Spatial heterogeneity in a deep artificial lake plankton community revealed by PCR-DGGE fingerprinting

To explore the spatial heterogeneity of plankton communities in a deep artificial lake(Songhua Lake,China),samples were collected at seven sites. Samples were investigated by denaturing gradient gel electrophoresis(DGGE) analysis of the PCR-amplified 16 S and 18 S r RNA genes and specif ic bands were sequenced. Cluster analysis of the DGGE profiles revealed that all of the samples grouped into two distinct clusters,in accordance with sampling site; while in each cluster,the divergence of sub-clusters correlated with sampling depth. Sequence analysis of selected dominant DGGE bands revealed that most sequenced phylotypes(84%) exhibited ≥97% similarity to the closest sequences in Gen Bank,and were affiliated with ten common freshwater plankton phyla(Proteobacteria,Actinobacteria,Bacteroidetes,Cyanobacteria,Bacillariophyta,Pyrrophyta,Cryptophyta,Ciliophora,Stramenopiles,and R otifera). Several of these groups are also found worldwide,indicating the cosmopolitan distribution of the phylotypes. The relationships between DGGE patterns and environmental factors were analyzed by redundancy analysis(RDA). The results suggested that,total nitrogen,nitrate,nitrite,ammonia,and CODM n concentrations,and water temperature were strongly correlated with the variation in plankton composition.

松花湖富营养化发生的阈值判定和概率分析

湖泊、水库富营养化是目前国内外环境科学领域关注的热点，也是我国面临严峻的水环境问题。选择松花湖为研究对象，以2002—2004年松花湖水体中与富营养化相关指标的特征为依据，运用多元相关分析和多元逐步回归分析以及室内藻类模拟实验和蒙特卡罗随机模拟的方法，围绕松花湖富营养化主要限制因子识别、富营养化发生的阈值判定和概率分析开展研究。结果指出：总磷和总氮是松花湖富营养化的主要限制因子，总磷是水体富营养化的第一限制因子；松花湖富营养化发生的阈值为：总磷含量0．065mg·L^-1、总氮吉量0．843mg·L^-1和叶绿素a浓度11．90,ug·L^-1；松花湖水体发生富营养化的概率为0．69，其中，无风险的区域占19．21％、一级的区域占9．79％、二级占20．31％、三级占16．5％、四级占25．8％、五级占8．39％，可见，松花湖大部分区域处于轻度富营养化阶段。小部分区域处于中营养阶段。该结论对全面、合理地了解松花湖富营养化的现状以及有效地预防和控制松花湖富营养化的发生和保护湖泊水质具有重要的参考价值，也为水体富营养化的定量化和制定富营养化的标准提供了可行的途径和方法。

松花湖富营养化现状及其影响因素分析

通过 2 0 0 2年和 2 0 0 3年对东北地区松花湖水体富营养化状况进行调查和采样分析 ,对大量数据的多元相关分析和多元逐步回归分析、AGP试验和利用综合营养状态指数法进行评价。结果表明 :松花湖处在中营养和轻度富营养状态 ;总磷是限制水体富营养化的主要因子之一。水体中变温层的形成 ,限制了上、下层湖水的混合 ,对下层水体中的溶解氧、无机氮和可溶性磷酸盐产生影响 ,随着变温层的消失 ,下层内的营养物质转移到湖上层 。

松花湖沉积物^137Cs和^210Pb分布及沉积速率

松花湖沉积物柱心中存在3个明显的137Cs蓄积峰,分别是37 cm处的1964年蓄积峰、27 cm处的1971年蓄积峰和23 cm处的1975年蓄积峰。利用137Cs核素1964年和1975年对应蓄积峰计算的沉积速率分别为0.86 cm/a和0.71 cm/a。采用210Pb计年的常量初始浓度模式(CIC)计算的平均沉积速率为0.71 cm/a,两者估算的沉积速率吻合。松花湖1964—1975年间的沉积速率明显高于1975—2006年间的沉积速率。137Cs和210Pb计年方法的结合有助于提高沉积速率估算的准确性。

基于富营养化阈值的松花湖水环境容量分析

通过对松花湖水体中浮游植物的绝对优势种——铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)单藻株生长与磷、氮定量关系的室内模拟研究,得出松花湖富营养化发生的阈值为：总磷浓度0．065 mg/L,总氮浓度0．843 mg/L．利用风险分析理论和蒙特卡罗随机模拟方法,在分析2002-2004年松花湖水体中总磷和总氮浓度实际分布规律的基础上,提出了计算湖、库总磷和总氮水环境容量的不确定性方法．通过对松花湖磷、氮水环境容量的计算,得出松花湖流域总磷和总氮的最大允许排放量为2123．78 t/a和7018．82 t/a,为了使松花湖富营养化发生的概率在0．001以下,总磷和总氮需要分别削减3208．34 t/a和18648．91 t/a．

松花湖富营养化评价及防治措施

采用修正的卡森状态指数法进行松花湖水体富营养化评价,评价结果表明红石水库水质最好,白山水库次之,松花湖水质综合评价最差。由于辉发河带入的污染物较多,造成松花湖水质上游次于下游,越到下游水质越好,丰满水库的水质最优。全流域的富营养化指数为45.64,根据本研究选择的湖泊富营养状态分级标准,松花湖流域的富营养化总体处于中营养阶段,辉发河河口富营养程度最高,已达到轻度富营养化程度。

松花湖区食蚜蝇科昆虫区系研究

1999—2007年对吉林松花湖自然保护区食蚜蝇科昆虫进行调查研究,结果表明:松花湖自然保护区有食蚜蝇昆虫56种,隶属3亚科32属.其中,中国新记录1种(黄绿腹毛管蚜蝇),吉林省新记录8种.短腹管蚜蝇、长尾管蚜蝇和黑带食蚜蝇为优势种;松花湖食蚜蝇科成虫活动的时间动态是从5月—9月,6月和7月达到高峰;松花湖食蚜蝇科昆虫区系组成以古北区成分为主,其成分来源主要以中国-喜马拉雅和欧洲-西伯利亚区系为主.

松花湖叶绿素a分布特征及相关因子研究

2006年6—10月，对吉林松花湖叶绿素a的分布、变化特征及与相关环境因子（浮游植物、总磷、温度、溶解氧）的关系进行了研究．结果表明，松花湖不同采样点叶绿素a浓度差异显著，并且上游向下游递减，表水层较大，垂直分布呈单峰变化，最大值一般出现在2—4m；松花湖已经局部富营养化，磷为限制性营养因子．温越层对叶绿素a的分布有一定影响．

松花湖水质富营养化现状研究

于2013年枯水期对松花湖水体进行了叶绿素a(CHl-a)、总磷(TP)、总氮(TN)、透明度(SD)、高锰酸盐指数(CODMn)等理化因子测定;分析松花湖水质现状.结果表明:松花湖水体已处于中营养阶段,由于环境温度和水体温度比较低还未出现富营养化现象.

松花湖春季水质及浮游植物群落结构的研究

于2013年4月(枯水期)及6月(丰水期)对松花湖水体进行了浮游植物群落的生态调查及理化数据测定;分析松花湖水质理化因子与浮游植物群落的结构特征。结果表明;松花湖枯水期有藻类6门35属59种;主要以硅藻为主,丰水期有藻类7门102属186种,主要为绿藻;浮游植物的密度和生物量在丰满大坝前相对要少一些;水质因子总磷、总氮及叶绿素a与松花湖浮游植物群落结构具有相关性分;松花湖水体已处于中营养阶段,由于环境温度和水体温度比较低还未出现富营养化现象。

有色溶解有机物吸收光谱模型对比

利用6种统计模型对吉林省石头口门水库、松花湖CDOM吸收光谱曲线(350-650nm)进行拟合,从统计F值大小和归一化残差两个角度均证明双曲线模型效果最好;采用15个波段范围拟合CDOM吸收均值光谱斜率S,单指数模型S值变化幅度较大,平均变异系数为12.41%;而双曲线模型S值相对稳定,变异系数为5.85%.将双曲线模型应用于生物光学模型,研究表明双曲线模型可以反映CDOM时空变化规律和物质组成;且双曲线模型拟合光谱斜率S值与CDOM特征波长吸收具有很好的负相关关系,呈幂指数递减,决定系数达0.8137.

松花江三湖流域土地利用变化的生态环境效应研究

松花江三湖流域是吉林省水资源和林业基地,是长白山动植物资源保护的重要地域.通过对三湖流域土地利用变化及其对生态环境的影响的深入剖析发现,随着人口的增加和经济的发展,三湖流域土地利用结构发生了显著变化,并导致了土地资源生态环境背景的变化,生态环境质量下降甚至恶化,严重影响了水资源、森林资源的可持续利用.并对三湖流域土地利用变化的生态环境效应进行研究,为改变人们的生产方式,加强对资源与环境的保护,促进区域经济与环境的协调发展奠定了基础.

松花湖生态健康评估

松花湖是东北地区最大的人工湖。从水文水资源、湖滨带结构、水质状况、水生生物4个准则层和13个指标层对2015年松花湖生态健康状况进行了评价,结果表明:松花湖生态完整性健康指数赋分为64分,处于健康状态;由于人类活动影响,湖泊仍存在轻度富营养化、湖周植被退化和水土流失、土著鱼类减少、湖周湿地资源遭到破坏等环境问题。针对存在的问题,提出了湖周生态封禁、退耕还林还草、小流域综合治理、鱼类资源保护、严控旅游活动范围、实施湖长制等湖泊健康管理措施。

松花湖水质及浮游动物群落结构的研究

2012年春,在松花湖设6个采样点,进行了浮游动物群落特征的生态调查和水化学分析,共发现浮游动物23种。分析了松花湖浮游动物的种类组成、优势种、密度、生物量和多样性。水质生态学综合评价结果表明松花湖处于中等营养状态。

松花湖地区螽斯总科昆虫名录

对吉林松花湖地区采集的螽斯标本进行了整理和鉴定,又经过查阅有关的文献资料,初步整理出松花湖地区螽斯总科昆虫名录,共4科,9属,16种。

松花湖自然保护区大型真菌资源调查(第Ⅰ报)

主要对吉林松花湖自然保护区内的大型真菌做种类鉴定。结果:按种类排在前三位的是白蘑科,共16种;多孔菌科,共13种;蜡伞科,共6种;其余按种类排序为马勃科、侧耳科、球盖菇科、牛肝菌科、红菇科、木耳科、地星科、蘑菇科和光柄菇科等。

松花湖区白桦-红松模式水源涵养林植被演替效果研究

在松花湖区域构建以白桦-红松为主的水源涵养林,形成人工促进地带性植被区,通过调查和分析,结果表明:构建区域内乔木11种、灌木9种、草本15种;乔木中红松数量最多,占乔木总数的56.3%;乔木基盖度白桦最大,占总数的84.06%;乔木树冠覆盖面积白桦最大,占乔木总树冠覆盖面积的78.69%;乔木间,树高、胸径、冠幅差异显著;灌木数量以毛脉卫矛、暖木条荚蒾为多;草本植物优势种为苔草、宽叶山蒿。调查区域内白桦、红松生态地位显著,地带性植被种类丰富,群落结构合理,利用白桦、红松构建松花湖水源涵养林,模拟地带性植被效果明显,有利于松花湖区域水土保持。

松花湖自然保护区蝶类群落多样性研究

对吉林松花湖的蝶类资源进行调查,结果表明:松花湖蝶类隶属于7科46属85种,多样性指数为2.72,均匀度指数为0.58;优势类群为蛱蝶科、凤蝶科和粉蝶科,优势属7属,优势种5种。

吉林市松花湖自然保护区植物区系研究

通过对吉林市松花湖自然保护区植被的实地考察和标本采集鉴定,对本区的植物种类组成、分布区类型和区系特征进行了统计分析,结果表明:松花湖自然保护区有维管束植物植物79科255属398种,其中,蕨类植物共10科13属14种,裸子植物共1科3属5种,被子植物共68科239属379种。该地区植被类型多样,区系地理成分复杂。在对维管束植物分布区类型的分析表明,本区在科级水平上有6个分布区类型和3个变型,在属级水平上有12个分布区类型和7个变型。植物区系呈温带性质,各类温带分布类型共155属,其中北温带分布97属,是本区植物区系的主要组成成分。