辽河浮游植物群落及生物多样性基准验证

为建立中国水环境生态学基准体系,并验证其合理性,于2011和2012年夏季,对辽河水系浮游植物群落结构特征进行了调查,并结合所收集到的资料,初步验证了辽河水系浮游植物生物多样性基准值的合理性.两次采样共检出6门169种及变种;细胞密度均值分别为4.91×106,7.04×106个/L,优势类群为硅藻和绿藻.共检出污染指示种59种,其中乙型中污指示种最多,为53种;检出优势种35种,主要为硅藻.综合各生物指标显示辽河水系夏季为富营养型中度污染水体.Shannon指数(H)在1.18~3.56之间,均未达到本文参考的基准值3.65,分析结果显示用于计算基准值所选取的参照点较为合适,通过分析辽河水系及我国其他一些河流的Shannon指数与水质状况,初步认为,该基准值偏高,建议辽河水系设定基准值的下限H=3.29.     

浮游植物降解过程中的水体光学吸收特性变化研究

通过配制3组不同浓度浮游植物,在室内进行长时间(37d)降解实验,分析水体光学吸收特性变化规律.结果表明:降解速度前3d最快,25d后逐渐趋于稳定;浮游植物色素吸收系数( aph)随时间变化不断减小趋势明显,在分解过程中不同波段aph(440)、aph(624)、aph(675)与叶绿素浓度(Cchl)显著相关(R2>0.5984,P<0.05),悬浮颗粒物吸收系数ap(440)、ap(675)和总悬浮颗粒物浓度仅呈弱相关性(R2<0.4613); 有色可溶性有机物CDOM构成比较复杂且相对不稳定,非藻类颗粒物吸收系数ad(440)和光谱斜率Sd随时间变化均呈现不规律性.另外,与太湖同期野外采样点相比,室内降解实验的总颗粒物和浮游藻类色素吸收光谱更相似,Sd和Sg更大.通过研究浮游植物死亡分解过程中水体吸收特性的变化规律,有助于构建高精度的黑水团遥感监测模型,及时掌握黑水团信息.     

大亚湾浮游植物DNA指纹及其与群落结构的关系

于2012年5月、6月采集了大亚湾9个站点的表层水样,利用PCR-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术对浮游植物DNA指纹进行了分析,同时通过显微镜观察对浮游植物进行了定性定量分析.研究结果显示,大亚湾浮游植物种类丰富,共分析鉴定出浮游植物72种;浮游植物DNA指纹也较为丰富,2个月份指纹条带数分别为26条和28条.DGGE指纹条带数一般远远低于浮游植物种类数,在剔除了相对含量小于0.1%的非优势种后,DNA条带数与种类数变化趋势相近,说明DNA指纹图谱能较大程度地反映浮游植物优势种群的组成,而对于相对含量较少的物种,可能会由于优势种的屏蔽作用而被掩盖.DNA指纹图谱与浮游植物群落结构的聚类分析结果相近,富营养化的近岸站点聚在一起,而远岸站点聚为一类.虽然目前大亚湾浮游植物群落结构中以硅藻占据优势,但在某些站点大量出现的甲藻和蓝细菌值得进一步关注.本研究结果表明PCR-DGGE技术可在一定程度上运用于浮游植物群落结构分析.     

洞庭湖浮游植物增长的限制性营养元素研究

近20年水质监测资料表明,洞庭湖水体富营养化日趋严重。洞庭湖水体主要污染物为氮和磷,而营养盐赋存形态及其含量对浮游植物生长的影响在洞庭湖尚未见报道。2011年9月至2012年8月对洞庭湖浮游植物生物量及主要营养盐赋存形态与含量进行监测,同时利用藻类增长的生物学（NEB）评价方法对限制浮游植物增长的营养盐进行了研究,并分析了浮游植物生物量与各营养元素之间的相关性。结果表明：洞庭湖主要污染物总氮（TN）和总磷（TP）的年平均值分别为1.90 mg·L-1和0.093 mg·L-1,溶解态无机氮（DIN）平均占ρ（TN）比例为87%,溶解态总磷（DTP）平均占ρ（TP）比例为70%。洞庭湖水体中,DIN是TN的主要贡献者,且不同形态DIN的贡献大小依次为ρ（NO3--N）〉ρ（NH4＋-N）〉ρ（NO2--N）;磷形态组成中,TP主要以溶解反应性磷（SRP）存在。春季洞庭湖水体中ρ（TN）、ρ（TP）较高,这一结果可能源于春季面源污染。洞庭湖水体中ρ（Chla）与氮显著正相关,与磷显著负相关。NEB 实验结果表明氮对洞庭湖浮游植物生长有明显的促进作用,其幅度随氮浓度的增加而加强,而磷对浮游植物的生长影响不大,有时出现抑制作用,硝态氮与磷之间不存在交互作用。因此,氮可能是洞庭湖浮游植物增长的主要限制性营养因子,这一研究暗示在洞庭湖富营养化控制过程中应特别注重氮的控制。     

太湖浮游植物群落结构及其与水质指标间的关系

为了探讨太湖浮游植物群落结构时空分布特征、以及太湖浮游植物群落指标与水质指标间的关系,于2013年1月─2013年12月对太湖7个点位浮游植物群落结构和水质指标（水温、透明度、pH、溶解氧、电导率、总氮、总磷、氨氮、高锰酸盐指数、化学需氧量、氟化物、生化需氧量、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、溶解性磷酸盐和叶绿素a）进行月度调查,研究其浮游植物群落结构和湖泊水质的时空分布;并利用Pearson相关性分析浮游植物密度、浮游植物多样性与水质指标间的关系;找出影响太湖浮游植物群落结构的主要水质指标。结果表明：太湖7个点位共获得124种浮游植物物种,其中蓝藻门（Cyanophyta）30种、绿藻门（Bacillariophyta）47种、硅藻门（Chlorophyta）34种、隐藻门（Cryptophyta）3种、裸藻门（Euglenophyta）6种和甲藻门（Dinoflagellate）4种;其中蓝藻门的微囊藻属（Microcystis spp.）为绝对优势种群,优势度为80.8%;太湖浮游植物总密度与蓝藻门密度呈极显著正相关（r=1.000,P＜0.0001）;绿藻门和硅藻门占浮游植物总密度百分比分别和蓝藻门占浮游植物总密度百分比呈极显著负相关（r=-0.497,P＜0.0001;r=-0.814,P＜0.0001）。太湖7个点位水质首要污染物为总氮,其次是总磷和化学需氧量;西太湖污染物浓度最高。从空间上看,太湖浮游植物总密度最高值出现在贡湖湾（远离其入湖口处）,且贡湖湾浮游植物群落多样性相对低于太湖其他点位,同时贡湖湾微囊藻属密度百分比达90.1%,远高于太湖其他点位;从时间上看,太湖浮游植物总密度最高值出现在12月份、其次是6月份;通过浮游植物群落指标与水质指标相关性分析,水温、透明度、总氮、化学需氧量、叶绿素a是影响太湖浮游植物群落结构的主要水质指标。控制太湖入湖口水质污染物浓度排放和修?     

汉江下游干支流浮游植物群落特征及其对水质的指示评价

浮游植物群落的动态变化可以全面、真实地反映水质的优劣,有利于了解水体污染状况的发展趋势.为及时掌握汉江下游水质变化,基于2019年3—12月汉江下游干流及主要支流浮游植物和水体理化指标监测数据,分析了浮游植物群落结构特征,并通过冗余分析研究了影响浮游植物群落结构的主要环境因子,同时运用浮游植物群落特征对汉江下游水质进行...     

天目湖2001～2002年环境调查及富营养化评价

2001年6月～2002年5月,中国科学院南京地理与湖泊研究所与溧阳市环保局对天目湖进行了为期一年每月一次的生态调查,在此基础上结合历史资料,探讨了天目湖有关理化参数、水质指标的分布变化规律、水环境现状、富营养化评价及其演化趋势。分析结果表明,温跃层随着季节的变化而呈现增强－稳定－减弱－消失的周期变化;近年来天目湖水质下降极为明显,已经不能完全达到Ⅱ类水标准;全湖透明度在0.5~2.4 m之间变化,年平均透明度为1.45 m;总氮在2001年至2002年周年平均值为0.54mg/L,总磷的平均值是0.03mg/L;年平均藻类个数为5 026万个/L,平均生物量为15.36 mg/L。湖泊达到中富营养化程度,随着渔业生产和游客的逐年增加,还有进一步加速恶化的趋势。     

浙江三门湾沉积记录:U k37表层海水温度和浮游植物群落变化与El Ni?o/La Ni?a的关联

应用三门湾沉积柱样中长链烯酮不饱和指数(U k37)与表层海水温度SST的关系重建历史上的El Ni?o/La Ni?a事件;利用3种浮游植物标志物菜子甾醇(brassicasterol)、甲藻甾醇(dinosterol)和长链烯酮C37(alkenones)来恢复单一种硅藻Diatom、甲藻Dinoflagellates和颗石藻Emiliania huxleyi变化.研究结果表明:(1)U k37估算温度在15.19~17.61℃波动,与当地秋季海水实测温度接近.U k37估算的温度清晰地再现了全球变暖的趋势,且其波动可能与El Ni?o/La Ni?a震荡有关.(2)浮游植物标志物总含量变化范围为710.7~6998.5 ng·g-1,180年以来呈总体上升趋势.沉积记录中硅藻相对比例最高、甲藻次之,硅藻/甲藻比值在2.1~7.2波动,表现出近岸浮游植物对海洋环境变化的敏感性.(3)El Ni?o/La Ni?a事件可影响到浮游植物细胞丰度以及群落结构变化,在El Ni?o盛期,浮游植物细胞丰度剧增,而浮游植物种类数及群集多样性程度明显减少.另外,浮游植物细胞丰度的季节性规律不明显,El Ni?o事件可能是影响三门湾海域浮游植物生产力的主要因素.     

Assessing the toxicity of chemical compounds associated with marine land-based fish farms: The use of mini-scale microalgal toxicity tests

Many chemicals that are currently used in aquaculture have not been evaluated with regard to their specific effects on the aquatic environment. In the present study, the toxic effects of several chemicals associated with land-based marine fish farming activities were assessed using two species of marine microalgae (Phaeodactylum tricornutum and Isochrysis galbana). Mini-scale toxicity tests were performed with six antibiotics (amoxicillin, ampicillin, flumequine, oxytetracycline, streptomycin and sulfadiazine) and two disinfectants (formaldehyde and hypochlorite). Amoxicillin and streptomycin did not exert toxic effects. Sulfadiazine was the most toxic chemical; the EC₅₀ values were 0.11 mg/L and 1.44 mg/L for P. tricornutum and I. galbana respectively. As expected, the disinfectants displayed high toxicity, and P. tricornutum was particularly sensitive to these compounds. Although the differences in microalgal sensitivity depended on the chemical considered, both species were highly sensitive to most of the compounds tested. We recommend the inclusion of mini-scale microalgal toxicity tests in environmental risk assessment (ERA) and environmental monitoring plans because they are cost-effective and rapid.     

水温和营养盐增加对太湖冬、春季节藻类生长的影响

为探讨水温和营养盐增加对冬、春季节太湖藻类生长和群落演替的影响,研究了不同水温(不增温、12.0、14.0、16.0、18.0、20.0℃)和不同营养盐浓度(低、中、高营养盐浓度)下藻类的生长及优势种群变化. 结果表明:藻类∑ρ(Chla)〔蓝藻、绿藻及硅藻中ρ(Chla)总量,下同〕随着水温的升高呈增加趋势,在20.0℃下∑ρ(Chla)为0.19~12.94μg/L,显著高于其他水温试验组(0.01~6.83μg/L);与较低水温(不增温、12.0、14.0℃)相比,较高水温(16.0、18.0、20.0℃)更能显著促进藻类对氮、磷营养盐的吸收利用. 添加营养盐后,硅藻、绿藻ρ(Chla)的日均值分别为0.52~4.07、0.17~0.52μg/L;湖水中∑ρ(Chla)呈增长趋势,并且浮游植物群落结构的优势种由绿藻转变为硅藻,硅藻ρ(Chla)所占比例从试验初始的50%升至75%~98%, 说明营养盐增加可加大硅藻的竞争优势;而绿藻的生长则可能同时受水温和营养盐共同作用的影响,因此太湖冬、春季节藻类的演替同时受到水温和营养盐的影响.