湖北省湖泊大型底栖动物群落结构及水质生物学评价

大型底栖动物是湖泊生态系统的重要生物类群,在生态系统物质循环和能量流动中起着重要作用。底栖动物具有生命周期长、迁移能力较弱、对环境变化反应敏感等特点,可有效指示湖泊生态系统的健康状况。湖北省是我国淡水湖泊分布最密集的区域之一,湖泊总面积为3025 km2。近年来,伴随着工农业、养殖业及城市化的快速发展,富营养化已成为本地区湖泊面临的一个主要环境问题,并可能直接影响大型底栖动物的群落结构。目前关于本地区湖泊大型底栖动物群落的研究还较少,为此本研究对湖北省27个浅水湖泊底栖动物进行了调查,并对水质状况进行生物学评价。共采集到底栖动物40种,隶属于4门7纲18科,其中寡毛类5种,摇蚊幼虫16种,软体动物双壳类4种、腹足类8种。霍甫水丝蚓（Limnodrilus hoffmeisteri）、苏氏尾鳃蚓（Branchiura sowerbyi）、花翅前突摇蚊（Procladius choreus）、中国长足摇蚊（Tanypus chinensis）、多巴小摇蚊（Microchironomus tabarui）及铜锈环棱螺（Bellamya aeruginosa）是本地区湖泊最常见的种类。所调查湖泊底栖动物平均密度为32~1243 ind·m-2,其中12个湖泊密度低于200 ind·m-2,摇蚊幼虫和寡毛类对密度的贡献较大,以摇蚊幼虫占优势的湖泊有19个。底栖动物平均生物量为0.034~460.7 g·m-2,生物量低于50 g·m-2的湖泊数量最多（19个）,软体动物占优势的湖泊有16个,摇蚊幼虫和寡毛类占优势的湖泊数量共11个。各湖泊底栖动物物种数为3~14种,Margalef指数为0.71~2.33,Simpson指数为0.69~0.85,Shannon-Wiener为0.78~2.13,Spearman相关性分析结果显示物种丰富度和三种多样性指数与湖泊面积呈显著正相关。BI（Hilsenhoff生物指数）评价结果显示共11个湖泊为一般和轻度污染（6.01~7.44）,中度污染湖泊数量为13个（7.57~8.47）,长湖（8.52）、上津湖（8.65）和玉湖（8.50）处于重污染状态。     

有机紫外吸收剂对海洋生物的毒理效应

有机紫外吸收剂(OUVs)广泛应用于个人护理品及油漆、塑料等工业产品中,并通过海上娱乐活动、陆源径流输入等方式进入海洋环境,对海洋生物产生内分泌干扰、遗传毒性和致畸致死性等危害。本文分别从体内和体外毒性综述了OUVs对海洋生物的毒理效应。在体内毒理实验中,OUVs在个体水平、组织水平和分子水平上均会对海洋生物(鱼类、贝类、甲壳类、棘皮类和珊瑚等)造成毒性效应,包括致死、生长发育毒性、组织病变、酶活性改变、基因变异和代谢异常等。在体外毒理实验中,OUVs影响海洋细菌、海藻及珊瑚细胞的生长,造成贻贝血细胞受损。最后,本文展望了OUVs在海洋生物毒理研究方面仍需努力的方向。     

富营养浅湖水生植被重建对底栖动物的影响

利用在极富营养型的浅水湖泊所建立的大型实验围隔系统，对水生植被恢复后底栖动物群落的变化作了为期3a的研究．4个围隔和大湖对照点共采集到底栖动物38种，Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ号围隔人工恢复沉水植被后，水质得到明显的改善，底栖动物群落结构发生明显的变化：其种类项目、个体密度和生物量增加，软体动物重新出现，生物多样性提高．对底栖动物与水生植物之间的相互关系也作了探讨．     

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。     

盐碱池塘底栖动物的初步研究

研究了不同放养模式的高青盐碱池塘底栖动物的种类组成、生物量及其季节变动。结果表明,盐碱池塘底栖动物群落结构简单,主要优势种是羽摇蚊幼虫和奥特开水丝蚓,底栖动物密度和生物量无鱼对照池比养鱼池高得多,平均密度（nar/m^-2）和生物量（ρA/g m^-2）分别为1103（40－2085）m^-2和4.61(0.15-12.91)g m^-2,养地池底栖动物nar/m^-2和ρA/g m^-2分别为54－161m^-1和0.14-0.54g m^-2。底栖动物密度和生物量在春夏之交有一高峰,对盐碱池塘底栖动物种、量特点及其与鱼类捕食和一些生态因子的关系进行了讨论。     

东寨港红树林区大型底栖动物多样性研究

于2010年3-12月对海南东寨港红树林区进行4次采样,研究该地大型底栖动物生物量、栖息密度的时空变化规律以及不同季节红树林群落大型底栖动物物种多样性的差异.结果表明,不同季节大型底栖动物的种类、数量差异极大,大型底栖动物种类以冬季为最多(45种),夏季为最少(28种),生物量以秋季为最高(272.78 g·m-2),夏季为最低(165.93 g·m-2),密度以冬季为最大(679.25 m-2),夏季为最小(504.95 m-2).对各站位大型底栖动物的生物量、栖息密度及不同红树群落底栖动物的物种多样性指数、丰富度指数和均匀度指数进行站位-季节间无重复的双因素方差分析,结果显示栖息密度、多样性指数和丰富度指数在季节间差异显著(P＜0.05),生物量、均匀度指数在站位间差异显著(P＜0.05).分析表明温度、盐度、底质和红树种类是导致大型底栖动物物种多样性存在差异的主要因素,东寨港红树林恢复有利于底栖动物生物量及物种多样性的增加.     

鄱阳湖大型底栖动物群落结构的空间分布及影响因子研究

由于受人类活动干扰的加强以及受与长江干流之间"江湖关系"变化的影响,近年来鄱阳湖水生生态系统的状况及变化受到较多关注。对底栖动物群落结构的研究将有助于了解鄱阳湖生态系统结构现状及影响因子,对鄱阳湖保护对策的制定形成有效支撑。2016年7月,对鄱阳湖湖区(分别于鄱阳湖保护区和南矶山保护区)的底栖动物群落结构及相关环境因子进行了调查。调查共发现大型底栖动物27种,隶属于5门8纲,平均密度为48.40 ind.·m-2,其中主要以软体动物门为主;平均生物量为28.12 g·m-2,亦主要由软体动物门贡献。湖区主要优势种为河蚬(Corbicula fluminea)(优势度y=0.0655)、铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)(y=0.0336)、霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)(y=0.0268)。底栖动物密度、生物量及多样性指数均呈现出鄱阳湖保护区高于南矶山保护区的格局,且二者在群落组成上有明显差异,鄱阳湖自然保护区主要以腹足纲和寡毛纲为主,南矶山自然保护区主要以瓣鳃纲和腹足纲为主。典范对应分析的结果显示,鄱阳湖保护区主要受到高水深、低浊度及高溶氧的影响;南矶山保护区各样点之间群落相似性较差,分别受不同因子的影响,这表明在各区域内部,局域微生境在局域群落结构的塑造上起主要作用,因此该区域内生态系统的保护应适当考虑空间尺度。     

基于底栖动物完整性指数B-IBI的淮河流域水系生态健康评价

依据2010年7—8月淮河流域的43个底栖动物样点(7个参照点和36个受损点)数据,对17个候选生物学指数值的分布范围、相关关系和判别能力进行分析,从中筛选出总分类单元数、EPT分类单元数、敏感类群比例和生物指数构成淮河流域的底栖动物完整性指数(B-IBI)指标体系。分别用3分制、4分制以及比值法统一各参数量纲,B-IBI指数值即为各构成指数分值的加和。箱线图法分析表明,上述3种方法计算出的B-IBI值均具有较高的判别能力(QI=3),且三者之间具有高相关性(r0.90)。分别依据参照点B-IBI值分布的25%分位数和所有样点B-IBI值分布的95%分位数法建立健康评价标准,并比较3种方法的评价结果准确性,结果表明采用3分制和4分制法统一各参数量纲并依据所有样点的B-IBI值建立的健康评价标准优于比值法。选取较常用的3分制法建立了适合淮河流域生态系统的健康评价标准:B-IBI值19.2,健康;14.4~19.2,亚健康;9.6~14.4,一般;4.8~9.6,差;≤4.8,极差。评价结果表明,淮河流域43个样点中,6个处于健康状态,5个处于亚健康状态,其余样点均处于不健康状态。     

椒江口海域大型底栖动物数量与多样性的分布特征

入海河口受到海水、淡水以及人类活动的共同影响,生境复杂,其区域的底栖动物群落结构的变化能表征入海河口的环境变化以及人类活动的强度.对2010年4月(春季)、7月(夏季)和10月(秋季)椒江口海域大型底栖动物数量与多样性的分布特征开展研究,并分别用多样性指数法和丰度/生物量曲线比较法(ABC曲线)探讨底栖动物群落受污染扰动的程度.结果显示:椒江口海域3个季节共采集大型底栖动物60种,其中多毛类和软体动物是该海域的主要类群.季节分布上,春季种类数、丰度、生物量以及各项多样性指数均明显低于夏季和秋季.最高丰度(187.11个/m2)和最高生物量(69.82 g/m2)分别出现在夏季和秋季.空间分布上,底栖动物种类数、丰度、多样性指数和丰富度指数各季均呈现近岸站位明显低于大陈岛附近站位的现象;夏季和秋季,生物量在S7和S8号站附近形成一个明显的高值区,其中S8在秋季生物量达到913.63 g/m2;均匀度指数则分布较均匀.本研究表明,椒江口海域大型底栖动物数量与多样性的分布特征与多毛类的分布特点密切相关,多样性指数法和ABC曲线法对群落受污染扰动程度的评价结果截然相反.     

沉积物中五氯酚对底栖生物的急慢性毒性效应

以淡水底栖动物花翅羽摇蚊幼虫和淡水单孔蚓为研究对象,研究了沉积物中五氯酚对底栖生物的急慢性毒性效应。五氯酚对花翅羽摇蚊幼虫96 h及10 d的半数致死浓度(LC50)分别为20.6 mg·kg-1和12.5 mg·kg-1,28 d羽化半数抑制浓度(EC50)为0.79 mg·kg-1。沉积物中五氯酚对花翅羽摇蚊幼虫的羽化具有延滞作用,而且对雌性摇蚊羽化的延滞作用大于雄性,最终导致羽化摇蚊的性别失衡。淡水单孔蚓对五氯酚的耐受力较摇蚊幼虫强。五氯酚对淡水单孔蚓的96 h及14 d的LC50分别为37.6 mg·kg-1和20.2 mg·kg-1,对淡水单孔蚓21 d生长抑制的EC50为1.39 mg·kg-1。研究结果对推导五氯酚沉积物质量基准和进行沉积物生态风险评价提供依据。     

苯并三唑类紫外稳定剂在环境中的检测、分布及其毒性效应

苯并三唑类紫外稳定剂(benzotriazole UV stabilizers,BUVSs)因具有良好的紫外吸收能力广泛应用于个人护理品及工业产品中。由于其环境持久性、生物累积性,以及对生物体具有潜在的毒性效应,近年来得到广泛关注。对环境中典型BUVSs的分析方法、在不同环境介质中的浓度水平及其毒性效应进行了综述,预测了BUVSs的生物活性(毒性作用模式),并对其未来的研究方向进行了展望。     

N-亚硝基二甲胺(NDMA)的环境过程和毒理效应

N-亚硝基二甲胺(NDMA)是一种工业和环境污染物,具有强烈的致癌、致畸和致突变毒性;实验证明它可导致动物很多器官包括肝脏、肺和肾脏的癌症;它几乎无处不在,广泛分布于人类的生活环境中,已引起了人们的高度重视。在综合了大量文献的基础上,充分总结了NDMA的物理和化学性质、来源、毒理学信息和暴露途径等,并就研究中尚未解决的问题作了讨论,以期为NDMA的人类毒理效应研究以及各类标准的制定提供科学依据。     

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.     

水环境中的微塑料及其生态效应

塑料在日常生活中无处不在,随意丢弃的塑料会在各种作用下最终进入江河、湖泊、近海、深海、以及大洋甚至极地地区。在外界条件(如高温、风化、紫外线)影响下,大型塑料结构的完整性易遭到破坏而被逐渐分解成微小的塑料碎片,当其粒径小于5 mm时即可被称为微塑料。塑料中的某些添加剂,如壬基苯酚、多溴联苯醚、邻苯二甲酸盐、双酚A等会在塑料降解为微塑料的过程中释放到水环境中,从而威胁到水生生态系统的安全。微塑料粒径小,易被浮游动物误食或沿着食物链传递,在生物体内累积转移,对机体产生不可逆转的毒害作用。此外,微塑料还能作为某些污染物富集的载体,产生较强的复合毒性。因此水环境正面临着微塑料污染的威胁,如何治理已成为全球性的环境问题。本文对水环境中微塑料的来源与分布、微塑料的迁移和转化以及微塑料对水环境的影响进行了综述,并对水环境中的微塑料污染问题提出了一些解决方案,期望能为微塑料及其在水环境中的生态效应研究提供理论基础和数据支持。     

外源污染物对蚯蚓毒理作用研究进展

以蚯蚓为模式生物,研究环境污染物的生物效应及其对土壤生态系统的影响,已成为国内外的研究热点.蚯蚓受到污染胁迫时,在分子、细胞和生理水平上都会发生明显的变化,进而影响其存活、生长和繁殖能力,最终引起种群及群落的变化.在总结国内外相关研究基础上,从微观水平、个体水平及生态水平3个方面综述和分析了重金属、农药等外源污染物对蚯蚓毒理作用的研究进展,并对未来的研究方向进行了展望.     

BDE-47对斑马鱼胚胎-幼鱼的急性毒性及氧化应激作用

为研究2,2',4,4'-四溴联苯醚(BDE-47)对斑马鱼胚胎-幼鱼急性毒性、氧化应激及细胞凋亡的影响,以受精后3 h的斑马鱼胚胎为染毒对象,用概率单位法计算BDE-47对斑马鱼胚胎-幼鱼的96 h-LC₅₀;再参照96 h-LC₅₀按一定比例级差设置0.25、0.5、1.0、2.0 mg·L^-1 4个浓度组和1个对照组(0 mg·L^-1)进行96 h半静水式毒性试验,检测斑马鱼超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化氢酶(CAT)活性、丙二醛(MDA)含量和细胞凋亡情况。结果表明,BDE-47对斑马鱼96 h的急性毒性LC₅₀为3.77 mg·L^-1(95%可信区间1.93～10.27 mg·L^-1);2.0 mg·L^-1剂量组与对照组相比,SOD活性和MDA含量显著增加,且CAT活性与BDE-47染毒浓度之间存在明显的剂量-效应关系;0.5 mg·L^-1 BDE-47染毒96 h后,即观察到斑马鱼幼鱼出现明显细胞凋亡,主要集中于神经管和脑部。研究表明,BDE-47可以影响斑马鱼体内抗氧化防御系统,并能诱导细胞凋亡;BDE-47导致神经组织的氧化损伤可能在动物神经毒性中起重要作用。     

Advances on Toxicological Mechanism of AhR Pathway and Early Biomonitoring of Persistent Organic Pollutants (POPs)in Aquatic Animals

过去30年,随着工农业的不断发展,由持久性有机污染物(POPs)导致的癌症患者不断增加.目前POPs已广泛存在于水生态系统中,对水生动物的生长发育、种群繁衍、群落结构等产生重要影响.虽然POPs对水生动物的毒理机制非常复杂,但研究表明其毒理机制主要通过芳香烃受体通道(Ah Rpathway)来进行调控.为全面理解水生动物AhR通道中每一个基因在毒理调控过程中的作用,论文从水生动物芳香烃通道的角度详细阐述了POPs的毒理机制,同时对水生动物中POPs的早期监测进行了讨论,最后提出了未来POPs毒理机制研究的发展方向.     

Evaluation of developmental toxicity and apoptotic induction of the aqueous extract of Millettia pachycarpa using zebrafish as model organism

Extensive and indiscriminate use of synthetic compounds and natural compounds obtained from plant sources have resulted in serious threats to the aquatic ecosystem and human health. Aqueous extract of the root of the plant, Milletia pachycarpa Benth, is currently used for killing fish in the state of Manipur, India. Moreover, this plant is also used as traditional medicine in this region. Although it is widely used in traditional medicine, there is limited information available regarding the adverse effects and mechanism underlying its toxicity. This study examined the effects of exposure to aqueous extract of M. pachycarpa (AEMP) on early embryonic development of zebrafish embryos and mechanisms underlying toxicity. Zebrafish embryos treated with different concentrations of the AEMP produced embryonic lethality and developmental defects. The 96-hr-LC₅₀ of AEMP was found to be 4.276 µg/mL. Further, multiple developmental abnormalities such as pericardial edema, yolk sac edema, spinal curvature, swim bladder deflation, decreased heart rate, and delayed hatching were also observed in a dose-dependent manner. Zebrafish embryo showing moderate-to-severe developmental defects following AEMP exposure cannot swim properly. Further, this study examined oxidative stress and apoptosis in embryos exposed to AEMP. Enhanced production of ROS and apoptosis was found in brain, trunk, and tail of zebrafish embryos treated with AEMP. Data suggest that oxidative stress and apoptosis are associated with AEMP-induced embryonic lethality and developmental toxicity in zebrafish embryos.     

环境中有机紫外防晒剂残留及其生态毒性研究进展

有机紫外防晒剂被广泛添加在个人护理品中,随着日常使用源源不断地进入环境中,成为一类新兴污染物。环境介质中有机紫外防晒剂的检测及其生态毒理是目前的研究热点。概述了个人护理品中常用的有机紫外防晒剂,总结了有机紫外防晒剂在各类地表水、沉积物和生物体等不同介质中的浓度水平,详细分析了有机紫外防晒剂对鱼类的内分泌干扰效应和对水生无脊椎动物的急性毒性,为今后深入研究和科学评价这类新兴污染物提供重要参考。