Effects of atrazine and nicosulfuron on freshwater microalgae

Growth modifications caused by various concentrations of atrazine and nicosulfuron were monitored in closed and continuous culture of Chlorella vulgaris (chlorophyta), Navicula accommoda (diatomophyta), and Oscillatoria limnetica (cyanophyta). The concentration at which algal growth rate was reduced twofold (EC50) was determined in the three species for both herbicides. Comparatively, the two toxicants were applied at 10 microg/l level in microcosms inoculated with natural phytoplankton from Lake Geneva. The relative abundances of major phytoplanktonic species were measured by algal cell count at the beginning and at the end of each experiment. Atrazine and nicosulfuron have different targets in plant metabolism, respectively, photosystem II (PSII) and acetolactate synthase (ALS), and the expected effects were different. Generally, the cultured phytoplankton exhibited various sensitivities, depending on species or herbicide. In the microcosms, the major taxa of natural phytoplanktonic samples exhibited various patterns, from acute toxicity to growth enhancement. For example, the diatoms inside the community were not affected by atrazine and nicosulfuron, except for Stephanodiscus minutulus that was sensitive to both, and Asterionella/formosa that was sensitive only to nicosulfuron. The specific physiology and the relationships among the phytoplanktonic communities have to be carefully considered when one would try to predict the extent of herbicide action on natural phytoplankton using in vitro tests. There is a need to test the toxic effect on various cultured strains, representative of most of the taxonomic composition of natural communities, to take into account the wide range of sensitivities and reaction to herbicide contamination. But this is not enough to give a solid frame when transposing the results to the field, and the use of more ecologically relevant systems is recommended.     

太湖五里湖沿岸带浮游植物群落生态特征(2014~2015年)

2014年7月~2015年6月对五里湖浮游植物开展了逐月调查，以研究综合治理后五里湖沿岸带浮游植物群落变化特征。本次调查共检出浮游植物8门196种，绿藻门物种最多(74种)，硅藻门次之(57种)。优势种共6门30种，其中2014年7、8、9、10月和2015年6月的第一优势种均为蓝藻门的小颤藻，其优势度范围为0.567~0.879。时间上，浮游植物密度和生物量的月均值变幅分别为1.07×106~2.18×108 ind./L，0.32~50.52 mg/L，其中由于蓝藻的大量增殖，夏和秋初密度、生物量极显著高于其他月份；空间上，A区浮游植物密度和生物量显著低于其余3个湖区。Pearson相关性分析表明，藻类密度、生物量和物种数与水体浊度(Tur)、pH和水温(WT)呈显著或极显著相关关系；RDA分析表明，WT、DO和Tur是与浮游植物群落结构相关性较强的环境因子(p<0.01)，其中相关性最强的为WT(r=0.8982)。依据浮游植物物种数和生物多样性指数对水质的分析表明：五里湖沿岸带水体处于中度富营养化水平。     

三峡水库春季浮游植物群落特征及影响因素

浮游植物群落特征是水域生态系统的一个基础信息,三峡水库作为长江经济带环境保护的重要区域,而关于三峡水库全水域浮游植物群落特征及其影响因素的研究报道仍不多见。为了解三峡水库浮游植物群落特征差异及影响因素等一系列基础信息,于2015年4月对三峡水库进行了大范围的调查,调查范围包括17个长江断面(共51个样点)及22条支流库湾(共122个样点)。结果显示:共采集到浮游植物7门39属61种,以绿藻门、硅藻门、甲藻门为主,其中绿藻门有26种,占据总种数的42.62%;硅藻门有16种,占据总种数的26.23%;甲藻门有7种,占据总种数的11.48%。丰度方面,硅藻门占绝对优势,比例为34.26%,其次是隐藻门(23.72%)、蓝藻门(20.96%)。生物量方面,则是甲藻门占绝对优势,其比例达到了44.18%,随后是隐藻门(29.92%)、硅藻门(14.32%)。丰度和生物量分别变化在2.22×10~4～5.12×10~(7 )cells/L和0.001 8～120.99 mg/L之间,且存在一致的趋势,从三峡大坝往长江上游,丰度值和生物量值逐渐增加。支流库湾浮游植物Shannon-Wiener多样性指数显著高于长江干流(Mann-Whitney U检验,P0.001)。冗余分析(Redundancy Analysis,RDA)表明,在长江干流中,水温(WT)、可溶性硅酸盐(DSi)是影响浮游植物群落结构的主要环境因子(P0.001);在支流库湾中,硝态氮(NO~-_3-N)、水温(WT)是影响浮游植物群落结构的主要环境因子(P=0.002)。该研究的成果有助于全面认识了解三峡水库长江干流和支流库湾春季浮游植物种类组成和影响因子,同时对三峡水库水资源管理和水生态保护具有一定参考价值。     

浙江青山水库浮游植物群落结构变化及与环境因子的关系

于2009年按季度对浙江省临安市内的青山水库进行调查,测定了水体环境因子、浮游植物群落,采用营养状态指数法对水库水质现状进行了分析和评价,并探讨了浮游植物与环境因子之间的关系。结果表明:青山水库处于轻度富营养化和中度富营养化之间,水库入库处营养状态综合指数高于库中和大坝处。调查期间共发现浮游植物7门40属89种。不同季节浮游植物主要优势种类不同,春季以硅藻、隐藻和甲藻为主,夏季以蓝藻和绿藻为主,秋季以蓝藻、硅藻和隐藻为主,冬季以硅藻和隐藻为主。相关分析表明,青山水库浮游植物密度与出入库流量和透明度呈显著负相关,与总磷呈显著正相关。典范对应分析(CCA)表明,出入库流量、水温、溶解氧和营养盐是影响水体浮游植物分布格局的重要环境因子。     

三峡水库小江夏初水华暴发特征及原因分析

2013年5月对三峡水库小江回水区的水华发生过程进行了连续的动态监测与分析,以期了解水华过程中浮游植物群落结构的变化情况、小江夏初水华暴发特征及其主要的影响因素。期间共鉴定出浮游植物8门80属136种(含变种),以绿藻类为主(35属48种),蓝藻类(10属31种)和硅藻类(18属30种)次之,水华发生后期浮游植物及其蓝藻类的种类数少于初期和中期。浮游植物群落组成表现为蓝藻-绿藻型,且蓝藻门微囊藻占绝对优势,细胞丰度最高可达90%以上。浮游植物数量最高达10⁷cells/L以上,表层水体大于中层和底层水体。水华过程中,总氮处于重富营养水平,总磷处于轻-中富营养水平,不同水层的流速变化规律不同,其中中层与底层水体理化因子的变化特征基本一致,与表层水体有显著差异。冗余分析结果表明,浮游植物细胞总数与蓝藻数量及其微囊藻数量密切相关,与溶解氧、氮磷比等呈正相关,与总磷、流速等呈负相关,氮磷比及流速是水华发生的主要环境影响因素。     

金沙江干流浮游植物群落结构特征及其时空变化

为研究金沙江干流浮游植物群落结构及其时空分布特征,于2017～2018年春秋两季对干流14个断面进行调查分析。调查结果显示:金沙江干流水域共分布浮游植物8门100种(含变种),主要由硅藻(56%)、蓝藻(22%)、绿藻(11%)组成,浮游植物密度变化范围为0.019 3×10~6～0.341 0×10~6cells/L,浮游植物生物量变化范围为0.016～0.434 mg/L,各江段存在显著性差异。Shannon多样性指数变化范围1.168～2.519,Pielou均匀度指数变化范围为0.559～0.876,Margalef指数变化范围为1.573～3.36,各江段多样性指数变化各异,金沙江干流水环境综合评价为中污染状态。等级聚类和排序结果表明,2017、2018年的春秋两季样本点群落均分为3组。上中下游在不同季节、年份里表现出不同程度的相似性,由于不同断面的环境差异造成了浮游植物群落的时空差异。时间上,金沙江干流浮游植物群落结构上每个季节演替明显,既有延续也有交替;空间上,采样点从上游至下游浮游植物群落越均匀旺盛,具有较明显的空间趋异性,聚类和排序较好的揭示了金沙江干流各江段浮游植物分布组成、种类数量和生境的相似性。     

Effects of environmental factors on the seasonally change of phytoplankton populations in a closed freshwater pond.

The effect of environmental factors affecting the population dynamic of phytoplankton population was studied seasonally in a closed freshwater pond with the natural water of Lake Kasumigaura, Japan. The predominant phytoplankton species in the pond were classified as Oscillatoria tenuis, Synedra ulna, Chlamydomonas cingulata and Cyclotella kutzingiana, with dominant species of Melosira italica, Synechococcus sp. and Cryptomonas ovata. The most important limiting factor for filament length and cell size of most of the phytoplankton community was temperature. Availability of most nutrients had profound effects on the phytoplankton growth as nonlimiting factors. Based on our results, it is suggested that cell cycle progression was also temporally regulated by a multiplicity of external factors such as temperature, nutrients, dissolved oxygen (DO) and pH. At high pH and high temperature, consistent increase of cell division of some phytoplanketers such as Synedra, Cyclotella, Chlamydomonas and Melosira occurs, and there also may be species-specific responses for other species of phytoplankters. In addition, the cell divisions of phytoplankters are differentially regulated in different phytoplankton species.     

尼洋河不同河段浮游植物群落多样性差异研究

2009年8月对尼洋河流域浮游植物群落的种类组成、分布和数量特征进行了调查：共发现浮游植物共26属74种(变种)，以硅藻为主，大多数种类的相对丰富度较低，优势种不明显，平均相对丰富度大于5%的种类分别是极细微曲壳藻(90%)、弧型蛾眉藻线形变种(54%)、中型脆杆藻(53%)和尖针杆藻(5%)；其出现频次分别是19、20、17和20次。种类分布均匀，平均细胞密度为225×104 ind./L，远低于一般河流和湖泊。分析显示绝大多数样点浮游植物的多样性和均匀度指数都很高，其均值分别为364和095。以上结果表明该流域浮游植物群落结构比较复杂、处于较完整的稳定状态，体现了尼洋河流域贫营养河流水体的特征。TWINSPAN和DCA分析表明海拔高度和环境的稳定程度可能是影响该流域浮游植物群落多样性的主要因子     

长江荆江段浮游生物群落结构特征及其与环境因子的关系

为了解长江荆江段浮游生物的群落结构特征以及其与环境因子之间的关系，于2017年3、6、9和12月对荆江7个采样断面的左右岸共14个采样点的浮游生物群落结构及水文、水质参数进行了调查。结果表明：荆江采集到浮游植物7门67属135种(含变种)，以硅藻门（51.85%）和绿藻门（25.19%）为主。浮游植物的丰度均值为73.16×10 4 cells./L，生物量均值为0.87 mg/L，上荆江各采样断面间浮游植物丰度和生物量变化不明显，下荆江浮游植物的丰度和生物量表现从上游到下游逐渐增高的趋势。优势种为硅藻门的颗粒沟链藻和梅尼小环藻。Margalef 丰富度指数是0.83，Pielou均匀度指数是0.80和Shannon-Wiener多样性指数是1.90，下荆江的丰富度指数和多样性指数大于上荆江，说明上荆江比下荆江污染严重。典范对应分析溶氧、温度、氨氮是影响浮游植物群落结构的主要因素。浮游动物48属81种，其中轮虫最多（37.04%），其次是原生动物（25.93%）和枝角类（23.46%）。浮游动物丰度均值为6.32 ind./L，生物量均值为88×10-3 mg/L，上荆江浮游动物丰度和生物量低于下荆江。浮游动物优势种为冠砂壳虫、桡足类无节幼体和剑水蚤一种。Margalef 丰富度指数是5.2，Pielou均匀度指数是0.84和Shannon-Wiener多样性指数是1.32，下荆江的丰富度指数、均匀度指数和多样性指数均大于上荆江，说明上荆江比下荆江污染严重。冗余分析显示温度、溶氧和氨氮是影响浮游动物群落结构的主要因素。     

长江口大洋山近岸水域浮游植物群落及其与环境因子的关系

2012年对上海大洋山近岸水域浮游植物的群落结构和物种多样性的周年动态进行了逐月的研究。结果表明:浮游植物共有141种,隶属6门62属。以硅藻为主,共43属110种,占物种总种类的78.01%。该水域浮游植物的年平均细胞密度为(37.86±39.79)×104cell/L。中肋骨条藻(Skeletonema costatum)和具槽帕拉藻(Paralia sulcata)为第一和第二优势种,细长列海链藻(Thalassiosira leptopus)、肋缝菱形藻(Nitzschia frustulum)和梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)为该水域常见种。从水质参数和物种多样性指数综合评价:大洋山近岸水域水质总体属于轻中污染。冗余分析(RDA)表明对大洋山近岸水域浮游植物影响较大的是悬浮物浓度、盐度、水温和溶解氧。     

2005年秋季长江口及其邻近水域浮游植物群集

采用Utermhl分析方法，对长江口及其邻近水域（30.5° ~ 32.5° N，121.0° ~ 123.5° E）2005年秋季浮游植物进行了分析，并对其与环境之间的关系做了进一步的探讨。结果表明：调查区初步鉴定浮游植物95种（含变种和变型），硅藻是主要的浮游植物类群，其丰度比例达到93.1%；生态类型多为温带近岸种，少数为暖水种和大洋种；优势种主要为中肋骨条藻〖WTBX〗（Skeletonema costatum）、具槽帕拉藻（Paralia sulcata）、菱形海线藻（Thalassionema nitzschioides）和圆海链藻（Thalassiosira rotula）〖WTBZ〗；浮游植物平均丰度为2.04 cells/mL，高值出现在长江口门偏南水域；Margalef指数、Shannon Wiener指数以及Pielou指数的分布显示：秋季调查区离岸海域浮游植物多样性程度高，物种均一性好。Pearson相关分析结果显示：海水温度和硝酸盐含量是控制调查区浮游植物分布格局的主要环境因子；优势种中肋骨条藻与温度呈极显著负相关，与硝酸盐呈极显著正相关。     

苏皖交界河网区浮游植物群落结构及其与环境因子关系的研究

苏皖交界处的石臼湖是长江下游唯一的通江淡水湖,通过青弋江和姑溪河直接与长江相连,形成了复杂的河网水系。为探讨这种复杂的河网水系中浮游植物种群结构特征,2012年平水期和枯水期分别对石臼湖及其周边入湖支流进行了浮游植物调查,研究河网水系中河网与湖区浮游植物的种类组成、季节变化及与环境因子的关系。结果显示:共采集到浮游植物105种,平水期与枯水期种类数差别不大,两次调查均出现的种类约有70%相同;浮游植物丰度最高可达1×108cell/L,达到了水华暴发的标准。优势种类主要绿藻门和蓝藻门为主,但是从生物量来看硅藻门占优。排序分析显示河网区域浮游植物季节演替明显,且河网与湖区浮游植物群落结构差异明显,进一步分析则表明影响浮游植物主要的环境因子是氮、磷等营养元素。     

滴水湖浮游植物时空分布动态及其影响因子

为探究滴水湖水系浮游植物群落状况及其与环境因子的关系，在滴水湖出海闸、湖心及与外河相通处共设置8处样点，于2011年1~12月，逐月对滴水湖浮游植物群落和水质状况进行调查。期间共鉴定浮游植物6门61属128种，绿藻门和硅藻门种数之和达检出种总数的70%，全湖以隐藻门的尖尾蓝隐藻、绿藻门的小球藻、斯诺衣藻为全年主要优势种。优势种类以3月、4月和11月份最多且优势种间数量差别不大，显示春秋季较夏冬季群落结构复杂。浮游植物Shannon Wiener、Margalef和Pielou指数分别为123±046、397±066、083±029。多样性指数显示湖区水体位于轻污-中污水平，3种指数均表现夏冬季较春秋季低。单因素方差分析显示，浮游植物种类数和个体数在月间差异极显著，而空间上均无显著差异。浮游植物平均密度为742×106 ind./L，与水温呈极显著相关，对浮游植物与环境因子的典范对应分析（CCA）表明，除温度外，总磷浓度是影响湖区常见浮游植物数量的重要因素     

赣江流域浮游植物群落结构与功能类群划分

2009~2010年3次对赣江流域浮游植物群落特征进行淡水生态学调查，鉴定出包括绿藻门、硅藻门、蓝藻门、裸藻门、甲藻门、隐藻门、黄藻门及金藻门在内的浮游植物共8门109属312种(包括变种、变型)。硅藻门和绿藻门无论是在物种数还是在种群密度上均为赣江流域的优势类群。对所鉴定出的种类按功能类群划分，共划分出功能类群32个，以此建立赣江流域浮游植物功能类群特征表(基于生境、耐受性和敏感性)。本研究首次在国内大型河流中开展浮游植物功能类群的划分，划分结果显示赣江流域浮游植物种数和密度占优势的功能类群，多适宜生活在中营养-富营养化水体，这反映出赣江水体环境已经受到了一定程度的人为干扰，水体呈现富营养化趋势。功能类群划分是理解浮游植物群落的重要工具，但是使用该方法必须检查物种的分类是否符合该生物体的个体生态特征     

长江源区浮游植物群落结构及分布特征

地处青藏高原腹地的长江源区是长江流域的水源涵养地和生态系统的天然屏障,同时也是自然生态系统最敏感、生态环境十分脆弱的地区,浮游植物作为水体生态系统中的初级生产者,其群落结构对反映水体质量具有重要的指示作用。为探究长江源区水环境特性和浮游植物群落特征,于2018年3月份与10月份对长江源区10个典型河段的水环境因子与浮游植物群落组成进行了系统调查。结果显示:10月份各调查河段流速、浊度、水温及电导率等水环境参数均比3月份高;同一月份中,楚玛尔河的浊度、盐度、电导率等水环境参数均显著高于其余河段;两个月份各调查河段的pH、溶解氧以及亚硝酸盐氮等指标差异不显著。采样调查共鉴定出浮游植物4门28属58种,其中以硅藻、绿藻和蓝藻物种数占优,分别占总数的79.3%、10.4%和8.6%。调查期间,长江源区浮游植物密度在6.06×10~4～39.90×10~4 cells·L~(-1)之间,平均生物量为0.59 mg·L~(-1)。浮游植物优势种有美丽颤藻(Oscillatoria formosa)、普通等片藻(Diatoma vulgare)、脆杆藻(Fragilaria sp.)、针杆藻(Synedra sp.)、舟形藻(Navicula sp.)、桥弯藻(Cymbella sp.)、小球藻(Chlorella sp.)等。两个月份Shannon-Wiener多样性指数(H’)均值分别为3.06和3.12,Margalef丰富度指数(D)均值为1.17和1.52,Pielou均匀度指数(J)均值为0.90和0.82。结合水体营养盐指标、浮游植物密度及多样性指数等指标对水质评价,长江源区水质总体呈无污染或轻度污染状态。     

赣江一级支流浮游植物群落动态特征分析——以袁河为例

2009年6、11月和2010年4月共3个水情期（即丰、枯和平水期）对赣江下游一级支流袁河的浮游植物群落结构特征开展河流生态学调查分析。调查共发现浮游植物109种，隶属于6门61属。其中绿藻门物种种类数最多，共27属54种，其次为硅藻门，共15属30种，第三是蓝藻门11属12种。此外，裸藻门3属6种，甲藻门3属4种，隐藻门2属3种。调查样点的浮游植物丰度均处于1.12×105～129.20×105 ind./L，丰水期和枯水期浮游植物以蓝藻为优势类群，平水期则硅藻占绝对优势。丰水期浮游植物优势属为脆杆藻属和席藻属，枯水期为栅藻属，针杆属，蓝隐藻属和小环藻属，到了平水期小环藻属占绝对优势。3个水情期中优势种钝脆杆藻和小席藻（丰水期）；尖尾蓝隐藻和双头针杆藻（枯水期）；梅尼小环藻（平水期）等均为污水指示种。通过生物多样性指数分析发现藻类Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou均匀度指数和Margalef丰富度指数的变化范围分别为：1.14～2.92、0.45～0.93、0.36～0.92和0.42～2.78。通过指示生物群落法和生物多样性指数法对袁河进行水质评价发现两种评价结果基本一致，袁河处于α-β-中污染状态，不同采样点间污染程度差异性较大。     

苏州河浮游植物群落结构特征

以正在生态恢复进行中的苏州河水体为研究对象，共设黄渡、华漕、北新泾、武宁路桥、长寿路桥和浙江路桥6个采样点，从2000年10月至2002年10月间按春、夏、秋、冬进行了9次采样，另外，在黄渡、华漕和武宁路桥于2002年的5月和6月增加了5次采样，对苏州河浮游植物群落的种类组成和数量特征进行了调查研究，结果表明：苏州河浮游植物的平均个体数达到了 4.7×10⁶ ind/L，细胞密度平均值为 10.2×10⁶ ind/L，生物量均值为 5.73 mg/L。苏州河浮游植物群落结构的定性和定量组分表达均显示绿藻优势，其密度和生物量分别为 5.774 ind/μL 和 2.159 mg/L；属数、种数和生物量结构以硅藻次之。生物量、个体数与细胞数的Shannon Weaver指数均值分别为3.05、3.22和3.28；生物量、个体数与细胞数的Pielou均匀度指数均值则分别为0.73、0.76和0.77，Margalef和Simposon指数均值分别为1.59和0.84.     

镇江通江城市河道浮游植物优势种群生态位分析

基于2011年对镇江市典型通江城市河道--古运河4个季节浮游植物组成与分布的现场调查与分析，采用改进的Levins公式和Petrailis指数分析了河道内浮游植物优势种群生态位宽度值和生态位重叠程度变化。结果表明：不同季节各优势种的生态位有较大差异，各物种对环境因子的适应能力存在较大差别。河道内春、秋季分别以十字藻、微囊藻生态位最宽，河道内以蓝、绿藻为主要发展型优势种；夏、冬季均以小环藻生态位最宽，硅藻门优势地位明显。不同时期河道内生境条件变化影响了藻类种群结构变化与优势种生态位的差异     

水温分层对香溪河库湾浮游植物功能群季节演替的影响

三峡水库水环境问题近年来引起社会广泛关注，以浮游植物功能群为基础，通过对2010年1~12月香溪河库湾水温、浮游植物等进行跟踪监测，探究支流库湾浮游植物群落结构演替趋势及其影响因子。结果表明：香溪河库湾2010年共出现18个浮游植物功能群，其中B、X1、P、Y、X2、D、LO、J、MP、G是代表性功能群；水温分层的季节性发育和消失是浮游植物群落结构演替的主要影响因素；冬季以耐受水温及光照限制的CS/S策略藻种为主；春季弱分层时，CR/R策略藻种适宜生长；夏季汛期时，呈现CR/R/C/CS多种策略藻种混生格局，强分层时，适宜稳定生境的S型策略藻种占据优势；秋季分层被打破，群落结构演替为耐受频繁波动环境的R型群落格局占优势     

太湖蠡湖浮游植物群落特征及其对水质的评价

2007年冬季（1月30日）和春季（3月27日）对太湖蠡湖进行两次全面调查。采用种类相似性指数、优势指数、多样性指数和污水生物系统等多项生物学指标分析浮游植物群落特征；并结合理化指标评价蠡湖水质营养状况。结果表明：蠡湖共检出浮游植物8门，88种；其中以绿藻门种类最多，共48种，占总种数的5455%；硅藻门次之，共15种，占总种数的1705%。两次调查中各个站位的优势种均为绿藻门种类，其中冬季的优势种为小球衣藻〖WTBX〗（Chlamydomonas microsphaera）〖WTBZ〗，优势指数变化在7143%~9628%，春季优势种为小形平藻〖WTBX〗（Pedinomonas minor）和小球藻（Chlorella vulgaris）〖WTBZ〗，优势指数变化在6702%~8259%，优势种非常明显。浮游植物相似性指数测算结果显示，冬季和春季的浮游植物种类组成差异很大，相似性指数仅为030。同时，生物学评价显示，蠡湖冬季水质劣于春季，与化学评价结果相一致；但从评定级别看，生物评价认为，2007年冬、春季节蠡湖水质分别处于重污染和中度污染状态，较化学评价的污染程度重，显示出两种方法的差异性。