太湖梅梁湾附生细菌和游离细菌群落结构分析

细菌是浮游藻类群落结构重要的生物调节因子之一.采用PCR-DGGE技术研究太湖梅梁湾水域的菌群结构,主要分析水华发展阶段和暴发阶段该水域附生细菌和游离细菌的群落结构,以获得富营养化水体更丰富的微生态信息,探讨附生细菌和游离细菌在水华过程中可能具有的重要生态功能.结果表明,附生菌群结构简单,具有较高的时空稳定性,是水华发展阶段的优势菌群,其优势种群主要为α-proteobacteria和γ-proteobacteria;比较而言,游离菌群具有明显的时间差异性,水华发展阶段的种群多样性非常低,水华暴发阶段的则相当高,从而成为这一时期的优势菌群,以Actinobacteria和α-proteobacteria为主.此外,在水华发展与暴发阶段均发现淡水水体中较为罕见的SAR11种群,且这类细菌在附生菌群和游离菌群中均可检测到.     

基于藻类生长潜力评估调水对藻类生长的影响

为评估水体生态健康,量化和确定供水输入的浮游藻类群落对受水水体浮游藻类生长的影响程度具有重要意义。该研究在不同季节的调水期测定了供、受水水体的理化因子,同时利用藻类生长潜力试验比较和分析了不同比例的供、受水水体混合处理后浮游藻类细胞密度和群落结构变化。结果显示,调水期间受水水库的氮磷营养盐浓度没有显著变化(P>0.05)。不同季节的藻类生长潜力试验显示,夏、冬季处理组的浮游藻类细胞密度峰值时间比对照组提前了4 d,且密度峰值随着混合比例的提高而增大;但夏季培养末期(20 d)处理组的浮游藻类密度均低于对照组,同时夏、秋和冬季处理组的实际藻类密度峰值均低于理论估算值,分别低10%、17%～24%和31%。处理组的群落结构变化表现为夏季受水水库的绝对优势种转变为输入的优势种,秋、冬季绝对优势种的相对丰度随调水比例的提高而增加,明显受到供水优势种生长的影响。供、受水水体的营养盐浓度差异是影响藻类生长的主要因素,持续调水显著影响受水水体浮游藻类的群落结构,但在一定程度上降低了发生藻类水华的风险。     

外源性污染对太湖梅梁湾水质影响的定量化

通过太湖的水量水质数学模型,模拟了梅梁湾内主要的入湖污染源———直湖港、武进港和梁溪河排入的污染物质的迁移、转化规律;分析了梅梁湾中梅园、小湾里、闾江口、拖山4个监测点水质浓度受直湖港、武进港和梁溪河排污影响程度的大小;并分别建立了监测点污染物浓度与排污口排污量的响应关系曲线和响应关系表达式。通过这些结论可以方便的定量的计算出在排污口排污量发生变化的情况下监测点水质浓度的变化量,为合理控制外源污染物质的入湖量提供了技术支持。     

投饵养鱼对潘家口水库藻类生长影响的围隔试验研究

设置投饵、投饵单养花鲢（Aristichthisnobilis）、投饵单养鲤鱼（Cyprinuscarpio）、投饵混养花鲢和鲤鱼以及空白对照5个围隔及水库背景水体,研究投饵养鱼对潘家口水库浮游藻类生长和群落结构的影响。结果发现,试验期间水库水体和空白对照围隔中总藻平均密度分别为2.60×10^6L^-1和3.38×10^6L^-1,均以蓝藻和绿藻为主且基本保持稳定状态;投饵能有效促进藻类生长,只投饵围隔中总藻平均密度达到1.17×10^8L^-1,藻种组成向单一鱼腥藻（Anabaena）方向演替;养殖花鲢抑制藻的生长,参照只投饵围隔,抑制率接近80%,绿藻占据极大优势,其中栅藻（Scenedesmussp）、芒锥藻（Errerellabornhemiensisconr）和空星藻（Coelastrumsp）成为优势藻种;投饵养殖鲤鱼也能有效降低藻生物量,总藻平均密度为4.07×10^7L^-1,绿藻占总藻的比例由27%增加到95%,其中空星藻和小球藻（ChlorellavulgarisBeij）为优势藻种;投饵混养花鲢和鲤鱼围隔中总藻密度稍高于单养花鲢和鲤鱼围隔,为4.37×10^7L^-1,栅藻和鱼腥藻为优势藻种。     

红碱淖浮游动物群落结构特征及其与环境因子的关系

为了解红碱淖浮游动物群落结构特征及水质状况,科学保护沙漠湖泊生态健康,于2016—2017年调查了红碱淖浮游动物群落结构和主要水质理化指标,分析了该湖泊浮游动物现存量和多样性的季节变化规律及影响因子。结果表明,红碱淖全年共调查到浮游动物30属35种,种类组成以轮虫为主,占比为41.67%,优势种以小口钟虫(Vorticella microstoma)、唇形叶轮虫(Notholca labis)、虱形大眼溞(Polyphemus pediculus)、蒙古裸腹溞(Moina mongolica)、汤匙华哲水蚤(Sinocalanus dorrii)为主,种类数季节变化表现为冬季>春季>秋季>夏季。浮游动物年平均密度为61.9 L^-1,变化范围4.2～326.3 L^-1,年平均生物量为0.193 mg·L^-1,变化范围为0.001～1.138 mg·L^-1,浮游动物现存量存在季节差异,呈现出夏季>秋季>冬季>春季的特点。浮游动物Shannon-Weiner多样性指数和...     

太湖梅梁湾水域蓝藻水华前与水华末期细菌群落结构的变化

通过16S rRNA克隆文库研究了太湖梅梁湾2004年3月和9月表层水样中细菌组成的变化,发现在蓝藻水华前与水华末期的菌群结构存在差异,特别是最优势的细菌发生了很大变化.3月水样中的克隆子主要与Bacteroidetes(42.7%)、β-Proteobacteria(18.4%)、α-Proteobacteria(16.5%)和Actinobacteria(16.5%)相关,9月水样中的克隆子主要与Cyanobacteria(28.8%)、β-Proteobacteria(25.0%)、Actinobacteria(17.3%)和α-Proteobacteria(15.4%)相关.此外,在水华末期(9月)的细菌组成更为多样性,有11个类群;而未发生水华时(3月)的细菌组成只有7个类群.同相关研究比较发现,α、β-Proteobacteria,Actinobacteria均为太湖中的常见菌群,其分布较为广泛;而γ-Proteobacteria和Firmicutes多出现于太湖的沉积物中,在水体中较少出现;属于Bacteroidetes这一类群的浮游细菌在湖水中很丰富.所研究水域中发现的很多细菌的16SrRNA基因与出现在许多不同的淡水生境,包括国外贫营养湖、中营养湖和富营养湖中细菌的系统关系密切,还发现大量源于长江的克隆子,很少有与海洋中细菌相似的序列(除Bacteroidetes门的成员外).图2表3参21     

东平湖秋季浮游生物群落特征及其与环境因子的关系

作为黄河下游仅存天然湖泊以及南水北调东线工程重要枢纽,东平湖生态环境安全对黄河流域生态环境保护与中国北方供水安全起到重要作用.为明确东平湖秋季浮游生物群落结构特征及环境驱动因子,于2021年9月对全湖28个采样点进行水样采集与检测,并采用综合营养状态指数法、生态多样性指数法、相关性分析法以及冗余分析法等多种分析方法进行了分析研究.此次研究共检出浮游植物8门73种（属）,浮游甲壳动物2门10种（属）,其中浮游植物主要以绿藻、蓝藻和硅藻为主,浮游甲壳动物主要以桡足类和枝角类为主.浮游植物中,蓝藻门的伪鱼腥藻（Pseudoanabaena spp.）优势度最大（Y=0.205）,浮游甲壳动物中则以剑水蚤（Cyclops）优势度最高（Y=0.305）.东平湖秋季浮游植物生物密度空间分布与综合营养状态指数（TLI）具有较强相关性,高值均分布于湖区东部与东北岸,而湖区中、西部较低.浮游植物Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数以及Margalef丰富度指数分别为3.70、0.75与1.29,其生态多样性污染评价结果分别为清洁水平、轻污染水平与中污染水平.冗余分析结果表明,T...     

茂名近岸海域中、小型浮游动物群落特征及其与环境因子的关系

近年来,随着茂名经济迅猛发展及涉海工程建设,其近海海域遭到日益严重的污染,海域环境日趋恶化。为更好地了解茂名近岸海域中小型浮游动物群落结构及其与环境因子的关系,摸清中小型浮游动物的种类组成及其空间分布状况,保护近岸海域生物多样性,分别于2019年夏季(6月)和秋季(9月)对茂名近海浮游动物进行调查。调查共发现浮游动物52种,以桡足类为主(达到40种,占比76.92%)。秋季浮游动物平均丰度和平均生物量(分别为29.82 ind·m^-3和282.08 mg·m^-3)均高于夏季(分别为15.71×10³ ind·m^-3和110.23 mg·m^-3)。短角长腹剑水蚤(Oithona brevicornis)、小长腹剑水蚤(Oithona nana)、强额拟哲水蚤(Paracalanus crassirostris)和小拟哲水蚤(Paracalanus parvus)为茂名近岸海域春、夏季优势种。夏季和秋季浮游植物物种多样性指数平均值分别为3.06和2.69,丰富度指数平均值分别为3.65和3.38,均匀度指数平均值分别为0.71和0.66。运用BIO-ENV方法分析了浮游动物群落结构以及与浮游植物丰度、环境因子之间的关系,结果表明浮游植物丰度、溶解氧、盐度、水温、水深是影响夏季浮游动物群落的主要环境因子,水深、浮游植物丰度是影响秋季浮游动物群落的主要环境因子。     

桂西南喀斯特区域群落主要环境因子及稳定性对飞机草入侵的影响

为揭示桂西南喀斯特区域群落主要环境因子及稳定性对飞机草（Eupatorium odoratum）入侵的影响,本文通过对群落生存状况、土壤环境因子的调查分析,研究群落的稳定性特征,探讨不同植物群落对外来入侵种飞机草生长扩散的影响。结果发现：植物群落内本地种盖度、群落高度等与飞机草的盖度和多度呈极显著的负相关关系,说明本地种的生长能对飞机草的入侵产生显著影响,其中光因子可能是影响飞机草生长的主导因子和限制因子;本地物种多样性对飞机草的盖度和多度影响也较显著,说明本地种多样性能有效抵御飞机草入侵;人为干扰对飞机草的盖度和多度则呈极显著的正相关关系,说明干扰能促进飞机草的入侵;土壤速效氮含量、土壤含水量、有机质含量和与飞机草的盖度和多度的关系均呈显著负相关关系,可能是由于群落内肥水充裕程度与调节飞机草生长的主导因子光水平呈负相关关系造成的。群落的稳定性与飞机草的盖度和多度呈极显著的相关关系,说明稳定性较高的群落更能有效的抵御飞机草的入侵,稳定性较低的群落更容易受到飞机草的入侵。     

府河水体及沉积物细菌群落结构分布特征及其影响因素

城市河流承接不同类型的废水导致水质恶化,影响河流生态系统.通过分析河流细菌群落结构变化,不仅可以判断河流污染特征,还将有助于河流污染治理与生态修复.笔者研究了府河夏季上下游水体和沉积物理化性质,并采用高通量测序法分析了细菌群落结构特征.结果 表明,府河上游水质化学需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)和总磷(TP)浓度显...     

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?     

太湖重污染湖区和水源地水质概况及藻毒素污染环境风险

近年来太湖流域局部水质状况有所改善,但太湖藻型生境条件还未根本改变,水污染防治任务依然艰巨。确保太湖湖体水质稳定达标,尤其是加强对太湖重点湖区和水源地重点污染物的调查研究十分重要。在此背景下,本文调研了太湖重点湖区和水源地水质概况、藻毒素污染时空分布特征、环境影响因子和迁移转化规律,并总结了藻毒素的环境和健康风险研究的最新进展,指出了太湖西部湖区和饮用水源地的主要环境风险,以及未来太湖藻毒素污染相关研究需解决的关键技术问题,以期为促进太湖流域重点污染物的控制和治理,确保太湖饮用水源地安全提供有益借鉴。     

太湖围湖利用及网围养殖的遥感调查与分析

利用多期LandsatTM、LandsatETM 和航片从时间、空间和利用类型3个方面分析了太湖围湖利用、网围养殖的时空变化。结果表明:1984—2003年间太湖围湖利用面积为4.45km2,与20世纪50年代至70年代中期相比,围湖利用规模较小、速度较慢,围湖利用的主要类型是鱼塘养殖,主要分布在苏州市;太湖网围养殖增长迅速,尤其是1995年以后,1990年太湖网围养殖面积13.17km2,1995年为25.95km2,2003年为107.72km2,1995—2003年间网围养殖年增长速率是1990—1995年间年增长速率的4倍,太湖网围养殖主要分布在东太湖。     

流速对太湖铜绿微囊藻生长的影响

通过室内模拟试验研究了不同流速条件对太湖水中铜绿微囊藻生长的影响.结果表明:在温度为25 ℃、[光]照度为3 300 lx、光暗比为10 h: 14 h的条件下,流速在0～75 cm·s-1范围内,适合藻类生长的最佳流速条件为u=30 cm·s-1,当流速u＜30 cm·s-1或u＞30 cm·s-1时,藻类生长均受到不同程度的影响.尤其当流速u≥50 cm·s-1时,藻类生长受到明显限制,数量无明显增加.     

大型水生植物对东太湖河湖交汇区矿质元素分布特征的影响

河流是湖泊物质运移的重要通道,对湖泊生态系统有重要的影响.各矿质元素及营养物质迁移、累积使得河湖交汇处成为重金属元素和营养物质的汇库.通过对太湖的入湖河流及其与太湖交汇区域不同植物群落沉积物中矿质元素、有机质含量分析.结果表明:河流表层沉积物重金属元素含量是其与太湖交汇区表层沉积物重金属元素含量的4～5倍.而元素间的相关系数因不同的生态环境存在差异,且P、Ca、Cu、Sr与其它元素间在河湖交汇区及定向河道均无显著相关关系;而SOM在河湖交汇区有强相关,而在河流中则否.     

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。     

太湖水华蓝藻中元素的组成及其环境意义

利用电感耦合等离子质谱仪对2008年7、9和10月采自太湖南泉水域的水华蓝藻样本中19种元素(Na、Mg、K、Ca、Zn、Mn、Fe、Al、Cu、Cr、Co、Ni、As、Se、Mo、Ag、Tl、Cd和Pb)的质量含量(w)及组成变化进行研究。结果表明,在藻华中w较高(1 000μg.g-1,以干质量计)的常量元素或有益元素为Ca、K、Na、Mg、Al、Fe。其中,w(Ca)和w(K)较高(4 000μg.g-1),w(Ca)随月份变化不大,而w(K)、w(Mg)、w(Na)则逐月升高。w(Al)、w(Fe)变化较大,7月最高(1 000μg.g-1),之后迅速降低(400μg.g-1);藻华中w在10~100μg.g-1之间变化的元素为Mn、Zn、Ni、Cu,其中,7月这4种元素w均最高,9~10月则降低。藻华中还检出痕量元素Co、Mo和Se,Tl未检出。藻华中积累的有毒元素中w(As)较高(5~15μg.g-1),而w(Cr)、w(Cd)、w(Pb)、w(Ag)均较低(5μg.g-1)。有毒元素w最高值均出现在7月。基于上述结果,推算出2007—2009年采取物理方法除藻从太湖中移除的元素量约为:K595.89 t、Ca 544.03 t、Mg 181.18 t、Al 83.06 t、Na 63.97 t、Fe 55.45 t、Mn 2.99t、Zn 2.26 t、Ni 1.67 t、Cu 1.11 t、As 0.76 t、Cr 94.5 kg、Cd 82.70 kg、Se 45.01 kg、Pb 37.64 kg、Co 32.27 kg、Mo5.41 kg和Ag 2.46 kg。该研究不仅可为进一步寻找关键元素在蓝藻水华爆发过程中的限制作用及其机制提供基础数据,同时也可为评价利用物理除藻方法去除太湖中有毒元素和降低有可能促进藻华发展的营养元素的负荷量的有效性,从而保护和修复渔业环境提供理论依据。     

太湖沉水和浮叶植被及其水环境效应研究

运用GPS定位技术和常规采样方法,于2004年5月和9月对太湖沉水植物与浮叶植物的种类、群落类型、生物量及其水质状况进行了调查。结果表明:沉水植物与浮叶植物是太湖水生植被的主要类型,沉水植物群落类型主要有6个:微齿眼子菜群落;马来眼子菜群落;伊乐藻群落,穗花狐尾藻群落,金鱼藻群落,苦草群落;浮叶植物群落类型主要有3个:莕菜群落,金银莲花群落,菱群落。在春季,沉水植物占绝对优势,在夏秋季,浮叶植物则逐渐发展,尤其以莕菜生长最快。通过对有草区和无草区水质的比较,发现水生植被能显著提高水体的透明度、降低营养盐浓度和叶绿素含量,改善水质。     

Case Study on Nitrogen and Phosphorus Emissions from Paddy Field in Taihu Region

The agricultural non-point source pollution by nitrogen (N) and phosphorus (P) loss from typical paddy soil (whitish soil, Bai Tu in Chinese) in the Taihu Lake region was investigated through a case study. Results shown that the net load of nutrients from white soil is 34.1 kg ha^–1 for total nitrogen (TN), distributed as 19.4 kg ha^–1, in the rice season and 14.7 kg ha^–1in the wheat season, and for total phosphorus (TP) 1.75 kg ha^–1, distributed as 1.16 kg ha^–1 in the rice season and 0.58 kg ha^–1 in the wheat season. The major chemical species of N loss is different in the two seasons. NH₄-N is main the form in the rice season (53% of TN). NO₃-N is the main form in wheat season (46% of TN). Particle-P is the main form in both seasons, (about 56% of TP). The nutrient loss varied with time of the year. The main loss of nutrients happened in the 10 days after planting, 64% of TN and 42% of TP loss, respectively. Rainfall and fertilizer application are the key factors which influence nitrogen and phosphorus loss from arable land, especially rainfall events shortly after fertilizer application. So it is very important to improve the field management of the nutrients and water during the early days of planting.