长江镇江段不同生境类型底栖动物群落结构研究

2010年3~12月在长江镇江段进行4次采样共采集到底栖动物26种,隶属于7科21属,其中水栖寡毛类2科7属12种,多毛类1科1属种,软体动物2科4属4种,水生昆虫2科9属9种。长江镇江段共有4个优势种：厚唇嫩丝蚓(Teneridrilus mastix)、苏氏尾鳃蚓(Branchiura sowerbyi)、多鳃齿吻沙蚕(Nephthys polybranchia)和长足摇蚊(Tanypus sp.)。底栖动物平均栖息密度和生物量分别为74 ind./m2和02 g/m2。各种生境类型中,保护区的底栖动物密度和生物量相对较高,北湖次之,主航道最低。同时存在着季节变动,密度以春夏较高,秋冬较低,生物量以春秋较高,冬夏较低。各季度功能摄食类群密度相对丰度以直接收集者所占比例较高,滤食收集者次之。比较长江下游各江段,底栖动物群落有较大差异：密度最高值出现在扬中段,最低值出现在镇江段;生物量最高值出现在江阴段,最低值出现在镇江段;而种类数在镇江段和扬中段较高,江阴段较低     

保定市工业废水对白洋淀微型生物群落的生态毒性

以白洋淀PFU(PolyurethaneFoamUnit)微型生物群落为种源(epicenter),评价上游工业废水的生态毒性.结果表明,在反映原生动物群集过程的3个参数Seq、G和T90%中,Seq与工业废水体积分数(φ)呈负相关.根据其回归方程Seq=42.22857-0.33374φ(R2=0.9042,P<0.01)推算出工业废水的效应浓度EC5、EC20和EC50,分别为6.3%、25.3%和65.2%.以此确定上游工业废水对白洋淀微型生物群落的无效应浓度为6.3%,最大允许浓度(MATC)为25.3%.图3表2参19     

PFU微型生物群落监测中异养性指数的应用研究及其分形分析

对常德和汉江的异养性指数(HI)进行了分形分析,表明异养性指数在二维空间分布具有自相似性.异养性指数数据点与化学综合污染指数(P)数据点在双对数坐标中分段拟合时,当常德和汉江的LogP分别小于0 602和0 493时,常德和汉江的分形维数分别为0 39332和0 74110;当常德和汉江的LogP大于0 602和0 493时,常德和汉江的分形维数分别为0 30678和0 27239.拐点的出现表明异养性指数的变化在两个尺度域内遵从着不同的规律.拐点尺度以前,分维数较高,表明群落组成复杂,群落所受污染压迫较小.拐点以后,分维数较低,表明群落组成逐渐简单,群落所受的污染压迫较大.因此对异养性指数的分形研究,可以较好的反映微型生物群落在受到不同的污染压迫时,群落组成从复杂到简单演替过程中的动力学过程.另外,在水质微型生物群落监测方法(PFU)的4个生物参数中,除异养性指数外,其它3个参数都要求有原生动物分类基础,在显微镜下用活体鉴定种类,要求仔细观察,不能遗漏种类,对分析人员的技能要求高.但异养性指数(HI)靠仪器测定,易于掌握.     

停用氧化塘的污染现状

根据国家标准《水质——微型生物群落监测——PFU法》(GB/T12990 -91),两次对湖北鸭儿湖生物氧化塘进行了生物监测与评价.共检出原生动物192种,其中植鞭毛虫48种、动鞭毛虫46种、纤毛虫82种、肉足虫16种.试验所得生物学参数,即PFU原生动物群落结构和功能参数表明:如今Ⅰ号氧化塘整体状况与1982年相比变化较大,Ⅱ号氧化塘相比1982年也有所变化,但不是很大.其它3个氧化塘,第一次试验结果为从Ⅲ号氧化塘到Ⅴ号氧化塘依次变好;第二次试验结果则按Ⅴ、Ⅲ、Ⅳ顺序变好.两次试验所得此三塘的生物学参数之间差别并不大.鸭儿湖氧化塘水体状况与1982年所得结果相比有了很大改善. 图5表3参13     

利用微量热法研究Cd2+和Cu2+对嗜热四膜虫(Tetrahymena thermophila)的毒性效应

利用微量热法研究Cd2 和Cu2 对嗜热四膜虫BF5(TetrahymenathermophilaBF5)生长代谢毒性效应 ,结果表明 :①低浓度的Cd2 (0～ 0 .4mgL-1)和Cu2 (0～ 10mgL-1)对四膜虫的生长有促进作用 ,而高浓度的Cd2 (0 .8～ 3.2mgL-1)和Cu2 (2 0～ 2 0 0mgL-1)则产生抑制作用 ;②Cd2 和Cu2 的半抑制浓度IC50 分别为 2 .0 4mg/L和15 5 .5mg/L ;③联合毒性为协同作用 ;④微量热法所得Cd2 和Cu2 单独作用时的IC10 分别为 0 .96mg/L和 19.9mg/L ,高于种类损伤法结果 ;⑤微量热法所得Cd2 和Cu2 单独作用时的IC10 均高于II级饮用水水质标准 .而Cd2 和Cu2 间的协同作用使Cd2 的IC10 降低为 0 .31mg/L ,高于水质标准 ;Cu2 的IC10 降低为 1.16mg/L ,与水质标准相近 .总之 ,微量热法不仅是一种快速评价污染物毒性效应的新方法 ,而且可用于相关的环境毒理学理论研究 .图 1表 5参 16     

污水处理厂中浮游生物群落DNA指纹及其与水质指标的关系

以武汉龙王嘴污水处理系统为研究对象,揭示了污水处理各阶段中浮游生物群落的DNA指纹拓扑结构,进而探索了其与浮游生物群落结构和环境理化因子的关系.首先建立了污水处理系统中浮游生物群落总DNA提取方法,然后用原核与真核特异性引物对流程(A2/O氧化沟工艺)中不同阶段的浮游生物群落总DNA进行PCR扩增,用变性梯度凝胶电泳(DGGE)检测,并对平行水样分别进行常规理化因子和浮游生物物种的检测与鉴定.结果显示,各采样点理化因子、物种组成与浮游生物DNA指纹的统计分析结果十分吻合.厌氧、缺氧和好氧阶段间差异较小,进水、出水分别与其它采样点间差异较大.研究结果表明,污水中浮游生物群落具有丰富的多样性,其DNA指纹在空间距离较短的污水处理过程中发生了改变,而且其改变的趋势与生物组成和理化指标的趋势相符,说明浮游生物群落DNA指纹与水质指标密切相关.     

松花江浮游生物群落DNA指纹与物种组成比较研究

对2006年1月采自松花江红旗渡口到同江7个样点的浮游生物群落进行了RAPD指纹分析,进而探讨了河流生态系统浮游生物群落DNA指纹与物种组成之间的关系.筛选出的8条随机引物扩增的谱带全为多态性带,其中特有条带所占比例最大(30.2%);形态分类共检测到浮游生物66种,且没有检测到7个样点的共有种类;这些结果显示研究区域浮游生物群落相似性比较低,环境差异性较大.基于DNA指纹的聚类进一步表明,同江、红旗渡口和佳木斯的浮游生物群落较为相似而聚为一枝,哨口、肇源和哈尔滨为一枝,而松原成为单独的一枝.物种组成则将上游的红旗渡口与哨口,下游的同江与佳木斯分别划为一类,位于中间的3个样点为一类.DNA指纹主要揭示相对优势类群DNA的多态性,因此主要反映的是浮游生物群落与环境的关系;而物种组成在这里更多是反映与空间距离的关系,水流是重要的影响因素,上游的部分个体随水流带到了下游.由此可见,浮游生物群落DNA指纹分析在河流生态系统大空间尺度研究中具有重要意义,尤其是在揭示群落与环境关系方面,并能为水环境分子生物学评价体系的建立积累基础资料和提供蘑要依据.图4表3参21     

香港米浦基围塘中有机氯农药和多氯联苯在微型生物群落中的积累

分别在 2 0 0 1年和 2 0 0 2年用国家标准《水质 -微型生物群落监测 -PFU法》在香港米浦自然保护区的基围塘和红树林中监测水质 .在 3个基围塘中共鉴定出 91种原生动物 ,为香港地区的首次记录 .同时在群落级水平上分析了4种生态结构参数和 5种功能参数 .用化学的方法成功地监测出在此 3个基围塘的PFU挤出液中 pp′-DDE和PCB的浓度 ,并且获得两年一致性的结果 .本文化学和生物学结合的研究结果为测定水中超痕量持久性有机污染物 (POPs)的环境暴露与生态毒性提供了一种新的尝试 .图 3表 8参 2 7     

武汉东湖浮游生物宏基因组与环境重金属的关系

采用针对16SrRNA和18SrRNA基因的引物,对武汉东湖不同营养水平湖区的浮游生物宏基因组进行凝胶电泳分析(PCR-DGGE)的指纹分析,并探讨宏基因组与环境重金属的关系.结果表明,PCR-DGGE分析共获得82条谱带,其多态率为82.9%,特有谱带占31.7%.I~V站点的谱带分别为36,34,44,50,56条.5个站点浮游生物群落PCR-DGGE指纹结构的聚类分析(UPGMA)分成两大类:I、II、Ⅲ站为一类,IV、V站为一类,这与重金属(铅、铬、汞、镉、砷、铜)浓度对各站点的聚类分枝关系相一致.相关分析显示,变性梯度凝胶电泳(DGGE)谱带所代表的分类单元数(OTUs)与镉、铬的浓度存在较明显的相关性,其相关系数分别为-0.942(P0.05)和-0.928(P0.05).     

利用微量热法研究Cd^2＋和Cu^2＋对嗜热四膜虫（Tetrahymena thermophila）的毒性效应

利用微量热法研究Cd2+和Cu2+对嗜热四膜虫BF5 (Tetrahymena thermophila BF5)生长代谢毒性效应,结果表明 ①低浓度的Cd2 + (0～0.4 mg L-1)和Cu2+(0～10 mg L-1)对四膜虫的生长有促进作用,而高浓度的Cd2 +(0.8～3.2 mg L-1)和Cu2+(20～200 mg L-1)则产生抑制作用;②Cd2+和Cu2+的半抑制浓度IC50分别为2.04 mg/L和155.5 mg/L;③联合毒性为协同作用;④微量热法所得Cd2+和Cu2+单独作用时的IC10分别为0.96 mg/L和19.9 mg/L,高于种类损伤法结果;⑤微量热法所得Cd2+和Cu2+单独作用时的IC10均高于II级饮用水水质标准.而Cd2+和Cu2+间的协同作用使Cd2+的IC10降低为0.31 mg/L,高于水质标准;Cu2+的IC10降低为1.16 mg/L,与水质标准相近.总之,微量热法不仅是一种快速评价污染物毒性效应的新方法,而且可用于相关的环境毒理学理论研究. 图1 表5 参16