贵州草海喀斯特高原湿地水环境中典型抗生素的分布特征

为了初步探讨喀斯特地貌草海湿地环境中抗生素的污染水平、空间分布特征和生态风险,采用固相萃取和高效液相色谱-串联质谱法研究了地表水和沉积物样品中34种典型抗生素的含量水平,并通过风险商值法(RQ)进行生态风险评估.结果表明,33种抗生素在地表水中均有不同程度的检出,磺胺类、喹诺酮类、大环内酯类、氯霉素类和其他类抗生素的平均浓度分别为50.5 ng·L~(-1)、43.2 ng·L~(-1)、22.6 ng·L~(-1)、15.9 ng·L~(-1)和1.66 ng·L~(-1).喹诺酮类在沉积物中检出浓度最高,平均浓度为282 ng·g~(-1)且高于地表水.在空间分布上,地表水呈现上游入湖口平均浓度(379 ng·L~(-1))高于下游出湖口平均浓度(50.4 ng·L~(-1));草海近岸区南侧沉积物中抗生素浓度高于湖心区和近岸区北侧.风险评估结果表明,单一抗生素SD、NOR、SAR、CTM、ROX和LIN等物质的RQs大于1呈高风险,SMX、SG、CIP、OFL、ENR和ERY等6种抗生素RQs在0.1≤RQs1之间,呈中度风险;SMZ、SPD、FF和CAP等抗生素的RQs小于0.1;抗生素联合风险显示湖心区、南岸区以及出湖口呈现中度风险,其他近城市排污口呈高风险,抗生素联合风险商值明显高于单一抗生素的风险商值.整体看来,人类活动强度与草海水环境中抗生素的污染程度密切相关.     

贵州草海湿地空心莲子草入侵迹地植物群落结构数量特征

草海湿地是中国西南地区极为重要的喀斯特高原高寒湿地生态系统,也是中国黑颈鹤(Grus nigricollis)等珍稀水鸟重要的越冬场所之一。空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)已在草海环湖消涨区、航道、码头等地形成入侵趋势,造成湿地植物群落物种多样性降低、破坏湿地生态系统稳定,严重威胁草海湿地生态安全。本研究选择贵州草海湿地空心莲子草入侵迹地植物群落作为研究对象,采用标准样地调查法分别在草海湿地上游、中游、下游设置轻度、中度、重度调查样点,对空心莲子草入侵迹地植物群落组成种类、种群密度、重要值等数量特征进行分析,提出空心莲子草清除后湿地植物群落培育方向,为草海湿地入侵植物迹地修复提供参考。研究结果表明,(1)草海湿地空心莲子草入侵迹地植物群落包括9个科,15种植物,其中禾本科(Gramineae)植物4种,莎草科(Cyperaceae)植物3种,蓼科(Polygonaceae)植物2种,菊科(Asteraceae)、苋科(Amaranthaceae)、香蒲(Typhaceae)、睡菜科(Menyanthaceae)、唇形科(Labiatae)、木贼科(Equisetaceae)植物各1种。(2)草海湿地上游入侵迹地植物群落总密度随入侵程度增加呈升高趋势,而草海湿地中游和下游入侵迹地植物群落密度随入侵程度增加呈降低趋势。(3)空心莲子草入侵迹地次优种、伴生种均以禾本科的李氏禾(Leersi ahexandra)、茭白(Zizania latifolia),莎草科的水葱(Scirpus validus)、荆三棱(Scirpus fluviatilis)为主。空心莲子草清除后的植物群落培育应以李氏禾、水葱、荆三棱、茭白为主要建群种。     

兴隆湖水生态修复前后浮游动物群落演变及水质评价

为了探究成都兴隆湖水生态修复前后浮游动物群落结构特征及水体富营养化水平关系,于2020年9月、2021年9月、2022年9月分别对兴隆湖浮游动物进行了调查研究,结果显示：1)浮游动物现存量评价结果在2021年9月生态修复完成初期富营养化情况较2020年9月生态修复前有所加重,但在2022年9月生态修复一年后,水体的营养程度得到有效控制,营养类别达到了贫营养状态;2)生物多样性指数显示,在修复完成初期,各项生物指数均有所下降,在生态修复一年后,又出现上升趋势,这也与现存量显示的营养状况变化相同;3)湖泊富营养化分级评价标准指示兴隆湖在修复前为中度富营养,修复后为轻度富营养。     

贵州草海人工湿地系统硝化-反硝化作用研究

人工湿地作为新兴的污水生态处理技术在村镇污水处理中得到广泛使用,系统中氮去除的最主要途径是微生物的硝化-反硝化作用。研究湿地污水处理系统微生物硝化-反硝化作用,对湿地污水处理工艺的优化及运行管理具有重要意义。2013年分春、夏、秋、冬四季对贵州草海污水湿地处理工程进行采样,研究了长期运行的湿地污水处理系统中氮循环菌数量、硝化-反硝化作用时空分布特征和系统内氮的空间分布规律。结果表明,草海污水人工湿地处理系统对TP和COD的处理效果较好,去除率分别达到57.8%和80.8%,但对TN和NH_4~+-N的去除率仅为43.3%和38.6%;硝化-反硝化作用在草海人工湿地系统中同时发生,硝化作用强度为0.9 mg·kg~(-1)·h~(-1),反硝化强度为30.5 mg·kg~(-1)·h~(-1),反硝化强度是硝化强度的30倍;硝化-反硝化作用在季节上均表现为夏季最高、春季最低,水平空间上呈逐级降低趋势;硝化-反硝化作用强度与总氮去除率呈现显著负相关(P0.05);4类脱氮细菌中,氨化细菌数量最大,高达10~9 MPN·g~(-1),反硝化菌次之,亚硝化菌最低,仅10~2 MPN·g~(-1);脱氮细菌数量与总氮去除率相关性不显著,脱氮过程可能受亚硝化菌的限制。总之,由于长期运行的人工湿地系统缺乏氧气,导致反硝化作用远大于硝化作用,硝化-反硝化作用的失衡最终影响湿地脱氮效率。因此,针对长期运行的人工湿地系统可以通过强化供氧促进硝化作用从而提高湿地脱氮效果。     

滆湖后生浮游动物群落结构研究

为了解滆湖浮游动物群落现状,于2009年5月至2010年3月对滆湖后生浮游动物群落结构特征和物种多样性进行调查.结果显示,滆湖后生浮游动物为100种,轮虫25属52种,枝角类12属21种,桡足类14属27种.后生浮游动物优势种主要有萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)、角突臂尾轮虫(Brachionus angularis)、针簇多肢轮虫(Polyarthra trigla)、桡足幼体(copepodid)和长额象鼻潘(Bosmina longirostris).后生浮游动物年均密度为1572 L-1,轮虫数量占后生浮游动物总数的98.7％,后生浮游动物密度以春季为最大.后生浮游动物年均生物量为2.34 mg·L-1,生物量以夏季为最大,枝角类生物量与桡足类密度间呈极显著正相关(r=0.516,P＜0.01),轮虫生物量与桡足类生物量间呈显著负相关(r=-0.517,P＜0.05).滆湖后生浮游动物的密度和生物量随季节变化明显,各季节密度由大到小依次为春季、夏季、秋季和冬季,生物量由大到小依次为夏季、春季、秋季和冬季;后生浮游动物Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数值表明滆湖水体处于轻-中污染状态.     

黄浦江浮游动物群落结构及其与环境因子的关系

为探究上海黄浦江枯水期和丰水期浮游动物群落结构及其对环境的指示作用,于2013年11月和2014年7月分别对黄浦江11个断面(82个采样点)进行了调查分析。共鉴定出浮游动物109种,其中原生动物35种(占总种类数的32%),轮虫33种(30%),枝角类18种(17%),桡足类23种(21%)。浮游动物丰度变化范围为1 671.8~70 428.4 ind.·L~(-1),生物量变化范围为0.26~14.97 mg·L~(-1)。丰水期浮游动物的丰度及生物量约为枯水期的2倍。聚类分析显示,枯水期与丰水期各个站点的浮游动物群落结构相似性不一致,枯水期可分为5个类群,丰水期为3个类群。相关性分析表明,原生动物密度与氨氮呈显著负相关;轮虫密度与总磷呈显著正相关,与叶绿素呈极显著正相关;枝角类密度与叶绿素呈极显著正相关,与氨氮呈显著正相关;桡足类密度与叶绿素和水温均呈极显著正相关。由此表明,黄浦江浮游动物的群落结构与水温、叶绿素以及水体的营养状况关系密切。淡水麻铃虫(Leprotintinnus fluviatile)、淡水筒壳虫(Tintinnidium fluviatile)、广布多肢轮虫(Polyarthra vulgaris)、脆弱象鼻溞(Bosmina fatalis)、微型裸腹溞(Moina micrura)、桡足幼体(Copepodid)、无节幼体(Nauplii)、台湾温剑水蚤(Thermocyclops taihokuensis)和球状许水蚤(Schmackeria forbesi)等9个种的存在与否以及是否成为水体的优势种可以作为评定黄浦江等河流水体富营养化水平高低及污染程度轻重的指示物种。该研究可为后期对黄浦江的生态监测及水域生态修复提供理论基础,同时可为未来黄浦江水环境质量、水生态现状及其演变趋势的评价提供参考依据。     

富集培养下的若尔盖高原湿地低温纤维素降解细菌群落结构

若尔盖高原湿地常年低温,泥炭沼泽土分布广泛,为了解该特殊生境中的低温纤维素降解菌群落结构,将采自3个乡(阿西茸、黑河、达扎寺)的泥炭沼泽土样品于10℃条件下富集培养于羧甲基纤维素钠(CMC-Na)液体培养基中,用3,5-二硝基水杨酸(DNS)法测定纤维素酶活性,并利用变性梯度凝胶电泳技术(Denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)分析原始土壤样品和富集培养系中的细菌群结构.酶活测定结果表明,低温富集传代过程中,3个地区样品的相对酶活均随着培养代数的增加而增加,第3代的相对酶活最高,为25.5 U.DGGE分析表明:相对于原始土壤样品,富集系中的微生物菌群变简单;不同富集代数间,阿西茸乡样品细菌群落结构随传代次数增加而增加,而黑河乡和达扎寺乡样品表现为减少.对DGGE图谱条带序列的系统发育分析表明,富集培养系中的细菌属于α-变形菌纲(α-proteobacteria)、β-变形菌纲(β-proteobacteria)、γ-变形菌纲(γ-proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)等类群.本研究结果揭示若尔盖高原湿地泥炭沼泽土低温纤维素降解菌种群丰富,具有潜在工业开发应用前景.(图3表2参35)     

贵州草海湿地农田渠系水质空间分异特征及影响分析

为了解草海湿地农田渠系水质现状、空间分异特征及影响因素,于2011年秋季对草海湿地进行大空间尺度的采样,分析了氮磷等理化指标,采用单因子污染指数法和营养状态指数法分别对农田渠系水质和湖泊营养状态进行评价.结果表明,草海湿地农田渠系水质污染严重,多数水质为V类或劣V类,总氮和溶解氧是水体中的主要污染因子;上游水质劣于下游,尤其是上游靠近县城区域的水质最差;多等级排水渠系对氮磷具有一定的截留作用,干渠V级水质好于低级渠系水质;不同的土地利用方式对水质的影响不同,城镇用地>集中式村落>农田;草海湿地水体上、中、下游营养水平分别为中度富营养、轻度富营养和中营养,外源污染物的累积和湖泊营养水平的提高导致其沼泽化,而流域不合理的土地利用结构加剧了沼泽化的进程.     

贵州草海岩溶湿地沉积物磷的赋存特征及释放风险

磷是淡水水体富营养化关键性限制因子之一.本研究采用化学连续提取法,分析贵州草海岩溶湿地不同水位下沉积物总磷(TP)与不同形态磷含量及分布特征,试图揭示水位抬升对草海沉积物磷释放风险的影响.结果表明:草海沉积物总磷(TP)含量在206.30—577.30 mg·kg~(-1)之间,均值为378.60 mg·kg~(-1),在水位梯度下呈两端高中间低分布特征;磷形态组成以有机磷(Or-p)为主,自生钙磷(ACa-p)、碎屑钙磷(De-p)和闭蓄态磷(Oc-p)次之,交换态磷(Ex-p)、铝磷(Al-p)和铁磷(Fe-p)为最低,即草海沉积物磷活性以潜在释放和非活性为主,活性部分比重较低;活性磷(Act-p)含量在不同水位梯度下分布变化不大,潜在释放磷(Or-p)含量沿着水深加大呈逐渐增加趋势,非活性磷(Ina-p)含量稳定并与水位无明显相关性;可见,草海水位抬升将不会显著增加沉积物磷的直接释放风险,但会积累一定水平的潜在磷释放风险.     

贵州草海湿地不同水深梯度下沉积物铁形态分布特征

为了研究水文条件对湿地沉积物中铁赋存形态分布的影响,采用Tessier五步连续提取法对贵州草海不同水深梯度下沉积物中铁各形态进行研究.结果表明,草海湿地沉积物中总铁含量在22.8—46.2 g·kg~(-1)之间,平均值为37.06 g·kg~(-1),随着水深升高整体呈下降趋势.草海湿地沉积物中,各形态铁含量大小为残渣态(RES-Fe:7.16—41.22 g·kg~(-1))有机结合态(OM-Fe:1.68—13.94 g·kg~(-1))铁锰氧化物结合态(RED-Fe:2.29—6.96 g·kg~(-1))碳酸盐结合态(CARB-Fe:0.004—0.095 g·kg~(-1))可交换态(EXC-Fe:0.002—0.004 g·kg~(-1));各形态铁含量对水深变化响应不一致,RES-Fe、EXC-Fe和Tot-Fe含量随水深加深而减少,RED-Fe和OM-Fe含量随水深加深而增高,CARB-Fe含量无明显变化规律;水文条件影响铁形态组成,季节性积水的S1和S2样点铁含量较高,仅以RES-Fe为主,占总量的87%—91%,而积水较深且长期淹水的S3和S4铁含量较低,以OM-Fe和RES-Fe为主,二者之和占总量的81%—85%.湿地沉积物中铁含量及其形态组成分布会因为水深变化而不同,铁的生物有效性也会因此发生改变,抬升水位有利于提高铁的生物有效性.     

草海国家级自然保护区冬季主要水鸟群落结构与生境的关系

于2011年12月至2012年2月对草海湿地国家级自然保护区冬季主要水鸟进行调查,结果表明:(1)共记录草海主要越冬水鸟30种,隶属于6目10科17属,区系上以古北型与全北型居多;(2)雁形目水鸟种类与数量均占优势,白骨顶(Fulica atra)、赤颈鸭(Anas penelope)、斑头雁(Anser indicus)、赤麻鸭(Tadorna ferruginea)、赤膀鸭(Anas strepera)5种水鸟优势度均达10%以上,黑颈鹤(Grus nigricollis)和灰鹤(Grus grus)等珍稀水鸟也具一定的种群数量;(3)5种草海典型生境栖息的水鸟种类与数量存在显著差异(Kruskal-Wallis H Test:n=30,!2=16.1893,P=0.003),浅水区是水鸟多样性最丰富的区域,多样性指数(H'=1.079)和均匀性指数(J'=0.804)均最高,而耕地最低(H'=0.345;J'=0.493);(4)群落聚类显示,草海主要水鸟可分为7类伴生群落,不同群落在不同生境中分布存在一定差异。     

深圳湾浮游动物的群落结构及季节变化

2008年2月、5月、8月和11月分别对深圳湾浮游动物进行了周年的季节调查,结果共检出浮游动物38种和浮游幼体13类,其中原生动物2种,腔肠动物4种,介形类1种,桡足类22种,软甲类3种,毛颚类3种,被囊类1种,多毛类2种,浮游幼体（包括仔鱼）13类。年均丰度和生物量分别为406.7 ind.m-3和764.0 mg.m-3,高峰均位于夏季,低谷分别位于冬、春季。种类数（包括浮游幼虫）秋季最多为43种,夏季次之为30种,冬季最少仅23种。主要优势种为太平洋纺锤水蚤Acartia pacifica、刺尾纺锤水蚤Acartia spinicauda、短角长腹剑水蚤Oithona brevicornis、双生水母Diphyes chamissonis、卡玛拉水母Malagazzia carolinae、蔓足类幼体和桡足幼体等。多样性指数和均匀度年均值分别为2.568和0.526。回归分析表明浮游动物丰度和生物量与各环境因子之间存在明显的相关性,但有季节变化。     

阜阳城区水体浮游动物周年结构特征及其与水质评价

为研究阜阳城区各水体浮游动物结构特征、多样性水平以及各水体浮游动物的生物量与主要水质指标的相关性,于2011年3月到2012年2月设点采样并进行分析。结果:各水体浮游动物密度有一致特征,一年中分别在4—5月和10月出现高峰,相应密度高峰后一个月左右生物量也出现高峰;与水质检测结果对照,浮游动物密度年平均值大的水域污染明显,相应多样性指数、丰富度指数及均匀度指数都低,而浮游动物密度年均值相对小的水体污染较轻,相应多样性指数、丰富度指数及均匀度指数都高;相关分析表明,浮游动物生物量与相应水体检测指标(CODCr、BOD、DO、TP、NH3-N)显著相关。结论:阜阳城区各水体浮游动物生物量与水体污染程度关系明显,水体水质可凭相应浮游动物生物量来评价,但水生态环境受多种因素的影响,情况复杂,综合分析各层面因素便于得出客观结论。     

引滦工程上游浮游动物及其水质评价

对引滦入津输水工程沿线上游水域进行浮游动物种类区系组成、生物量及分布的调查研究。结合历史资料和国内相似水体研究结果并辅以生物多样性指数的分析,对调查水域进行了水生态环境质量评价。结果表明,调查水域整体上可初步划定为贫营养型向中营养型过渡类型,水质状况尚好。但调查水域下游的潘家口和大黑汀水库网箱养鱼的发展一定程度上影响了局部水域,由此引起的水体富营养化趋势应引起足够的重视。     

黄河三角洲湿地土壤微生物群落结构分析

采用末端限制性片段长度多态性分析(T-RFLP)技术和16S rDNA克隆文库的方法,分析了黄河三角洲滨海湿地土壤不同深度细菌和古菌的群落结构.研究表明,随着深度的增加,细菌群落的多样性下降,而古菌群落多样性则有上升的趋势,且土壤的细菌和古菌群落结构都呈现出规律的层状分布.该土壤包括各种硫酸盐还原菌、产甲烷古菌、光合细菌等丰富的细菌和古菌资源.图5参27     

连云港海州湾海洋牧场浮游动物群落结构及其与环境因子的关系

为了解海州湾海洋牧场浮游动物群落结构季节性变化特征及其与环境因子的关系,分别于2015年春(5月)、夏(8月)、秋(10月)进行了3个航次的调查,共鉴定出浮游动物29种,其中,节肢动物门最多,有20种,毛颚动物门4种,腔肠动物门3种;桡足纲及甲壳纲浮游动物为当地主要种类。海州湾海洋牧场秋季浮游动物种类数达16种,大于夏季(10种)和春季(8种)。人工鱼礁区各个季节的浮游动物群落丰度与对照区无显著差异(P0.05),春、夏两季的浮游动物群落种类数无显著区域性差异(P0.05),而秋季对照区浮游动物种类数显著高于人工鱼礁区(P0.05)。海州湾海洋牧场浮游动物夏季种类数显著高于春季(P0.05);秋季浮游动物丰度显著低于春、夏两季(P0.05)。人工鱼礁区和对照区的Shannon-wiener多样性指数均在夏季达到最大值,分别为1.571和2.107,春季最小,为0.380和0.554;而均匀度则在秋季达到最大值,分别为0.214和0.224,且春季浮游动物群落结构与夏、秋两季相似度较低,夏、秋两季群落结构更复杂。典范对应分析结果表明,影响浮游动物群落丰度及分布的主要因素为海表温度(SST)、生物需氧量(BOD_5)、叶绿素(Chl-a)、溶解氧浓度(DO)和部分营养盐(SiO_3~(2-)-Si、NO_3~--N和PO_4~(3-)-P),且影响因素存在季节性差异。浮游植物群落丰度也是影响浮游动物群落丰度及分布的重要因素之一。     

酸性河流中浮游动物群落分析

为研究浮游动物对广东大宝山矿区外排酸性废水的响应,以评估周边及下游水域的水生态环境现状,于2010年9月采样调查了广东大宝山矿区周边河流的浮游动物状况,对比分析了受矿山酸性废水影响严重的水域与影响较小的水域浮游动物的种类组成、丰度、生物多样性指数及均匀度等指标差异,并探讨了浮游动物群落与环境因子之间的关系.结果表明,检出的46种浮游动物中轮虫类种类最多,有24种,枝角类和桡足类分别为10种和9种,原生动物仅有3种.其中受污染较为严重的受损组(S1~S3)几乎未发现浮游动物,臂尾轮虫和异尾轮虫在相对受污染影响较小的恢复组(S4~S7)占有较大优势.调查得到的浮游动物最大丰度及生物量分别为378.26 ind./L和1.990 1 mg/L.相关分析表明,pH、总氮、氨氮、高锰酸盐指数(CODMn)、硅酸盐及重金属铅和铬等环境因子对浮游动物群落分布影响显著.     

河蟹生态养殖池塘后生浮游动物群落结构及水质生态学评价

为研究河蟹生态养殖池塘后生浮游动物群落结构及水体健康状况,于2017年5—10月在江苏省宜兴市高塍镇滆湖渔场河蟹生态养殖池塘和池塘进水处进行采样,对后生浮游动物进行种类鉴定和定量分析,并采用生物多样性指数对水体进行生态学评价.调查共发现49种后生浮游动物,包括22种轮虫类、15种枝角类和12种桡足类.轮虫类的壶状臂尾轮...     

景观人工湿地微生物群落结构的季节变化

采用PCR-DGGE技术对梦清园人工芦苇湿地不同季节的细菌群落变化进行了研究。结果表明,随着水体流动和季节更替,人工湿地中优势细菌一直在变化。测序结果显示芽孢杆菌在系统中较占优势,4个季节里都可以检测出来。恶臭假单胞菌在春夏秋3季比较有优势,而冬天枯草芽孢杆菌比较适合在该芦苇湿地中生存。经湿地处理后,水体细菌群落的多样性下降,相似性升高,部分细菌被淘汰出水体,但适应的细菌生长较快,整体细菌数量上升。对底泥的研究中,随运行时间的增加,进水口与出水口的细菌相似性分别下降,且进水口的相似性下降要明显快于出水口。