基于Sentinel-3 OLCI影像的巢湖藻蓝素浓度年内动态遥感监测

藻蓝素(PC)是水体蓝藻的指示性色素,其浓度反映了蓝藻生物量,利用卫星遥感监测藻蓝素浓度年内动态对蓝藻水华的有效防控有着重要意义.根据不同季节的巢湖藻蓝素浓度实测数据与同期Sentinel-3 OLCI影像,构建机器学习回归反演模型,应用于巢湖2019年OLCI影像集上,对巢湖藻蓝素浓度的空间分布、年内变化进行遥感监测...     

三峡水库消落区植物群落演变趋势及优势植物适应策略

三峡水库周期性蓄水显著改变了消落区植物群落组成及多样性,植物群落的演变过程能反映和影响整个消落区生态系统的变化,但目前还缺乏长期连续的观测数据记录,因而本研究基于2009—2021年6月的固定样方长时间序列监测数据和优势植物叶片功能性状数据,分析了消落区3个高程(145～155、155～165和165～175m)区域植物群落多样性和优势植物重要值的变化趋势,通过冗余分析和蒙特卡罗检验揭示了水库运行特征参数和气象因子对消落区植物特征的影响。研究发现:1)消落区3个高程区域,优势植物差异明显,145～155和155～165 m区域以狗牙根、香附子和苍耳等为主,165～175 m区域以狗牙根、野胡萝卜和鬼针草等为主。145～155 m区域植物群落Shannon-Wiener多样性指数(1.47±0.47)和Pielou均匀度指数(0.67±0.07)显著低于165～175 m区域。2)2009—2021年期间,高程145～155和155～165 m区域Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数呈波动下降趋势,优势植物狗牙根和香附子的重要值呈增加趋势。3) RDA分析表明,...     

太湖藻型湖区沉积物中生物易降解物质组成及分布规律

为研究富营养化湖泊藻型湖区沉积物中生物易降解有机质的组成及其垂向分布特征,选取太湖竺山湾湖滨带和开敞湖区采集沉积物柱状样,利用微电极技术测定沉积物-水界面理化指标的剖面特征,并对沉积物中含水率、烧失量、色素含量、总有机碳、总氮以及生物易降解物质（总蛋白、总糖和总脂）进行测定.结果表明：藻型湖区沉积物-水界面处溶解氧、pH和氧化还原电位在垂向剖面上呈现出随深度增加而下降的趋势,空间上存在明显的异质性,湖滨带沉积物-水界面溶解氧、pH和氧化还原电位显著低于开敞湖区,而沉积物-水界面H₂S浓度在垂向上则表现为随深度先降低而后升高的趋势.此外,藻型湖区沉积物中生物易降解有机质的组成和分布同样存在明显的空间异质性.组成上以脂类（7.7 mg/g）为主,其次是糖类（4.5 mg/g）,蛋白质（0.8 mg/g）含量最低;空间上,湖滨带沉积物中生物易降解有机质含量显著高于开敞湖区,表层15 cm以上沉积物含水率和烧失量较高,有机质含量丰富.     

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.     

合肥塘西河异味物质及异味影响因子研究

以合肥市塘西河为研究对象,2014-2015年逐月对其水体水质和异味物质进行监测,同时结合塘西河浮游植物群落结构调查,综合分析塘西河异味物质变化规律及其影响因素.研究发现,塘西河异味暴发集中发生在夏季,夏季二甲基异莰醇浓度可达4909 ng/L,土腥素浓度可达197 ng/L.浮游植物群落结构调查表明,秋、冬季塘西河优势种类为蓝藻,春、夏季为硅藻、绿藻或隐藻.主成分分析得到5种主成分分别解释了光照、有机质、微生物活动、氮、磷等对水质的影响.相关性分析结果表明,氮是塘西河异味的限制因素,水体中氮浓度较高是异味产生的重要原因.     

附着生物对太湖常见的两种沉水植物快速光曲线的影响

在水草生长比较旺盛的季节(7-8月),以水草较丰富的贡湖湾作为采样区域,野外采样结合室内分析研究太湖常见的两种沉水植物马来眼子菜(Potamogeton malaianus)及穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)叶上的附着生物的生物量;利用脉冲振幅调制叶绿素荧光仪研究去除附着生物前后两种沉水植物的光合作用的变化.结果表明,马来眼子菜和穗花狐尾藻两种沉水植物上的附着生物的现存量存在显著的差异,附着生物群落中自养生物与异养生物的比值没有显著差异;两种沉水植物在去除附着生物前后的光合参数有显著的变化,光合作用效率、半饱和光强、最大电子传递速率增加.这表明附着生物降低了沉水植物光合作用.     

太湖不同生态型湖区枝角类组成和丰度长期变化的差异性

枝角类作为淡水湖泊生态系统中的初级消费者之一,对生存环境的改变极为敏感.本文分析了太湖西、中和东部等湖区的钻孔沉积物、表层沉积物以及春夏秋季活体枝角类的组成与丰度.结果表明:活体枝角类组成以象鼻溞(Bosmina spp.)为优势种,秋季枝角类属种数量最多.太湖不同生态型湖区表层沉积物枝角类组成均以象鼻溞为优势种,其中西部与中心湖区的枝角类组成与丰度较为相似,种类单一,枝角类绝对丰度高;东部湖区枝角类属种较为丰富,绝对丰度低,优势种由浮游种象鼻溞以及沿岸种圆形盘肠溞(Chydorus sphaericus sl)和西方笔纹溞(Graptoleberis testudinaria)等种属构成.百年以来,太湖枝角类组成与丰度随着营养水平增加而改变,富营养指示种(Bosmina longirostris)丰度的增加与贫营养指示种(Bosmina longispina)丰度的下降,响应了湖区生态环境的演变过程.1970s末期,太湖西部与中心湖区在进入富营养化阶段,枝角类组成单一,象鼻溞占有绝对优势,与东部湖区相比,沿岸种、底栖种稀少.东部湖区在1960s以后,枝角类属种数量增加,但丰度下降,响应了1960s以来该区域营养水平提高、沉水植被生物量增加以及沼泽化加剧的环境过程.     

颗石藻与海洋、环境关系之探讨

笔者在20年的研究中相继发现,自中元古代和古生代以来海相钙质超微浮游生物－颗石藻的新属种达180余种,通过对颗石藻在海洋中分布状态与固碳特征的研究,证明颗石藻乃是海洋中重要的基础生产者,它和海洋碳酸盐及相关生物存在着密切的关系,其能借助光合作用,吸收海水中的CO2,而释放出氧气．对减少全球温室效应与保护地球生态环境平衡,有相当重要的贡献。     

多水源水库浮游植物优势种生态位及种间联结性动态分析:以山东峡山水库为例

为了解山东省战略水源地峡山水库在多水源（本地湖库水、长江水及黄河水）共存条件下,浮游植物优势种生态位季节变化和群落结构稳定性状况,于2019年对峡山水库10个代表样点进行浮游植物季度采样,并运用生态位宽度、生态位重叠值、方差比率法、卡方检验及联结系数对优势种生态位及种间关联性进行分析。结果显示,峡山水库四个季度共鉴定到浮游植物7门78属95种,其中优势种4门12属12种,除春季外,其他三季均以蓝藻类群为绝对优势,其中赖氏泽丝藻（Limnothrix redekei）、阿氏浮丝藻（Planktothrix agardhii）以及项圈假鱼腥藻（Pseudanabaena moniliformis）为全年优势种。多样性指数显示出较为一致的趋势,即春季浮游植物多样性较高,夏季多样性最低。优势种生态位宽度差异较大,变化范围在0.526~2.224,最大值、最小值分别为秋季的项圈假鱼腥藻和春季的小金色藻（Chromulina sp.）。项圈假鱼腥藻在多个季节具有最大的生态位宽度及较强的适应多样化生境的能力。生态位重叠显示项圈假鱼腥藻与其他多个优势蓝藻在不同季节具有最大的生态位重叠值,且其是唯一一个在春、夏和秋三季处于衰退期,而在冬季迅速发展的优势蓝藻。四个季度优势种总体关联性差异较为明显,群落结构不稳定。卡方检验显示76%的物种对为显著正联结关系,形成以项圈假鱼腥藻为主导,与其他优势蓝藻共同占有同一资源和空间的稳定演替模式。建议水库管理及调水除关注夏秋季可能的藻华外,还需密切关注低温季节藻类的异常增殖,尤其是冬季的项圈假鱼腥藻。研究可为胶东调水工程相关水库的水华预警和多水源调度提供理论依据和数据支撑。     

日本虎斑猛水蚤在抑食金球藻中存活、发育和繁殖的实验研究

抑食金球藻(Aureococus anophagefferens)可以形成褐潮, 并对贝类、浮游动物等多种生物均能造成不利影响。为进一步探究抑食金球藻对浮游动物的影响, 本文以日本虎斑猛水蚤(Tigriopus japonicus)为实验生物, 研究抑食金球藻对日本虎斑猛水蚤摄食、存活、生长发育以及繁殖的影响。日本虎斑猛水蚤具有易于在实验室培养、生长周期短、雌雄异体等优点, 是海洋毒性污染物检测的模式生物。实验利用高效液相色谱分析方法, 在日本虎斑猛水蚤体内色素中检测到了抑食金球藻的特征色素19’-丁酰氧基岩藻黄素(But-fuco), 表明日本虎斑猛水蚤能够摄食抑食金球藻。当微藻生物量(相对碳含量)分别同为0.7 μg/mL和7.2 μg/mL时, 在抑食金球藻中无节幼体发育至桡足幼体及成体的存活率均高于以青岛大扁藻为饵料的对照组, 但无显著差异, 并且在前者中无节幼体的发育时间显著低于后者, 12 d内雌体的产卵次数与产卵量显著高于后者。结果表明, 日本虎斑猛水蚤在抑食金球藻中能进行正常的生命活动, 并且是首次报导的一种能够在抑食金球藻中正常摄食、生存、生长发育和繁殖的浮游动物。因此, 当褐潮发生时, 由于贝类幼体等生物会受到显著的不利影响, 日本虎斑猛水蚤等抗性较强的生物可能会成为优势种, 从而会影响浮游动物群落结构的组成, 进而可能会使整个海洋生态系统发生变化。本研究有助于全面了解褐潮对海洋生态系统的影响。