近1800年以来内蒙古达里湖浮游植物群落演变及驱动因素

湖泊是地质历史上区域生态环境演变的重要载体,其沉积物中包含了丰富的环境演变信息。达里湖是典型的草原内陆封闭型湖泊,位于东亚夏季风的北部边缘,地理位置关键。本研究基于在达里湖采集的约238 cm沉积物岩芯(GDL-1),通过210 Pb和137 Cs(岩芯上部20 cm)、AMS 14 C测年,以及沉积物样品中甾醇等生物标志物含量分析,重建了近1800年以来达里湖硅藻、蓝藻等典型藻类含量的演化历史,并结合总氮(TN)、总磷(TP)、盐度(Sr/Ba)和温度(T)等环境代用指标,分析藻类群落的主要影响因素。结果显示达里湖典型藻类总量平均为2.03 ng/g(最高6.69 ng/g,最小0.53 ng/g),其中蓝藻占比平均为60%,绿藻和硅藻占比平均为20%;环境因子对硅藻、蓝藻和典型藻类生物量的解释率分别为47.7%、55.20%和48.10%,T、TN和Sr/Ba是影响浮游植物群落的主要影响因素;硅藻占比与温度呈显著负相关,小冰期硅藻占比最高,中世纪暖期占比最低;在达里湖的高盐环境下,湖泊营养盐浓度对藻类的影响受到限制,成为藻类等生长的限制因素;Sr/Ba小于0.9时,硅藻含量与典型藻类总量随着Sr/Ba值的升高而增加,Sr/Ba大于0.9时,典型藻类总量与Sr/Ba值呈负相关关系,而硅藻则表现出对盐度具有一定的耐受性;整体上,近1800年以来,区域或全球性气候事件通过改变达里湖盐度、营养元素浓度和温度来影响典型藻类群落结构。在暖期阶段,蒸发作用增强等导致的湖泊盐度增加成为达里湖典型藻类群落结构演变的主要影响因素;在冷期,营养元素浓度和温度的降低成为湖泊水体浮游植物生物量的主要影响因素。

基于大型底栖无脊椎动物生物完整性指数的达里湖健康评价

为了研究达里湖健康状况,2021年8月设置7个采样点开展大型底栖无脊椎动物调查。基于此,构建了达里湖大型底栖无脊椎动物生物完整性指数(BIBI)指标体系。结果显示,总计发现6属(种)的大型底栖无脊椎动物,隶属2门3目5科。筛选出敏感类群评价指数(BMWP指数)和科级耐污指数(FBI指数)2个核心参数组成的达里湖BIBI指标体系。达里湖大型底栖无脊椎动物生物完整性指数为0.83,对照大型底栖无脊椎动物生物完整性指数赋分标准赋分值为74.45,2021年达里湖整体健康状况为亚健康。

达里湖高原鳅不同地理群体遗传多样性与遗传分化

了解达里湖高原鳅(Triplophysa dalaica)不同群体遗传变异现状,为制定适宜的物种保护及水域生态系统管理策略提供基础。选择线粒体Cyt b基因作为分子标记,分析了2021年4月和7-8月采集于黄河流域的红碱淖、大黑河和查干诺尔湖流域的辉腾河等3个地理群体,以及文献记载海河流域的漳河群体的遗传多样性、遗传分化及种群历史动态。结果表明,70尾个体中共检测到16个变异位点和13个单倍型;不同群体的单倍型多样性范围为0.233~0.791,核苷酸多样性范围为0.00020~0.00209。其中,辉腾河群体遗传多样性水平最高;红碱淖与大黑河群体单倍型多样性水平较高,核苷酸多样性水平较低;漳河群体单倍型多样性与核苷酸多样性均较低。单倍型系统发育树和进化网络图显示,13个单倍型未聚类形成明显的谱系结构,多数单倍型为单一群体独有;除漳河群体外,其余群体的单倍型混杂连接,未遵循各自的地理分布格局。遗传分化分析结果显示,群体间遗传分化指数为0.233~0.867,多为高度分化;分子方差分析表明遗传变异主要来源于群体间(64.86%)。种群历史动态分析未检测到达里湖高原鳅各地理群体及总体在近期经历过种群扩张。鉴于达里湖高原鳅已成为雅鲁藏布江外来鱼类,建议将达里湖高原鳅自然分布区内的各群体划定为不同保护单元并跟踪监测栖息地质量,同时加强对物种交易与放生活动的管控。

氯化钠盐度和碳酸氢钠碱度对达里湖鲫毒性影响的初步研究

对达里湖鲫Carassius auratus Linnaeus 3月龄幼鱼(体长为4.16 cm±0.47 cm)分别在不同浓度梯度下进行盐度和碱度急性胁迫试验,分析盐度、碱度以及盐碱混合对达里湖鲫的毒性影响,并在此基础上采用水生态毒理联合效应相加指数法进行了氯化钠(NaCl)和碳酸氢钠(NaHCO3)浓度的联合毒性试验,探讨了在不同类型盐碱水质条件下开展增养殖活动的可行性。结果表明:在pH为7.0±0.5,碱度为0.44mmol/L时,盐度对试验鱼的24、48、72、96 h的半致死浓度(LC50)分别为11.57、11.14、10.89、10.61,安全值(SC)为3.10;在pH为8.5±0.5,盐度为1.9～4.3时,碱度对试验鱼的24、48、72、96 h的LC50分别为71.93、67.80、65.80、63.42 mmol/L,SC为18.07 mmol/L;在96 h内NaCl和NaHCO3的关系全部为拮抗作用,且其拮抗效应逐渐减弱并趋向于相加作用。本试验结果可为今后在内陆盐碱水域开展达里湖鲫增养殖提供科学依据。

达里湖鲫对盐度和碱度突变和渐变的耐受性

研究了达里湖鲫(Carassius auratus Linnaeus))幼鱼在盐度、碱度突变和渐变条件下的耐受性,并对在不同盐度和碱度浓度下的累计存活率、生存上限进行比较分析。研究发现,盐度突变条件下24、48、72和96 h的半致死浓度(LC50值)分别为11.795、11.089、10.809和10.534 g/L;碱度对试验鱼24、48、72和96 h的LC50分别为69.831、68.779、67.071和65.114 mmol/L。渐变条件下达里湖鲫的盐碱耐受能力均强于突变组,其碱度渐变组生存上限为109.2 mmol/L,明显高于突变组的90 mmol/L;盐度渐变组生存上限为15 g/L,与突变组差异不显著。结果表明,通过适当的驯养适应,可以显著提高达里湖鲫对碳酸盐型水质环境的适应能力和养殖的存活率。

达里湖高原鳅肌肉营养成分分析与品质评价

采用常规生化分析方法分析和评价内蒙古达里诺尔湖达里湖高原鳅Triplophysa dalaica肌肉的营养成分。结果表明:达里湖高原鳅全鱼和肌肉的水分、粗蛋白、粗脂肪、粗灰分含量分别为:(74.28±1.04)%和(78.30±0.23)%、(14.57±0.02)%和(17.77±0.05)%、(7.15±1.56)%和(1.77±0.03)%、(3.45±0.14)%和(1.14±0.05)%。达里湖高原鳅肌肉中共检测出18种氨基酸,总量(TAA)为(13.80±0.92)%,其中8种必需氨基酸(EAA)总量为(5.72±0.37)%,占氨基酸总量的(41.43±0.69)%,必需氨基酸总量(TEAA)/非必需氨基酸总量(TNEAA)为(70.76±1.99)%,其必需氨基酸比例符合FAO/WTO的理想模式。依据氨基酸评分标准(ASS),达里湖高原鳅的第一、第二限制性氨基酸分别为缬氨酸、色氨酸;依据化学评分标准(CS),达里湖高原鳅的第一、第二限制性氨基酸分别为色氨酸、蛋氨酸+胱氨酸,必需氨基酸指数(EAAI)为55.52。肌肉中鲜味氨基酸(DAA)总量为(5.29±0.24)%,占氨基酸总量的(38.40±1.07)%,支链氨基酸(BCAA)与芳香族氨基酸(AAA)的比值(F)为(2.48±0.16)。肌肉中共检测出22种脂肪酸,多不饱和脂肪酸(PUFA)总含量为(23.50±0.12)%,其中二十二碳六烯酸(DHA)+二十碳五烯酸(EPA)含量为(9.37±0.10)%,必需脂肪酸(EFA)含量为(10.07±0.29)%。分析结果表明,达里湖高原鳅具有合理的氨基酸和脂肪酸组成,是一种味道鲜美、营养价值丰富的淡水鱼类,具有良好的开发利用前景。

达里湖高原鳅人工繁殖技术初步研究

从达里湖运进2~4龄、体质量17.6~34.5g的野生达里湖高原鳅Triplophysa dalaica亲鱼3000多尾,经春季池塘培育至性腺成熟,于2015年5月挑选成熟亲鱼进行催产。雄鱼整头部略圆盾,在眼的部位最窄;胸鳍背面增厚为肉垫,上有刺突;吻部上方有肉垫隆起,无刺突。注射HCG 100 IU＋LRH-A_25μg/kg的催产效果较好。催产20尾雌鱼中17尾产卵,获受精卵5.02万粒,孵出鱼苗2.30万尾,催产率、受精率、孵化率分别为85.0%、65.6%和69.8%。达里湖高原鳅成熟卵为浅黄色,卵径（0.932±0.01）mm,遇水后具强粘性。水温18℃时,受精后70h出膜,初孵仔鱼平均全长（3.47±0.06）mm,3d后卵黄囊完全吸收,能平游、摄食。在自然水温16~25℃下养殖30d平均全长2.89cm。

氢氧稳定同位素对达里湖水体蒸发与补给来源的指示作用

为了研究稳定同位素质量平衡法在寒旱区封闭型内陆湖泊水量平衡计算中的适用性,以内蒙古高原达里湖作为研究区域,基于流域水体样品中氢氧稳定同位素(δD、δ18O)特征分析,讨论了δD、δ^(18)O对水体蒸发和补给来源的指示作用。结果表明:夏季达里湖水体氢氧稳定同位素值不断减小,其主要受到降水过程的影响;冬季结冰过程使得氢氧同位素在冰体中富集。达里湖湖水δ^(18)O-δD关系点落在了当地大气降水线的右下方,显示湖区水体蒸发最为强烈;部分河水和地下水δ^(18)O-δD关系点落在当地大气降水线左上方,显示当地大气降水并非其地下水的主要补给来源。利用稳定同位素质量平衡法对2018年达里湖蒸发量和地下水补给量进行估算,结果显示年蒸发量约为2.69×10^(8) m^(3),全年地下水补给量约为1.65×10^(8) m^(3)。在考虑动力分馏和初始水体同位素组成的条件下,利用水体稳定同位素分馏过程中δD与剩余水体比例的关系,计算得到达里湖湖水蒸发损失量约为初始水体的41%~46%。

内蒙古中东部达里湖湖岸堤记录的12.5 cal ka BP以来湖面波动过程

内蒙古中东部位于东亚夏季风过渡区,对气候变化响应敏感。广泛发育的湖泊沉积物提供了全新世以来的环境变化的理想材料。湖岸沉积物直接记录的古水位,与高分辨率的湖心钻孔记录相结合,有助于全面认识古气候的变化历史和湖面波动的定量重建。运用AMS14C测年和GPS、DEM及1︰5万地形图等相结合的方法确定了达里湖北侧湖岸堤的年代和高程,并结合湖岸堤剖面的沉积序列指示的湖面变化过程,重建了12.5cal ka BP以来达里湖的波动历史。12.5 cal ka BP,达里湖湖面海拔高度约为1253m,至12.3 cal ka BP湖面经历短暂上升,至海拔1266m左右;之后湖面下降,至全新世早期(11.2 cal ka BP),水位降至1254m左右;随后湖面开始逐步上升,10.7 cal ka BP湖面水位稳定在1274m左右;全新世中期湖面继续上升至某一高度(至少在1291m)后,于全新世晚期4.8 cal ka BP湖面高度降至1279m,并于4.6 cal ka BP湖面继续下降至1275m的高度。通过对比湖心钻孔记录的湖泊波动历史以及区域湖泊沉积记录,认为达里湖的水位波动受东亚季风活动的影响,具有区域的一致性。达里湖的水位变化较区域内的其他湖泊更为强烈,认为除了受区域气候变化的影响外,达里湖全新世晚期的湖面下降可能还与区域内强烈的构造活动和西拉木伦河溯源侵蚀导致区域水系的改变有关。

达里湖瓦氏雅罗鱼资源现状及合理利用探讨

采用2008年12月和2009年12月在达里湖获取的瓦氏雅罗鱼(Leucisus waleckii)样品,对其基础生物学进行测定,依据B-H模型,计算并分析在不同开捕年龄和不同捕捞强度下的单位补充渔获量(YN/R和Yw/R)及渔获质量(平均体重Wy、平均全长TLy和平均年龄Ty)。结果表明,达里湖瓦氏雅罗鱼的生长参数K、TL∞、t0分别为0.1437a-1、38.77cm和-0.5572a;目前开捕年龄和捕捞强度分别为3.52a和0.5256;若保持当前开捕年龄,目前的捕捞强度即可;若保持目前捕捞强度,则开捕年龄可提高到6龄;瓦氏雅罗鱼资源利用不合理之处为大量捕捞4龄以内的鱼,为了合理开发利用和保护达里湖瓦氏雅罗鱼,在当前捕捞强度下,应将开捕年龄应限制在6龄,对应的全长为24cm,体重为126g。

达里湖水化学和水生生物学再调研

达里湖位于内蒙古东部草原地带，面积２３８ｋｍ２，平均水深约６．７ｍ，是一个盐碱性湖泊，其湖沼学和渔业资源状况１９７５～１９７６年曾作过调查，本文报道１９９４年对其水化学和水生生物学再次调查的结果，并和１９７５～１９７６年材料加以比较。湖水的盐度（６．２４‰）、碱度（４４．８９ｍｍｏｌ／Ｌ）和ｐＨ值（９．６）分别较１９７５～１９７６年增高１２．４％、０．９％和１．８％。浮游生物的种类组成和平均生物量没有本质上的变化，但底栖动物的种数因河流水位降低而大为减少。

达里湖鲫和人工选育红鲫杂交子代对NaHCO3碱度的耐受力

为了预测达里湖鲫Carassius auratus(母本)和人工选育红鲫C. auratus(父本)杂交子代(F1)鱼体大小和潜在免疫力与耐碱能力的相关性,本研究首先测定180尾杂交F1的体质量及4种血清潜在免疫力指标(丙二醛MDA、总超氧化物歧化酶TSOD、碱性磷酸酶AKP和过氧化氢酶CAT),待40d恢复体能后开展耐碱能力的测定;以20mmol/(L·d)为梯度,将Na HCO3等量地添加到6个规格统一(96.5cm×52.5cm×45.5cm)的水族箱内,第7d增加10 mmol/L至130 mmol/L(pH9.2~9.3),维持该碱度,以96 h累计死亡率超过50%为基准,后续成活个体视为耐碱个体,以濒死个体和成活个体血氨(Ammonia-N)和尿素氮(Urea-N)含量作为耐高碱性状的评价指标;采用SAS 9.4软件对131尾有效个体的体质量、潜在免疫力和耐高碱性状数据进行相关性分析、单因素变量分析、主成分以及多因素Logistic分析,为更好地评价杂交子代的综合生产性能和良种申报提供科学依据。结果表明:(1)BW与MDA(r=0.195)和TSOD(r=0.245),MDA与TSOD(r=0.237)、Ammonia-N(r=0.311)和Urea-N(r=0.199),以及Ammonia-N和Urea-N(r=0.668)之间均呈显著正相关(P<0.05);AKP与Ammonia-N(r=-0.262)和Urea-N(r=-0.173),TSOD和CAT(r=-0.355)则呈显著负相关(P<0.05);(2)耐碱存活个体的AKP平均含量显著高于死亡个体,而MDA、TSOD、Ammonia-N和Urea-N的平均含量显著低于死亡个体(P<0.05);(3)AKP、MDA、Ammonia-N和Urea-N以及MDA×Urea-N和Ammonia-N×Urea-N等多个因子及其相互作用显著影响F1的耐高碱特性(P<0.05)。综上所述,鲫杂交子代的生长与耐高碱特性无显著关联,而血清潜在免疫力指标及氨氮含量与鲫的耐高碱能力显著相关,其中MDA、Ammonia-N和Urea-N为负调控,AKP为正调控。

达里湖东北雅罗鱼的生长、死亡和生活史类型的研究

达里湖东北雅罗鱼(Leucisus waleckii)的种群结构参数(体长、体重和年龄)进行测定,估算种群的生长和死亡参数,并研究种群的生活史类型。结果显示:东北雅罗鱼的体长和体重的关系式Wt=0.0281L2t.8152,其vonBertalanffy生长方程各参数为渐近体长L∞=28.9763 cm,渐近体重W∞=366.95 g,生长系数k=0.2586,t0=-0.3237;自然死亡系数M为0.322,总死亡系数Z为0.9386,捕捞死亡系数F为0.6166;生活类型为r-选择。结果表明:作为渔业管理对策,达里湖东北雅罗鱼的起捕年龄应定为3龄以上。

达里湖水化学和水生生物学研究

本文报道1975-1976四个季度对达里湖进行水化学和水生生物调查的结果。水化学除常规项目外尚测定氟、砷、镉和铬等微量元素。达里湖盐度平均5．5%，pH9．3-9．56，总碱度44．5毫克当量／升，钾离子156毫克／升，钙、镁含量很低，是一个碳酸盐型的半咸水湖。湖水中磷酸盐很高(1．8-3．9毫克／升)，含氮量很低。仅发现72种浮游植物、35种浮游动物和12种底栖动物。浮游植物7个优势种全为盐碱种，浮游动物和底栖动物的优势种也多为咸水种或淡水耐盐种。浮游植物生物量年平均约1．6毫克／升，蓝藻最高，硅藻次之。浮游动物生物量年平均1．9毫克／升，桡足类最高，枝角类次之。底栖动物年平均为4．798克／平方米，以摇蚊幼虫为主。讨论了水化学特点对湖中生物区系的影响，认为盐度、碱度、pH、钾离子量和一价阳离子二价阳离子数量的不平衡，可能是湖中限制因子，并根据饵料基础提出了渔业利用意见。

达里湖水体营养状况探索性分析

根据2005年6、8、9、12月达里湖水质调查结果,选择10个影响湖泊营养状况的特征参数,包括pH、DO、CODMn、NH4+、NO3-、NO2-、PO43-、TN、TP和浮游植物生物量。应用探索性数据分析方法对该湖泊营养状况进行研究。主成分分析表明(主成分F1主要反映氮营养盐和有机质含量,主成分F2主要反映磷营养盐和酸碱度情况,主成分F3主要体现浮游植物生物量的特征):8月F1在河流入口附近较高,其高低受河流径流量及水源的影响,12月F1在鱼群聚集的中部和西南部较高,说明冬季生物活动是影响湖水氮营养盐和有机质含量的主要原因。主成分F2、F3在秋季最高,即秋季磷营养盐最高,浮游植物生物活动较强。F1与盐度和碱度之间有较好的线性关系,在一定程度上可根据盐碱度变化来预测主成分F1,即氮营养盐和有机质含量。TN、pH和浮游植物生物量等是控制达里湖营养状况时空变化的主要驱动因素。

我国某些鱼类对达里湖碳酸盐型半咸水的适应能力

本文根据作者1975-1978年在达里湖的鱼类驯养工作中室外、室内的试验结果，并参照河北、内蒙古等省、自治区几个内陆性湖泊近年来水质变化过程和放养鱼类的效果，对梭鱼、鲢、鳙、草鱼、鲤、丁鱥、鲤鲫杂交种、青海湖裸鲤(湟鱼)、鲫、雅罗鱼、麦穗鱼、条鳅等十数种鱼对湖水的适应能力作了评述。对碳酸盐型半咸水湖水，梭鱼、鲢、鳙、草鱼最为敏感，在达里湖水中几小时即死亡；鲤、丁鱥等适应能力较强，在湖水中可活10天以上；条鳅、雅罗鱼和鲫鱼适应性很强，可在湖中繁殖发育。其中又以条鳅对高碱度的水耐力最强。水生植物光合作用使pH升高，易造成鲫鱼大批死亡。达里湖盐度5．5%，总碱度44．5毫克当量／升，pH9．30-9．56，已接近鲫鱼的适应极限；当碱度上升到73毫克当量／升，盐度9．08%(查干诺尔)，pH9．6时，雅罗鱼也难于适应；湟鱼因来自氯化钠占主要成分的青海湖，它对碳酸盐含量高的达里湖水的适应能力比雅罗鱼、鲫鱼都强。

克旗达里湖沿岸盐碱土中氮、磷、钾含量随深度变化研究

通过对克旗达里湖沿岸盐碱土土壤进行逐层取样,分析了该地区盐碱土中的铵态氮、有效磷、速效钾的含量随深度的变化情况.结果表明:克旗达里湖沿岸盐碱土土壤中铵态氮随深度呈现由上到下逐渐减少的趋势.达里湖沿岸土壤有效磷呈现随深度增加而下降的趋势.达里湖沿岸不同地区土壤速效钾的含量差异很大,变化不明显.

达里湖鲫的年龄和生长

根据４７８尾标本研究了生活在盐碱性达里湖中鲫的年龄和生长，并提出资源合理利用意见。采用臀鳍第三枚鳍条与鳞片相结合鉴定年龄，高龄个体以鳍条为主。生长模式可用ＶｏｎＢｅｒｔａｌａｎｆｆｙ生长方程来描述，渐近体长Ｌ∞＝３０．１ｃｍ，渐近体重Ｗ∞＝８３２．３ｇ、体重生长拐点ｔｒ＝５．６龄。与７０年代比较，目前湖中鲫的生长速度加快、产量下降，资源呈衰退状况。改善产卵条件，控制捕捞规格是恢复资源的重要措施。

基于生态系统敏感性与生态功能重要性的高原湖泊分区保护研究——以达里湖流域为例

内蒙古高原湖泊流域是我国北方地区重要的涵养水源区域,发挥着防汛抗旱、气候调节、生物多样性维持等多种生态系统功能。近几十年来,全球气候变化加之人类活动加剧,导致内蒙古高原湖泊的数量和面积大幅减少,流域生态系统的损害日益明显,严重威胁到了周边地区的生态安全,保护与治理内蒙古高原湖泊流域已逐渐成为社会各界关注及迫切需要解决的问题。面向内蒙古高原湖泊流域保护和管理需求,以改善和提升流域生态环境质量和生态系统功能为目的,以内蒙古高原湖泊达里湖流域为研究对象,基于流域生态特性和主要生态环境问题,选取水土流失、土壤侵蚀及土地沙化敏感性3个指标评价了流域生态系统敏感性,从水源涵养、土壤保持和生境质量重要性3个方面评价了流域生态系统功能重要性,并在此基础上,通过GIS空间分析技术将流域分为极重要敏感区,一般重要敏感区和低重要敏感区。结合流域内达里诺尔国家级自然保护区的生态重要性与3个区域评价结果,从生态保护角度将流域分为禁止开发区、重点保护区、质量提升区与潜在威胁区4个区域,同时提出针对每个区域特点的保护与管理对策。研究结果对提高高原地区湖泊流域生态环境质量以及对流域实施科学有效的管理提供了科学依据,同时在促进区域乃至全球生态建设和可持续发展方面具有重要的理论与现实意义。

内蒙古赤峰市达里湖渔业产量的灰色预测与分析

由于病害和产卵条件恶化等原因,内蒙古赤峰市达里湖的鱼类资源出现了衰退,经调整产业政策,渔业产量在大幅度下降后又有所回升。本文使用内蒙古赤峰市达里湖2000—2009年的渔业产量数据,并应用灰色预测模型对其未来5 a的渔业产量进行了预测。结果表明,使用全程数据进行预测的渔业产量将持续下降,与最近几年的渔业产量趋势明显不符,这是由于在数据序列的中段发生的渔业产业政策调整造成了产量大幅度下降,其惯性对预测结果产生了决定性影响,而仅使用产业政策调整后的数据进行预测,则渔业产量呈上升趋势,并有望恢复到历史最高水平,说明渔业产业政策调整有利于渔业资源的保护和可持续利用。本文的结果同时表明,应用于灰色预测的数据的外部条件的突然变化(如本文中的渔业产业结构调整),会对预测结果产生很大影响,在选择数据序列时应予以关注。此外如何对数据外部条件的突然变化进行量化评估,并嵌入灰色预测模型,使灰色预测模型能够应对数据外部条件的突然变化,也是今后的1个研究课题。