江西省浅水湖泊大型底栖无脊椎动物多样性特征和影响因素

2019年春、秋两季,对江西省76个湖泊的底栖动物进行了调查,在分析其群落结构和多样性的基础上,探讨了多样性与环境因子间的关系,旨在确定影响大型底栖无脊椎动物多样性的重要环境因子,以期为江西省湖泊的精准化管理提供科学依据和技术支持。两次调查共检出140个分类单元,以水生昆虫和软体动物为主,摇蚊类物种数占水生昆虫物种数的53.62%。富营养指示种(长足摇蚊属一种和摇蚊属一种)为春、秋两季的优势分类单元,湖沼典型种(长足摇蚊属一种、摇蚊属一种、石田螺属一种、苏氏尾鳃蚓和霍甫水丝蚓)的丰度变化导致了群落结构的季节变化。大型底栖无脊椎动物α多样性水平较低,基于PLSR和PLS-SEM的分析结果表明,影响大型底栖无脊椎动物多样性指标的环境因子既与藻类种群动态密切相关,也与水质状态有关。大型底栖无脊椎动物多样性与藻类种群状态存在稳定的联系,不受季节因素的影响,过高的藻类丰度不利于大型底栖无脊椎动物多样性的提高,而较好的水质状况有利于大型底栖无脊椎动物多样性的提高。为保护江西省湖泊大型底栖无脊椎动物资源,应在具有渔业养殖功能的湖泊和城镇湖泊中进行水生植物的修复工作,使藻型湖泊向草型湖泊方向演化;对一些富营养化程度较高的水体进行系统治理,控制面源污染,促进传统渔业养殖模型向生态渔业模式转换,并有针对性地开展一些生态修复措施;应在控制藻类和改善水质的基础上,增强湖泊的连通性和水体交换能力,充分发挥自然修复功效。

湖北省三道河水库底栖动物的初步研究

2007年8月至2008年4月,在湖北省三道河水库6个采样点调查底栖动物,共采集到底栖动物17种,其中水生昆虫11种,均为摇蚊科;寡毛类6种,均为颤蚓科.春季优势种为前突摇蚊,夏季优势种为小摇蚊、流水长跗摇蚊和前突摇蚊,秋、冬季优势种为霍甫水丝蚓.底栖动物种类数、密度和生物量随季节变化明显,种类数夏季>冬季>秋季>春季,密度和生物量春季>冬季>秋季>夏季.周年密度和生物量分别为366.42±102.93ind./m2和0.5649±0.1779g/m2,属贫营养型水库.现存量自坝前向库尾逐步递增,Shannon-Wiener指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数均在夏季最高,秋季最低.4次调查中寡毛类密度均未超过1000ind./m2,水质属轻度污染.

富营养深水水库底栖动物群落与浮游生物相关性分析

底栖动物和浮游生物通过食物网发生复杂的交互作用,是水库生态系统物质循环的重要组分.南湾水库和汤浦水库均为存在富营养化现象的深水水库,具有较长时间的水温分层期.本文选取这两座供水水库为对象,比较其水体营养状态、底栖动物的群落结构、现存量和多样性.通过群落状态指数(IICS)定量评估底栖动物群落状态,并采用PLS模型、Spearman秩相关以及回归图探讨浮游生物各类群密度与IICS的关系.研究结果显示,南湾水库富营养程度高于汤浦水库,寡毛类在南湾水库占据优势地位,摇蚊类在汤浦水库数量上占优.南湾水库以收集者为主,其数量占比远高于汤浦水库.深水水库通常存在较强的热分层,富营养化会加重水库底部的缺氧或厌氧状态,导致底栖动物遭受周期性的缺氧扰动,影响种类多样性和现存量,改变浮游生物类群与底栖动物群落的相关性,因此底栖动物群落与浮游生物的相关性能够提供判断水库富营养化程度的重要信号,进而为水库管理方提供更多有价值的参考信息.

二化螟对杀虫剂抗药性的研究进展

综述了国内外关于二化螟抗药性的研究成果,包括:二化螟的分布、危害、防治,抗药性产生和发展,抗药性机理,抗药性测定方法以及抗药性治理措施。

汉江中下游底栖动物群落结构特征研究

2011年7月(丰水期)、10月(平水期)和2012年4月(枯水期)对汉江中下游段底栖动物进行调查。共采集到底栖动物57种,隶属4门7纲15目31科,其中水生昆虫31种、寡毛类3种、软体动物13种、其他类群10种。常见种为钩虾(Gammaridae sp)、长臂虾种1(Palaemonidae sp1)、匙指虾(Atyidae sp)、苏氏尾鳃蚓(Branchiura sowerbyi)、梨形环棱螺(Bellamya purificata)、方格短沟蜷(Semisulcospira cancellata)和椭圆萝卜螺(Radix swinhoei)。检出物种数排序为枯水期>丰水期>平水期,中游段检出的物种数(50种)明显多于下游段(22种),中下游出现频率均大于30%的物种有方格短沟蜷、椭圆萝卜螺和长臂虾种1。汉江中、下游的底栖动物群落结构差异不显著(P=0.1423),方格短沟蜷、长臂虾种1、梨形环棱螺、多足摇蚊、钩虾和匙指虾对中下游底栖动物群落结构差异的贡献率均超过5%,累计贡献率达57.55%。底栖动物群落结构组成上枯水期和丰水期(P=0.0961)、枯水期和平水期(P=0.1261)差异均不显著,丰水期和平水期差异达到显著水平(P=0.002)。钩虾和方格短沟蜷对枯水期和丰水期之间底栖动物群落结构差异的贡献率超过10%,长臂虾种1、方格短沟蜷和栉水虱对枯水期和平水期以及丰水期和平水期之间底栖动物群落结构差异的贡献率均超过11%。底栖动物平均密度枯水期199.71个/m2,丰水期168.45个/m2,平水期160.71个/m2;平均生物量平水期45.59 g/m2,丰水期40.7981 g/m2,枯水期37.0052 g/m2。底栖动物的密度和生物量在各时期的差异均不显著(P>0.05),但在空间分布上中游(丹江口-皇庄)高于下游(皇庄以下)(P=0.0813)。Shannon-Wiener指数枯水期1.6121,丰水期1.5197,平水期0.7868,从中游往下,生物多样性逐渐降低。

利用药膜法测定杀虫剂对蜘蛛的毒性

采用药膜法测定了吡虫啉对草间钻头蛛、三氟氯氰菊酯对草间钻头蛛和星豹蛛的毒性.结果表明:吡虫啉对草间钻头蛛的毒性低于三氟氯氰菊酯,三氟氯氰菊酯对星豹蛛也有很高的毒性.药膜法不适合测定农药对草间钻头蛛等结网型蜘蛛的毒性,但对星豹蛛等游猎型蜘蛛较适合.

供水型水库底栖动物完整性指数的构建

为给水源地水库的生态风险评估提供科学依据和决策支持,根据浙江省和湖北省几个典型水库的调查数据,构建了底栖动物完整性指数(B-IBI)。参考相关文献及调研选取了32个备选参数,经统计分析筛选出8个指示能力较强的参数,构建B-IBI指标体系,分别为香侬-维纳多样性指数(Shan_2)、捕食者类群数量百分比(Pred-Pct)、寡毛类物种数百分比(%OligoTax)、非水生昆虫数量百分比(NonInPct)、Hilsenhoff生物指数(HBI)、收集者物种数百分比(%CllctTax)、收集者数量百分比(CllctPct)和平均物种数量(RichnessPerTaxon)。确立了水库生态系统健康评价标准,并与潜在环境梯度进行了相关性分析。结果表明,该指数很好地反映了潜在环境梯度,用于供水型水库的水生态系统健康评估较为合适。

亚致死浓度农药对草间钻头蛛生长发育的影响

在室内用两种方法饲喂草间钻头蛛,研究了乐果、溴氰菊酯和氰戊菊酯3种农药对其发育历期和体重的影响。结果表明:以乐果和氰戊菊酯环境染毒法饲喂草间钻头蛛,其雌蛛体重较对照显著下降。以溴氰菊酯毒饵法饲喂草间钻头蛛,其雄蛛体重较对照显著下降。环境染毒法饲喂草间钻头蛛,3种农药对雄蛛体重影响不显著。与对照相比,3种农药饲喂的若蛛在三龄历期上无显著差异,但在四龄和五龄上存在显著差异。总效应是农药延长草间钻头蛛若蛛的发育历期,阻滞个体发育,导致体重下降。

南湾水库底栖动物群落结构初步研究

为了解南湾水库底栖动物现状,于2015～2016年对该水库按季节进行了周年调查。调查中共检出20种(水生昆虫12种,寡毛类7种,其他类群1种),全年优势种为霍甫水丝蚓、德永摇蚊和前突摇蚊。经MRPP检验,底栖动物群落结构存在季节差异,春季显著不同于夏秋冬季,且夏秋冬季群落结构差异不显著。底栖动物平均密度和生物量分别为171.43 ind./m2和0.503 4 g/m2,寡毛类对密度的贡献比为75.20%,水生昆虫对生物量的贡献比为80.65%。底栖动物密度和生物量季节差异显著,Shannon-wiener指数春季>冬季>夏季>秋季。群落状态指数(Integral Index of Communities State,IICS)季节差异显著,南湾水库水生态状况春冬季要好于夏秋季。底栖动物现存量处于较低水平可能与该水库季节性水温分层现象突出以及水体处于富营养状态有关。结合水质理化指标,该水库采用IICS指数对水生态状态进行定量评估较为适宜。根据IICS指数与环境因子相关性分析结果,发现随着水温的升高,藻类的过度旺盛生长对底栖动物种群具有一定的抑制作用,特别是水体交换率较低且存在较长时间温跃层的水库。

邙山提灌站浮游植物群落结构空间变化对环境因子的响应

河南邙山提灌站作为黄河流域的重要水源地之一,已列入全国重要饮用水水源地名录。邙山提灌站从黄河取水、沉沙至水厂过程中,沿途生境变化剧烈。为更好地了解这种人工行为造成不同生境中浮游植物群落结构及变化特征,于2014年6月对提灌站的黄河取水口至水厂入口沿途设置的7个采样点开展了浮游植物调查,并同步开展水温、溶氧、总磷等水质因子监测。采用极点排序(POA)和冗余分析(RDA)两种多元统计方法研究了浮游植物群落结构变化及其与环境因子的关系。结果表明:从黄河取水口至水厂取水口,浮游植物群落结构、密度与生物量沿途发生了明显变化,其中浮游植物生物量和生物多样性先升高后降低。POA分析表明7个采样断点被分成3类生境,反映了沿途的生境变化过程,而RDA分析进一步表明总磷(TP)、溶解氧(DO)和氧化还原位(ORP)等水环境因子对浮游植物群结构存在显著的影响,呈现了与湖泊等天然水体不同的变化。

金沙江下游水生态状况评价及保护战略

金沙江下游是典型的生态脆弱区,同时也是长江流域的重要生态屏障,在金沙江进行水资源开发利用,更应该注意生态安全问题。通过2008-2012年对金沙江下游的水生态调查,用层次分析法建立评价体系,对金沙江下游的水生态状况进行评价和分析。金沙江下游水生态状况为亚健康状态,主要制约因素是水生生物与河岸带状况。金沙江下游的工程建设等人类活动造成了鱼类资源的衰退,使珍稀特有鱼类濒临灭绝。河岸带的脆弱对水生态状况造成了一定影响,说明在生态脆弱区开发建设更应注重生态保护。针对金沙江现状提出了生态保护战略。

大宁河与香溪河细菌群落分布

为揭示三峡支流细菌群落的多样性和分布特征,采用高通量16s r DNA测序技术,于2014年5月对大宁河和香溪河细菌进行调查研究,同时检测水环境因子。结果表明,大宁河和香溪河细菌种类丰富,共检出细菌和古生菌25门,其中比例最高的为变形菌门,占69.01%,放线菌门其次,占11.46%。变形菌门中,γ-变形菌最多,占该门类总数的35.22%,β-变形菌其次,为22.18%。细菌多样性指数Shannon指数平均为13.2,Simpson指数接近于0,Chao1指数平均为48 633 611.4,可见三峡支流的细菌种类极其多样。几种丰度较高的细菌在空间上具有不同的分布特征。统计分析显示对细菌组成与分布影响最显著的因子为总无机碳,其次是总有机碳、叶绿素,其它因子影响较小。放线菌、γ-变形菌、δ-变形菌和浮霉菌与总有机碳正相关。叶绿体纲细菌和叶绿素含量存在正相关,而变形菌、梭菌纲细菌则与其负相关。变形菌与氮磷和总碳成较强的正相关,所以碳源的增加使变形菌丰度提高。营养水平是影响细菌群落结构的重要因素之一。营养水平越高,α-变形菌比例越高。营养水平低则δ-变形菌比例上升。支流上不同河段的环境因子有明显的空间分布的差异(P<0.05)。这些差异造成了大宁河和香溪河细菌群落结构的空间异质性。

天鹅洲长江段浮游植物群落季节演替及环境因子研究

通过研究长江天鹅洲白鱀豚国家级自然保护区长江段浮游动植物群落组成及其与环境因子之间的关系,揭示长江干流浮游植物群落的结构特征,以期为该区域生态系统保护与研究工作提供基础资料和科学依据。2014—2015年按季节分四次在干流沿途设置的10个采样点开展了浮游植物调查,并同步开展水温、溶解氧、总磷等水质因子监测,并采用典范对应分析(canonical correspondence analysis,CCA)研究了不同季节浮游植物群落结构变化及其与环境因子的关系。结果表明:浮游植物种类以硅藻、绿藻和蓝藻为主;全年来看生物量组成主要是硅藻和隐藻,不过春秋季时蓝绿藻密度组成占优。CCA分析则进一步显示浮游植物群落组成四季变化明显,其中磷酸盐、溶解氧和氧化还原位等水质因子对春季浮游植物群落结构存在显著的影响,但是夏冬季的浮游植物群落变化则可能是水文情势等条件起到了重要作用。

基于因子分析的南湾水库水源地浮游植物生物完整性评价

于2016年在淮河流域饮用水源地水库-南湾水库,开展了3次浮游植物调查,在分析南湾水库浮游植物群落结构的基础上,依据生物完整性理论,采用因子分析方法对南湾水库开展了生态完整性评价。研究结果显示:3次调查中浮游植物种类数变化较小,但所属种类存在明显的季节差异;浮游植物密度9月份最高,3月密度最低,而生物量则正好相反,3月最高而9月最低。进一步采用因子分析对群落数据进行分析,筛选确定了4个公因子。其中,因子1反映了群落的耐污特征与能力;因子2表征了群落的多样性特征;因子3表征了群落丰富度状况;因子4表征了水体富营养状况。因子分析得分表明:从时间上来看,南湾水库9月水生态状况最差,从空间上看,则人口密度大的库湾区域水生态状况较差。因子得分较好地反映了水库不同时间与地点水生态状况的相对大小,表明基于因子分析生物完整性评价能够较地应用于南湾水库,也适合推广应用于其他水体的生态评价工作中。

富营养化对浅水湖泊轮虫种群结构影响研究

石臼湖和固城湖是长江中下游两个浅水湖泊,富营养化问题日益突出。为探索湖泊富营养化对轮虫的影响,于2012年平水期和枯水期对这两个湖泊轮虫种群结构进行了调查,并检测水体理化因子,分析轮虫分布与水环境因子及水体富营养状况的关系。水质检测结果显示,平水期石臼湖除个别点水体综合营养状态指数(TLI)>50为轻度富营养状态外,大多数站点TLI<50,为中营养状态;枯水期两个湖泊TLI>50,处于轻度-中度富营养化状态。水生生物调查检出轮虫35种,其中石臼湖33种,固城湖27种,平水期种类多于枯水期。出现的轮虫以臂尾轮虫(Brachionus)和异尾轮虫(Trichocerca)居多,优势种主要有螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis)、广生多肢轮虫(Polyarthra vulgaris)、疣毛轮虫(Trichocerca sp.)、沟痕泡轮虫(Pompholyx sulcata)、异尾轮虫属和臂尾轮虫属等。轮虫平均密度3 023.19 ind·L-1,平均生物量745.72μg·L-1。现存量季节变动明显,大部分站点平水期大于枯水期。轮虫多样性指数也是平水期大于枯水期,石臼湖轮虫多样性大于固城湖。水体综合营养状态指数(TLI)与轮虫种类数和多样性成显著负相关,随着富营养化加剧,轮虫种类减少,多样性降低。典范对应分析(Canonical Correspondence Analysis,CCA)表明,影响轮虫种群分布的主要环境因子为NH4+-N、TN、TP和CODMn。按轮虫丰度分布与水环境因子的关系排序,2次调查的24个站点可大致分成3个组。轮虫种群结构受水体富营养状态影响,每组站点的代表性种类对水体营养状态有较好的指示作用。组1的代表性种类为曲腿龟甲轮虫,指示营养级别O-β;组2代表性种类萼花臂尾轮虫,指示的营养级别为β-α;组3以O营养级种类为主。

雅鲁藏布江中游渔业资源现状研究

2006～2007年,在雅鲁藏布江中游江段共监测274船次,统计渔获物3884.5kg,生物学测定3174尾鱼,共采集鱼类25种,隶属于3目、5科、17属。主要经济鱼类有拉萨裸裂尻、异齿裂腹鱼、拉萨裂腹鱼、巨须裂腹鱼、双须叶须鱼、尖裸鲤、黑斑原鮡共7种,占渔获物重量的99%以上。针对雅鲁藏布江中游渔业资源下降明显、外来物种入侵加速的演变趋势,提出了保护与合理利用渔业资源的建议。

羊卓雍错高原裸鲤(Gymnocypris waddellii Regan)繁殖生物学研究

2006年3-7月在的卡鲁雄曲、绒波藏布等主要支流收集了225尾高原裸鲤开展繁殖生物学研究.结果表明,高原裸鲤有溯河产卵习性,繁殖期为5-8月份,水温变化在9.5-18.5℃,流速以0.3-0.8m/s为多,水深15-50 cm为主.初次性成熟雌雄均为5龄,繁殖季节第二性征雌雄差别明显.雄性最小性成熟个体体长19.5 cm,体重80g,成熟系数4.6%;雌性最小性成熟个体体长21 cm,体重95g,成熟系数6.3%;成熟卵呈桔黄色,圆球形.卵粒平均卵径2.22mm,变动幅度在1.92-3.32mm,卵粒质量为63-214粒/g,平均115粒/g.繁殖群体绝对怀卵量1086-11400粒,平均4446粒;相对怀卵量6.2-36.1粒/g,平均18.0粒/g;成熟系数5.7%-25.8%,平均16.2%.繁殖群体主要由8、9、10龄个体组成,雌雄性比为1∶1.16,繁殖力与体长和体重都呈正相关.

汉江下游水体和鱼体多环芳烃分布特征及健康风险

研究汉江下游水体及鱼体多环芳烃(PAHs)含量,进行健康风险评价,为汉江下游PAHs污染防治提供基础资料。在汉江下游8个代表性水厂取水口采集水样及在相应江段渔获物中选取7种典型鱼,利用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)测定水样及鱼肌肉中16种优控多环芳烃的含量,并用美国环保局(USEPA)推荐的健康风险评价模型进行健康风险评价。8个采样断面水体中Nap、Ace、Phe、An、Ba A、Bk F检出率为100%,Bb F、In D等均未检出,其他多环芳烃检出率分别为Fle 50%、Acy 25%、Flu 62.5%、Pyr 25%、Chr 25%、Ba P 75%、Dah A 12.5%、Bghi P25%。汉江下游水体中16种PAHs总含量平均值为100.67 ng/L,最小值为65.8 ng/L,最大值为155.94 ng/L。结构组成主要以低环为主(70.4%),中环其次(22.2%),高环最低(7.4%)。7种鱼体内16种优控PAHs的含量范围为(43.42±0.50)^(113.06±3.57)ng/g,平均组成低环、中环、高环PAHs分别占总PAHs的57.9%、20.2%、21.9%。高环在鱼体内比例显著高于在水体中,表明高环PAHs在鱼体内的富集能力更强。饮用水健康风险估算总量为2.25×10^(-8)~5.32×10^(-8)/a,总体水平为风险不明显;7种鱼食用的PAHs健康风险估算范围为8.00×10^(-7)~2.08×10^(-6)/a,总体评价为可接受水平,均低于国际辐射防护委员会推荐的最大可接受风险水平5.0×10^(-5)/a,部分鱼食用的人体健康风险值高于USEPA建议的可接受风险1.0×10^(-6)/a。

基于浮游植物群落的纵向连通性初步研究

目前鲜有从生物群落角度定量分析连通性。作者以建有多级节制闸的沙颍河干流为对象,研究河流纵向连通性对沙颍河干流浮游植物群落的影响,并尝试基于梯度分析方法从浮游植物群落角度定量评估河流连通性。调查结果显示,沙颍河干流浮游植物339种,分为8个门类,以硅藻门浮游植物种类(170种)最多,其次是绿藻门(93种)和蓝藻门(37种)。从季节来看,夏秋季浮游植物种类显著多于春季;从浮游植物密度和生物量来看,春秋季以隐藻门浮游植物为主,而在夏季蓝藻门浮游植物密度最高。优势度排前10的种类蓝藻门有4种,隐藻门3种,硅藻门2种,绿藻门1种。通过比较不同季节浮游植物群落组成可知,闸坝阻隔对浮游植物群落结构具有较大影响,群落结构组成从常见的以硅藻为主的河流群落特征转变为以蓝藻、隐藻为主的湖泊群落特征。根据DCA(Detrended Correspondence Analysis)第1轴长,均采用PCA(Principal Component Analysis)排序法对不同季节浮游植物密度和生物量进行分析,并绘制排序图,结果表明,不同河段浮游植物群落特征可在排序图中区分开来,表明不同河段之间的浮游植物群落结构存在差异;不同河段之间浮游植物群落特征在排序图中的相对位置及河段的实际相对位置,可以在群落空间中明确表征河流连通性的潜在生态梯度。从水生生物群落角度定量表征连通度的大小,将有助于建立基于生物群落计算河流纵向连通程度的方法。

汞在新建水库食物网中生物累积与风险评价研究进展

汞是唯一参与全球循环的液态重金属。1974年,自美国学者Smith首次报道水库中鱼类总汞含量高于邻近自然湖泊以来,水库中鱼类汞升高的风险成为新建水库环境影响评价中的重要内容之一。汞在水库生态系统生物组分和非生物组分中含量升高的现象先后在世界各国报道,包括加拿大、美国、芬兰、泰国和巴西等。通过对系列的野外研究进行回顾,表明了水库形成后生态系统中汞的甲基化过程发生了变化。水库形成对汞在食物网中的鱼类、底栖生物、浮游生物的累积产生影响。水库中汞的生物累积、迁移转化主要与被淹没土壤和植物腐解过程有着直接或间接的关系。水库形成后,总汞、甲基汞和甲基汞比例在生态系统食物网各组分中的变化并不一致。蓄水后,水体中总汞变化较小,甲基汞和甲基汞比例上升明显;浮游生物尤其是浮游动物中总汞升高,但甲基汞和甲基汞比例升高更为明显;与浮游动物类似,底栖水生昆虫中总汞升高,甲基汞和甲基汞比例升高也更为明显;鱼类作为食物网顶级消费者,甲基汞比例一般在80%以上,在水库形成后鱼类总汞和甲基汞均明显升高,但甲基汞比例变化已经不大。这些变化揭示了水库形成后甲基汞在食物网传递的两个主要可能途径,一是微型生物食物网。通过悬浮颗粒物、浮游植物、浮游动物这一环节,甲基汞和甲基汞比例有明显的增加。第二个途径是底层生物食物网。通过悬浮颗粒物、细菌、碎屑食性底栖水生昆虫、肉食型底栖水生昆虫环节,甲基汞和甲基汞比例明显增加。这两种途径均能导致以水生昆虫、小鱼、甲壳类等为食的肉食性鱼类汞含量增加。水库形成后,生态系统中汞的甲基化发生了明显的"加速"过程。这种"加速"过程最直接的因素是成库后大量土壤淹没使得汞的甲基化平衡被打破。这个过程主要有两方面的影响。一方面是直接影响,被淹没土壤和植被在腐解过程中主动或被动地将甲基汞释放到水库生态系统中;另一方面是间接影响,被淹没土壤和植被的腐解使水库底部形成厌氧环境,有利于无机汞从被淹没土壤和植被中溶出,为甲基化反应提供充裕的、可供甲基化的无机汞,同时腐解产生的大量营养物质为微生物提供丰富食物来源,使硫酸盐还原菌大量繁殖,促进无机汞的甲基化。在我国,有关汞在新建水库食物网中生物累积和风险评价的研究有待进一步加强。