北京河流大型底栖动物空间格局及其环境响应研究

大型底栖动物群落结构及多样性对于区域河流环境状况具有重要的指示意义。基于2014年5月—2015年8月间北京市河流大型底栖动物群落结构调查数据,分析底栖动物的生物多样性特征和空间格局。调查共发现大型底栖动物151种(或分类单元),隶属于5门9纲67科127属,水生昆虫占绝对优势。聚类分析表明76个采样点可被分为4组,组1主要包含北部山区的潮白河水系,具有较为典型的山溪型河流底栖动物特征,组2主要包含永定河山峡段和北运河水系的清河,组3主要包含大清河水系和北运河水系的温榆河、北沙河、南沙河等,二者具有城市河流兼有山溪型河流底栖动物的特征,组4主要包含北运河水系,具有典型的城市河流底栖动物特征。优势种分析表明:组1的优势种为热水四节蜉(Baetis thermicus)、秀丽白虾(Exopalaemon modestus)和网栖石蛾(Cheumatopsyche sp.),组2为直突摇蚊(Orthocladius sp.)、钩虾(Gammarus sp.)和长足摇蚊(Tanypus sp.),组3为摇蚊科幼虫(larvae of Chironomidae)和寡毛类(Oligochaeta),组4是以中华摇蚊(Chironomus sinicus)为代表的摇蚊幼虫。功能摄食类群研究表明:组1以收集者和滤食者占绝对优势,相对丰度分别为60%和29.6%;组2、组3、组4均以收集者占绝对优势,相对丰度分别为97.7%、90%、97.5%。物种数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和Margalef丰富度指数的组间差异性显著(P0.05)。研究表明,北京河流大型底栖动物受河流自然环境变化的影响显著,形成了典型的山区-城市底栖动物空间格局,山区河流中保持了较高的生物多样性,城市河流及其过渡区的大型底栖动物退化明显,大型底栖动物能够明显指示环境状况的变化并可指导河流环境的保护与恢复。     

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.     

上海市河道底栖动物群落结构与环境因子的关系

为研究上海市河道底栖动物的空间分布、指示物种及其与环境因子的相互关系,对上海市8区县河道的总氮(TN)、总磷(TP)、高锰酸盐指数(COD_(mn))、酸碱度(pH)、温度(t)、溶解氧(DO)、叶绿素a(Chla)、盐度(Sal)等8个常见的环境因子进行监测分析,并对底栖动物的空间分布、种类数、生物量开展调查与数据分析。结果表明:不同种类的底栖动物对环境的适应性及敏感型不同,8种环境因子中pH、溶解氧、总氮、盐度对底栖动物种类的影响较大,是影响河道底栖动物空间分布及生物量的主要影响因子;霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)、苏氏尾腮蚓(Branchiura sowerbyi)、巨毛水丝蚓(Limnodrilus grandisetosus Nomura)与总氮、总磷、高锰酸盐指数、叶绿素a相关性较大,是上海市河道水体重度富营养化的指示物种;疣吻沙蚕(Tylorrhynchus heterochaetus)、锯齿新米虾(Neocaridina denticulatedenticulata)、日本旋卷裸蠃蜚(Curup Hiurn volurutur)与水体溶解氧显著相关,与总氮、总磷、高锰酸盐指数呈显著负相关,可以作为上海市河道水体轻度污染的指示物种;环境因子对底栖动物的影响是多因子影响的综合反应,不同环境因子的交互影响决定了底栖动物的空间分布和生物量,因此,底栖动物群落结构和空间分布对环境因子具有直观的反映作用。     

纳米材料对底栖动物的毒性效应研究进展

随着纳米技术的飞速发展,纳米材料被广泛应用于各个领域,在纳米材料生产运输、使用以及使用后的废弃过程中,纳米材料不可避免地会被释放到环境中。一旦纳米材料进入到水体,它们会经过一系列的迁移转化最终沉降在底泥中,并可能会对底栖动物产生潜在毒性效应。笔者重点总结和归纳了不同类型的常见人工纳米材料对底栖动物的毒性效应与其暴露环境和纳米材料自身物理化学特性的关系,发现在不同的毒性评价指标包括筑穴行为、生存率、发育繁殖、摄食率以及生物累积效应中,生物累积是底栖动物对纳米材料反应最为灵敏的评价指标。同时,底栖动物对纳米材料的生物累积不仅与纳米颗粒的大小和聚集程度有关,而且也与生物体内的消化微环境和和消化过程(pH、消化速率、同化效率和肠道的停留时间)相关。在归纳总结基础上,提出了完善纳米水生生物毒性效应研究的建议。     

汾河上中游流域大型底栖动物群落特征及其多样性评价

为探究汾河上中游流域大型底栖动物群落特征,研究了汾河上中游流域17个采样点位的大型底栖动物物种组成、空间分布、与水质环境因子的关系及其多样性.研究结果表明,汾河上中游流域共鉴定出大型底栖动物4门6纲25科,共37(属)种,且不同采样点位大型底栖动物的种类、生物密度和生物量具有明显的空间异质性;水质环境因子对汾河上中游流域大型底栖动物的影响大小排序为DO>TP>CON>NH₃-N>TN>pH>BOD₅,不同种类大型底栖动物的主要水质影响因子不同;汾河上中游流域17个采样点中,大型底栖动物多样性最好为"一般"等级,占总采样点位的29%,"较差"等级采样点位占41%,"差"等级采样点位占30%,汾河上中游流域大型底栖动物的多样性综合评价为"较差"等级.     

季节性冻融期长白山森林溪流中凋落叶N、P的释放动态

冬季河床凋落叶作为寒冷区森林溪流的主要能量来源,其元素释放动态是土壤-水体营养元素流动的关键纽带,并可能受到凋落叶质量、底栖动物与季节性冻融过程的影响。为了解凋落叶在季节性冻融过程中的分解过程、元素动态及底栖动物在该过程中的作用,以长白山森林源头溪流河岸带代表性植物色木槭(Acer mono)和蒙古栎(Quecus mongolica)为研究对象,采用凋落叶分解袋的方法,分别研究了有无底栖动物定殖的(5 mm和0.3 mm孔径)凋落叶袋中凋落叶的分解动态及N、P元素的动态特征。结果表明:(1)低温条件下,色木槭仍维持较快的分解速率(0.015 2±0.003 0) d-1,蒙古栎维持中速分解速率(0.006 4±0.001 7) d-1;(2)底栖动物显著促进了凋落叶的质量损失(P0.05),其对色木槭凋落叶分解的贡献高于蒙古栎,表明底栖动物对凋落叶的摄食分解具有一定的选择性,其更倾向于选择分解快的高质量凋落叶;(3)冻融期分解过程中蒙古栎凋落叶N元素表现为富集-释放-释放,而色木槭凋落叶N元素在各个时期均表现为释放现象,2种凋落叶P释放动态一致;(4)底栖动物显著促进了凋落叶越冬分解过程中N、P元素的释放(P0.05);(5)从不同时期的失质量速率及元素释放率可见,底栖动物对凋落叶分解及元素释放动态的主要作用出现在冻结期。     

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。     

滇池流域入湖河流水文形貌特征对丰水期大型底栖动物群落结构的影响

河流水文形貌特征,作为决定物理生境的重要因子,与大型底栖动物群落关系密切。了解水文形貌特征对大型底栖动物的影响,对于完善环境因子对大型底栖动物群落影响研究具有重要意义。论文以滇池流域大型底栖动物群落为研究对象,旨在识别与流域大型底栖动物群落结构变化密切相关的河道水文形貌因子和河岸带水文形貌因子,并解析两类因子对底栖群落的相对影响。基于2012─2013年滇池流域55个河段大型底栖动物群落和水文形貌变量数据,利用典范对应分析(Canonical correspondence analysis,CCA)和偏典范对应分析(Partial canonical correspondence analysis,p CCA)识别影响大型底栖动物群落结构的关键因子并探讨河道水文形貌和河岸带水文形貌因子的相对重要性。结果显示,影响大型底栖动物群落结构的关键河道水文形貌因子为底质组成、河道人工化情况、河道坡降和水温,总解释量为21.6%;影响大型底栖动物群落结构的关键河岸带水文形貌因子为林地比例和其它用地比例,总解释量为9.2%。研究结果表明,河道水文形貌因子比河岸带水文形貌因子对于大型底栖动物群落结构特征的影响更为重要,这对于提高湖泊流域生物监测水平、优化水生态系统健康评价和保护底栖动物多样性具有重要意义。     

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。     

河北昌黎海域大型底栖动物群落特征及青岛文昌鱼资源现状

于2017年春季(5月)和夏季(8月)对河北昌黎黄金海岸国家级自然保护区海域大型底栖动物群落特征及青岛文昌鱼(Branchiostoma belcheri tsingtauense)资源现状进行调查。结果表明,春夏两季分别鉴定出大型底栖动物56和50种,种类组成皆以环节动物为主;大型底栖动物平均栖息密度为87.11 m~(-2),平均生物量为11.13 g·m~(-2);青岛文昌鱼平均栖息密度为31.36 m~(-2),平均生物量为1.44 g·m~(-2),体长为0.50～4.45 cm,Ⅱ、Ⅲ龄青岛文昌鱼占优势地位,体重为0.3～109.4 mg,优势体重组为20～40和0～20 mg,昌黎海域青岛文昌鱼个体偏小,与历史资料对比发现,青岛文昌鱼资源量正在逐年减少。春夏两季大型底栖动物多样性指数变化趋势相似,Shannon-Wiener多样性指数平均值显示该海域大型底栖动物生境一般;采用Bray-Curtis相似性系数聚类分析和多维排列尺度(MDS)分析相结合的方法研究春夏季大型底栖动物群落结构,结果表明春季可分为5个群组,夏季可分为2个群组,群组组成差异较大。