重金属污染对不同生境中微生物群落结构的影响

重金属污染严重危害了生态系统中微生物群落的多样性和组成结构,然而目前关于重金属污染对“地表水-沉积物-地下水”这3种生境中微生物群落结构的影响差异知之甚少.以唐河污水库地表水、沉积物和地下水为研究对象,基于16S rRNA高通量测序技术分析对比不同生境下微生物群落多样性和组成差异,揭示了3种栖息地中微生物群落结构的主要驱动因素.结果表明,不同生境中微生物群落的多样性具有显著差异,地下水微生物α多样性显著高于沉积物微生物和地表水微生物;不同生境中的微生物物种组成也具有显著差异,地表水中Pedobacter、Hydrogenophaga、Flavobacterium和Algoriphagus丰度较高,沉积物中Ornatilinea、Longilinea、Thermomarinilinea和Bellilinea等重金属耐受菌占据主要优势,而Arthrobacter、Gallionella和Thiothrix是地下水中的标志性物种;理化因素和重金属变量共同驱动了3种生境中微生物的群落结构变化,pH、 NO^-₃-N和Li是影响地表水微生物群落结构的主要...     

欧盟Natura2000:自然保护区的典范

欧洲是世界人口密度第二大的洲,人口的不断增长使欧洲大陆的物种及其栖息地面临很大威胁.Natura2000自然保护区网络就在此背景下出世.     

全球国际水域评估项目(GIWA)对中亚地区水资源问题的评估结果

本文给出了全球国际水域评估项目(GIAW)在成海流域的研究结果(GIWA项目24亚区).研究表明:这个地区的决定因素是淡水资源紧缺,主要问题是径流改变.根据GIWA的评估,地区70%的发展问题是由水资源短缺引起的.目前的经济发展是在水资源短缺的条件下进行.尽管区内各国政府和国际社会都做了很大努力,中亚地区的供水和经济发展矛盾依然突出并有加剧和冲突的趋势.本文对中亚地区的生态和经济社会问题的起因进行了分析,并提出了缓解跨界水资源利用的相关措施.     

渭河流域鱼类群落结构特征及其受环境因子的影响分析

本文以渭河流域为研究区,调查了全流域45个点位的鱼类群落和水环境理化特征,采用聚类分析确定渭河流域主要的鱼类群落分布类型,并运用典范对应分析方法(Canonical correspondence analysis,CCA)识别影响渭河流域鱼类群落结构的主要环境因子.本次鱼类调查共鉴定出鱼类36种,其中,鲤科和鳅科是构成渭河流域鱼类群落的主要类群.鱼类聚类结果显示,群落结构可分为3组,第1组主要分布在渭河源头及上游支流,鱼类以陕西高原鳅(Triplophysa shaanxiensis)、岷县高原鳅(Triplophysa minxianensis)为优势物种,包括拉式鱥(Phoxinus lagowskii)、北方花鳅(Cobitis granoei)等敏感物种,耐受物种分布极少;第2组主要分布在渭河上游和泾洛河上游,鱼类以达里湖高原鳅(Triplophysa dalaica)、背斑高原鳅(Triplophysa stoliczkae dorsonotata)、棒花鱼(Abbottina rivularis)为优势物种,包括少数拉式鱥等敏感种;第3组主要分布在渭河中下游,鱼类以泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)、马口鱼(Opsariichthys bidens)、麦穗鱼(Pseudorasbora parva)、棒花鱼和鲫(Carassius auratus)等江河平原鱼类为主,耐受物种较多.CCA分析结果显示,影响渭河流域的主要环境因子有海拔高度、溶解氧含量、流速、高锰酸盐指数、砂/淤泥/粘土所占比例和草地所占比例.而对于不同的指示物种,影响其分布的主要环境因子也各有不同.本研究是继20世纪80年代以来首次对渭河全流域进行水生态调查,并分析渭河流域鱼类的群落结构特征,可为流域水生态系统恢复提供重要的科学依据.     

为什么要开展全球国际水域评估(GIWA)

为什么要开展全球国际水域评估(GIWA)?就在6年前还有人怀疑是否值得花费财力和物力开展全球国际水域评估.现在已经没有必要证明创建这个项目的正确性.相反的是,我们可以证明全球环境基金(GEF)和联合国环境规划署(UNEP)开展这项工作很重要.无数与水相关的评估只是针对一些特定的区域或特殊的问题,而GWA是全球独一无二的项目,它采用了一种使用通用的方法的、全球的和统一的政策途径以识别全球水圈任何部分的主要问题.GIWA的一项主要成果是为全球环境基金和其他决策组织提供公开的全球水域评估报告.此外,它还创建了一个包括区域重点和工作团队的网络.GIWA覆盖海洋、地表水以及地下水系统,对山区的源头到河流、入海水流以至近海水域开展评估,综合考虑生态和社会经济状况,研究这些与人类活动相关的水体的物理、化学和生物特性及生物资源.     

藏羚羊就地保护的现状调查

藏羚羊(Pantholops Hodgsonii)是青藏高原的特有物种,主要分布于我国的新(疆)、青(海)、(西)藏三省区.20世纪初,种群繁盛达百万之众,20世纪80年代中期以来,由于遭受严重盗猎,其数量一度锐减到不足75000只.为拯救这一物种,中国政府相继将藏羚羊栖息地辟为自然保护区,建立管理机构,开展执法巡护、打击盗猎活动.盗猎活动得到遏制之后,藏羚羊栖息地保护应当成为当下的工作重点,就保护现状来看,就地保护存在以下一些主要问题:现有保护区范围和保护区功能区划不尽合理,不同保护区执行的开发政策相互冲突,物种信息相对落后等等,这些问题影响了藏羚羊就地保护工作的科学性、完整性和有效性,亟待解决.     

科尔沁沙质草地群落物种多样性、生产力与土壤特性的关系

研究了科尔沁沙地6个典型生境类型的沙质草地群落物种多样性与生产力的变化,分析了植物群落格局、物种多样性、生产力与土壤特性的关系.结果表明,从湿草甸向干草甸、固定沙丘、半固定沙丘、半流动沙丘和流动沙丘退化过程中,群落生产力逐渐下降;群落物种多样性先增加后减小,表现出由湿生化和土壤贫瘠化生境向中生、中旱生生境逐渐增加的趋势;土壤极细沙和粉粒含量逐渐递减,土壤有机碳和全氮含量、电导率逐渐递减.典范对应分析(CCA)表明,土壤有机碳、全氮、有效氮、有效钾、土壤含水量、酸碱度和盐分含量的变化共同影响植物群落分布格局,其解释总方差为40％,其中土壤养分梯度是沙质草地群落分布格局的主要土壤限制因子. 沙质草地植物群落的生态优势度、物种多样性指数分别与土壤养分梯度和水盐及酸碱因子二元指标之间存在显著的二元线性关系.沙质草地群落物种多样性变化受土壤养分、水盐及酸碱度因子的共同影响.多元回归模型分析表明,土壤养分对生物量的贡献率为86.73%,明显大于水盐及酸碱度对群落生产力的影响.     

最大熵(Maxent)模型在物种栖息地研究中的应用

最大熵(Maxent)模型是以生态位理论为基础的新兴研究领域,它通过有限的物种分布点数据及其相关的环境信息组成训练样本,利用基于数据驱动的机器学习理论分析推算出物种的生态需求,然后将运算结果投射至不同的时间和空间中预测物种的潜在分布和实际分布.近年来,该模型在生态学和生物多样性保护等研究中越发重要,文章介绍了Maxent模型的基本原理,从物种栖息地需求分析、气候变化对物种分布的影响、物种入侵监测以及自然保护区的选择和规划设计等方面阐述Maxent模型在物种栖息地研究中的应用.     

密云水库细菌群落组成结构及影响因素

密云水库作为华北地区最大水库,是北京和附近地区最重要的地表饮用水水源地.细菌是水库生态系统结构和功能的关键调控者,探明细菌的群落分布特征对维护水库水质安全具有重要意义.基于高通量测序的方法,探究了密云水库水体和沉积物中细菌群落的组成结构、时空分布特征和环境影响因素.结果表明,水库沉积物细菌群落具有更高的α多样性且季节差异不显著,群落中的主要物种来自变形菌门;水体细菌群落中的优势菌为放线菌门,水体细菌群落的季节差异明显,丰水期的优势物种为CL500-29＿marine＿group属和hgcI＿clade属,Cyanobium＿PCC-6307属则在枯水期含量大幅上升;水体和沉积物中的关键物种存在明显差异,沉积物细菌群落具有更多的指示物种;水体细菌的共存网络关系更为复杂,具有更强的抵抗外界环境变化的能力;环境因素对于水体细菌群落的影响明显高于沉积物,SO■和TN分别为水体和沉积物细菌群落的主要影响因子.通过揭示密云水库细菌群落的分布规律和驱动因素,为水库管理和水质保障提供了重要指导建议.     

氯代烃污染深层土壤细菌群落结构及组装机制

为研究氯代烃污染土壤中细菌群落结构特征和组装机制,在某氯代烃污染场地不同污染区域采集2～10m范围内非饱和带土壤,基于高通量测序技术分析了细菌群落结构,揭示了群落结构变化的主要驱动因子、环境影响因子及组装机制.结果表明:轻污染区细菌群落结构变化的主要驱动因子是土壤类型,β多样性主要受物种替换影响,贡献度为53.9%,群落组成与水溶性硫酸盐(R=0.61,P=0.0002)和总有机碳含量(R=0.42,P=0.0005)显著相关;重污染区细菌群落结构变化的主要驱动因子是污染程度,β多样性主要受丰富度差异影响,贡献度为5 2.9%,群落组成与三氯乙烯(R=0.17,P=0.0425)、三氯甲烷(R=0.22,P=0.0375)、水溶性硫酸盐(R=0.36,P=0.0074)、总有机碳(R=0.29,P=0.0168)、全氮(R=0.20,P=0.0130)含量显著相关.氯代烃胁迫降低了大多数物种的生态位宽度和生态位重叠指数,但适应性物种除外,最终导致变形菌门(Proteobacteria)的丰度增加,放线菌门(Actinobacteriota)、厚壁菌门(Firmicutes)和绿弯菌门(...     

浑太河鱼类群落多样性及生境适宜性量化分析

以辽宁浑太河为范例,评价物种、多样性水平和功能群组成3种群落结构特征下,鱼类群落与栖息地环境因子的定量响应关系.结果表明：流速、BOD₅、氨氮、电导率和底质指数是显著影响浑太河鱼类群落空间分布的栖境因子;鲫等耐污种的氨氮和电导率的最适值和正响应阈值较高,洛氏鱥和东北七鳃鳗等适应较高的流速和底质指数,东北七鳃鳗的最适流速为0.59m/s;多样性水平的栖境因子最适值和阈值随香农多样性指数的增加呈现先上升后下降的趋势,（2-3）区间的电导率最适值最大,为378.07μS/cm;杂食性功能群鱼类对BOD₅、氨氮和电导率有较高的最适值和正响应阈值,其最适值分别为1.20mg/L、0.63mg/L和383.37μS/cm.定量分析鱼类群落与栖境因子的关系,为开展重要鱼类物种保护、生物多样性恢复以及关键栖息地的生境修复等流域生态管理决策提供基础数据和科学依据.     

水电大坝扰动与栖息地质量变化——以漫湾电站为例

分析了水电大坝建设对栖息地影响的原理和时空特征,在此基础上选取了水电大坝对栖息地影响的主要指标,建立了大坝对上游库区和坝下栖息地影响的评价指标体系.并以云南省澜沧江干流上的漫湾电站为例,通过对漫湾电站建坝前后各个栖息地指标变化率的分析和集成,探讨了漫湾电站的建设和运营对库区和坝下栖息地的影响,并确定了影响强度.研究结果表明,漫湾大坝对上游栖息地的髟响强度值为0.53,对下游栖息地的影响强度值为0.37,即短期时间内,对上游库区栖息地的影响大于对坝下栖息地的影响;对上游栖息地影响最大的是栖息地连续性(1.00)和栖息地面积(0.58);对下游栖息地影响最大的是栖息地连续性(0.68)和稳定性(0.65).     

中国湖泊湿地的功能及主要环境问题

较系统地讨论了湿地的概念,介绍了中国湖泊湿地的分布、功能及其面临的主要环境问题.湖泊湿地属于生态交错带,主要功能有调蓄水量;控制沉积和护岸;改善水质;调节局部气候;是多种生物重要的栖息地.湖泊湿地面临的主要环境问题是湿地大量消失;污染日趋严重;肓目引进外来物种导致生态失衡.     

牡丹江中游底栖动物分布及其与栖境因子的关系

2013年秋季对牡丹江中游的3条河流(牡丹江、蛤蟆河、卧龙溪)150km河段进行大型底栖动物野外采样,共采集到大型底栖动物18种,隶属于3门5纲11目16科,其中昆虫纲(Insecta)、腹足纲(Gastropoda)和寡毛纲(Oligochaeta)物种居多.通过典范对应分析(CCA),研究大型底栖动物群落结构与主要的栖息地环境因子之间的相关关系,并通过香农-威纳(Shannon-Wiener)指数等生物多样性指数分析评价河流等级对物种多样性的影响.研究表明,流速、溶解氧、底质中的砾石含量是牡丹江中游影响大型底栖动物分布的关键栖息地环境因子,河流等级对底栖动物群落结构有一定影响,牡丹江干流底栖动物物种多样性高于支流,平均生物密度低于支流,且河流间等级差距越大,差异越显著.     

北运河沉积物中主要脱氮功能微生物的群落特征

应用分子生物学技术研究北运河沉积物中主要脱氮功能微生物,反硝化细菌和厌氧氨氧化细菌(Anammox)的群落特征,探讨了微生物群落的季节变化及其与环境因子的响应关系.结果表明,沉积物中反硝化细菌和Anammox的丰度和群落组成随季节变化差异显著.从夏季到冬季,反硝化细菌丰度逐渐增加,Anammox的丰度却逐渐降低;反硝化细菌的多样性均显著的高于Anammox的多样性,反硝化细菌是北运河沉积物中主要的脱氮微生物.从夏季到冬季,沉积物中氮和TOC含量均逐渐升高,温度是决定脱氮微生物群落特征季节变化的关键因子,TN与反硝化细菌的群落丰度显著正相关,C/N与Anammox的丰度显著正相关;反硝化细菌的群落结构主要受到硝氮和pH的影响,pH也是影响Anammox物种时空分布的主要因子.系统发育分析表明,两种脱氮微生物的主要类群均具有较高的耐污性和良好的脱氮效率,反硝化细菌主要从属于Pseudomonas和Halomonas, Anammox物种发育多样性较低,主要为浮霉菌门的Candidatus Brocadia.     

甘南高寒草甸植物群落物种多度分布特征

为分析甘南高寒草甸植物群落物种多度分布格局对海拔梯度的响应,探讨物种多样性的形成规律及维持机制,采用典型样地调查法采集数据信息,并通过RAD软件程序包对实验数据进行拟合分析.结果表明：植物群落物种多样性随海拔的升高呈现先增加后降低的“中间膨胀”模式,海拔3500m处群落物种多样性达到最大.利用5个模型对海拔梯度上全部物种多度分布进行拟合发现,甘南高寒草甸植物群落物种多度分布符合生态位模型,尤其是geo模型,利用该模型可以很好地拟合群落物种多度分布格局,同时也说明生态位分化对高寒草甸植物群落物种多度分布起主要作用.常见种多度分布的最优拟合模型为geo模型,其与全部物种的最优拟合模型一致;而稀有种多度分布的最优拟合模型为rane模型,说明常见种是影响不同海拔梯度群落物种多度分布格局的主要原因,其对群落生产力和稳定性的维持有不可替代的作用,但稀有种因其独特的功能性状也在一定程度上影响着群落结构,二者以各自不同的方式共同维系着高寒草甸的物种多样性.     

滇中地区4种典型次生林群落结构和物种多样性研究

以滇中地区主要的4种次生林(华山松林、云南松林、针阔混交林和阔叶林)为研究对象,通过样方调查,分析了群落结构特征和群落多样性。结果表明:各次生林群落优势种及其重要值(IV)分别为华山松林(华山松,89. 96)、云南松林(云南松,81. 64)、针阔混交林(云南松,34. 61;滇石栎,31. 03)、滇石栎(65. 03),以华山松林最为单优。各次生林群落分层物种丰富度指数和Shannon Wiener物种多样性指数均表现为灌木层草本层乔木层;华山松林、云南松林和针阔混交林分层物种Simpson优势度指数、Gini均匀度指数、Pielou均匀度指数均表现为草本层灌木层乔木层,阔叶林表现为灌木层草本层乔木层。针阔混交林的群落总体物种多样性最高,华山松林最低。     

上海南汇东滩鸟类栖息地营造工程的生境评价

为应对长江口日益严峻的滨海湿地和鸟类栖息地丧失问题,上海南汇东滩鸟类栖息地营造工程采取地形构建与水位调控技术,营造了适宜鸟类栖息觅食的生态修复示范区。本项研究自2009年8月至2010年6月,跟踪监测了生态修复示范区内的植被生长参数(株高、密度、叶面积指数、地上生物量)、水体质量参数(氮磷营养盐和叶绿素a含量)以及土壤环境参数(电导率、pH值和重金属含量),分析和评价了该工程实施后的生态修复效果。结果表明,生态修复措施有效促进了本地物种芦苇群落的生长,一定程度上明显改善了示范区内的水体质量,维持了土壤重金属的低污染状态,有利于鸟类生物多样性的提高。说明南汇东滩鸟类栖息地营造工程取得了初步成效,呈现出较好的湿地修复效果。同时,应采取刈割与水位调节技术抑制外来物种互花米草,控制生态养殖规模,进一步改善鸟类栖息地生境质量。     

因果链分析与根本原因:全球国际水域评估(GIWA)方法

"全球国际水域评估"(GIWA)建立的目标是为了建立一种国际水域行动中的优先确定机制.除了评定生态系统中的环境问题的严重性外,GIWA的任务之一是分析可能解决这些问题或减轻其危害性的各种政策行动.由于这些问题本身具有的复杂性,了解其根本原因是找到有效解决途径的根本需要.GIWA提供了一个分析问题的根本原因的基本框架,这个框架是建立在对人类(直接或间接地)利用水资源时,构成人类行为的各种因素的辨识之上.本文中分析了两类因素.第一类包括社会协调机制(制度),这些机制中的错误会直接导致资源的浪费;第二类因素本身并不造成资源的浪费(如贫困、贸易、人口增长、技术),但是会暴露、加剧第一类因素造成的危害.事实表明,对于特定的事件,如果没有对造成环境恶化的各种成因作用和相互作用的具体方式进行分析,而只对其一般原因(如贫困或贸易)做简单的判断将有可能忽视一些重要的联系,而这些联系有可能影响政策的有效实施.以下以科罗拉多河三角洲为例对因果链式分析法进行阐述.     

别说大熊猫不濒危（英文）

2015年中国国家林业局公布数据显示中国大熊猫数量已经增加1864只,根据这一结果世界自然保护联盟将大熊猫由濒危物种降至易危物种。作者们指出这一结果未免过于乐观。(1)大熊猫的食物主要为竹子,CO_2浓度升高将影响竹子的生长发育,缩短竹子的生命周期,导致竹子提前开花,提前死亡;温度升高延长了竹粘虫等灾虫的生活周期,增加粘虫等害虫数量,影响竹子的产量和品质,从而威胁熊猫生存。(2)470 km长的龙门山地震带穿越四川亚种熊猫部分栖息地。遥感数据显示2008年汶川地震导致卧龙保护区进一步破碎化。(3)随着私家车的普及高速公路快速发展,生态旅游活动加剧,而人类活动影响动物荷尔蒙分泌、新陈代谢及生殖,增加疾病传播风险。(4)大熊猫栖息地环境污染日趋严重,直接威胁着大熊猫生存和健康。因此,大熊猫保护是一项长期的、艰巨的任务,世界自然保护联盟降级大熊猫保护等级为之过早,大熊猫依然是一个濒危物种,全球应该继续关注中国大熊猫保护。