江苏省不同营养状况湖泊底栖动物群落结构与多样性比较

为了解江苏省湖泊底栖动物群落结构和多样性并研究其对水环境质量变化的响应,于2012年春秋两季对江苏省16个湖泊51个采样点湖泊底栖动物群落结构与多样性以及湖泊综合营养状态指数进行调查,分析水质指标与底栖动物指数间Pearson相关关系。结果表明,江苏省16个湖泊营养状态指数范围为35.5~66.4,其中约81.2%的湖泊处于轻度-中度富营养状态,表明水质从好到中度污染;湖泊底栖动物优势种为寡毛类的霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri),优势度为13.0%;香浓多样性指数(Shannon-Wiener diversity index)范围为0.00~2.20,级别范围由极贫乏到较丰富状态,表明水质污染程度从重度到轻度污染。从全省尺度看,水质评价结果与生物学(香浓多样性指数、Pielou均匀度指数和Biotic Index(BI)指数)评价结果存在一定差异。与历史数据相比,江苏省湖泊底栖动物清洁敏感物种减少甚至消失,总体群落结构趋于小型化。16个湖泊水体总氮和总磷与底栖动物密度呈显著负相关,而综合营养状态指数与底栖动物指数(香浓多样性指数、Pielou均匀度指数和BI指数)间关系不显著。上述研究结果表明综合营养状态指数无法完全客观反映湖泊水生态健康状况,因此需要综合水质、水文、水生生物、生境状况等因素发展新的评价指标体系。     

太湖苕溪流域氮磷的生物学阈值评估

水体富营养化与氮、磷含量过高密切相关,本研究从悬浮、底栖叶绿素a限值及其与氮、磷的响应关系入手,选择干、支流清晰的太湖苕溪流域作为研究区域,建立河道氮磷阈值评估方法. 90个点位的监测数据表明,苕溪流域总氮污染超标比例高;悬浮叶绿素a与总氮、总磷存在显著相关性,而底栖叶绿素a只与总氮存在显著相关性,与总磷的相关性不显著;根据回归分析、El-Shaarawi经验方程,以及对应的目前公认的悬浮叶绿素a和底栖叶绿素a的限制值(悬浮叶绿素a≤ 5 μg·L^-1,底栖叶绿素≤100 mg·m^-2),苕溪流域干流和支流的总氮阈值相差较大,支流(1.3 mg·L^-1)大于干流(0.9 mg·L^-1),总磷阈值相差不大,约为0.05 mg·L^-1.干、支流有区分的氮磷阈值的限定有利于改善苕溪河流整体水质,对其他类似苕溪、支流较多的河流面源污染控制同样具有借鉴意义.     

秋季清水河大型底栖动物群落结构及其水质评价

2011年秋季对云南省清水河流域的15个样点进行了底栖动物调查。共采集到底栖动物33种,隶属于3门6纲。其中水生昆虫17种,寡毛纲4种,软体动物9种,其他动物3种。寡毛类、软体动物和水生昆虫优势类群分别为霍甫水丝蚓、环棱螺和蚋。底栖动物平均密度为31．2ind．／m2,生物量平均值为5．91g／m2。香农一威纳多样性指数为0．99-3．20。采用Hilsenhoff生物指数（BI）对清水河的水质进行评价。结果显示绝大多数河段水质清洁,但支流清平河出现轻微污染。     

尾水排放对受纳水体底栖生物膜细菌群落和水溶性有机质的影响机制

底栖生物膜是河流生态系统重要的初级生产者,能够对外界环境变化做出迅速响应,在河流碳循环过程中扮演重要角色.然而,人们对于污水处理厂尾水受纳河流底栖生物膜细菌群落与水溶性有机质(water-soluble organic matter,WSOM)的特征及内在联系的认识还十分有限.本研究使用16S rRNA高通量测序、紫外可见光谱和三维荧光-平行因子分析解析代表性污水处理厂尾水受纳区底栖生物膜细菌群落和WSOM的特征.结果表明,底栖生物膜WSOM中识别出两种类腐殖质组分和一种色氨酸类蛋白组分,其中大分子类腐殖质在底栖生物膜WSOM中占据优势地位.尾水区底栖生物膜细菌群落的均匀度及多样性沿程提高,相较于未受污染的上游区,污染源头区和污染下游区生物膜细菌群落结构更加稳定.发色水溶性有机质(colored water-soluble organic matter,CWSOM)、有机质芳香性和分子量是影响尾水区底栖生物膜细菌群落变化的主要因素,其中芳香性色氨酸类蛋白对生物膜细菌群落变化的解释度最高(34％).共现网络揭示了细菌群落与WSOM组分之间复杂的相互关系,Proteobacteria和Halobacterota通过碳循环过程参与生物膜WSOM的新陈代谢,生物膜细菌群落与WSOM的组成将以一种动态变化的模式对尾水排放做出响应.本研究为探寻尾水受纳区水生态变化的指示标志提供了新的思路.     

三峡水库干流底栖硅藻群落组成及其与环境因子的关系

为了解三峡水库长江干流不同水文期底栖硅藻群落变化及其与环境因子的关系,分别于非蓄水期(2015年7～9月)和蓄水期(2015年12月～2016年3月)对干流32个样点进行底栖硅藻采集和分析.结果表明,蓄水期与非蓄水期在水温(WT)、水下光强(PAR)、p H、电导率(Spc)、溶解氧(DO)、氧化还原电位(ORP)、浊度(Tur)、透明度(SD)、流速(v)和高锰酸盐指数具有显著性差异. 2个水情期共鉴定出底栖硅藻96种,隶属28属,非蓄水期鉴定出13种优势种,蓄水期鉴定出3种,且2个时期优势种在组成和分布上存在一定的差异,但α-中污染性、富营养化的种类变异直链藻(Melosira varians)为两个时期的绝对优势种.通过冗余分析(RDA)发现,非蓄水期显著影响长江干流底栖硅藻群落组成的环境因子是pH、流速和正磷酸盐,且上、下游样点存在明显分区;而蓄水期影响底栖硅藻群落的主要环境因子是水温、浊度、高锰酸盐指数和溶解氧,上、下游样点分区不明显.这些结果表明三峡库区蓄水对底栖硅藻群落组成具有重要影响,导致群落结构发生变化.     

Evaluation of the Impact of Acid Mine Drainage on the Chemistry and the Macrobenthos in the Carolina Stream (San Luis – Argentina)

The purpose of this study was to evaluate the impact of acid mine drainage on the chemistry and the macrobenthos of the Carolina stream (San Luis – Argentina). Samples were obtained in the years 1997–1998 at two sites: site C₁, located 200 m upstream of the drainage, and site C₂, located 800 m downstream. The system buffer capacity was evaluated in the non – contaminated site by means of the buffer index calculation. The physico – chemical changes observed as a consequence of the contribution of acid mine drainage (AMD) were: a decreasing of pH and an increase in the ionic concentration, especially sulfate and Fe coming from the oxidation produced by chemiolithotrophic bacteria. The values obtained indicated a low buffer capacity and a high intrinsic vulnerability of the system to resist the impact originated by the AMD, producing a remarkable decreasing of pH of the receiving stream. These changes caused modifications in the original benthic community that was replaced by organisms more tolerant to the acid stress. A reduction in the abundance and in the taxonomic richness of the benthic macroinvertebrates was observed when compared with the reference station. An increase in the proportion of Chironomidae and of Acari and a decrease in the proportion of the remaining taxa were observed. The most sensitive groups were Ephemeroptera, Trichoptera and Mollusca. The community was mostly affected by the following variables: pH, conductivity, sulfate and dissolved total Fe.     

两株浅层底泥菌对铜绿微囊藻休眠体复苏的调控作用

将起始浓度不同的单菌和混合菌(Ba.sp06+Str.v13)分别与铜绿微囊藻休眠体及底泥共包埋,在梯度温度下进行24 d休眠体复苏实验.结果表明,温度低于10℃时,菌株Str.v13的生长增殖能力显著强于菌株Ba.sp06,各菌组休眠体复苏率最高为0.02%;在温度为15和20℃条件下,Ba.sp06与Str.v13两菌株浓度比例(以下简称"菌比")为1∶1时混合菌组休眠体复苏率(15℃时为15.5%,20℃时为23.5%)与对照组无显著差异(15℃时为15%,20℃时为22.6%),但显著低于Ba.sp06单菌组(34.5%);菌比2∶1时Ba.sp06菌对Str.v13菌具抑制效应,混合菌组复苏率(15℃时为31%,20℃时为35%)显著高于对照组,而与Ba.sp06单菌组无显著差异;菌比为1∶2时Str.v13菌对Ba.sp06菌具抑制效应,混合菌组休眠体复苏率(15℃时为6%,20℃时为6.5%)均显著低于菌比为1∶1、2∶1时及Ba.sp06单菌组,但高于Str.v13单菌组(3%).同时,各复苏阶段对复苏率的贡献主要集中在启动复苏的第12~18 d.实验表明,底泥表层铜绿微囊藻休眠体复苏不仅受温度影响(10℃),且复苏率受底栖菌Ba.sp06与Str.v13的起始浓度影响,Ba.sp06菌的起始浓度高于Str.v13菌时促进休眠体复苏,低于Str.v13菌时复苏受到抑制.因此,可以在铜绿微囊藻休眠体复苏前期通过调节Ba.sp06与Str.v13菌比来调控休眠体复苏率,为从源头防控微囊藻水华暴发提供理论依据.     

人为扰动背景下城郊溪流底质磷的生物-非生物吸收潜力分析

为揭示土地利用变化对城郊溪流底质磷吸收的影响,2016年6~11月在合肥市城市边缘某一源头溪流逐月采集溪流底质样,利用实验培养法分析人为扰动背景下溪流底质磷的生物与非生物吸收潜力及其变化特征.结果表明:底质磷的总吸收潜力和非生物吸收潜力都表现为夏季高于秋季;毗邻排污口的3号采样点沉积物磷的总吸收潜力和非生物吸收潜力明显高于其它各采样点;无论是夏季还是秋季,6个采样点位底质磷的生物吸收贡献率都低于相应的非生物吸收贡献率,而且彼此之间差异十分明显;各采样点底质磷的吸收潜力、吸收贡献率的逐月变化态势,表明土地利用变化引发的强烈人为扰动对溪流底质磷的生物吸收影响很大.     

Using Bacterial Growth on Insects to Assess Nutrient Impacts in Streams

A combination field and laboratorystudy was conducted to evaluate the ability of arecently developed bioindicator to detect detrimentalnutrient conditions in streams. The method utilizesbacterial growth on aquatic insects to determinenutrient impacts. Field investigations indicated thatelevated concentrations of nitrate and phosphate wereassociated with growth of filamentous bacteria oninsect body surfaces, and that there was a significantreduction in the density of major insect taxa in thenutrient-enriched stream reaches. Laboratoryinvestigations confirmed a strong linkage betweenbacterial growth and reduced survival of insects. Survival was examined for insects with bacterialinfestation ranging from 0% to greater than 50%coverage of the body surface. A threshold forcatastrophic mortality occurred at about 25% bodycoverage; there were few survivors above that amount. Based on these findings, the diagnostic endpoint forthe bioindicator is 25% body coverage by bacterialgrowth, a level that signifies major impacts and isalso easy to detect visually. This study providesadditional evidence that the insect-bacteriabioindicator is a reliable tool for assessing nutrientimpacts on stream macroinvertebrate communities. Thebioindicator should prove useful for identifyingnutrient-impacted sites as well as monitoring thesuccess of management actions to improve water quality.     

辽宁大伙房水库水质生态学监测的研究

1961～1996年对大伙房水库6个站进行了不同季节浮游植物、底栖动物群落特征的生态调查.共发现藻类8门,174种,底栖动物34种,分析了水生生物种类组成,数量变化和生物演替.水质生态学评价结果表明,大伙房水库只受到轻度污染,水质等级为2级.