砷污染治理背景下阳宗海浮游植物生物量的时空分布模式及驱动因子

在社会经济发展和流域开发持续的背景下,砷污染已成为我国部分水体面临的重要环境问题,目前对砷污染防控的生态效应与修复效果评价仍缺乏系统识别。湖泊生态系统中浮游植物是重要的生产者,砷等重金属污染可以直接影响浮游植物生长、物种演替和初级生产力水平,浮游植物已成为指示砷污染水平及其生态效应的敏感指标。本研究以长期受到砷污染胁迫并经历污染治理的阳宗海为研究对象,设置南、中、北3个调查位点,于2015年4月-2019年12月对浮游植物和水质因子开展季节调查和空间分析,通过识别浮游植物生物量的时空分布模式与驱动因子,评价了砷污染与治理下浮游植物生物量的变化机制和生态修复效果。调查结果显示,采样期间阳宗海浮游植物以蓝藻门为主,浮游植物的生物量范围为0.7~30.4 mg/L,平均生物量在2016年最低((3.0±1.8) mg/L)、在2017年最高((10.5±8.9) mg/L)。ANOVA分析结果显示,浮游植物生物量存在显著的季节差异而空间差异不明显。相关分析结果显示,阳宗海浮游植物生物量与砷浓度和透明度呈显著负相关,而与水体温度和pH呈显著正相关。多元线性回归分析进一步显示,砷和水温是驱动阳宗海浮游植物生物量变化的显著环境因子。由此可见,在重金属污染湖泊经过修复后,水体砷遗留物的毒性效应仍然对浮游植物生长产生了明显的抑制作用,表明了水体重金属污染物可能具有长期的沉积物释放作用与持久的生态毒理效应。     

西藏拉鲁湿地浮游植物群落时空分布特征及其驱动因子

为了解西藏拉鲁湿地浮游植物群落时空分布特征及其驱动因子,于2021年7月、10月和2022年5月在拉鲁湿地主要水系进行定性和定量样品采集,共采集浮游植物水样126个,从不同季节和不同生境浮游植物种类组成、多样性等方面入手,探讨拉鲁湿地浮游植物群落时空分布特征及其驱动因子,为研究拉鲁湿地生态系统和稳定发展提供基础资料。结果表明:1)拉鲁湿地共鉴定出浮游植物532种(含变种和变型),隶属于8门13纲36目74科130属,物种组成表现为硅藻-绿藻-蓝藻型。2)拉鲁湿地浮游植物群落特征参数在不同季节和不同生境之间存在差异。夏季浮游植物群落的Shannon-Wiener多样性指数显著高于秋季和春季,Simpson优势度指数显著高于秋季。秋季浮游植物群落的Pielou均匀度指数显著低于夏季和春季。春季浮游植物群落的Margalef丰富度指数显著低于夏季和秋季。沼泽生境的浮游植物群落的Margalef丰富度指数显著高于湿草甸生境。3)季节是浮游植物群落组成差异的关键因素,生境对浮游植物群落组成的影响较弱,夏季的距离衰减模式比秋季和春季更强。4)拉鲁湿地不同的浮游植物群落参数与不同环境因子之间存在显著的关联。5)空间因素在解释浮游植物群落变异方面具有显著贡献,而快速变化的水质变量在决定浮游植物的季节变化中起着重要作用。季节和缓慢变化水质因子的解释能力相对较弱,但仍对浮游植物群落的变异有一定影响。     

长江口和杭州湾海域生物生产力锋面及其生态学效应

通过分析海洋生态学资料并结合卫星遥感、渔场及赤潮等资料,发现长江口和杭州湾及其毗邻海域生物生产力的锋面,在离长江口门和杭州湾口约100 km的长江冲淡水中部海域出现蓝细菌丰度、浮游植物现存量和初级生产力以及浮游动物的最大值,该锋面的存在和位置被水色遥感所确认.光和营养盐在此呈现最佳的权衡.在该锋区悬浮体浓度小于5 mg/dm3,盐度为25～30.在该锋面的西侧高的悬浮体浓度造成了浮游植物的光限制,其东侧距长江口和杭州湾口较远,陆源营养盐被稀释,加之浮游植物的消耗,造成了营养盐的限制.夏季水体的层化,增强了水体的垂直稳定,使这种分布格局更加显著.由于细菌多附着在悬浮颗粒物的表面,细菌丰度的最大值出现在近口门区的最大浊度带,在向外海方向随着悬浮体的沉降细菌丰度迅速降低.在生物生产力锋面,浮游植物的旺发导致水体跃层之上高溶解氧浓度和低营养盐浓度,尤其是PO4被耗尽,同时浮游动物饵料的丰富,造成浮游动物旺发;由于蓝细菌的快速增殖,其流式细胞测定的细胞粒径变小.生物生产力锋面的出现产生了显著的生态学效应,一方面造成某些经济鱼类产卵和索饵场的形成,例如鲐鲹鱼、马鲛鱼等;另一方面造成赤潮多发区和底层水缺氧区.     

The effects of spring-neap tide on the phytoplankton community development in the Jiaozhou Bay, China

The development of the phytoplankton community was studied in the Jiaozhou Bay during the spring to neap tide in August 2001, through three cruises and a 15 d continuous observation. This investigation indicates that diatom cell abundance increased sharply following the end of a spring tide, from 9 cells/cm^3 to a peak of 94 cells/cm^3. The dominant species composition and abundance show a quick species sequence from spring to neap tide, and the dominant species at the start phase is Skeletomena costatum, then changes to Chaetoceros curvisetus, finally it changes to Eucampia zodiacus. Silicate concentration increases during spring tide, as a result of nutrient replenishment from the water-sediment interface, its initial average concentration in neap tide is 1.39μmol/dm^3 and reached the peak average concentration of 8.40μmol/dm^3 in spring tide. But the nitrogen concentration dropped due to dilution by the low nitrogen seawater from the Huanghai Sea, its initial average concentration in neap tide is 67μmol/dm^3 and decreased to the average concentration of 54μmol/dm^3 in spring tide. The degree of silicon limitation was decreased and phytoplankton, especially diatoms, responds immediately after nutrient replenishment in th ewater column. Skeletonmea costatum, as one of the dominant species in the Jiaozhou Bay, shows a quicker response to nutrient availability than Eucampia zodiacus and Chaetoceros curvisetus. It is proposed that dominant species composition and water column stability synchronously determine the development of phytoplankton summer blooms in the Jiaozhou bay.     

黑潮对东海网采浮游植物群落组成与分布的影响

黑潮入侵深刻影响东海生态环境,但对其如何影响浮游植物群落组成与分布仍知之甚少。为此,于2011年四季对东海(26°～33°N,121°～128°E)共164个站位进行浮游植物拖网采集和环境因子测定,分析了浮游植物丰度和优势种组成及其对黑潮入侵的响应。调查共检出浮游植物9门509种(含变种、变型和未定种),其中硅藻305种、甲藻154种,蓝藻、定鞭藻、金藻、裸藻、绿藻、隐藻和黄藻种类数较少。秋季浮游植物细胞丰度最高(30 496.91×10³ cells/m3),高值区位于黑潮与长江冲淡水交汇形成的锋面处;夏季次之(28 911.28×10³ cells/m³),高值区分布与秋季相似;春季较少(19 180.76×103 cells/m3),高值区位于舟山群岛东南部;冬季最低(472.36×10³ cells/m³),高值区位于东海南部。冬季受黑潮表层水入侵影响,主要优势种为铁氏束毛藻(Trichodesmium thiebautii);春、夏季主要优势种为骨条藻(Skeleto...     

白洋淀浮游植物群落结构与水质评价

为掌握白洋淀浮游植物的群落结构及水质状况,对白洋淀8个典型采样点进行了采样调查,共发现浮游植物133种(属),群落组成以绿藻、硅藻和蓝藻为主;春季以绿藻和硅藻为优势门类,小球藻、尖尾蓝隐藻、不定微囊藻为优势种(属),浮游植物的密度在496×104 - 6256×104cells/L之间,平均密度为2384×104 ce...     

长江口及邻近海域浮游植物生态系统气候变化综合风险评估

近几十年来,在气候变化和人类活动的影响下,我国近岸河口海域尤其是长江口及邻近海域生态灾害频繁发生,严重影响了海洋生态系统的健康及其服务功能。本研究基于政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC）气候变化风险理论框架,构建了河口浮游植物生态系统的气候变化综合风险评估指标体系,并利用IPCC 第五次耦合模式比较计划（CMIP5）地球系统模式数据,分别计算分析了在温室气体低（RCP 2.6）、中等（RCP 4.5）和高（RCP 8.5）浓度排放情景下未来不同时期（2030—2039、2050—2059、2090—2099年）长江口及邻近海域浮游植物生态的致灾因子危害性、承灾体暴露度和脆弱性及其综合风险。结果表明： RCP 2.6、4.5和8.5情景下,到21世纪中期,致灾因子危害性均有明显上升,其中RCP 4.5和8.5情景下,到21世纪末,还将大幅度增加,且以RCP 8.5情景最为显著,而RCP 2.6情景下则相反,有所下降;RCP 2.6情景下,高暴露度区域主要位于长江口附近,不同年代的变化差异较小;RCP 4.5和8.5情景下高暴露度区域明显大于RCP 2.6情景,尤其是后者到21世纪末期扩大至长江口邻近海域;脆弱性总体呈现近岸高远岸低的分布特征,且变化均较小;RCP 2.6、4.5和8.5情景下,综合风险均呈现近岸高远岸低,且有增加的趋势,但以RCP 8.5情景最为明显,并在21世纪末达到最大。     

太湖浮游植物细胞裂解速率的酯酶活性法初步研究

本研究从2009年8月至2010年10月,每月采集太湖3个不同富营养化湖区水样,运用酯酶活性法,测定了颗粒态酯酶、溶解性酯酶活性以及酯酶衰变周期,估算了太湖浮游植物细胞裂解速率.研究结果表明,太湖颗粒态酯酶活性为0.58～35.15 nmol FDA/(L.h),溶解性酯酶活性为0.55～7.59 nmol FDA/(L.h),酯酶衰变周期为7～75 h,细胞裂解速率为0.02～0.77 d-1,三个采样点细胞裂解速率没有显著差异.颗粒态酯酶活性与叶绿素a浓度之间具有显著的线性关系,说明运用酯酶活性法估算太湖浮游植物细胞裂解速率是可行.此外,叶绿素a浓度与温度变化趋势基本一致,梅梁湾和湖心叶绿素a浓度具有显著差异.贡湖湾叶绿素a浓度与细胞裂解速率之间具有显著的反比例关系,说明细胞裂解速率也是影响太湖藻类生物量的重要因素.     

东印度洋冬季印尼贯穿流影响区浮游植物群落结构特征

东印度洋受到印尼贯穿流(Indonesian Throughflow,ITF)等多个大洋流系影响,是太平洋水在低纬度进入印度洋的重要通道,具有显著的生态效应,是金枪鱼的重要渔场之一。为了解上述海域浮游植物群落组成、时空特征及其影响因素,基于2020年1～2月在该海域采集到的浮游植物样品及同步的环境数据,对其种类组成、生态类型、细胞丰度、优势类群等群落组成及其与环境因子关系进行了研究,并与赤道东印度洋浮游植物群落进行了比较。结果表明:研究海域共鉴定浮游植物4门57属268种(含变种、变型),其中,硅藻38属129种,甲藻17属136种,金藻1属2种,蓝藻1属1种;生态类型以热带大洋性种类、大洋暖水种和热带近岸种为主,浮游植物区系属于热带-亚热带生物区系。细胞丰度介于1.28×10³～7.84×10⁴ cells/m³之间,平均值为1.55×10⁴ cells/m³。优势种中硅藻占绝大多数,分别为短叉角毛藻(Chaetoceros messanensis)、伏氏海毛藻(Thalas...     

拉林河浮游植物三种功能群分布特征及其与环境因子的关系

浮游植物是河流生态系统能量流动与信息传递的关键环节。浮游植物及其功能性状对于水体水文条件、理化特征及气候变化敏感,因此被广泛应用于水体环境监测。拉林河流域是我国北方重要稻米基地和商品粮基地,受农业面源污染严重。然而,拉林河流域浮游植物群落演替规律尚不明确,基于不同生态属性的功能群对拉林河环境的指示意义仍不清晰。于2021年春季和夏季在拉林河流域设置23个采样点对浮游植物群落进行定性定量分析。基于浮游植物功能群(functional group,FG)、生态功能群(morpho-functional group,MFG)和形态功能群(morphology-based functional group,MBFG)分析浮游植物群落演替特征。通过冗余分析(redundancy analysis,RDA)揭示驱动浮游植物群落演替的关键环境因子。结果显示,研究期间拉林河流域浮游植物群落演替明显,划分FG功能群25个,MFG功能群24个,MBFG功能群7个。FG、MFG和MBFG功能群的演替受多种环境因素共同影响,其中水温(water temperature,WT)和总氮(total nitroge...