水位洪枯变化对菜子湖江湖过渡带鱼类物种和功能多样性的影响

水位的洪枯变化通过江湖连通影响泛滥平原湖泊鱼类的组成和分布,因而江湖过渡带是反映泛滥平原生态系统鱼类交流和多样性变动的关键区域.尽管如此,针对江湖过渡带鱼类群落随水位洪枯变化的研究十分匮乏.本研究以菜子湖江湖过渡带为例,分别在洪水和枯水期选取包括静水和流水生境的样点对鱼类群落进行系统的调查采样,探讨水位洪枯变化对菜子湖江湖过渡带鱼类物种和功能多样性的影响.共采集到鱼类6目12科37属52种,其中,洪水期和枯水期物种数差异显著,分别采集到鱼类50和42种,而静水生境和流水生境物种数差异不明显,分别采集到鱼类47和48种.与洪水期相比,枯水期山溪河流性鱼类的物种数、重量、尾数和优势度百分比分别减少了7.3%、6.3%、14.4%和12.0%;与静水生境相比,流水生境山溪河流性鱼类的物种数、重量、尾数和优势度百分比分别增加了5.3%、14.6%、18.0%和22.3%.SIMPER分析结果显示,麦穗鱼（Pseudorasbora parva）、蛇鮈（Saurogobio dabryi）、（Hemiculter leucisculus）、鲤（Cyprinus carpio）、鲫（Carassius auratus）、短颌鲚（Coilia brachygnathus）、似鳊（Pseudobrama simoni）、翘嘴鲌（Culter ilishaeformis）、达氏鲌（Culter dabryi）、光唇蛇鮈（Saurogobio gymnocheilus）和无须鱊（Acheilognathus gracilis）是引起水位洪枯变化以及不同生境类型鱼类群落结构差异的主要物种.优势度分析结果表明枯水期和静水生境的优势种鱼类相似,重要值较高的优势种鱼类为鲤、鲫、和似鳊;而洪水期和流水生境的优势种鱼类同样相似,重要值较高的优势种鱼类为麦穗鱼、蛇鮈、光唇蛇鮈和短颌鲚.通过双因素方差分析解析了水位洪枯变化和不同生境类型对鱼类物种和功能多样性的影响.发现洪枯水位变化仅对物种多样性指数中的物种数（Richness）产生显著差异,而对功能多样性的3个指数（功能丰富度指数（FRic）、功能离散指数（FDiv）和功能分散指数（FDis））均有显著影响.洪水期鱼类的Richness、FRic、FDiv和FDis指数均显著高于枯水期.同时,静水生境条件下的FRic指数要显著高于流水生境.本研究发现,与传统的物种多样性相比,基于功能性状的功能多样性对水位的洪枯变动更为敏感,河流周期性洪泛是泛滥平原生态系统中鱼类功能补充的重要方式.     

冬季安徽菜子湖水位变化对主要湿地类型及冬候鸟生境的影响

“引江济淮”工程调度运行后,水位抬升将影响越冬候鸟适宜生境（泥滩地和草本沼泽）的出露,并进而影响湿地植物和底栖生物出露程度,对越冬候鸟的栖息环境和食物可及性产生不利影响,尤其是影响到挖掘啄取集团和浅水取食集团的越冬水鸟.基于安徽菜子湖不同水位对应的遥感影像解译结果,分析了水位变化对菜子湖泥滩地和草本沼泽出露的影响,并构建了菜子湖主要湿地类型的面积对水位响应的函数关系.结果表明：候鸟越冬期菜子湖泥滩地和草本沼泽面积与水位均呈极显著负相关.当水位到达8.1和8.6 m时,菜子湖将分别减少约16.8%和10.0%以及30.4%和22.2%的泥滩地和草本沼泽.1956-2015年候鸟越冬期各月水位的变化趋势及水位大于8.1 m的机率分析表明,工程调度运行会对菜子湖生态水文过程产生一定影响.结果可为模拟不同水位对菜子湖主要湿地类型及面积的影响提供依据,并从工程的角度为菜子湖水位优化调度提供科学依据.但由于数据缺乏,未全面阐述湿地类型面积和生境的关系,研究存在一定的局限性.建议加强菜子湖候鸟越冬期生境适应性调度研究及生态环境监测,进一步掌握菜子湖越冬候鸟适宜生境及重要越冬水鸟种群数量和分布格局对水位变化的响应,用科学实验和生态环境监测数据来加强菜子湖水位优化调度.     

基于长时间序列水位数据的长江下游菜子湖候鸟越冬期水位特征

湖泊生态水位过程对维持湖泊生态系统结构、过程和功能的完整性具有重要意义,也是当今湖泊科学领域面临的重要科学问题.基于菜子湖湖区水位站(车富岭水位站) 1956-2018年日水位资料,采用pettitt突变检验法分析水位的突变性特征.结合年保证率法得到菜子湖车富岭水位站低水位值,并在此基础上分析了低水位发生时间及历时、候鸟越冬期水位变化速率及其生态水位的区间阈值.主要结论有:菜子湖车富岭水位站1956-2018年年均水位无显著突变.菜子湖车富岭水位站低水位发生时间均值为年内的344 d,年际标准差为27 d,低水位的年均历时为69 d,标准差为49 d,有6年(1978、1997、2015-2018年)未发生低水位事件.菜子湖候鸟越冬期水位变化速率的均值为-0.009 m/d,年均值为-0.034～0.009 m/d,日均值为-0.051～0.016 m/d.菜子湖低水位发生时间的区间阈值为332～351 d,历时的区间阈值为33～98 d,变化速率的区间阈值为-0.070～0.020 m/d.加强菜子湖候鸟越冬期湿地生境保护适应性调度试验研究及生态环境监测,为菜子湖输水水位优化控制和菜子湖湿地生态保护提供科学依据.     

三峡库区汉丰湖鱼类群落结构的季节变化

为了解汉丰湖鱼类群落结构的季节变化特征,以便为汉丰湖鱼类资源的合理利用及保护提供理论依据,于2014年12月、2015年4、7和10月按季度共4次对汉丰湖鱼类群落结构进行调查与分析.结果表明:共采集到鱼类8538尾,38种,隶属于5目9科32属;其中,鲤形目鱼类有28种,占总物种数的73.68%.鱼类组成以湖泊定居性种类为主,瓦氏黄颡鱼(Pelteobagrus vachelli)、蛇鮈(Saurogobio dabryi)、银鮈(Squalidus argentatus)、鲫(Carassius auratus)、光泽黄颡鱼(Pelteobagrus nitidus)、鲤(Cyprinus carpio)和贝氏(Hemiculter bleekeri)为汉丰湖的重要优势种,占总尾数的67.45%.汉丰湖鱼类群落Shannon-Wiener多样性指数、Pielous均匀度指数和Margalef丰富度指数在冬季最高,而Pielous均匀度指数在不同季节相对稳定.Jaccard群落相似性指数较高,季节间种类相似度较高.鱼类群落稳定性分析表明,冬季稳定性最高,其次为春季,夏季稳定性最低.湖泊生境尤其是水位的变化对汉丰湖鱼类群落结构影响明显.     

蓄水后向家坝库区鱼类物种、分类和功能多样性变化

为了解向家坝水电工程对金沙江下游鱼类多样性的影响,基于2016—2018年邵女坪(库首)、绥江(库中)和桧溪(库尾)3个江段的鱼类群落调查数据,分析了向家坝库区鱼类物种、分类和功能多样性空间格局,结合蓄水前(2011年)和蓄水初期(2015年)的资料,探讨了蓄水后向家坝库区不同维度鱼类多样性的变化趋势。向家坝库区各江段以广适性的瓦氏黄颡鱼(Pelteobagrus vachelli)和静水性的(Hemiculter leucisculus)占优势,两者的数量百分比分别为30.15%±14.82%和13.91%±11.16%。非度量多维尺度分析显示,蓄水后向家坝库区库首邵女坪和库中绥江鱼类群落差异最小,库首邵女坪和库尾桧溪鱼类群落差异最大;库中绥江在蓄水前、蓄水初期和2016—2018年3个时期的鱼类群落差异均较大,表明蓄水后绥江江段鱼类群落经历了剧烈变化。库区不同江段鱼类Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数均表现为:桧溪>邵女坪>绥江,鱼类分类多样性指数和分类差异指数均表现为:桧溪>绥江>邵女坪。库区鱼类摄食、运动和繁殖等不同维度的功能多样性(功能丰富度、功能均匀度、功能离散度)空间格局不同,但总体上库中绥江鱼类功能丰富度最高,功能均匀度最低。与蓄水前相比,绥江江段鱼类物种、分类多样性呈下降趋势,鱼类功能丰富度和均匀度也有下降趋势。蓄水后绥江江段鱼类群落主要功能性状发生了明显变化,如蓄水前以下位口、纺锤形体型鱼类占优势,蓄水后以端位口、侧扁形体型鱼类占优势。不同维度多样性指数侧重于鱼类多样性的不同方面,结合多种指数分析有利于更全面地了解鱼类群落对环境变化和外界干扰的响应。研究结果有助于深入了解水电工程建设对金沙江下游鱼类多样性的影响,为鱼类多样性保护提供依据,也可为长江“十年禁渔”效果评估提供本底资料。     

安徽菜子湖浮游植物群落结构的周年变化(2010年)

2010年对菜子湖浮游植物群落结构进行了调查和分析,结果显示:(1)共鉴定浮游植物8门110属285种,不同月份浮游植物的种类组成存在极显著差异,3月份种类数最多,173种,1月份最少,105种.优势度分析显示:蓝藻存在全年高峰;硅藻存在1、5、9、11月的高峰;黄藻存在1、3、5月的高峰;绿藻存在11月的高峰,隐藻存在5月份的高峰;金藻存在1月份的高峰.不同月份浮游植物的细胞密度亦存在极显著差异,7月份最高,为(66.13±8.58)×105cells/L,1月份最低,为(12.78±0.61)×105cells/L,夏、秋季较高,冬、春季较低;不同月份浮游植物的生物量差异极显著,9月份最高,为2.80±0.17 mg/L,5月份最低,为0.72±0.03 mg/L.(2)Margalef丰度指数为1.51～3、Shannon-Weaver多样性指数为1.41～3.01、Pielou均匀度指数为0.39～0.66,各指数表现为冬、春季节大于夏、秋季节,3月份最高,7月份最低.(3)聚类分析的结果显示,月份不同影响因素不同,菜子湖水域浮游植物按群落结构特征的分组不同.(4)2007年相比,2010年浮游植物物种数有明显下降,由340种下降到285种,细胞密度明显上升,由(5.91±0.90)×105cells/L上升到(33.81±10.10)×105cells/L,群落结构变化较大,贫营养型和固着型藻类都有所减少,富营养型藻类、丝状藻类和浮游性藻类增多.     

基于多维度指数的雅鲁藏布江鱼类多样性评价及群落构建过程分析

雅鲁藏布江是我国西藏地区最大的河流,孕育着独特的水生生物资源。近年来随着人类活动的干扰与河流开发的推进,亟待对该流域水生生物多样性进行全面调查评估。本研究基于雅鲁藏布江全流域的鱼类资源调查数据,整合物种多样性、功能多样性和系统发育多样性3个维度12项指数,对该流域鱼类多样性进行评价分析。结果显示,24个调查样点中共采集到37种鱼类,隶属于3目7科24属;其中土著鱼类27种,外来鱼类10种;鲤形目鲤科鱼类为优势类群。基于Bray-Curtis相异度的层次聚类可将雅鲁藏布江鱼类群落划分为4组,表现为帕隆藏布汇口以上/以下江段及两个江段内干支流间存在较大差异,这与区域生物地理学过程及河流环境梯度密切相关。利用12项多样性指数对各组群的鱼类多样性进行评估,结果表明,除Simpson多样性指数、Pielou均匀度指数、平均配对种间系统发育距离指数和平均最近种间系统发育距离(MNTD)指数外,其他指数检测到组间的显著性差异。不同多样性指数之间的相关关系表现各异:与丰富度相关的多项指数间存在显著或极显著的正相关,功能离散度指数和MNTD指数与其他指数间多存在显著或极显著的负相关,表明不同类别的多样性指数各自具有独特的指示价值。基于群落功能性状结构和系统发育结构的检验结果显示,大多数样点驱动鱼类群落聚合的过程为种间竞争排斥,推测与雅鲁藏布江水体营养贫瘠、食物来源稀缺导致的种间营养竞争关系紧张有关。本文整合多维度多样性指数对雅鲁藏布江流域鱼类多样性及群落构建过程进行探究,以期为该流域鱼类资源保护和管理提供科学依据,也为应用多维度指数评价淡水鱼类多样性提供参考借鉴。     

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．     

“引江济淮”工程对安徽菜子湖水龄分布的影响

菜子湖是"引江济淮"工程的重要输水通道,其水体输运和物质交换将因输水工程发生改变.本文基于环境流体水动力学模型（EFDC）建立了菜子湖水龄模型,在将模型与实测水文数据验证满足精度的前提下,设计14种方案计算菜子湖在季风影响下的水龄,工程实施期间菜子湖在丰、平、枯季的水龄与流场,以及枯水季调水情景下同风速8种风向和强风向3种风速时的水龄.数值试验的模拟结果表明：菜子湖湖体水龄分布具有时空差异性,无风条件下,春、夏、秋、冬季的湖体的平均水龄分别为120.93、33.19、92.92、101.48 d,而在季风影响下,春、夏、秋、冬季平均水龄分别为75.23、32.45、81.80、66.16 d;西部L2湖水龄较长,东部L1湖和南部L3湖水龄较短;输水工程将改变L1和L3湖的流场,对L2湖流场几乎无影响;输水工程实施后,菜子湖水龄分布主要受风场及输水影响,不同风向对菜子湖各湖区影响不同,西南风有助于L1湖水体交换,北风有助于L2湖水体交换,东风有助于L3湖水体交换,而当风向为东北风时,3个湖区水龄均较小;枯水季调水有利于L1湖和L3湖水体交换,但对L2湖水体交换作用不明显.     

江湖阻隔背景下东部平原湖泊鱼类功能特征及多样性变化

东部平原湖泊区是我国淡水湖泊最集中的地区,分布着我国的五大淡水湖等诸多湖泊.然而,江湖阻隔对该区域湖泊的生物多样性造成严重威胁.本文选取东部平原的9个湖泊,对江湖阻隔前后鱼类功能性状（3组分类性状和6个连续性状）和功能多样性指数的变化规律开展了研究.结果表明,9个湖泊的鱼类总物种数由江湖阻隔前的140种减少为江湖阻隔后的100种,平均物种数由79.6种减少到52.1种（减少34.4%）.江湖阻隔后鱼类群落的功能性状和功能多样性指数发生了显著变化,洄游性鱼类（包括河海洄游和江湖洄游）物种占比（由39.7%降至32.6%）和鱼食性物种占比（由31.1%降至25.2%）显著下降,而非洄游性物种占比（由60.3%升至67.5%）和浮游生物食性物种占比（由13.5%升至15.5%）显著上升.连续型性状中,平均营养级（由3.14降至3.10）显著下降、平均生长速率（由0.57 a^-1升至0.65 a^-1）显著上升.阻隔后的物种数（SR）、功能丰富度指数、功能离散度指数和功能分散指数显著低于阻隔前.本研究表明江湖阻隔后鱼类群落不仅物种丰富度下降,且功能性状趋向同质化（或单一化）发展,致使功能多样性下降.研究结果可为东部平原湖泊的渔业资源管理及湖区生态修复和保护提供重要的理论依据.     

近50年来洪湖鱼类群落分类学多样性变动

基于洪湖1959-2004年鱼类群落状况的调查研究,应用分类学多样性指数分析洪湖鱼类群落分类学多样性的变动.结果显示:受江湖阻隔及人为干扰加剧等因素影响,洪湖鱼类种、属的数目在1981年表现出下降的趋势,科以上的分类阶元的数目则在1993年之后明显减少.对洪湖鱼类组成进行NMDS排序,1959、1964和1981年的鱼类群落组成较为类似,1993和2004年的群落组成则发生了较大的变化.随着时间推移,分类差异性指数Δ~+表现出先上升后下降的趋势,而变异分类差异性指数Λ~+则表现出先下降后上升的趋势,表明随着人为干扰的增加,洪湖鱼类群落的分类学进化树的平均路径长度和均匀度发生了不同程度的变化.零假设模型显示,5个时期的Δ~+值都位于置信区间内,而1993和2004年的Λ~+值却位于置信区间的上方,显示分类学进化树的均匀度显著下降.Δ~+和Λ~+值的变化提供了与物种数变化所蕴含的不同信息,在多样性评价研究中可以作为经典多样性指数的补充.洪湖鱼类Λ~+值随干扰程度的加剧而增加,表明这一指数在多样性保护和评价中具有良好的应用价值.     

1988-2016年洞庭湖大型底栖动物群落变化及驱动因素分析

洞庭湖是我国第二大淡水湖泊,其水文条件对湖泊湿地生态系统健康的维系发挥着不可替代的作用.近年来,水环境恶化日益威胁湖区水生态系统健康.然而,有关底栖动物水生态健康评价的研究仍然停留在物种群落结构方面,缺乏底栖动物群落功能对水污染响应的研究,尤其在较长时间尺度上.因而,本研究分析了19882016年近30 a来洞庭湖的水质和底栖动物群落数据,探寻底栖动物群落功能对水环境恶化的响应规律.结果表明,洞庭湖水体总氮浓度是威胁底栖动物物种和功能群落变动的主要因素.此外,不断恶化的水环境驱动底栖动物物种和功能群落结构改变,表现为敏感水生昆虫的比例下降,寡毛类、小型软体动物比例的上升,并伴随着体长为1.00~1.99 cm、背扁型、侧扁型、不移动等功能性状类别比例的下降.同时,水环境恶化降低物种丰富度、功能丰富度和劳氏二次熵多样性.基于距离的冗余分析结果显示,水体氮营养盐、重金属离子和有机污染物共同驱动底栖动物物种群落结构的变异,而营养盐类与无/有机污染物决定着其功能群落结构的变异.鉴于洞庭湖水质不断恶化的状况,本研究建议采取一系列措施,包括合理管控湖区周边废水直排入湖、取缔湖区内的非法采砂以及调控枯水季洞庭湖水位等.生物监测和评价方面,建议将底栖动物物种和功能群落一并纳入评价体系,且优先选用物种丰富度、功能丰富度和劳氏二次熵指数评估换水周期较短的大型浅水湖泊水质变化对底栖动物物种和功能多样性的影响.     

以鲢、鳙养殖为主的长江中下游武山湖浮游植物群落结构特征

武山湖是紧邻长江的通江型富营养化湖泊,是国家级湿地公园.为切实了解该湖在以鲢、鳙养殖为主的情况下浮游植物结构特征,于2017年9月-2018年8月对其浮游植物群落结构特征及水质开展了监测.监测结果表明武山湖水质全年处于轻度富营养到重度富营养水平之间;12次共采集浮游植物7门100种（属）,浮游植物优势种共有23种,其中蓝藻门有9种,绿藻门有8种,硅藻门和隐藻门各有3种.夏季和秋季蓝藻门优势种最多且优势度高,冬季和春季绿藻门和硅藻门优势种多且优势度高.武山湖浮游植物每月优势度最大的种类主要有蓝藻门微囊藻和细小平裂藻、绿藻门小球藻以及硅藻门小环藻.浮游植物生物量峰值出现在6月,达34.77 mg/L;丰度峰值出现在7月,达341.46×10⁶ cells/L.冗余分析（RDA）和线性相关分析均表明浮游植物丰度和生物量与总磷、温度和pH均呈显著正相关,且蓝藻门生物量和丰度以及优势属与总磷和温度均呈显著正相关.研究结果表明武山湖浮游植物丰度和生物量在夏季均很高,发生蓝藻水华的风险较大.相对于氮,磷是更重要的限制浮游植物生长的营养元素.     

浅水湖泊植被分布格局及草-藻型生态系统转化过程中植物群落演替特征:安徽菜子湖案例

2005年9月-2009年10月对菜子湖湿地植被分布格局及种类组成进行调查,结合近十年的监测数据.分析了菜子湖水生植物群落的演替过程和驱动因素.结果表明:菜子湖维管植物共有147种,隶属于42科101属.植被分布格局为:①中部水位较深的区域.以马来眼子菜群丛,黑藻群从等沉水植物群落和野菱群丛等根生浮叶植物群落为主;②靠...