土地利用和水环境因子对大型底栖动物次级生产力的影响:以东北地区连环湖为例

土地利用和水环境因子是影响湖泊生态系统的关键因素,探究大型底栖动物次级生产力受环境因子的作用机制,可揭示底栖动物栖息地的生态系统与外源环境的关系。为了解土地利用和水环境因子对大型底栖动物次级生产力的影响,2020年对连环湖13个主要湖泊的土地利用类型及6、8和10月的大型底栖动物、水环境因子进行调查,共采集到大型底栖动物75种,隶属于3门32科56属,其中优势种属及重要种属以摇蚊幼虫和腹足纲为主,前突摇蚊(Procladius sp.)为第一优势种。主成分分析表明,土地利用及水环境因子具备明显的时空梯度,而大型底栖动物次级生产力也存在明显的时空变化。春季、夏季、秋季次级生产力和P/B值分别为5.65、6.06、4.31 g/(m^(2)·a)和2.74、2.55、2.40 a-1,其中春季次级生产力集中于东北部湖区,龙虎泡集中于湖心区;夏季次级生产力逐渐向各湖区扩散,龙虎泡整体偏低;秋季次级生产力集中于西北部及东南部湖区,龙虎泡集中于东北部湖区。P/B值随季节的推移呈现由东部湖区向西部湖区逐渐递增的趋势,而龙虎泡始终集中于南部湖区。次级生产力和P/B值的结构分析表明,春季次级生产力主要由腹足纲构成,进入夏、秋季后以双壳纲对次级生产力的贡献最高。其中腹足纲、双壳纲、摇蚊幼虫和寡毛纲次级生产力主要集中于北部湖区、东南部湖区、中部湖区和龙虎泡,而甲壳纲仅出现于阿木塔泡。寡毛纲和双壳纲P/B值随季节的推移逐渐降低,摇蚊幼虫和腹足纲P/B值呈先升后降的趋势。通径分析表明,pH、人造地表和叶绿素a是影响年均大型底栖动物次级生产力的关键环境因子。典范对应分析表明,总磷和电导率是影响不同季节大型底栖动物次级生产力的重要环境变量。耕地、人造地表与总磷、电导率和悬浮物呈显著正相关,农业生产和城镇建设的增加是连环湖呈富营养化状态的重要原因,且此现象已对大型底栖动物次级生产力形成威胁。未来应通过控制农业面源污染、秸秆腐熟还田、鼓励粪便施肥、科学规划用地等措施改善连环湖流域的生态环境,以促进大型底栖动物资源合理的开发利用。

连环湖他拉红泡重金属和营养元素的沉积记录

通过对连环湖他拉红泡柱状沉积岩芯TE中重金属元素、有机质（OM）、总氮（TN）、C/N及总磷（TP）等多指标综合分析,研究了重金属与营养元素的含量变化特征及可能的影响因素,并采用聚类分析方法判别重金属元素的可能污染来源。结果表明,岩芯深部18.5~12.5 cm,大部分元素含量波动幅度较小,C/N值在20左右波动,较稳定,元素属自然状态下的沉积;岩芯中部12.5~5.5 cm,Li、Mn、Ni、Fe、Zn、OM和TP含量呈现减小趋势,经参考元素校正后初步证实受干旱气候的影响,C/N值波动较大,均值高于第一阶段,Mn、Ni和Cu经校正后含量基本未发生变化,仍为自然状态下的沉积,而Fe、Pb、Cr和Zn校正后含量呈增大趋势,推测受到人类活动污染排放的影响;岩芯上部5.5~1.5 cm,重金属和营养元素含量均缓慢增加,C/N值有所减小,重金属元素含量高值接近自然沉积时的含量值,表明重金属污染程度较轻,尚未对湖泊水体及生物达到毒害作用,而营养元素含量高值远大于自然沉积时的含量值,说明湖泊富营养化程度明显加重,已对水体及生物构成危害,应作为治理水污染工作的重点。

连环湖卡拉白鱼放养场的浮游生物组成及水质分析

2004年9月、2006年10月和2007年1月分别调查和报道了连环湖(卡拉白鱼放养场)的浮游植物、浮游动物种类和数量以及水质理化特征:透明度为26 cm,pH为8.99,含盐量为1.50 mg/L,硬度为2.25 mmol/L,碱度为11.64 mmol/L,COD为19.16 mg/L,水体主要离子含量和离子总量均值依照浓度高低排序为HCO3->Na+和K+>SO42->Cl->Mg2+>Ca2+,水型为CⅠMg,湖泡属于富营养类型(N为0.7 mg/L,P为0.33 mg/L).浮游植物5个门21个种属,其中绿藻门9个种属,数量810.25×104ind/L,占42.86%;硅藻门6个种属,数量323.58×104ind/L,占28.57%;其他藻类为蓝藻门、裸藻门和隐藻门,共有6个种属,数量64.82×104ind/L,占28.57%.浮游动物28个种属,其中轮虫14个种属,数量137 ind/L,占50%;枝角类8个种属,数量54 ind/L,占28.57%;桡足类6个种属,数量95 ind/L,占21.43%.此外,对水质理化指标、营养元素和水域饵料生物的特点进行了讨论.

连环湖他拉红泡浮游生物组成及水质分析

报道了连环湖他拉红泡（卡拉白鱼放养场）的水质季节变化动态及浮游生物组成。结果表明：该水水质透明度为23～35cm，pH=8．00～8．82，硬度为1．2854～3．3315mmol／L，碱度为6．8796～9．6179mmol／L。水呈碱性，水型属碳酸盐类、镁组Ⅰ型水（CME）和软水。水中COD含量为8．56～11．36mg／L；主要营养元素总氮为0．5455～0．7618mg／L，总磷为0．4315～0．4950mg／L，属于中富-富营养型湖泊。湖水中多数理化组分在季节分布上差异不明显，个别测定值在5月（枯水期）较高，9月（平水期）出现回落。浮游植物5个门37个种属，其中硅藻门、绿藻门、蓝藻门3个门有34个种属，占98．93％；浮游植物总平均量为687．56×10^4ind／L，生物量8．8883mg／L。浮游动物共4类31个种属，数量上以原生动物、轮虫为主，占77．67％，生物量桡足类最大，为1．1930mg／L，浮游动物总平均量为270．690ind／L。

黑龙江连环湖近现代沉积速率及粒度反映的气候干湿变化

通过对连环湖沉积物柱芯YCHB样品的放射性核素137 Cs和210 Pb测验结果进行研究,表明该柱芯137 Cs自1954年初次沉降以来存在1963年、1975年和1986年3个比较突出的蓄积峰,获得连环湖沉积物记录的137 Cs相应时标年份到采样年份(2010年)的平均沉积速率分别是0.170g/cm2.a-1、0.072g/cm2.a-1、0.054g/cm2.a-1及0.051g/cm2.a-1。借助210PbCRS计年模式,发现连环湖过去176年间的沉积速率是波动的,先升高后降低是其总体趋势,这种波动的沉积环境可能与人类在连环湖地区相应历史时期的活动有着密不可分的关系。探讨了两种计年结果差异产生的可能原因。比较分析了当地年均降雨量与沉积物柱芯YCHB对应时段颗粒的中值粒径之间的关系,发现该地区的降雨量和连环湖沉积物粒度的中值粒径(d(50))在受到人类活动影响较少的情况下表现出较好的相关性,即同步波动性良好。在针对湖泊沉积高分辨率、短时间尺度(年际、10a)的研究中,沉积物粒度的中值粒径是指示湖区降雨量变化的有效指标。

连环湖火烧黑泡水质分析与浮游生物组成

[目的]获取连环湖渔业资源和放养技术的相关参数。[方法]2008年5月中旬、8月初和9月末分别对连环湖(火烧黑泡)进行了水质监测、浮游生物和底栖动物调查,并对水质理化指标、营养元素和水域饵料生物的特点进行了评价。[结果]水质pH为8.53,硬度为3.04 mmol/L,碱度为8.75 mmol/L,化学耗氧量为8.69 mg/L,水质主要离子浓度高低次序为HCO3->Na+和K+>Ca2+>Cl->Mg2+>SO42-。水质为弱碱性,碳酸盐类钙组I型水(CICa),泡水为富营养化水体(总氮为0.667 3 mg/L,总磷为0.563 0 mg/L)。浮游植物共6门24个种属,其中绿藻门13个种属,占54.17%,数量为909.02×104个/L;蓝藻门和硅藻门次之,均为4个种属,均占16.67%,数量分别为525.03×104和84.56×104个/L;其他藻门共有3个种属,占12.5%,数量为39.18×104个/L。浮游动物共10个种属,其中轮虫5个种属,占50.00%,数量为12.7个/L;枝角类3个种属,占30.00%,数量为66.7个/L;桡足类1个种属,占10.00%,数量为28.3个/L。[结论]为盐碱湖泊的渔业资源开发与利用提供了依据。

连环湖水禽狩猎场水质环境的评价研究

利用理化监测和生物监测相结合的实验方法对连环湖狩猎场的水质进行评价研究。在主成分分析模型的基础上对连环湖狩猎场水质的理化指标的监测结果进行聚类分析,同时利用微核试验进行水质的生物监测研究。认为连环湖水域中的部分渔业用水水源的水质已受到轻度污染,并且对生物具有潜在的毒性效应。

连环湖两水体浮游动物群落结构特征及水质评价

开展浮游动物群落时空分布和环境因子等调查,评价鱼类饵料生物资源和水生态现状,为连环湖水生态环境保护和渔业资源可持续利用提供科学依据。2018年6月-2019年5月,在连环湖阿木塔与牙门喜湖区共设置8个采样点,进行为期1年的调查。共检出浮游动物75种,其中原生动物20种、轮虫21种、枝角类15种、桡足类19种;优势种16种,其中原生动物12种、轮虫和枝角类各1种、桡足类2种;浮游动物群落结构趋于小型化。浮游动物年均丰度为1 060个/L,年均生物量为2.93 mg/L,夏季平均丰度与生物量最大。Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和Margalef丰富度指数年均值分别为1.09、0.36和1.56,多样性因季节不同而有所变化,各样点间并不存在明显差异。相关性分析显示,水温和DO是影响连环湖两湖区浮游动物群落结构变化的决定性因子,pH是影响浮游动物种类、丰度的重要正相关因子,透明度为负相关因子。冗余分析(RDA)显示,TN、TLI和叶绿素a也是影响浮游动物群落结构的重要因素。水体理化指标和多样性指数的综合评价结果表明,连环湖阿木塔与牙门喜湖区水质状况整体为α-中污型、轻度富营养水平。

连环湖敖包泡沉积物磷形态垂向分布特征

应用SMT连续提取法对连环湖敖包泡北部(AB1)和南部(AB2)柱状沉积岩芯中磷形态的含量和垂向分布特征进行对比分析,结合沉积岩芯年代测定,探讨了该湖区沉积物中磷的演化特征与人为污染历史以及内源磷的释放风险。结果表明,AB1、AB2沉积物中磷形态的含量和垂向变化不同,AB1沉积物中各形态磷含量均高于AB2,且随深度变化波动较大。20世纪40年代中期至1981年,AB1沉积物各形态磷和OM含量波动较大;AB2沉积物中Ca-P、IP、TP含量呈先增加后减少之势,Fe/Al-P、OP、OM含量变化较稳定。1981—2009年,AB1沉积物Ca-P、IP、OM含量变化较小,Fe/Al-P、OP、TP含量相对波动较大;AB2沉积物Ca-P、Fe/Al-P、TP含量不同程度上先增加后减少,IP、OP、OM含量变化均呈增加趋势。连环湖敖包泡沉积物磷人为来源以工业废水、居民生活污水和农药化肥的流失为主。湖泊北部磷含量高于南部,这与人类活动强度密切相关,敖包泡北部附近村落密集而南部没有村落。应用单一因子标准指数法对湖泊表层沉积物磷素进行生态风险评价表明,湖区北部表层沉积物总磷含量超标,存在一定的安全风险,同时AB1沉积物上部较底部活性磷(Fe/Al-P和OP)增加较多、且活性磷(Fe/Al-P和OP)是AB1沉积物磷增加的主要形态,因此连环湖敖包泡沉积物中磷向上覆水体释放的风险增加,对湖泊水体的富营养化的影响应予以关注。

民生有鱼,游哉优哉——“中国连环湖生态鱼食文化高峰论坛”主题演讲

人类文明伊始就与鱼深深结缘,是鱼不断滋养人类文化,近水食鱼是人口地球超载现时代人类食生产结构改造、食生活品质提高的重要出路。黑龙江水系是东亚地区流域面积最大的水系,黑龙江是世界上渔业资源最丰富、鱼的种类最多的河流之一。杜尔伯特蒙古族自治县境内有自然泡泽池塘441个、天然水域205万亩,可养鱼水面154万亩,占黑龙江省可养鱼水面22. 9%,其中的连环湖是最大的优质自然资源生态鱼养殖水域。著名商标、地理标志产品、地理标志认证等荣誉满墙。连环湖生态鱼养殖的生态维护、生产发展、民生改善、社会进步意义正在不断放大。

连环湖河鲈的生长特性及资源评估

2021年6月、8月、10月在连环湖二八股泡、那什代泡(46°30’~47°3’N,123°59’~124°15’E)6个采样点,利用12种复合网目的刺网采集的467尾河鲈(Perca fluviatilis)样本,研究其生长特性、资源利用程度及资源量现状。结果显示,2个湖泊河鲈的体长与体质量的关系式分别为W=1×10^(-5)L^(3.1271)(R^(2)=0.9683)和W=9×10^(-6)L^(3.1598)(R^(2)=0.9919),属于异速生长;渐近体长分别为409.8 mm、428.2 mm;渐近体质量分别为1478.34 g、1860.39 g;生长系数k均为0.16;拐点年龄分别为6.26 a、6.34 a。当前2个湖泊河鲈资源开发率E分别为0.37、0.48,均小于0.5,表明资源处于轻度开发状态。估算结果显示,二八股泡河鲈资源量约348.66 t,那什代泡河鲈资源量约204.93 t,低龄个体为种群结构的主要组成。综合考虑总死亡系数、捕捞死亡系数、种群残存率及目前资源开发状态,建议减小作业网具网目规格,进一步增加河鲈的捕捞量,以控制外来入侵物种河鲈的种群资源数量。

连环湖(铁哈拉泡)人工鱼巢增殖效果研究

2021年5—7月在连环湖的铁哈拉泡产卵场示范区,布设棕榈片和柳树须根两种材料的人工鱼巢,评价人工鱼巢的增殖效果,并分析材料及环境因素对鱼巢增殖效果的影响。将5~7片棕榈片或3~5束柳树须根用铁丝固定在150 cm的竹竿上,展开直径约30 cm,竹竿间隔20 cm,两端系在打入泥中的钢管上固定,20个单元连接成一组长度为10 m的人工鱼巢。研究期间共监测到铁哈拉泡亲鱼产卵14个批次,3次高峰均在6月,人工鱼巢共附着鱼卵122万余粒,分子鉴定为鲤(Cyprinus carpio)、银鲫(Carassius auratus gibelio)、红鳍原鲌(Culterichthys ergthropterus)和麦穗鱼(Pseudorasbora parva)4种鱼类,根据受精卵孵化率推算,可孵化鱼苗87万尾。按照鱼苗在自然水体5%的成活率估算,可增殖4.35万尾鱼类,初步估算每个鱼巢单元平均可实现年产值96元,利润率高达860%。单因素方差分析表明,人工鱼巢的附卵均数及有卵比例在不同材料产卵基间存在显著性差异(P<0.05),用棕榈片制作鱼巢更适用于连环湖水域。人工鱼巢增殖效果与环境因子的Pearson相关性分析表明,附卵数量与总磷、水温呈负相关,与总氮、氨氮、高锰酸钾指数、碱度呈正相关,但相关性不显著(P>0.05)。

黑龙江省连环湖孢粉记录揭示的约220年的环境变化与人类活动

通过^(210)Pb测年建立年代标尺,利用黑龙江省连环湖阿木塔泡高分辨率的孢粉记录,探讨了研究区约220年的环境变化与人类活动.研究表明,1790-1820 AD期间,植被类型可能是以禾本科为主的草甸草原植被,沙地类型以固定沙地为主,气候相对较凉湿或环境几乎不受人类活动的破坏,湖泊营养较丰富.1820-1930 AD期间,草甸草原植被中禾本科和菊科植物比例下降,藜科和蒿属植物比例增加,固定沙地减少、半固定沙地逐渐增加,气候逐渐变干或可能伴随人类破坏环境的活动增强,湿地面积减少.1930-1980 AD期间,针叶乔木松树比例有所增加,草甸草原植被中菊科植物比例是220年来最高的,藜科植物也略有增加,而禾本科和蒿属植物比例下降,推测此阶段固定沙地持续减少,半固定沙地扩张到220年以来面积最大,指示气候进一步变干且伴随着人类活动对自然环境的破坏强度增加,湖泊湿地面积进一步减少.1980-2000 AD期间,草原植被中藜科植物的比例是220年以来最高的,流动沙地面积明显增加,湖泊湿地面积锐减,结合气象数据,得出此期的植被变化是由人类大范围围湖造田以及湿地水田化等活动导致的.2000-2010 AD期间,研究区周围以桦木/鹅耳枥属和栎属为主的落叶阔叶乔木比例增加,草原植被中藜科和菊科植物比例是220年以来最低的,揭示流动沙地和半固定沙地面积明显减少,结合气象数据,认为此期孢粉组合揭示的植被变化主要受人类退耕还草还林,种植桦木/鹅耳枥属、榆属等阔叶植物以及在八支干渠建闸引水至连环湖等活动的影响.

冻融期连环湖大银鱼稳产水域中的浮游生物群落特征

晚冬和早春是北方水体冰冻和融化交替时期,也是大银鱼(Protosalanx chinensis)孵化、摄食和早期资源补充的重要时期。冻融期的天然饵料资源是影响大银鱼资源补充的最重要因素之一。为了探讨连环湖大银鱼可持续稳产机制,于2018年3~5月,对连环湖大银鱼稳产水域(阿木塔泡和牙门喜泡)的浮游生物群落开展了调查和研究。研究结果表明,在阿木塔泡和牙门喜泡,共检出浮游植物8门92种(含未定种),以硅藻门和绿藻门物种为主;浮游植物的密度和生物量的平均值分别为213.56×104ind./L和0.854 mg/L,绿藻门物种的密度较大,硅藻门和绿藻门物种的生物量较大;共检出浮游动物4类33种(含未定种),轮虫和原生动物的物种较多,浮游动物的密度和生物量的平均值分别为519.01 ind./L和2.541 mg/L,原生动物的密度最大,枝角类和桡足类的生物量较大;冰融后,小型浮游动物的优势度有所增大,中型浮游动物的优势度逐月下降,大型浮游动物的优势度迅速增大,其原因可能是由于大银鱼选择性摄食中型浮游动物所致。浮游动物资源量能直接影响和制约大银鱼产量,因此,优化大银鱼鱼产潜力评估系数和可持续利用冻融期浮游动物资源,是实现大银鱼可持续稳产的基础。

连环湖铁哈拉泡中浮游动物群落的结构及其影响因素研究

为了研究连环湖铁哈拉泡中浮游植物群落的结构及其影响因素,于2021年4月15日、7月15日、10月16日和2022年1月6日,在连环湖铁哈拉泡,开展了浮游动物调查;采用浮游植物群落的丰度和多样性指数,评估铁哈拉泡水体的污染状况;采用Spearman相关分析和冗余分析方法,分析浮游动物优势物种丰度与环境因素之间的关系。调查期间,在连环湖铁哈拉泡的6个采样点,共记录58种浮游动物,包括9种原生动物、22种轮虫、14种枝角类和13种桡足类浮游动物;7月15日,铁哈拉泡水体中的浮游动物的物种数量(43种)最多,1月6日,其物种数量(22种)最少;4个采样日6个采样点的浮游动物丰度的平均值为1005.41 ind./L,生物量的平均值为1.67 mg/L;铁哈拉泡浮游动物群落结构季节变化显著,4月枝角类的简弧象鼻溞(Bosmina coregoni)、7月枝角类的方形网纹溞(Ceriodaphina quadrangula)、10月枝角类的透明溞(Daphina hyalina)和1月桡足类的广布中剑水蚤(Mesocyclops leuckarti)表现出较大优势;铁哈拉泡水体属于贫或中营养、中污型水体;水温、水体pH、水体中氨氮含量是影响浮游动物群落结构的关键环境因素。