上海市河道底栖动物群落结构与环境因子的关系

为研究上海市河道底栖动物的空间分布、指示物种及其与环境因子的相互关系,对上海市8区县河道的总氮(TN)、总磷(TP)、高锰酸盐指数(COD_(mn))、酸碱度(pH)、温度(t)、溶解氧(DO)、叶绿素a(Chla)、盐度(Sal)等8个常见的环境因子进行监测分析,并对底栖动物的空间分布、种类数、生物量开展调查与数据分析。结果表明:不同种类的底栖动物对环境的适应性及敏感型不同,8种环境因子中pH、溶解氧、总氮、盐度对底栖动物种类的影响较大,是影响河道底栖动物空间分布及生物量的主要影响因子;霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)、苏氏尾腮蚓(Branchiura sowerbyi)、巨毛水丝蚓(Limnodrilus grandisetosus Nomura)与总氮、总磷、高锰酸盐指数、叶绿素a相关性较大,是上海市河道水体重度富营养化的指示物种;疣吻沙蚕(Tylorrhynchus heterochaetus)、锯齿新米虾(Neocaridina denticulatedenticulata)、日本旋卷裸蠃蜚(Curup Hiurn volurutur)与水体溶解氧显著相关,与总氮、总磷、高锰酸盐指数呈显著负相关,可以作为上海市河道水体轻度污染的指示物种;环境因子对底栖动物的影响是多因子影响的综合反应,不同环境因子的交互影响决定了底栖动物的空间分布和生物量,因此,底栖动物群落结构和空间分布对环境因子具有直观的反映作用。     

汾河上中游流域大型底栖动物群落特征及其多样性评价

为探究汾河上中游流域大型底栖动物群落特征,研究了汾河上中游流域17个采样点位的大型底栖动物物种组成、空间分布、与水质环境因子的关系及其多样性.研究结果表明,汾河上中游流域共鉴定出大型底栖动物4门6纲25科,共37(属)种,且不同采样点位大型底栖动物的种类、生物密度和生物量具有明显的空间异质性;水质环境因子对汾河上中游流域大型底栖动物的影响大小排序为DOTPCONNH_3-NTNpHBOD_5,不同种类大型底栖动物的主要水质影响因子不同;汾河上中游流域17个采样点中,大型底栖动物多样性最好为"一般"等级,占总采样点位的29%,"较差"等级采样点位占41%,"差"等级采样点位占30%,汾河上中游流域大型底栖动物的多样性综合评价为"较差"等级.     

桑沟湾大型底栖动物的次级生产力

根据2009年夏季和冬季在桑沟湾9个大面站进行的大型底栖动物定量采集样品资料,利用Brey(1990)的经验公式对调查海区进行了大型底栖动物丰度、生物量、次级生产力和P/B值的研究计算.结果表明,该海域大型底栖动物年平均丰度为1 226.7 ind m-2,年平均生物量为3.62 g(AFDW)m-2,年平均生产力为4.76 g(AFDW)m-2 a-1,P/B值平均为1.45 a-1.调查期间由湾口到湾底,次级生产力呈明显的梯度升高.相关分析表明,水深和水温是影响次级生产力的重要环境因子.通过比较,发现桑沟湾大型底栖动物次级生产力与南黄海相近,高于东海、长江口和深沪湾,低于渤海、胶州湾、大亚湾和海坛海峡;P/B值低于长江口、海坛海峡和深沪湾,高于其它海区,说明桑沟湾大型底栖动物群落中,个体小、生活史短、代谢快的种类所占比例低于海坛海峡和深沪湾,高于其它海区.图2表3参25     

截污后深圳河落马洲段大型底栖动物群落的恢复过程

2000年4月至2002年4月,对截污前后的深圳河落马洲段大型底栖动物进行两周年的季度监测.结果表明,截污前深圳河落马洲段没有发现大型底栖动物;截污后大型底栖动物种数、密度、生物量和种类多样性指数(H′)有随时间推移呈增加的趋势;截污后底泥中硫化物、总氮、总磷随时间推移呈下降趋势.由此可见,截污后深圳河落马洲段大型底栖动物从无到有,种数、密度和生物量从少到多,群落结构处于向多样性恢复的过程中.图6表2参11     

常州地区太湖流域上游水系大型底栖无脊椎动物群落结构特征及其与环境的关系

2003年8月采用半定量采样法调查了常州地区太湖流域上游南河、运南、运北和洮滆水系29个样点的大型底栖无脊椎动物群落多样性,共获得113种大型底栖无脊椎动物,其中,腹足纲18种,瓣鳃纲10种,寡毛纲8种,蛭纲4种,甲壳纲6种,昆虫纲67种.优势种为霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)和梨形环棱螺(Bellamya purificata).该群落平均密度为658 m-2,其中,霍甫水丝蚓密度最高,达400 m-2.观山桥样点大型底栖无脊椎动物群落多样性最高,群落物种数、Shannon-Wiener多样性指数、均匀度和生态优势度分别为54,4.36,0.76和0.08.综合分析结果表明,群落多样性从高到低排序依次为南河水系、洮滆水系、运南水系、运北水系.出现频率在15%以上的24个物种与6种环境因子之间的典范对应分析(CCA)结果显示,总氮、总磷和溶解氧对该地区大型底栖无脊椎动物群落多样性的影响较大.     

海丰鸟类自然保护区大型底栖动物群落特征

于2006年夏季在海丰鸟类自然保护区内进行了大型底栖动物群落的研究.通过9个样点的样方取样,分析了保护区内大型底栖动物群落的种类、物种多样性和生物量.主要研究结果如下:(1) 保护区内共录得大型底栖动物6门10纲112种,其中热带、亚热带分布的种类62种,温带、广温种46种,外来种4种;淡水生物22种,非淡水生物90种.(2) 各样点生物量(以鲜重表示)在1.31346.05 g×m-2范围内,栖息密度为161136 ind.×m-2,不同生境之间的差异极显著.(3) 生境多样化、人为干扰小的样点a多样性较高,生境单一、人为干扰强烈的样点a多样性则较低.(4) 保护区内的大型底栖动物群落差异较大,这是由不同生境的盐度差异造成的.聚类分析把该区的大型底栖动物群落划分为淡水、河口、滨海3个生物群落,非度量多维标度排序更直观地显示了各个样点大型底栖动物群落距离和相似的情况,并支持聚类分析的结果.讨论了保护区内大型底栖动物群落水平分布的特点及产生差异的原因.     

水生态修复对莲花湖底栖动物群落的影响

武汉莲花湖是典型的富营养化城市浅水湖泊．通过对其进行16mo的监测后发现，治理后的小莲花湖比大莲花湖水质有明显改善．监测期间小莲花湖底栖动物密度和生物量均值明显高于大莲花湖，Shannon多样性指数与Margalef多样性指数也高于大莲花湖．将大、小莲花湖的10种环境因子和底栖动物密度进行典型相关分析后，发现总磷、温度、总氮、叶绿素a、氨离子是对底栖动物群落具有显著性影响的环境因子．图8表3参20.     

黄浦江大型底栖动物群落结构特征及其与环境因子的关系

为了解黄浦江大型底栖动物的群落结构特征,于2013年11月(枯水期)和2014年7月(丰水期)采集黄浦江干流及上游支流共11个断面的沉积物和底栖动物样本。共采集到大型底栖动物29种,其中环节动物14种,节肢动物10种,软体动物5种;优势种为霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)、巨毛水丝蚓(Limnodrilus grandisetosus)、河蚬(Corbicula fluminea)和闪蚬(Corbicula nitens);黄浦江大型底栖动物平均密度为3 646.4 m-2,平均生物量为16.74 g·m-2。环节动物平均密度(3 575.6 m-2)最大,软体动物平均生物量(9.35 g·m-2)最大,环节动物主要分布在中下游,而节肢动物和软体动物主要出现在上游及上游支流。相关性分析表明,水体高锰酸盐指数(CODMn)、总氮(TN)和总磷(TP)浓度等为黄浦江大型底栖动物群落分布的主要影响因子。     

珠江口滩涂围垦对大型底栖动物群落的影响

为了解海岸滩涂围垦对沿海生态系统的影响,采用大型底栖动物群落来进行影响评价.对珠江口伶仃洋西海岸的6个自然滩涂和5个围垦滩涂的大型底栖动物进行比较研究,采用4种生物指数、聚类分析(CLA)及非度量多维测度排序(NMS)对其进行群落特征分析.结果显示:自然滩涂底栖动物种类数平均7.5种,栖息密度386.63 ind m-2,生物量15.593 6 g m-2,均普遍高于围垦滩涂.滩涂围垦可造成滩涂生境改变,从而导致底栖动物群落结构简单,生物组成单一,群落相似性较低.因此必须科学制定围垦方式并进行围垦后生态保护,在满足用地需求和生境保护之间取得平衡.图5表3参24     

长江口潮间带大型底栖动物次级生产力及其影响因子

根据2010年8月至2011年5月在崇明东滩潮间带进行的大型底栖动物定量采集样品资料,利用Brey(1990)的经验公式分析了调查区域内大型底栖动物栖息密度、生物量、次级生产力和P/B值.结果表明:以去灰干质量(AFDM)计,5月、8月和11月总平均栖息密度、总平均生物量、总平均次级生产力和总平均P/B值分别为637.83 ind m-2、6.82 gm-2、6.71 g m-2a-1和1.01 a-1.纵向梯度上,总平均栖息密度、总平均生物量、总平均次级生产力三者大小排序均为东旺沙≥捕鱼港>团结沙.分析表明,潮间带次级生产力受软体动物影响明显,其中河蚬(Corbicula fluminea)、黑龙江河蓝蛤(Potamocorbula amurensis)、缢蛏(Sinonovacula constricta)、光滑狭口螺(Stenothyra glabra)、泥螺(Bullactaexarata)和中华拟蟹守螺(Cerithidea sinensis)这6种优势种贡献了崇明东滩潮间带65.24%的次级生产力.调查区域总平均P/B值为1.01 a-1,推测东滩大型底栖动物平均一年更替一代,群落结构不稳定,受外界影响较大.运用主成分分析(PCA)对断面环境状况进行分析,显示团结沙生境状况最稳定,捕鱼港次之,东旺沙最剧烈.对次级生产力影响因子进行相关性分析,发现除生物量、栖息密度外,水体总氮、总磷对其也存在较大影响.采用典范对应分析(CCA)解析断面各季节大型底栖动物群落次级生产力与环境变量的关系,显示断面群落次级生产力环境影响因子不尽一致,东旺沙影响因子为Sal、TP、TOC及DO;捕鱼港影响因子为TN、TOC、Chla及DO;团结沙生境状况极稳定,受环境因子影响极小,分析其次级生产力影响因子可能更偏向于沉积物理化因子.     

黄河三角洲潮沟湿地植被空间分布对土壤环境的响应

潮沟在黄河三角洲广泛存在,且分布有多种独特的湿地植被类型。通过设置有代表性的28个样地,获取了植被种类、多度和土壤环境因子数据;并运用双指示物种（TWINSPAN）,对黄河三角洲潮沟分布区植被进行了群落类型划分,得出研究区共有7种类型植物群落;同时利用典范对应分析（CCA）阐明了这些植被群落空间分布与土壤环境因子之间的关系,其分析结果显示构成黄河三角洲土壤盐分的主要是Cl-和Na＋,距离海洋的远近和土壤含水量共同影响土壤含盐量,盐地碱蓬和中华柽柳分布主要取决于土壤含盐量、Na＋含量及距离海洋距离,而各种植被类型的分布与土壤全磷（TP）、全氮（TN）、有机质、Ca2＋及Mg2＋含量存在一定的关系。     

黑藻群丛对水体氮素和其他主要环境因子日变化的影响

通过引种黑藻（Hydrilla verticillata）构建了沉水植物-水-沉积物模拟微实验系统,研究了沉水植物黑藻生理活动的日变化对水体氮素迁移转化及其他环境因子的影响.结果表明,黑藻组水体中溶解氧浓度、pH值和氧化还原电位显著高于对照组（无黑藻水体）（P＜0.05）,溶解性总固体浓度显著低于对照组（P＜0.05）;溶解氧浓度、pH值和氧化还原电位日变化均呈单峰曲线,15：00时达到峰值.水体NH4＋-N和TN浓度始终保持稳定,且低于对照组.从日变化规律来看,在15：00-18：00之间NO3--N平均浓度较高,在24：00-次日2：00 NO2--N浓度较低. 关     

灰色聚类法综合评价滴水湖水系环境质量

将滴水湖水系看作一个灰色系统进行研究,利用灰色聚类理论,以地表水环境标准和富营养化分级标准为基础建立灰类评价体系,确定聚类指标的隶属度和标准灰类的权重,得到各聚类指标对标准灰类的聚类系数,最大聚类系数关联的等级即水体质量等级。2010年,每2周1次对滴水湖水系11个监测点的溶解氧（DO）、化学需氧量（CODMn）、五日生化需氧量（BOD5）、总磷（TP）、总氮（TN）、氨氮（NH3-N）、透明度（SD）及叶绿素a（Chl.a）进行监测,取各指标的年均值,建立灰类评价系统。结果表明：滴水湖水源大治河及引水干道随塘河处水质属于Ⅳ类～Ⅴ类,呈富营养化和极度富营养化状态;闸外引水河芦潮引河段水质类型为Ⅲ类,为富营养化水平;闸内引水河道水质总体呈现富营养化状态,水质类型为Ⅲ类;滴水湖湖区水体质量良好,水质类型为Ⅲ类,呈中营养水平。     

不同进水有机物浓度下移动床生物膜反应器(SBMBBR)脱氮除磷特性

考察了不同进水有机物浓度下厌氧/好氧序批式移动床生物膜反应器（SBMBBR）污染物去除特性,实验结果表明,SBMBBR能够实现低碳源污水中氮和磷的同步去除,在进水TN和TP浓度分别为116.7 mg.L-1和11.5 mg.L-1、COD浓度为456 mg.L-1的条件下,TN和TP去除率分别达到94.3%和92.2%以上.反应器除磷是基于常规生物除磷和反硝化除磷过程实现的,脱氮主要是基于好氧段发生的同时硝化反硝化（SND）作用而完成.由于生物膜内部存在的DO扩散梯度,在好氧阶段混合液DO浓度不断提高的条件下反应器内具有良好SND反应的发生.进水COD浓度由149 mg.L-1提高至456 mg.L-1的过程中,反应器硝化效果不变,反硝化和除磷效果改善.反应器在好氧阶段pH值基本维持在7.0—7.1之间,为各类菌群的生长创造了条件.碱度变化较pH值更能反映硝化和反硝化反应发生的程度.反应器中微生物相丰富,生物膜以丝状菌为骨架,其上附着大量的球状菌和杆状菌,而悬浮活性污泥中丝状菌较少,形成了由细菌、真菌到原生动物和后生动物的复杂的生态体系,为系统取得稳定的污水处理效果提供了有效的保证.     

平原河网地区大型底栖动物群落结构及其与环境因子的关系

大型底栖无脊椎动物是河流生态系统的重要组成生物,具有活动范围相对固定、生命周期较长、生活习性相对稳定等特点,可有效指示河流水质和水生态系统健康状况。有关大型底栖生物群落结构特征及其与水环境之间的关系研究一直是河流生态系统的研究热点。底栖动物具有较强的地域性,其群落结构特征受当地的自然环境特征和社会经济发展程度的双重因素影响。为研究典型平原河网地区的底栖动物群落结构及对水环境状况的响应特征,在上海市选取了83个河道断面进行大型底栖动物采样分析,共获取底栖动物20个分类单位（种）,其中软体动物10种,环节动物6种,节肢动物4种。上海河道底栖动物群落结构总体呈现结构单一、物种丰富度低、高度耐污性等显著特征,环节动物的栖息密度和出现频率均最高。城市化水平的空间差异性直接影响底栖动物空间分布的异质性,由市区至近郊、远郊,物种数从11种逐渐上升至15种,而栖息密度则由8 776.3个/m2下降至690.3个/m2。底栖动物群落结构的空间分布特征与水质理化指标的空间分布特征具有良好的对应性,水质空间变化导致环节动物和软体动物、节肢动物的空间分布存在一定交错性,耐污性较强的环节动物主要分布在有机污染重、溶解氧低的市区河道断面,而喜清洁环境的软体动物和节肢动物主要分布在水质较好的郊区断面。寡毛纲物种的栖息密度与溶解氧质量浓度呈显著负相关性。     

Influence of the sewage irrigation on the agricultural soil properties in Tongliao City, China

Increasing shortages of fresh water has led to greater use of treated wastewater for irrigation of crops. This study evaluates the spatial variability of soil properties after irrigation with wastewater and freshwater. Geostatistical techniques were used to identify the variability of soil properties at the different sites. A set of physical and chemical soil properties were measured including total nitrogen (TN), total phosphorus (TP), organic matter (OM) and soil moisture. The TN concentration levels varied from 567 to 700 mg·kg^-1, while OC levels ranged from 7.3 to 16.3 mg·kg^-1 in wastewater-irrigated zones. The concentration levels of TP were between 371.53 and 402.88 mg·kg^-1 for the wastewater-irrigated sites. Wastewater irrigation resulted in higher TN, TP and OM concentrations by 18.4%, 8% and 25%, respectively. The highest TN and OM occurred along the wastewater trunk. It was also observed that nitrogen concentrations correlate with the soil's organic matter. The increase of salinity may be associated with the increase of pH, which might suggest that a reduction of pH will be beneficial for plant growth due to the decrease of salinity. The average concentrations of nitrogen in topsoil were higher than those in subsurface soils in irrigated areas. Such differences of the N profile might be due to variations in organic matter content and microbial populations. Consistent with TN and OM, soil C:N decreased significantly with an increase of depth. This phenomenon possibly reflects a greater degree of breakdown and the older age of humus stored in the deeper soil layers. The analysis of pH levels at different depths for the three sites showed that pH values for wastewater irrigation were slightly lower than the controlled sites at the same depths.     

Characteristics of pollutants behavior in a stormwater constructed wetland during dry days

A stormwater wetland treating non-point source pollution (NPS) from a 64 ha agricultural watershed was monitored over a period of five months. The results indicated that pH and dissolved oxygen (DO) were increased in the wetland due to the algal growth. The highest total suspended solids (TSS) concentration was observed in the aeration pond due to the resuspension of solids, decreased in the wetland. The respective decreases in total nitrogen (TN) and total kjeldahl nitrogen (TKN) were 15.9% and 28.7% on passing through the wetland. The nitrate and ammonia were increased by 45.4% and decreased by 79.9%, respectively. These variations provided strong evidence for the existence of nitrification. The total phosphorus (TP) and phosphate had respective reductions of 52.3% and 58.2% over the wetland. The total chemical oxygen demand (TCOD) and soluble chemical oxygen demand (SCOD) were also decreased. Generally, the TN, TP and phosphate removal efficiencies were positive. These positive removal efficiencies were mainly due to microbial activities, uptake by plants, and chemical precipitation at high pH. Negative removal efficiencies can be caused by continuous rainfall activities, with short antecedent dry days (ADDs) and unstable hydraulic conditions, some other biogeochemical transformations and algal growth also being important parameters.     

滦河流域不同土地利用类型土壤微生物量C、TN、TP垂直分异规律及其影响因子研究

根据2009年4月份在滦河流域采集的25个土壤样点的数据资料,对不同土地利用类型土壤微生物量C、TN、TP质量分数特征、垂直分异规律、表聚性及与影响因子进行研究。结果表明：土壤微生物量C、TN、TP在土壤表层（0～10cm）的平均表聚系数分别为0.22、0.19和0.14,并且河滩地、林草地的土壤微生物量C、TN质量分数明显高于水稻田和旱田土壤,而农田系统土壤中TP质量分数相对占优。土壤微生物C、TN、TP的剖面分布均表现出从表层向下减少的总趋势,并以40cm为界,不同土地利用类型土壤、同层观测值的显著性差异有所不同。土壤微生物量C、TN与土壤含水率呈极显著正相关（P〈0.01）,与粉粒呈显著正相关（P〈0.05）,与土壤容重呈极显著负相关,与气温、降水量呈负相关。TP与气温、降水量呈极显著正相关,与容重负相关,与其它因子没有明显相关关系。     

若尔盖高寒沼泽植物群落与环境因子的关系

了解高寒沼泽植物群落与环境因子之间的关系,对揭示物种对生态环境的需求以及高寒沼泽的保护管理有重要意义,然而目前尚不清楚影响若尔盖高寒沼泽植物分布的主要环境因素。作者于2011—2012年间在若尔盖高寒沼泽随机调查32个样地,收集了植被样方数据、土壤理化性质数据、地表水位等实测数据,借助方差分析、CCA分析和相关分析等经典的统计方法,研究高寒沼泽植物群落物种组成和不同地表积水状况下多样性的差异,以及高寒沼泽植物群落与环境因子的关系。结果显示：若尔盖高寒沼泽植物共有151个种,隶属于39科98属;多样性指数随地表积水的减少呈现出增加的趋势。典范对应分析（CCA）结果表明,第一轴与水位、土壤水分含量、土壤有机碳、土壤总氮显著负相关,与土壤容重显著正相关,第二轴与裸斑率和鼠洞数显著相关。前2个轴一共解释了79．8％的物种与环境因子的关系,与环境因子的相关系数均在0．87以上;其中,水分和土壤养分条件是影响物种分布的主导因子,其次是裸斑面及啮齿动物活动。植物多样性指数与土壤水分负相关,与土壤有机碳和土壤全氮显著负相关,与土壤容重显著正相关。若尔盖沼泽植物群落物种多样性除了受土壤水分和养分条件的影响以外,啮齿动物的活动可能是影响若尔盖沼泽物种分布以及促进群落进一步演替的主要因素之一。     

土壤渗滤系统中污染物去除效果分析

在土壤渗滤系统中,水力负荷、有机负荷和碳氮比等因素均对营养盐的处理效率具有显著影响.在实验室控温条件下,分析了不同水力负荷、有机负荷和环境条件对土壤渗滤系统污染物去除效果的影响.结果表明,在水力负荷小于0.15 m3·m^-2·d^-1的条件下,模拟生活污水中CODCr、总氮和总磷去除率分别达到84％、37％和93％以上,土壤（以干土计）亚硝酸盐细菌数量为4.50× 106 g^-1.装置上层产生的滞水对CODCr和磷酸盐的去除影响不大,但是由于处理系统内溶解氧浓度降低,使得氨氮硝化过程受到抑制,氨氮和总氮的处理效果均变差;在通气良好条件下,较高的碳氮比[m（碳）：m（氮）=5：1]对系统中总氮的去除更为有利.