食者,且呈正响应关系,而电导率和总氮指示的功能摄食类群都包括过滤收集者、刮食者、撕食者,且呈负响应关系,其中刮食者的电导率和总氮阈值均最高.研究表明,通过分析大型底栖动物群落水环境因子的最适值和阈值,能以数据的形式量化反映大型底栖动物群落与河流水环境因子的响应关系,对河流生态环境的保护和修复具有重要的指导意义.     

长江中下游浅水湖泊5种常见底栖动物碳、氮、磷化学计量特征

研究长江中下游地区浅水湖泊5种常见大型底栖动物(铜锈环棱螺、河蚬、苏氏尾鳃蚓、摇蚊属幼虫及中国长足摇蚊)碳、氮、磷化学计量特征,样品采集于多个不同营养水平湖泊.底栖动物碳、氮、磷元素含量的变化范围分别为31.6%~60.7%、5.2%~12.1%及0.41%~2.28%,碳氮比、碳磷比和氮磷比的变化范围分别为4.4~8.9、55~314及9.9~40.1,其中磷元素含量变化最大并是导致N∶P变化的主要原因.不同种类底栖动物元素组成具有显著差异,碳、氮、磷最高平均值分别出现在河蚬(48.4%)、苏氏尾鳃蚓(10.4%)及河蚬(1.09%).铜锈环棱螺(除氮磷比)和河蚬元素组成在不同营养水平湖泊间具有显著差异,重富营养湖泊太湖氮和磷含量最高.相关分析发现铜锈环棱螺及河蚬磷含量和氮磷比与营养状态指数显著相关,表明铜锈环棱螺和河蚬的碳、氮、磷化学计量特征并非保持严格的动态平衡.     

近30年三江源地区湖泊变化图谱与面积变化

以近30年的40景Landsat MSS/TM/ETM+、CBERS CCD遥感影像为数据源,采用植被指数法结合人工目视解译,分为四个时期对三江源地区湖泊进行了遥感水体检测.选取面积在15km2以上、总面积占研究区湖泊总面积的90%左右的24个湖泊作为典型湖泊,建立该地区湖泊的变化图谱,并引入湖泊萎缩强度指数对湖泊的面积变化及空间分布特征进行分析.结果表明,以第三时期(1999-2002年)为界,这24个湖泊总体上经历了先萎缩后扩张的过程,且萎缩的程度大于扩张的程度,近30年来湖泊总面积缩小了65.76km2.本文研究结论可为三江源地区对气候变化响应研究提供参考,并对区域水资源合理利用提供科学依据.     

Periphyton and sphagnicolous protists of dystrophic bog lakes (Brandenburg, Germany): II. Characteristic species and trophy of the lakes

Glass-slides were exposed in four different bog lakes located in great forest areas in Northern Germany, about 100 km north of Berlin, in order to examine the protist community of these dystrophic, acid lakes. Species composition and succession of the periphyton were studied during one year. The four investigated bog lakes exhibit similar species compositions, most of the species were present in each of the four lakes. The periphyton was composed of a great variety of protist species. Specimens of all major flagellated protists and of most of the ciliate taxa were found on the slides. Many of these species are ubiquitous. Some species, however, like the flagellates Spongomonas sacculus, Rhipidodendron huxleyi, Cyathobodo sp., and Pseudodendromonas vlkii as well as the ciliates Ophrydium hyalinum, Leptopharynx costatus, Uroleptus caudatus, and Platyophrya sphagni are found more frequently in acid waters. A regular and common occurrence of these species partly characterizes the acid Sphagnum bogs. Besides that, common species like Bodo spp., Cryptomonas spp., Goniomonas truncata, Chilodonella uncinata, Vorticella sp., and Cyrtolophosis mucicola are represented in the periphyton. Examinations of the testate amoebae in the Sphagnum mats show a very different species composition compared to earlier studies.

The investigated bog lakes revealed mesotrophic conditions. In the upper regions of the Sphagnum mats and in the center of the larger bog lakes, oligotrophic conditions still prevail. The lower regions of the Sphagnum mat and the smaller lakes, however, are influenced by the partly degradation of plants and the run-off water from surrounding land. In comparison to earlier studies, the species composition indicates a beginning eutrophication of the bog lakes. A direct anthropogenic impact can be excluded.     

中国湖泊综合分类原则、级别划分及分类程序之初探

在略述了国内外湖泊分类研究现状的基础上,探讨了开展我国湖泊综合分类的原则、级别划分以及综合分类所应该遵循的程序。主导因素与综合因素相结合,建立分类的主导标志,是湖泊综合分类系统中高层次分类的关键;区域相似性（相对一致性）与差异性的对比分析是低层次分类的重要环节。在此基础上,还应充分考虑到人类经济活动的方式与强度对湖泊诸自然因素的影响,以便使湖泊综合分类工作既具有理论上的意义,同时又具有实用价值。级     

Freshwater snail communities and lake classification. An example from the Åland Islands, southwestern Finland

The freshwater snail fauna in 51 lakes on the Åland Islands was investigated. By means of cluster analysis it appears that lakes may be divided into four groups on the basis of snail species composition. The lakes of the four groups show a spatial distribution which is related to topographical differences, terrestrial vegetation and land use. Snails may be divided on the basis of water hardness into hard water species and calcium indifferent species or into demanding and modest/indifferent species when clustering is based on presence/absence.     

1975-2007年中亚干旱区内陆湖泊面积变化遥感分析

中亚干旱区内陆湖泊的湖面变化反映了气候波动和人类活动对流域水文过程的影响.本文以中亚干旱区平原区尾闾湖泊、吞吐湖泊和高山湖泊三类典型内陆湖泊为研究对象,利用1975-2007年Landsat遥感影像,基于归一化水体指数提取湖泊水域边界信息,分析近30年来内陆湖泊湖面变化特征.结果表明,近30年来,研究区内有超过一半的内...     

Comparisons of wetland and drainage lake influences on stream dissolved carbon concentrations and yields in a north temperate lake-rich region

Processes occurring at various scales interact to influence the export of organic carbon from watersheds to freshwater ecosystems and eventually the ocean. The goal of this study was to determine if and how differences in wetland extent and presence of lakes influenced dissolved organic carbon (DOC) concentrations and yields in streams. We monitored stream flow, DOC and dissolved inorganic carbon concentrations periodically for 2 years at four sites with forested watersheds, four sites with wetland watersheds, and four sites with wetland watersheds that also contained in-network lakes. As expected, the presence of wetlands resulted in higher DOC concentrations and yields, but the impact of lakes was less clear on the magnitude of DOC concentrations and yields. With respect to temporal dynamics, we found positive relationships between stream flow and DOC concentration (median r² = 0.89) in streams without upstream lakes. The relationships for forested sites are among the strongest reported in the literature, and suggest a clear shift in hydrologic flowpath from intersecting mineral soils at low flow, to organic soils at high flow. In streams with upstream lakes, the relationship between flow and concentration was non-significant for three of four sites unless time lags with flow were applied to the concentration data, after which the relationship was similar to the non-lake streams (median r² = 0.95). These findings suggest that lakes buffering temporal patterns in streams by hydrologically delaying pulses of carbon, but provide little support that in-line lakes have a net effect on carbon exports in this region.     

综合营养状态指数(TLI)在夏季长江中下游湖库评价中的局限及改进意见

综合营养状态指数(TLI)在中国湖库富营养化评价中应用非常广泛.对于该指数的各分项指标,基于叶绿素a的评估结果是富营养化风险的直接体现,是最终指示;而基于理化指标(总氮、总磷、透明度和高锰酸盐指数)的评估结果是间接指示.如果两者TLI评估结果存在显著差异,则说明基于理化参数的TLI评估结果低估或者高估了实际富营养化水平和相关风险.本文针对长江中下游湖库的基于水质理化指标和基于叶绿素a的TLI结果是否匹配的问题开展了调查分析.结果表明,对于非通江浅水湖泊而言,基于总氮、总磷、高锰酸盐指数的TLI评估结果均低估了富营养化水平和相关风险;对于通江浅水湖泊而言,基于总氮、总磷和透明度的TLI评估结果高估了富营养化水平和相关风险,而基于高锰酸盐指数的结果低估了富营养化水平;对于深水水库,基于总氮的TLI指数评估结果高估了富营养化水平,而基于总磷、透明度和高锰酸盐指数的结果低估了富营养化水平.上述水质理化指标和叶绿素a评估结果不匹配的原因为以下两点:第一,部分物理化学指标失去了对富营养化风险(叶绿素a)的指示意义,如通江浅水湖泊的总氮、总磷、透明度和高锰酸盐指数以及深水湖泊的总氮;第二,部分富营养化理化指标和叶绿素a原有关系发生错位,比如对于深水湖泊总磷对叶绿素a的响应比TLI指数构建所采用的关系更加敏感.针对TLI理化指标评估在长江中下游湖库应用中存在的问题提出如下改进建议:1)结合长时间序列历史数据,基于分位数回归等方法构建特定湖泊的叶绿素a和理化参数的响应关系,开发“一湖一策”的评估公式;2)根据换水周期和湖泊面积水深比对进行湖泊分类,建立特定湖泊类型的叶绿素a和理化参数的响应关系,构建“一类一策”的评估公式;3)在富营养化评估结果中应分别量化富营养化状态参数(营养盐水平)和富营养化风险参数(叶绿素a)以及两者比值,但生物指标是富营养化评估的最终指示.现阶段我国富营养化评价和管理多为“全国一策”,可能很难满足经济高效的管理需求.因此,本研究所建议和综述的“一类一策”和“一湖一策”的湖泊富营养化评估方法对未来的湖泊生态管理可能具有重要意义.     

长江中下游浅水湖泊富营养化发生机制与控制途径初探

长江中下游地区是我国淡水湖泊比较集中的地区。该地区绝大多数湖泊为浅水湖泊,所有的城郊湖泊都已经富营养化,其他湖泊的营养状况均为中营养－富营养,处于富营养化的发展中,这些湖泊富营养化的原因同流域上的人类活动有很大的关系。一方面,工业,农业和城市生活污水正源源不断地向湖泊中排放。另一方面,人类通过湖泊围垦、湖岸忖砌,水产养殖等破坏自然生态环境,减少营养盐输出途径。国际上对于浅水湖泊富营养化治理的经验表明,即使流域上的外源污染排放降到历史最低点,湖泊富营养化问题依然突出,其原因与浅水湖泊底泥所造成的内源污染有关。动力作用导致底泥悬浮,,影响底泥中营养盐的释放,也影响水下光照和初级生产力。控制浅水湖泊富营养化,除了进行外源性营养盐控制之外,还必须进行湖内内源营养盐的治理。治理内源营养盐的有效途径是恢复水生植被,控制底泥动力悬浮与营养盐释放。而要进行水生植被恢复,必须进行湖泊生态系统退化机制及生态修复的实验研究。     

长江安庆江段鱼类调查及物种多样性初步研究

对1990-2004年长江安庆江段鱼类及物种多样性进行了调查研究．该江段共有鱼类46种,分别隶属于9目14科．按迁徙习性可分为江湖半洄游性鱼类、洄游性鱼类、河口鱼类和定居性鱼类4大类型．小型定居性鱼类占优势,群落优势种为黄颡鱼、鲫、鲶、鲤．多样性特征值年间平均指标为:Margalef指数(R)1．54,Wilhm改进指数(H(?))2．14,McNaughton指数(Dw)0．44,Pielou指数(J’)0．75．经济鱼类趋于小型化,四大家鱼资源不容乐观．必须从根本上降低对长江的捕捞压力．     

一个概念性水文模型的参数区域化研究:以东江流域为例

氮是引发湖泊富营养化的重要元素之一,湖泊外源和内源氮的去除对湖泊富营养化的控制非常关键,其中填料对氨氮的去除是湖泊外源控制的重要途径．研究了4种填料（天然沸石、陶粒、蛭石和土壤）对氨氮的吸附行为、填料去除氨氮的主要途径以及溶液中pH值和温度对氨氮去除率的影响．结果表明沸石对氨氮的吸附效果明显,蛭石次之,土壤与陶粒效果较差．沸石去除氨氮的途径以离子交换作用为主,物理吸附作用很小;陶粒、土壤和蛭石3种填料的离子交换作用和物理吸附作用的效果相当4种填料的吸附量在温度为15-35℃内均随温度的升高而减小,在pH值为3—9范围内随pH值升高而增大,振荡6h均达到吸附平衡。