人类活动干扰下大型底栖动物功能多样性评价

分析物种多样性、群落分布和功能多样性之间关系,对于了解生态系统功能,预测生态系统发展方向具有重要作用.本研究以白河南阳段为例,设置5个典型生态采样点,包括上游鸭河大桥和观音寺,流域组成以农田为主,干扰较少;中游泗水河桥流域组成为乡镇,主要受农村生活用水排放影响;下游沙岗和四坝,流经南阳市主城区,主要受城市生活用水排放影响.分别分析评价了5个样点大型底栖动物的物种多样性、功能多样性、群落分布状况以及三者之间关系.结果表明,泗水河桥和四坝受城镇生活用水的影响,水质有了明显的变化.5个样点间物种多样性指数和功能多样性指数未发现显著性差异.但是,通过群落分布排序发现,从上游起点鸭河大桥到下游终点四坝,各个样点的底栖动物群落结构已产生明显差异,鸭河大桥与四坝间的差异最为明显,泗水河桥也显示了与其他样点不同的群落分布特征.香农威纳指数与Rao二次熵指数和功能分散度指数之间密切相关,表明物种多样性的高低可以反映生态系统的生产力和稳定性.因此,对河流生态系统功能进行研究时,群落分布同样重要,它能够反映生态系统的细微变化,为生态系统未来功能的变化方向提供依据.

层次递进判别法对耕地利用方式与土壤原生动物群落关系的综合分析

探讨了耕地利用方式对土壤理化性状和土壤原生动物群落生长状况的影响,以及土壤理化性状和土壤原生动物群落间的变化关系.设置了4a露天菜地、1a温室大棚、4a温室大棚和常规农田4种耕地利用方式,在5月份和10月份测定了土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、pH值、土壤含水量和土壤容重7个理化指标,分析了原生动物的种类、丰度和多样性指数,依据土壤原生动物指标的性质采用层次递进判别分析法和综合相关分析法进行了3个层次分析.结果表明,5月份和10月份的结果基本相同;耕地方式对有机质、碱解氮、pH值、土壤含水量有显著影响;对纤毛虫丰度有显著影响,对其他类群丰度和多样指数无显著影响.原生动物群落综合指标正确区别4种耕地方式的有效率达91.7%;土壤7个理化指标与原生动物7个指标两两之间基本不存在显著的直接相关性,但两指标群之间存在极显著的正相关系数.由此得出结论:耕地利用方式已造成土壤理化性状和原生动物群落总体上的差异性;土壤理化性状与土壤原生动物群落间存在极其显著的正相关关系.综合分析能够克服单一指标逐一分析的不足,更能全面、客观地反映4种耕地利用方式对土壤理化性状、土壤原生动物群落生长分布的影响以及土壤理化性状和土壤原生动物群落间的总体关系.

南水北调中线工程河南段大气PM2.5和PM10质量浓度特征研究

利用2018年10月—2019年8月南水北调中线工程河南段沿渠设置的10个大气监测站细颗粒物(PM2.5)和可吸入颗粒物(PM10)的在线监测数据以及气温、湿度气象要素实测数据,分析了干渠河南段大气PM2.5和PM10的质量浓度水平分布特征及其与气象参数的关系.结果表明2018年10月—2019年8月中线河南段10个大气监测站大气PM2.5和PM10日均质量浓度为47.88~67.47μg·m-3和53.93~88.99μg·m-3,符合国家二级标准;月均质量浓度呈现显著的冬季高夏季低的变化规律,PM2.5和PM10月均质量浓度分别为47.92~68.02μg·m-3和54.00~91.33μg·m-3.沿着中线水北上,大气PM2.5和PM10颗粒物污染依次严重;PM2.5和PM10质量浓度显著相关;大气颗粒物浓度与气温呈负相关关系,与相对湿度的相关性不显著.

汛期前后老鹳河干流人类干扰下浮游细菌多样性及功能预测

老鹳河是丹江口水库距离调水口最近的入库支流,水质好坏直接影响调水安全.为探究老鹳河干流汛期前后浮游细菌的群落组成和功能变化规律,分别于2018年和2019年汛期前(5月)与汛期后(10月)对老鹳河干流4个典型生态位点进行水质分析和浮游细菌高通量测序,杨河位点(YH)属轻度干扰;西峡北位点(XX)属中度干扰;垱子岭位点(DZL)属重度干扰;张营位点(ZY)属中度干扰.结果表明,老鹳河干流浮游细菌由40门599属组成,汛期前浮游细菌多样性高于汛期后,中度干扰有利于Shannon-Wiener指数的提高.LEf Se分析显示,汛期前优势门中杨河的装甲菌门,西峡北的Epsilonbacteraeota和厚壁菌门,垱子岭的蓝藻门与其他样点有显著性差异;汛期后仅垱子岭的厚壁菌门和蓝藻门与其他样点有显著性差异.浮游细菌群落PCo A分析显示,汛期前后各个样点区分明显,汛期前各样点间群落差异大于汛期后;RDA和CCA分析表明,流经县城后引起浮游细菌多样性下降的主要环境因子为总氮和氨氮.PICRUSt浮游细菌功能基因预测发现,COG基因10大类功能家族为优势类群.与氮代谢相关的30个KO功能基因呈现出汛期前样点间差异大于汛期后,汛期前杨河碳酸酐酶基因(cyn T和can)与其他样点差异显著的特征.氮和磷是老鹳河调控浮游细菌群落结构和水体富营养化的主要因子,氮输入的变化会造成河流不同区域氮代谢功能的改变.