青草沙水库立体复合生态操纵池塘水生动植物的同位素特征

研究生物操纵过程中各种食物链级的生物的作用和营养地位,采用碳氮稳定同位素的方法,研究了青草沙实证基地生态操纵池塘生态修复过程中主要种类的稳定同位素特征。青草沙实证基地生态操纵池塘人工投了多种鱼类,加上自然恢复种类,最终重建实证基地池塘中的生态系统,恢复其强大的自净能力。青草沙实证基地中,δ13 C值范围在(-21.51~-13.60);δ15 N值范围在(1.77~9.38);营养位置范围在(1~3.24)。油餐、红鳍鲌、鰕虎鱼3个物种的生态位比较接近,它们之间的营养冗余较小。实证基地池塘的生物多样性比较低,构建而成的食物网简单。通过营养级构建出的能量金字塔中,消费者营养级别最低的是底栖软体动物、甲壳动物,然后是草食性鱼类,最后是肉食性或杂食性鱼类,它们占据食物网的最顶层。这种立体复合生态操纵技术可以有效进行生态系统恢复及重建,在大型湖泊及水库的富营养化治理中起到越来越重要的作用。碳氮稳定同位素的含量可以用来研究生态系统的营养结构。通过营养级构建出的能量金字塔在人工控制的简单生态系统中具有一定的参考价值。     

基于稳定同位素的六指马鲅(Polynemus sextarius)食性特征

利用稳定同位素方法对南海大鹏湾海域六指马鲅(Polynemus sextarius)及其食物的碳和氮稳定同位素比值(δ13C和δ15N值)进行分析,定量研究了不同食物对六指马鲅的贡献比率,研究结果表明:六指马鲅的δ13C值在–16.9‰—–16.1‰间,δ15N值的范围为14.0‰—15.4‰,δ13C和δ15N值的变化范围均较小,表明六指马鲅的食物来源较为单一。六指马鲅的食物主要由近缘新对虾(Metapenaeus affinis)、口虾蛄(Oratosquilla oratoria)、桡足类和蟹类组成,它们的营养位置分别为2.97±0.21、3.18±0.08、1.82±0.08和2.53±0.66,均低于六指马鲅的3.34±0.13。其中蟹类为六指马鲅的主要食物,平均贡献率为50.8%;其次为口虾蛄和近缘新对虾,平均贡献率分别为24.9%和17.0%;桡足类的平均贡献率最低,仅为7.3%。相关分析显示,六指马鲅的δ13C和δ15N值与其个体体长间均存在显著的正相关关系,说明不同大小的六指马鲅食物组成有差异。     

Trends in eutrophication research and control

Eutrophication is the natural ageing process of lakes. It is characterized by a geologically slow shift from in-lake biological production driven by allochthonous (external to the water body) loading of nutrients, to production driven by autochthonous (in-lake) processes. This shift typically is accompanied by changes in species and biotic community composition, as an aquatic ecosystem is ultimately transformed into a terrestrial biome. However, this typically slow process can be greatly accelerated by human intervention in the natural biogeochemical cycling of nutrients within a watershed; the resulting cultural eutrophication can create conditions inimical to the continued use of the water body for human-driven economic purposes. Excessive algal and rooted plant growth, degraded water quality, extensive deoxygenation of the bottom water layers and increased fish biomass accompanied by decreased harvest quality, are some features of this process. Following the Second World War, concern with cultural eutrophication achieved an intensity that spurred a significant research effort, culminating in the identification of phosphorus as the single most significant, and controllable, element involved in driving the eutrophication process. During the late 1960s and throughout the 1970s, much effort was devoted to reducing phosphorus in wastewater effluents, primarily in the developed countries of the temperate zone. These efforts generally resulted in the control of eutrophication in these countries, albeit with varying degrees of success. The present effort in the temperature zone, comprising mostly developed nations, has now shifted to the control of diffuse sources of a broader spectrum of contaminants that impact human water use. In the developing countries of the inter-tropical zone, however, rapidly expanding populations, a growing industrial economy and extensive urbanization have only recently reached an intensity at which cultural eutrophication can no longer be ignored. Further, initial attempts at applying temperate zone control measures in this region have been largely unsuccessful. Modification of the temperate zone eutrophication paradigm will be needed, especially to address the differing climatic and hydrological conditions, if cultural eutrophication is to be contained in this region, where eutrophication-related diseases continue to be a primary cause of human distress.     

Volcanic nutrient inputs and trophic state of Lake Caviahue,Patagonia, Argentina

The strategies for eutrophication control, remediation, and policy management are often defined for neutral to alkaline freshwater systems, as they are most suitable for human use. The influence of nutrients on eutrophication in a naturally-acidic lake is poorly known. The main purpose of the present work is to evaluate the significance of volcanic nutrients in the control of the trophic state of the acidic Lake Caviahue, located at North Patagonia, Argentina.     

长江下游湖泊水生植物现状及与水环境因子的关系

研究水生植物分布与环境因子的关系可为富营养化湖泊的生态修复提供重要科学依据.通过对长江下游10个不同营养水平湖泊的水生植物群落组成和环境状况进行野外调查,研究了长江下游湖泊主要水生植物分布状况及水环境因子对水生植物分布的影响.调查发现长江下游10个代表性湖泊主要水生植物共计6科7属11种,主要生活型为沉水植物.水生植物群落组成与环境因子的冗余分析结果显示,总氮、pH值和水深是显著影响这些不同营养水平湖泊水生植物分布的主导因子.     

崇明岛"闸控型"河网水体富营养化特征及其影响因素

为研究崇明岛"闸控型"河网水体富营养化特征及其与环境因子的相互作用,以2010年各季节崇明岛河网水质数据为基础,探讨了环境因子与藻类的变化规律及其相互作用机制.结果表明:崇明岛河网水环境中营养盐水平较高,氮污染尤为严重.长江引水进入岛内河网水环境后,营养盐(除SiO₃-Si)、Chl.a含量和营养状态都出现了明显的升高.与长江引水相比,河网内藻类群落Chl.a贡献比例的变化主要表现为硅藻比例的下降以及蓝藻和绿藻比例的上升.尽管水温、pH、浊度以及营养盐中的TN、TP、NO₃^--N、DOC的变化均与Chl.a含量显著相关,但藻类群落对环境因子的响应关系存在较大差异.蓝藻的增加主要与水温和TP含量的升高有关;绿藻与TN、NO₃^--N的关系最为密切;硅藻的变化只与浊度存在明显正相关,营养盐并不是硅藻生长的促进因子.     

动态聚类分析与太湖水质分区

以总硬度、pH、溶氧、化学耗氧、总氮、总磷、浮游植物、透明度8项指标为依据,参照现行湖泊营养类型划分标准,应用fuzzy聚类分析方法对我国42个主要湖泊聚类并划分其营养类型,同时对各类型的指标特征进行了分析。结果表明:在相似水平λ=0.69下,42个湖泊共聚为13类。其中,中、富营养型有较强的相似性,其差异显著的指标为总氮、总磷和化学耗氧量;贫营养型湖泊相似性差,其共同特征是指标中一项或数项显著异于一般营养范围。聚类结果与传统分类基本吻合。     

非洲沿海国家海洋渔业资源开发利用现状

根据联合国粮农组织提供的1950-2015年非洲渔获生产统计数据,结合Fishbase提供的相关鱼种营养级（Trophic level, TL）以及Sea Around Us Project Database提供的海洋无脊椎动物营养级,探讨了1950-2015年北非、东非、南非、中非和西非的沿海国家渔获物平均营养级（Mean trophic level, MTL）的变化情况,以此来判定非洲沿海国海洋渔业资源的开发利用现状。结果表明：非洲沿海国家的海洋渔业资源开采大致经历开发不足、快速开发、过度开发阶段,1984-1991年,北非地区的海洋渔业资源遭到一定程度的破坏,高营养级渔业资源渔获量减少了33.5%,MTL由3.44降低到3.25;东非地区渔获量较其他4个区域低,目前,大部分鱼类资源处于充分捕捞利用状态;南非地区在21世纪初发生“捕捞降低海洋食物网”现象,2004-2015年,MTL恢复小幅上升趋势,渔业均衡指数（Fishing-in-balance index, FIB）趋于平稳;2013-2015年,中非地区的MTL与FIB均呈下降趋势,说明产量的增加速度不足以弥补营养级的降低,生态系统结构功能开始遭到破坏;1950-2015年,西非地区的渔获量不断增加,从上世纪60年代开始,过度捕捞现象愈加严重,低营养级鱼类数量占比呈先减少后增加趋势,2001-2012年,MTL波动下降,FIB平稳变化,说明MTL的下降由产量的增加而抵消。21世纪以来,部分北非、南非与西非沿海国家加强了资源管理,渔业资源状况有所好转。研究认为：渔获物平均营养级的下降主要由过度捕捞引起,非洲国家的管理不力加重了过度捕捞现象,建议非洲各国尽快建立起基于渔获物统计的海洋渔业资源实时监测系统,以便掌握捕捞活动下的鱼类群落结构的变动情况。     

基于稳定同位素分析推定秋冬季南极半岛南极大磷虾营养变化

南极大磷虾（Euphausia superba）为南大洋生态系统中的关键种,也是南极生态系统食物网中的重要枢纽。该种秋冬季转换期的营养信息对于理解其知之甚少的越冬机制非常重要。但关于此方面的少数研究在时空变化上仍存在着差异。为此,我们调查了南极半岛秋季（4-5月）和冬季（6月）磷虾成体δ¹³C和δ¹⁵N值的个体、月份及区域性差异。我们的目标旨在检验该期间磷虾的营养变化以及磷虾与其在南极海洋生态系统中的摄食环境之间的关系。结果如下：（1）磷虾δ¹³C值与体长之间无显著关系,但δ¹⁵N值与体长之间则存在显著相关性;（2）秋季磷虾δ¹³C值呈现增长趋势,但冬初季节并无显著变化,此期间δ¹⁵N值无显著不同;（3）布兰斯菲尔德与南设得兰群岛之间的δ¹⁵N平均值显著不同。我们的数据表明南极半岛秋至初冬转换期间磷虾成体营养呈现个体、季节性及区域性变化。