太浦河大型底栖动物群落组成及时空分布特征

太浦河连接东太湖和黄浦江,是东太湖向下游行洪的主河道,也是黄浦江上游重要的引水水源。分别于2017年10月、12月和2018年3月、6月在太浦河沿程设置的5个站点开展了大型底栖动物季节频次的取样调研,分析了太浦河大型底栖动物群落的结构特征及其主要影响因子。调查期间共采集到大型底栖动物25种,隶属于3门6纲14科,其中以河蚬(Corbicula fluminea)为代表的双壳类和以铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)为代表的腹足类处优势地位。太浦河大型底栖动物群落的密度、生物量及多样性特征在不同站点间均存在显著差异(P<0.05);而在不同季节间均不存在显著差异(P>0.05)。聚类排序分析表明,太浦河大型底栖动物群落在空间上的差异较季节间的变化更为明显。太浦河大型底栖动物群落的物种组成特征与太浦河、东太湖的水文连通格局密切相关;而沿程不同程度人为干扰下的水体营养水平以及底质类型与生境异质性等生境条件对太浦河大型底栖动物群落的分布特征具有重要影响,其综合作用机理有待进一步研究。

浮床种植对挺水植物中重金属赋存特征的影响

以上海市金泽水库为研究区域,在水库边滩与水库浮床区域设置系列站点,以旱伞草(Cyperus alternifolius)、美人蕉(Canna indica)、鸢尾(Iris tectorum)为代表性物种,分析了浮床种植对挺水植物中重金属Cu、Zn、Fe、Cr、Cd、Pb赋存特征的影响.结果表明:浮床种植的美人蕉、鸢尾生物量均显著大于边滩种植(p<0.05),浮床种植的旱伞草生物量显著小于边滩种植(p<0.05);浮床种植的美人蕉中Cu、Fe、Pb含量显著大于边滩种植(p<0.05),浮床种植的旱伞草和鸢尾中Cu、Zn、Cd含量显著大于边滩种植(p<0.05);美人蕉中Cu、Fe、Cd、Pb赋存量和鸢尾中Cu、Zn、Fe、Cd、Pb赋存量,以及旱伞草中Cd赋存量在浮床种植条件下均显著大于边滩种植(p<0.05);同种植物不同重金属赋存量的相关关系在不同种植条件下明显不同,且不同种植物间亦存在明显差异;浮床种植能在一定程度上提高挺水植物的生长状况和对重金属的吸收能力,对挺水植物中重金属赋存量特征具有重要影响.基于本文结果,建议优先选用美人蕉和鸢尾作为浮床植物.

湿地功能及生态经济价值评估研究

本文阐述了湿地的功能、服务与价值等湿地评估对象的内涵及内在联系,分析了湿地评估方法的发展历程和趋势,指出当前对湿地的评估主要是湿地服务价值的评估,并以长江口湿地为例,介绍了主要的评估方法。并指出现有评估方法的不足和今后研究的发展方向。

长江口海三棱藨草带生长季大型底栖动物群落变化特征

2006年4—11月对长江口崇明东滩海三棱藨草(Scirpus mariqueter)带大型底栖动物群落进行了定位调查研究。每月1次采用样方法对大型底栖动物和植被进行同步取样;在鉴定、计数和生物量(干重)测定分析的基础上,进行了多样性测度以及聚类、排序等统计分析。研究结果表明,生长季内海三棱藨草带大型底栖动物的多度和生物量整体呈上升趋势,但是月间存在一定波动变化,9月份多度最高,平均为1536ind/m2,10月份生物量(干重)最高,平均为21.60g/m2;不同月份优势类群组成、多度及生物量特征存在明显差异,瓣鳃类仅在部分时段表现出优势特征。物种数整体呈V字型变化特征,在8月份达到最低值。由于种间个体数量分布的变化滞后于整体物种数的变化,Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数的峰谷变化滞后于物种数变化,即物种数在5月份达到最低,而多样性及均匀度指数在6月份达到最小值。海三棱藨草带大型底栖动物群落的月间变化特征,在很大程度上是水文(包括水动力条件)以及植被等因素综合作用的结果,但在不同时期主导因子或者不同因子协同作用不同。它们的直接影响是导致底栖动物种类组成、多度变化,进而改变整体生物量和多样性特征。

草坪无脊椎动物群落物种多样性及功能群研究

本文采用扫网和样方法对草坪固定样地无脊椎动物群落进行了调查，根据不同种类的营养情况进行了功能群的划分，并采用物种丰富度、Shannon－Wiener指数、Hulbert种间相遇概率、Pielou均匀度指数等四种多样性指数对群落及功能群的物种多样性进行了测度和分析。结果表明：草坪无脊椎动物功能群组成具有一定的垂直分化；不同植被生长情况下功能群的组成及多样性具有一定的差异，但无明显的规律性；各功能群中，捕食寄生性功能群的多样性最高，而植食性功能群的种类、数量最多，但由于个别种数量的异常，其多样性反而较低。植食性功能群与捕食寄生性功能群在多样性、种类数及数量上呈现一定的互为消长关系。

长江河口潮间带盐沼植被分布区及邻近光滩鱼类组成特征

研究鱼类群落在不同生境中的差异或者变化,是评价与预测生境丧失、环境退化等对湿地生物多样性与生态系统功能影响的重要基础。2006年4—11月,在长江河口崇明东滩盐沼植被分布区(简称草滩)和邻近的光滩区域分别设置采样站位,每月大潮期采用定制插网对鱼类群落进行了取样调查。分析研究了长江河口潮间带盐沼植被分布区和邻近光滩区域的鱼类组成及其月际变化,并对影响鱼类分布的主要因子进行了探讨。调查期间共采集鱼类标本1638尾,分属9目14科22种;其中,淡水鱼类2种,定居性河口鱼类12种,海洋鱼类5种,洄游鱼类3种。植被分布区和光滩区域鱼类组成及优势种特征存在明显差异。调查期间,植被分布区记录鱼类13种,主要优势种为斑尾刺虾虎鱼(Acanthogobius ommaturus)、鲻(Mugil cephalus)和棱鮻(Liza carinatus)(IRI>20),其他种类基本不具有优势度特征(IRI<0.05);光滩区域记录鱼类20种,主要优势种鲻(IRI>20),其他包括斑尾刺虾虎鱼、狼牙鳗虾虎鱼(Taenioides rubicundus)、棱鮻和棘头梅童鱼(Collichthys lucidus)也具有一定的优势特征(20>IRI>10);两个区域共有种为11种,部分种类只出现在光滩或植被分布区,但主要优势种均为定居性河口鱼类。与世界其他河口盐沼湿地鱼类研究结果不同的是,光滩区域记录的鱼类物种数、个体数、生物量和整体物种多样性水平均高于植被分布区;光滩和植被分布区鱼类相应的量比关系存在明显的月际变化,但两种生境鱼类组成间的关联性和差异性均不显著。通过比较两种生境共有的优势种体长发现,长江河口盐沼植被分布区鱼类优势种的平均体长大于光滩区域,而且植被分布区部分优势种体长的上、下限范围也大于光滩区域。长江河口盐沼植被分布区,除了育幼场外,还是许多鱼类成鱼的重要栖息地。影响河口潮间带盐沼湿地鱼类组成与分布的主要因素包括鱼类自身的生物学与生活史特征、饵料生物的组成与分布、植被出现与表形特征等生物因素和水温、盐度、淡水径流、潮汐特性等非生物因素,其对长江河口潮间带盐沼湿地中鱼类群落的组成与分布的综合作用机理有待进一步研究。

植被类型对盐沼湿地空气生境节肢动物功能群的影响

2007年4—11月,在长江口崇明东滩盐沼湿地的芦苇带、海三棱藨草带和互花米草带设置固定样地,每月小潮期对空气生境的节肢动物进行了扫网取样调查。在此基础上,分析研究了盐沼湿地空气生境节肢动物功能群特征以及植被类型的影响,特别是对互花米草的生态效应进行了进一步讨论。调查期间共获得节肢动物标本3778头,分属2纲11目37科49种。根据不同种类的营养特征将其划分为植食性、捕食寄生性和腐食性三大功能群。其中,植食性功能群的种类、数量最为丰富,涉及1纲6目19科25种,物种数占总数的51.0%,个体数占总数的86.2%;捕食寄生性功能群次之,涉及2纲7目15科21种,物种数占总数的42.9%,个体数占总数的7.8%;腐食性功能群种类、数量最少,涉及1纲1目3科3种,物种数占总数的6.1%,个体数占总数的6.0%。不同植被带捕食寄生性功能群与植食性功能群均具有一定的"天敌跟随"特征,但主要表现在物种数上,而在个体数上的对应关系并不明显。不同植被带功能群的组成、多样性及月际变化特征存在一定差异,但是植被类型对功能群的影响并不显著。与已有研究结果不同,研究中外来种互花米草对空气生境的节肢动物并未表现出显著的负面影响,相应节肢动物功能群的物种数、个体数、多样性、月际变化等特征与其他植被带并没有显著差异。就植食性功能群而言,尽管互花米草带植食性功能群的个体数明显低于其它植被带,但是物种数并没有减少,相应的作用机理还有待进一步研究。

长江口湿地生态系统服务功能价值的评估

长江口湿地是我国重要的滨海湿地,具有多种生态服务功能。参考Costanza等提出的17项生态系统服务功能,利用市场价值法、造林成本法、影子工程法、费用替代法以及专家评估法等方法,对长江口湿地生态价值进行了评估。结果表明,长江口湿地生态系统的生态服务价值为40.00亿元/a。其中,成陆造地价值为9.0亿元/a,物质生产价值8.86亿元/a,大气组分调节价值为1.15亿元/a,水分调节价值为1.54亿元/a,净化水体价值为3.41亿元/a,提供栖息地价值为2.86亿元/a,文化科研价值为8.38亿元/a,美学价值为4.81亿元/a。并提出对生态系统服务价值的利用应本着可持续发展的原则。

长江口潮间带大型底栖动物群落演替

2006年1月在崇明岛西端的潮间带湿地进行了一项生态工程,经过土方工程的区域被选为大型底栖动物群落演替区,因为其中的大型底栖动物群落受到了较大破坏,在其周边未受干扰区设立对照样点。试图通过群落重建群的研究分析3个问题:(1)在群落恢复过程中不同的生态学指标如何变化?(2)群落演替过程中什么先增长,生物量还是复杂性?(3)是否可以选择生态学指标以利于演替过程中3类不同增长模式(生物量、网络结构和信息量)的识别?多变量分析用于检验被干扰区群落是否已经得到恢复。Shannon-Wiener指数、Margalef指数、Pielou均匀度指数、能质(exergy)和结构能质(Specific exergy)用于分析演替过程中群落状态的变化。结果显示物种随时间的更替与群落结构变化密切相关。物种丰富度增长迅速,而且对照区和演替区的物种组成非常相似。演替进行1个月左右之后,演替区的生物多样性已经超过了对照区。能质和结构能质提供了群落结构发展的有用信息,但仍然缺乏鉴别系统所处信息状态的能力。多样性分析结果可以从中度干扰假说(Intermediate Disturbance Hypothesis)得到很好地解释。总体而言,干扰的空间尺度决定了群落的恢复特征,如果干扰区域明显小于周边未受干扰的区域,那么群落的复杂性(信息量和网络结构)将先于生物量得到恢复。

崇西湿地冬季潮滩鱼类种类组成及多样性分析

根据2006年冬季在崇西湿地进行的光滩和草滩插网渔获调查,首次对冬季长江口潮滩鱼类种类组成、多样性及相关环境因子作了分析。结果表明:冬季崇西湿地潮滩鱼类主要由淡水小型鱼类组成,共23种,隶属7科,20属。光滩和草滩插网的最大优势种皆为油(Hemiculter bleeleri),两种网具的渔获种类组成具一定的相似性。在一个潮周期内,3种多样性指数D、H′和J值波动范围较大,小汛潮时多样性指数比其它潮汛低。白天和晚上潮水的鱼类种类数无显著变化(P>0.5),但在个体数和生物量上白天较晚上潮水高(P<0.5)。水温、潮汐大小对潮滩鱼类丰度影响较大,而与盐度相关较小。此外,天气状况也是影响潮滩鱼类的一个重要因子。总之,潮滩鱼类的种类组成和多样性受到各种环境因子的综合影响。

上海近期酸雨变化特征及其化学组分分析

依据上海1983─2004年的酸雨监测资料,对该地区酸雨的变化特征、离子化学组成进行了分析.结果表明:上海降水酸度呈波动性变化,特别是1997─2004年酸雨污染趋势加剧.对降水中离子含量的分析可知,酸雨主要为硫酸型和硝酸型.灰色关联度分析表明:降水pH与降水中碱性阳离子的关联序为Na+>NH4+>Ca2+>K+>Mg2+;pH与酸性阴离子关联序为Cl->NO3->SO42->F-.反映出上海降水的离子化学组成受海洋源影响较大.结果还表明,上海酸雨逐步由硫酸型转为硫酸型和硝酸型并重.

长江口潮下带春季大型底栖动物的群落结构

2005年4月对长江口全区域潮下带共10个采样站位的大型底栖动物进行了调查。调查采获大型底栖动物38种,分属5个生态类型,种类数较少,河口外缘站位种类数多于口内站位。各站位大型底栖动物的平均丰度为32.9个/m2、平均生物量为5.035g/m2(湿重);与20世纪七八十年代相比,平均生物量显著降低;口外缘站位的总丰度和总生物量均高于口内站位。环境因子相关分析表明,盐度是决定长江口大型底栖动物种类分布最重要的环境因子。群落聚类、标序分析显示,春季长江口潮下带大型底栖动物群落结构空间分异明显,完全符合目前长江口支、港、槽“三级分汊”的空间格局。其中,北支的大型底栖动物以混合高盐水种类为主,而南支则以淡水和半咸水种类为主。南支的南北槽分界处内外站位的群落差异也由盐度决定,因为靠近口内的群落均受长江冲淡水影响较大;而口外站位群落则受咸淡水影响。南支的南北港分界点内外的群落差异则主要受长江来水的影响,原因在于处在港分界点以内的群落所在区域,直接受长江来水的冲刷,底质环境极不稳定;而港、槽分界点之间的群落所在区域由于河口上段的诸多明暗沙体的阻挡,水势较为稳定,所以底质环境较稳定,从而使得港、槽分界点之间的群落出现了更多的沙蚕等底质环境类型种类。

长江口低盐淡水区潮间带鱼类群落结构季节及半月相变化

基于2006年春(5月)、夏(7月)、秋(9月下旬)和冬季(2月)对长江口低盐淡水区水域进行的潮间带鱼类调查结果,分析了鱼类种类及丰度的半月相及其季节变化.结果表明:长江口低盐淡水区水域潮间带鱼类共有53种;其中鲤科鱼类最多,虾虎鱼科次之,其他科较少.2顶网具渔获物的鱼类种类和丰度均以春、夏、秋季较高,冬季最低.各个季节的平均种类数和平均丰度均为小潮期小于大潮期.Shannon-Weaver指数(H′)在一个潮周期内的波动幅度较大,且小潮期H′值略低于大潮期.对鱼类种类丰度进行聚类分析发现,冬季鱼类聚成一组,春、夏和秋季聚成一组.从整年的情况来看,潮间带鱼类的丰度变化与水温的相关性最高;与潮高的相关性次之;而与盐度的相关性最小.

长江口青草沙水源地开发的生态环境影响

经分析历史数据资料和2005～2006年现场调查数据,全面探讨长江口青草沙水源地开发的生态环境影响.研究结果表明:青草沙水域水质总体良好,主要水质指标满足地表水Ⅱ类标准;陆域植被分布面积11.3km2,常见植物种类22种,以芦苇、菰和青蒿为主;水域水生生物多样性较高,水生生物生态类型主要以淡水性和趋淡水性为主;在流域污染排放与上游来水水质、重大工程建设与河口咸潮入侵等环境变化背景下,青草沙水源地开发将对库区水环境以及周边生态环境产生不同程度的影响,建议关注水库运营优化、水源保护区划定、环境污染控制和生态环境补偿等保护策略.

长江口湿地三个演替阶段大型底栖动物群落特征

2001—2005年对长江口新生沙洲九段沙(上沙、中沙、下沙)盐沼演替序列不同阶段[盐渍藻类阶段(SA)、海三棱草(Scirpusmariqueter)—草(Scirpustriqueter)阶段(MT)、芦苇(Phragmitesaus-tralis)—互花米草(Spartinaalterniflora)阶段(AA)]的大型底栖动物群落特征进行了分析研究。大型底栖动物群落的物种数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、密度及生物量都是MT>AA>SA。SA、AA优势种的生活型分别是底内型、穴居型;MT优势种的生活型是底上附着型和穴居型。不同沙洲相同盐沼演替阶段大型底栖动物群落结构都较为相似,盐渍藻类阶段的相似性最高;不同演替阶段间差别明显,SA和AA间差别最大。不同盐沼演替阶段大型底栖动物群落特征的明显差异,既反映了环境沿盐沼演替序列的梯度变化,也体现了不同盐沼对底栖动物群落作用的差别,同时也显示了大型底栖动物对不同盐沼演替阶段生境的适应。

长江口岛屿沙洲湿地陆向发育过程中表层沉积物氮营养盐的变化

研究针对长江口岛屿沙洲湿地陆向发育的不同时期表层沉积物中氮营养盐的变化规律,得出:(1)长江口岛屿沙洲湿地陆向发育过程中,表层沉积物环境也在不断变化,氮营养盐含量逐步增加,处在陆向发育前期的白茆沙,全氮含量较低,仅为30mgkg,而发育较为成熟的崇明东滩全氮含量较高,达470mgkg;同时随着岛屿沙洲湿地陆向发育,表层沉积物全氮分布越来越不均匀;(2)长江口岛屿沙洲湿地随高程梯度,全氮的含量逐步增加,其中芦苇带最高,420mgkg,光滩最低,110mgkg;这也说明岛屿沙洲陆向发育过程中,表层沉积物全氮含量逐步增加;另外,各形态无机氮含量占其所在高程无机氮的比例相对稳定,其中氨氮最高,59%～60%,亚硝酸盐最低,17%～19%,氨氮是无机氮的主要存在形式。

Exergy作为生态学指标用于底栖动物群落恢复监测

Exergy作为热力学指标是指系统从给定状态到与其周围介质达到热力学平衡所需做的最大功,Exergy概念被生态学家借鉴应用于生态系统的研究,使它有了生物学的含义。应用Exergy作为生态指标,用于指示崇西潮滩湿地生态工程中受到干扰的大型底栖动物群落结构的复杂的恢复过程。用BACI(before versus after,control versus impact)方法进行底栖动物采样,根据(a)不同食性类群的代码基因数;(b)储存在有机体基因内的信息;(c)种水平上的基因组尺度(C值)作为参数估算局域Exergy。结果显示工程区的Exergy值在工程干扰后9d时降到最低,接着工程区大型底栖动物群落的Exergy值逐渐与周围对照区趋向平衡。270d后,工程区的大型底栖动物群落得到恢复。3种不同方法估算的区域Exergy值表现出极为相似的动态趋势,进一步证实了用基因组尺度数据估算Exergy的可行性和优越性。研究表明Exergy指标不但适用于干扰后底栖动物群落恢复过程的监测,而且适合更广泛的生物系统研究。用周边对照区作为计算受干扰群落的局域Exergy值的动态参考比用历史资料更合适。

栖木在越冬红隼(Falco tinnunculus)的觅食地与捕食方式选择中的作用

栖木是重要的生境因子，对于鸟类生境选择和利用具有重要意义。2003年9月-2004年3月，采用固定样地对照观测的方法，分析研究栖木在越冬红隼（Falco tinnunculus）的栖息地选择与捕食方式选择中的作用。研究结果表明，增加了栖木的试验区（下称试验区），红隼的出现频率远大于未增加栖木的对照区（下称对照区）;试验区红隼个体平均停留时间显著长于对照区;在试验区红隼栖停捕食占捕食次数的77.24%，而在对照区红隼只进行飞行捕食，红隼捕食方式和样地中是否增加栖木具有极显著相关性;试验区，红隼栖停行为时间占51.8%，大于对照区（30.1%），对照区中，红隼在空中的行为如飞行、翱翔、悬停等行为时间所占比例为34.8%，远高于试验区（12.1%）。这些结果表明，栖木在越冬红隼的栖息地选择和捕食方式选择中具有重要的作用，栖木的存在是栖停捕食的先决条件，冬季红隼偏好于具有较好栖木条件的栖息地，并且偏向于采取低消耗低收益的栖停捕食。

上海郊区红隼(Falco tinnunculus)种群密度及其变化

2002年7月到2004年6月对上海郊区祝桥镇、机场镇和朝阳农场及其附近区域的红隼种群密度进行了计数调查。调查通过固定路线进行,共进行调查53次。结果表明该区域红隼种群密度冬季明显高于夏季,呈现明显的月变化和季节变化,红隼种群的季节变动在一定程度上反映了该区域红隼的迁徙及居留情况,认为红隼在上海地区的居留状况包括留鸟、冬候鸟和过境鸟3种类型。混合农作物生境和芦苇生境中红隼种群密度具有极显著差异(t=4.6506,P=0.0000<0.001),红隼更加偏好混合农作物生境。通过红隼的种群密度可以反映红隼的居留状况和对生境的选择情况。

引水对三垟湿地水体总磷影响的生态模型研究

采用STELLA软件,构建了三垟湿地水体TP随时间变化的模型并通过此模型模拟了消除外源污染前后引水水体TP的变化。结果表明,内外污染源共存时,当前水体TP会进一步增加,水质继续恶化,即便引入较好的水质,TP含量也将继续增加,富营养化状况得不到彻底解决;若消除外源污染,对当前水体TP含量的迅速增加起到一定的减缓作用,但因内源污染的作用,引入不同的水质,TP仍会增加。因此,仅通过引水来解决三垟湿地水体富营养化问题的作用是有限的。