汉江中下游后生浮游动物群落结构及其与环境因子的关系

在汉江中下游江段干流丹江口等7个点位开展了4次后生浮游动物群落结构和水环境特征调查,使用主成分分析、Spearman相关分析和冗余分析等统计分析方法研究了后生浮游动物群落和环境因子的关系。结果表明:汉江中下游干流江段共检出后生浮游动物51种,包括枝角类16种,桡足类16种,轮虫19种。其中汉江干流汉川段丰度最高为1500.1 ind.·L^(-1),丹江口丰度最低为31.3 ind.·L^(-1);汉江干流生物量汉川段最高为1.80 mg·L^(-1)(2018年7月),丹江口的生物量最低为0.05 mg·L^(-1)(2017年11月)。汉江中下游后生浮游动物丰度、生物量总的趋势是沿水流方向均呈升高趋势。与过去监测资料相比后生浮游动物丰度、生物量呈急剧增加和种类下降趋势。PCA分析结果显示,氮、磷等环境因子对2018年1月站点的影响明显,而温度与7月份站位成正相关关系;通过冗余分析显示环境因子对后生浮游动物群落的影响规律性不明显,考虑后生浮游动物群落变化不仅仅受沿江水质污染影响,还可能受其他未调查因子的影响。

神农架大九湖湿地实施生态恢复工程后鱼类种类组成分析

大九湖湿地是汉江一级支流堵河的源头,是南水北调中线工程的重要水源涵养地之一。1986年以来大规模开挖人工沟渠、疏通落水孔、排干沼泽等活动导致大九湖湿地生态功能退化和湖泊消失。在2005年开始实施"大九湖湿地保护与恢复及公园建设工程"至今,为了解湿地恢复工程中引种放养的鱼类现状,2014年11月通过刺网和电捕的方式在大九湖湿地开展了鱼类种类特征的野外调查,结果表明:大九湖湿地共采集到2目2科9种鱼,其中鲤形目鲤科有8种,鲈形目塘鳢科1种;鲫数量过半,生物量占近30%;鲢生物量最大,占46.29%,数量占2.11%;鱼类相对重要性指数分析结果显示鲫是优势种,其他种类均为稀有种。

神农架大九湖湿地浮游植物群落结构特征及营养状态评价

大九湖湿地是南水北调中线工程的重要水源涵养地之一.为了解实施生态修复工程后浮游植物群落结构特征及水质营养状态,于2014年11月-2015年9月进行了3次采样调查,综合营养状态指数表明水质处于中营养和轻度富营养化之间,水质富营化水平沿水流方向呈降低趋势;共采集浮游植物8门129种,11月优势种为绿藻门的四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda)和硅藻门的颗粒直链藻(Melosira granulata)、短缝藻(Eunotia sp.);5月优势种为蓝藻门的纤细席藻(Phormidium tenue)、绿藻门的四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda)和球衣藻(Chlamydomonas globosa Snow)、硅藻门的短线脆杆藻(Fragilaria brevistriata);9月优势种为蓝藻门的拟柱孢藻(Cylindrospermopsis raciborskii)、小形色球藻(Chroococcus minor)和泽丝藻(Limnothrix redekei),优势种主要为中污带指示种.冗余分析表明总磷和总氮浓度对浮游植物丰度变化有显著影响,温度和总磷浓度对浮游植物生物量有显著影响,蓝藻门和绿藻门的丰度和生物量均与总磷浓度呈正相关.

以鲢、鳙养殖为主的长江中下游武山湖浮游植物群落结构特征

武山湖是紧邻长江的通江型富营养化湖泊,是国家级湿地公园.为切实了解该湖在以鲢、鳙养殖为主的情况下浮游植物结构特征,于2017年9月2018年8月对其浮游植物群落结构特征及水质开展了监测.监测结果表明武山湖水质全年处于轻度富营养到重度富营养水平之间;12次共采集浮游植物7门100种(属),浮游植物优势种共有23种,其中蓝藻门有9种,绿藻门有8种,硅藻门和隐藻门各有3种.夏季和秋季蓝藻门优势种最多且优势度高,冬季和春季绿藻门和硅藻门优势种多且优势度高.武山湖浮游植物每月优势度最大的种类主要有蓝藻门微囊藻和细小平裂藻、绿藻门小球藻以及硅藻门小环藻.浮游植物生物量峰值出现在6月,达34.77 mg/L;丰度峰值出现在7月,达341.46×106 cells/L.冗余分析(RDA)和线性相关分析均表明浮游植物丰度和生物量与总磷、温度和pH均呈显著正相关,且蓝藻门生物量和丰度以及优势属与总磷和温度均呈显著正相关.研究结果表明武山湖浮游植物丰度和生物量在夏季均很高,发生蓝藻水华的风险较大.相对于氮,磷是更重要的限制浮游植物生长的营养元素.

外来种福寿螺(Pomacea canaliculata)对3种沉水植物的牧食偏好及水体理化因子的响应

外来种福寿螺(Pomacea canaliculata)相较我国本土螺类其牧食量更大且繁殖速度更快,对栖息地水生植物的现存量和实施水生植被恢复的生态治理工程的成功性可能构成威胁,目前对福寿螺影响浅水湖泊沉水植物的重建缺乏足够的研究.本文通过设置不同沉水植物种类组合系统,研究福寿螺对3种常用于浅水富营养化湖泊治理的沉水植物密刺苦草(Vallisneria denseserrulata)、轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)、穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)的牧食偏好以及不同植物配置系统理化因子的响应变化,结果表明福寿螺对沉水植物植株附着偏好为密刺苦草>轮叶黑藻>穗花狐尾藻,而牧食破坏强度为轮叶黑藻>穗花狐尾藻>密刺苦草,轮叶黑藻最容易受到福寿螺牧食影响而快速消亡,穗花狐尾藻叶片也会被全部牧食仅剩下茎,而苦草存活受到的影响较小.福寿螺会导致轮叶黑藻+密刺苦草组合系统中总氮、氨氮、总磷、正磷酸盐浓度显著升高,而密刺苦草+穗花狐尾藻组合中总磷、正磷酸盐浓度显著升高,但是在轮叶黑藻+穗花狐尾藻组合中仅总氮浓度显著升高.研究表明福寿螺能够影响沉水植物间的竞争关系,但是3种沉水植物均不能阻止福寿螺的牧食;福寿螺牧食会显著降低沉水植物生物量,最终会影响草型清水态系统的稳定性.

清江利川段底栖动物群落结构及水质生物学评价

研究清江利川段的大型底栖动物群落结构和评价水质,为合理实施该重点流域水环境分区管控和生态保护提供科学依据。2016年5月-2017年3月,在清江（源头至利川城下游）共设置5个采样点,开展了6次底栖动物群落结构调查,采用大型底栖动物科级水平生物指数（FBI）、底栖动物敏感性计分器指数（SIGNAL）进行水质生物学评价。底栖动物共检出5门8纲16目61科,其中源头采样点共采集9目,蜉蝣目数量占74.1%;临村庄采样点共采集7目,蜉蝣目数量占41.6%;近城区上、中、下采样点分别采集10、9和13目,优势目均为十足目,其数量分别占总量的73.5%、79.9%和54.5%。敏感类群蜉蝣目比例沿水流方向逐渐降低。基于底栖动物耐污性及其数量占比分析,该江段污染程度沿水流方向呈加重趋势。综合FBI和SIGNAL底栖生物指数与环境因子的拟合回归结果以及底栖动物污染敏感值,表明SIGNAL指数应作为该江段首选水质污染生物学评价指数。

熊河水库表层沉积物氮、磷及有机物监测分析评价

针对熊河水库表层沉积物氮、磷及有机物污染状况,开展监测分析。结果显示:熊河水库入库河口和坝前底泥堆积较厚,表层多为松软的黑臭泥,其中坝前淤泥堆积最深;熊河水库沉积物0^-45 cm层总有机碳含量在0.9~3.7%之间,其中0^-10cm的表层有机污染相对较高,坝前有机物污染含量较高且累积最深;沉积物的总氮和总磷含量均较高,但各采样点分布不一致,个别高含量点存在高释放风险。

鄂北水资源配置工程受水区熊河水库碳氮磷沉积历史重构及源解析

鄂北岗地是国家重要的粮食主产区之一,但该区域也是湖北降水量最少的地区,水质污染严重。为缓解鄂北水资源短缺和污染问题,2015年湖北投资180亿实施了鄂北水资源配置工程,但目前对受水区相关水库的污染现状缺乏了解,对其碳、氮、磷污染历史缺乏认识。选择鄂北典型受水水库——熊河水库,利用沉积物^(210)Pb和^(137)Cs定年方法建立熊河水库建库以来坝前沉积物样品的年代序列,并结合沉积物理化分析和流域人口、国内生产总值(GDP)和粮食产量的数据,重建了人类活动与经济发展对熊河水库水环境的影响,结果表明在熊河水库采集的34 cm沉积物柱芯(命名为XHS)的沉积历史约66年(1953~2019年),平均沉积速率为0.66 cm/a;沉积物柱芯XHS的总有机碳含量为0.57%~1.56%,总氮含量为0.32~1.84 g/kg,总磷含量为0.97~1.91 g/kg。沉积物柱芯XHS的总有机碳含量与熊河水库流域人口数量、GDP和粮食产量的变化呈显著正相关,总氮与熊河水库流域粮食产量的变化呈显著正相关。沉积柱XHS中TP与Fe/Al-P、Ca-P、IP和OP呈正相关。在1999年之前,人类活动导致TP和各形态磷呈现上升的趋势。沉积速率与熊河水库流域人口数量、GDP和粮食产量的变化呈显著正相关。沉积物柱芯XHS的碳/氮比值(C/N)进一步表明沉积物有机碳在1981~1996和2012~2019年这两个时期主要来源于浮游植物,在1963~1970和2006~2009年这两个时期来源于浮游植物和陆生植物的混合输入。

神农架大九湖后生浮游动物群落结构和水质评价

大九湖是南水北调中线工程的重要水源涵养地之一。为了解实施生态修复工程后浮游动物群落结构特征及水质污染情况,于2014年11月(枯水期)、2015年5月(平水期)和9月(丰水期)进行了3次采样调查。研究表明:共检出后生浮游动物36种,其中桡足类2种、枝角类5种和轮虫29种,轮虫丰度在3次采样中均占总丰度的80%以上,仅有的几种枝角类和桡足类也是小型种类或以幼体为主。11月优势种是寡污-β中污型—螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis)和晶囊轮虫(Asplachna sp.);5月优势种为寡污-β中污和β中污型—螺形龟甲轮虫、迈氏三肢轮虫(Filinia maior)、无棘螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis tecta)、广生多肢轮虫(Polyarthra vulgaris)和萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus);9月优势种是β-中污型—裂足臂尾轮虫(Brachionus diversicornis)、迈氏三肢轮虫和剪形臂尾轮虫(Brachionus forficula)。冗余分析(RDA)表明高锰酸盐指数(CODMn)是影响后生浮游动物污染类型分布的最关键环境因子。

长江流域鄂西四河流大型底栖动物群落结构特征及水质生物学评价

鄂西水系是国家级水源保护区,也是湖北省重要的生态旅游区。为了解鄂西水生态健康状况,于2014年10月~2017年1月不同时段在宜昌国家可持续发展实验示范区卷桥河(J)、清江利川段(Q)、宜昌市水源地黄柏河(H)和丹江口入库河流天河郧西段(T)开展了底栖动物群落特征研究。研究表明:4个河段共采集到大型底栖动物5门8纲18目61科。基于底栖动物指示种耐污性及其丰度占比分析,表明J、Q和T三河流污染程度沿水流方向呈加重趋势,而H水体健康状况整体较好。运用FBI和SIGNAL底栖生物评价指数,显示四条河流健康程度沿水流方向均呈下降趋势,但H变化趋势平缓,结果表明H水体上下游均处于较健康状态,其他3条河流上游或源头水体健康状况良好,下游受到较重污染。对主要环境因子(TP、NH_3-N、COD_(Mn)和TN)做主成分分析表明,轴1的解释率达到65. 1%,表明轴1可以有效表征主要环境压力梯度。FBI和SIGNAL指数与轴1线性拟合度均较高,表明二者在鄂西河流水生态健康评估中可作为快速生物评价指数。