洞庭湖近30年大型底栖动物的群落演变

1988─2013年洞庭湖共记录大型底栖动物229种,隶属于4门7纲,其中软体动物门84种,线形动物门1种,寡毛纲28种,昆虫纲105种,蛭纲7种,甲壳纲4种。洞庭湖所存物种主要是水生昆虫和软体动物,分别占全湖种类的45.9%和36.7%,而寡毛类、蛭纲和甲壳纲分别只占12.2%、3.1%和1.7%。2000─2013年底栖动物的平均物种数(49种)明显低于1988─2000年(58种),水生昆虫的种类数下降最为显著。1988─2013年底栖动物的平均密度为249 ind·m-2,其中寡毛类密度为38 ind·m-2,水生昆虫密度为80 ind·m-2,软体动物密度为94 ind·m-2,分别占总密度的15.1%,32.0%和37.8%。近30年洞庭湖底栖动物优势种发生了较大程度的变迁,相对较为耐污的种类成为了优势种,如环棱螺(Bellamya sp.)、齿斑摇蚊(Stictochironomus sp.)和苏氏尾鳃蚓(Branchiura sowerbyi)。洞庭湖软体动物资源较为丰富,尤其是南洞庭湖,特有物种较多,但大部分处于濒危状态,洞庭湖的双壳类优势种由大型的蚌类演变为小型的河蚬。近30年来分析表明底栖动物种类数和密度与水体总氮(TN)和综合营养状态指数(∑TLI)都呈显著负相关,洞庭湖尤其是东洞庭湖的富营养化对大型底栖动物群落产生了明显的影响。     

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.     

洞庭湖主要入湖口表层沉积物重金属分布特征与生态风险评价

尽管针对洞庭湖沉积物中重金属的研究工作较多,但缺乏针对其主要入湖口的研究。基于2014年12月和2015年6月对洞庭湖主要入湖口表层沉积物中重金属调查,分析了重金属含量的时空分布特征,并采用一致性沉积物质量基准法对其生态风险进行了评价。结果表明,Cd、Hg、As、Cu、Pb和Zn的平均含量分别为3.27、0.190、27.10、39.8、38.0和157.8 mg·kg-1,其大小顺序为ZnCuPbAsCdHg,Cd和As含量出现超过土壤环境质量三级标准的现象,是主要的重金属污染物。Cd、As、Pb和Zn等4种重金属含量的最高值均出现在湘江入湖口,Cu含量的最高值出现在资水入湖口,Hg含量以沅江入湖口最高,除Pb外,其他5种重金属在湘江和资水入湖口的含量均大于平均值,表明湘江和资水入湖口污染较为严重;汛期与非汛期6种重金属的含量均无显著性差异(P0.05)。6种重金属生态风险大小顺序为AsCdZnPbCuHg,各入湖口生态风险大小顺序为湘江入湖口资水入湖口沅江入湖口汨罗江入湖口澧水入湖口长江"三口"新墙河入湖口,其中湘江和资水入湖口为较高生态风险,其他入湖口为较低生态风险。入湖河流是洞庭湖湖体沉积物重金属污染的主要来源,在一定程度上,入湖河流沉积物中重金属的含量对洞庭湖湖体沉积物中重金属污染状况起着决定性作用,因此,洞庭湖流域重金属污染防控应以入湖河流为主,其中尤以湘江和资水为重点。     

黑石礁岩相潮间带大型底栖动物营养级结构特征研究

为探究黑石礁岩相潮间带大型底栖动物类群间的营养结构特征,于2021年4月在黑石礁岩相潮间带采集了受人为干扰(S1)和自然生境保持良好(S2)2个采样点的大型底栖动物样品,采用δ¹³C和δ¹⁵N稳定同位素分析法,对样品的碳、氮稳定同位素特征进行了测定和分析。结果表明：采样点S1底栖动物的δ¹³C、δ¹⁵N值变动范围分别在-20.04‰～-18.63‰和6.30‰～11.05‰,采样点S2底栖动物的δ¹³C、δ¹⁵N值变动范围分别在-19.96‰～-13.71‰和6.28‰～14.62‰。S1底栖动物营养级范围为2.00～3.40,S2底栖动物营养级范围为2.00～4.45,表明受人为扰动的潮间带生物营养级均值较低,营养级层次较短。由δ¹⁵N值计算所得的营养级图分析可知,黑石礁岩相潮间带初级消费者主要为滤食性双壳类及杂食性的腹足类,次级消费者主要为植食性多板类、甲壳类及肉食性虾虎鱼类。     

桑沟湾大型底栖动物的次级生产力

根据2009年夏季和冬季在桑沟湾9个大面站进行的大型底栖动物定量采集样品资料,利用Brey(1990)的经验公式对调查海区进行了大型底栖动物丰度、生物量、次级生产力和P/B值的研究计算.结果表明,该海域大型底栖动物年平均丰度为1 226.7 ind m-2,年平均生物量为3.62 g(AFDW)m-2,年平均生产力为4.76 g(AFDW)m-2 a-1,P/B值平均为1.45 a-1.调查期间由湾口到湾底,次级生产力呈明显的梯度升高.相关分析表明,水深和水温是影响次级生产力的重要环境因子.通过比较,发现桑沟湾大型底栖动物次级生产力与南黄海相近,高于东海、长江口和深沪湾,低于渤海、胶州湾、大亚湾和海坛海峡;P/B值低于长江口、海坛海峡和深沪湾,高于其它海区,说明桑沟湾大型底栖动物群落中,个体小、生活史短、代谢快的种类所占比例低于海坛海峡和深沪湾,高于其它海区.图2表3参25     

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。     

东洞庭湖及其入湖口水域表层沉积物中重金属的分布特征与生态风险

为了解东洞庭湖及其入湖口表层沉积物中TI、Sb等重金属的污染特征,对9个采样断面表层沉积物中TI、Sb、Hg、Cd、As、Pb、Cu、Ni、Co、Cr、V、Mn和Zn等13种重金属的含量、空间分布特征、来源进行了分析,并对其生态风险进行了评价。研究结果表明,沉积物中13种重金属的平均质量分数在0.180~762 mg·kg~(-1)之间,其质量分数大小为MnZnVCrPbCuNiAsCoCdSbTIHg。湘江(S1)和汨罗江(S2)入湖口以及鹿角(S4)、东洞庭湖(S6)、岳阳楼(S7)和洞庭湖出口(S9)表层沉积物中重金属污染较严重,各重金属具有相同的来源或产生了复合污染。第一主成分(PC1)主要源于湘江和汨罗江来水,湘江起主导作用;V主要源于湖区周边污染。地累积指数评价得出:沉积物中各重金属的污染程度顺序为CdHgPbAs=ZnSbVCuMnTICoNiCr,整个研究区(I_(tot)=5.74)面临严重污染。潜在生态风险指数(E_r~i)表明各重金属的生态风险大小为CdHgSbTIAsPbCuNiCoVCrZnMn;沉积物中13种重金属的RI值介于217.9~1968之间,平均值为555.1,整个研究区属"重度"生态风险,主要风险污染物为Cd和Hg,其次为TI和Sb。各采样点的生态风险大小顺序为S1S6S9S7S4S2S5(扁山)S8(大小西湖)S3(新墙河)。研究表明,湘江入湖口(S1)面临"严重"生态风险,鹿角(S4)至洞庭湖出口(S9)水域面临"重度"生态风险,S1、S4、S6、S7和S9已成为了潜在生态风险区域。     

长江口潮间带大型底栖动物次级生产力及其影响因子

根据2010年8月至2011年5月在崇明东滩潮间带进行的大型底栖动物定量采集样品资料,利用Brey(1990)的经验公式分析了调查区域内大型底栖动物栖息密度、生物量、次级生产力和P/B值.结果表明:以去灰干质量(AFDM)计,5月、8月和11月总平均栖息密度、总平均生物量、总平均次级生产力和总平均P/B值分别为637.83 ind m-2、6.82 gm-2、6.71 g m-2a-1和1.01 a-1.纵向梯度上,总平均栖息密度、总平均生物量、总平均次级生产力三者大小排序均为东旺沙≥捕鱼港>团结沙.分析表明,潮间带次级生产力受软体动物影响明显,其中河蚬(Corbicula fluminea)、黑龙江河蓝蛤(Potamocorbula amurensis)、缢蛏(Sinonovacula constricta)、光滑狭口螺(Stenothyra glabra)、泥螺(Bullactaexarata)和中华拟蟹守螺(Cerithidea sinensis)这6种优势种贡献了崇明东滩潮间带65.24%的次级生产力.调查区域总平均P/B值为1.01 a-1,推测东滩大型底栖动物平均一年更替一代,群落结构不稳定,受外界影响较大.运用主成分分析(PCA)对断面环境状况进行分析,显示团结沙生境状况最稳定,捕鱼港次之,东旺沙最剧烈.对次级生产力影响因子进行相关性分析,发现除生物量、栖息密度外,水体总氮、总磷对其也存在较大影响.采用典范对应分析(CCA)解析断面各季节大型底栖动物群落次级生产力与环境变量的关系,显示断面群落次级生产力环境影响因子不尽一致,东旺沙影响因子为Sal、TP、TOC及DO;捕鱼港影响因子为TN、TOC、Chla及DO;团结沙生境状况极稳定,受环境因子影响极小,分析其次级生产力影响因子可能更偏向于沉积物理化因子.     

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.     

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。     

寿昌江流域及邻近山区溶岩洞穴大型水生底栖动物

灵栖洞、灵山洞、瑶琳洞为浙江西部山区已开发的著名观光溶岩洞穴群，灵栖洞位于寿昌江流域支流小江溪的源头附近，由灵泉、清风、霭云三洞组成，灵山洞由清虚洞、仙桥洞组成．三洞穴群内大型水生动物隶属2门3纲5目11科．灵栖洞大型水生动物群落主要由放逸短沟蜷和掌指米虾组成，灵山洞主要由硬环棱螺、放逸短沟蜷、格氏短沟蜷及水生昆虫幼体组成，瑶琳洞内主要由锯齿新米虾和扁卷螺组成．灵泉洞洞穴有光带主要分布有掌指米虾和放逸短沟蜷，弱光带主要分布有锯齿新米虾、掌指米虾和硬环棱螺，黑暗带主要分布有锯齿新米虾、掌指米虾和扁卷螺，灵泉洞有光带动物种类的多样性、均匀度指数最高，分别为0．9832和0．6109，黑暗带最低，分别为0．0983和0．1418；优势度在黑暗带最高，其值为0．6250．表3参18     

洞庭湖湘江入湖口至出湖口水域表层沉积物中重金属时空分布特征与生态风险

基于2007—2012年连续对洞庭湖湘江入湖口至出湖口水域5个采样点的表层沉积物中Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr和Zn等7种重金属含量分析,对该水域表层沉积物中重金属的时空分布特征进行了探讨,并采用沉积物质量基准法对其生态风险进行了评价.结果表明,Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr和Zn的含量分别为0.54—79.90 mg·kg-1、0.046—0.712 mg·kg-1、15.2—289.0 mg·kg-1、29.0—217.0 mg·kg-1、6.0—246.0 mg·kg-1、65.4—269.0 mg·kg-1和41.4—632.0 mg·kg-1,其大小顺序为ZnCrPbCuAsCdHg;Cd、Hg、As、Cu、Pb和Zn含量沿程总体呈"V"形变化趋势,Cr含量沿程变化较小,重金属含量年际变化较为稳定;As具有较高生态风险,其余污染物具有较低生态风险,不同污染物生态风险的大小顺序为AsCdCrCuPbZnHg,S1和S3具有较高生态风险,其余点位具有较低生态风险,不同点位生态风险的大小顺序为S1S3S5S2S4.     

松花江干流底栖动物与水质相关性分析

生物指标监测可以综合反映水体各种污染物质相互作用的结果,具有综合性强、持续性久、敏感性高等特点,能对现行理化监测无法反映污染综合效应的缺陷进行补充.本文通过对松花江干流水体大型底栖无脊椎动物实际状况的调查与分析,结合典范对应分析(CCA)及BIOENV分析对底栖动物群落与环境因子进行相关性分析得出结论,总磷为研究区域内底栖动物群落变化的主要影响因子.为科学评估松花江流域水污染防治规划的实施效果和让松花江休养生息政策措施的绩效,全面评价流域污染物减排效果提供了生物学依据.     

溪流底栖动物定量与半定量采样法比较研究

溪流底栖动物定量和半定量采样法在个体数、物种数、物种相似性及生物指数方面的比较研究表明:(1)急流生境中,半定量样(踢网)的个体和物种数高于定量样(索伯网);静水-缓流生境中,半定量样(D形网)的个体和物种数一般高于定量样,且物种数有显著差异(z=-2.032,P<0.05).(2)同一样点半定量样(踢网加D形网)与定量样之间的物种相似性(平均为0.68)高于急流生境(0.56)和静水-缓流生境(0.45).(3)同一样点半定量样和定量样单独计算的生物指数值之间无显著差异.建议在应用溪流底栖动物开展水质生物评价时,可用半定量采样法完成野外采样.图4表1参8     

大源渡库区表层沉积物中重金属污染状况

为了了解大源渡库区 (湘江衡阳段 )合坝发电后重金属的污染状况 ,于 1 999年 8月和 2 0 0 0年 8月分别对库区 1 2个断面表层沉积物样品中重金属的含量进行测定 .在以往工作的基础上 ,将合坝发电后重金属的含量与背景值、历史值进行比较分析 ,并用地质积累指数法和潜在生态危害指数法对库区水系的重金属污染和生态危害进行了评价 .1　样品采集与分析本调研共设 1 2个断面 .每个断面设左、右 2个采样点 .采集的样品为 5ｃｍ以内的表层沉积物 .将样品在室温风干 ,研碎 ,过 1 0 0目筛 .用标准方法对样品中的Ｃｒ,Ｐｂ ,Ａｓ,Ｈｇ,Ｃｄ ,Ｃｕ ,Ｚ…     

厦门市水体表层沉积物重金属污染生态风险分析

沉积物是水环境的基本组成部分,其重金属含量常被作为水环境质量的重要指标之一。以厦门市为例探讨了不同城市化区域水体表层沉积物中重金属的分布特征,并采用沉积物地累积指数、Hakanson潜在生态风险指数等方法对重金属Zn、Pb、Cu、Cd、Cr、As、Hg进行环境风险评估。研究结果表明,厦门水体表层沉积物中Zn、Pb、Cu、Cd、Cr、As、Hg的含量分别为182.2、63.7、31.3、0.19、67.9、10.4、0.11 mg/kg,空间分布呈现出从城市远郊区到中心城区显著增加的趋势;依照地累积指数评价结果显示：7种重金属的污染程度顺序依次为：Hg（Pb（Zn（Cu（Cd（As（Cr;采用Hakanson提出的潜在生态危害指数法,获得厦门市主要水库重金属生态风险构成危害的顺序：Hg（Cd（Pb（As（Cu（Zn（Cr;水体表层沉积物中重金属污染水平与区域城市化水平在一定时期内呈正相关关系,这为我国快速城市化发展过程中水环境恶化问题的改善提出了警示。     

用大型底栖动物和ODP系统评价珠江的有机污染

采用大型底栖动物需氧有机体百分率ODP(oxygen demander percentage)法对广州珠江前航道、西航道和流溪河的下游段进行河流有机污染评价.结果显示:底栖动物需氧类群密度在三河段间分布确有显著性差异,并根据其ODP可以判断流溪河水质相对较好,水质级别为中国地表水环境质量标准(EQSSW)Ⅳ级,西航道和前航道水质级别都为Ⅴ级.通过测试,这一方法能成功地应用在珠江及流溪河,且该法可以较好地匹配于EQSSW五级评价系统,初步认为ODP系统可以成为一个较好的河流水质生物监测方法.图3表4参13     

香溪河水系大型底栖动物的群落结构及生态位

2005年7月～2006年6月对三峡水库湖北库区最大支流香溪河的大型底栖动物进行定量采集,并对所得数据进行了数理统计分析及生态位分析.结果表明,香溪河水系大型底栖动物物种丰富度在不同季节、不同支流间差异均显著;密度在各季节间差异显著.四节蜉、高翔蜉、锯形蜉、朝大蚊和扁蜉生态位较宽;Tetropina sp.、短尾石蝇、黑蝇生态位较窄.四节蜉、高翔蜉、锯形蜉、朝大蚊与其它分类单元生态位重叠值较大,黑蝇、短尾石蝇、直突摇蚊、Tetropina sp.与其它分类单元生态位重叠值较小.相对丰度和生态位宽度对生态位重叠值有重要影响.大型底栖动物主要通过在资源位上的分布、生态位重叠值大小,以及摄食类群和生活型等的差异缓解竞争.图2表5参25     

洞庭湖表层沉积物重金属生态风险及其变化趋势研究

尽管针对洞庭湖沉积物中重金属的研究工作较多,但是针对其生态风险及其变化趋势的研究工作比较少见。基于2012年2月和2013年4月对洞庭湖9个具有代表性监测点位的采样分析以及相关监测历史资料的收集,采用Hakanson生态危害指数法,研究了洞庭湖表层沉积物中重金属的生态风险及其变化趋势。结果表明,洞庭湖表层沉积物中Cd、Hg、As、Cu和Pb的含量分别为0.60~20.7 mg·kg-1、0.090~0.640 mg·kg-1、10.4~83.7 mg·kg-1、17.9~70.9 mg·kg-1和16.9~95.8 mg·kg-1,其大小顺序为PbCuAsCdHg。洞庭湖表层沉积物中重金属单因子生态风险程度顺序为CdHgAsPbCu,Cd和Hg为主要重金属风险污染物,其中Cd为首要污染物;全湖RI值在117.10~589.80之间,平均289.99,在空间分布上,表现为南洞庭湖区西洞庭湖区东洞庭湖区;根据Hakanson提出的分级标准,南洞庭湖区Cd具有极高的生态风险,全湖生态风险程度为中。初步分析结果表明,30年来,除Hg外,其它重金属生态风险均有一定上升,其中以Cd的上升趋势较明显,全湖重金属生态风险程度由低生态风险上升到中生态风险,提高了一个等级。因此,洞庭湖流域重金属污染治理应以湘江和资水的Cd为重点。     

太湖北部表层沉积物重金属污染及其生物毒性研究

在分析太湖北部梅梁湾、竺山湾和贡湖表层沉积物和野生铜锈环棱螺体内重金属残留水平基础上,利用潜在生态危害指数法评价了区域重金属污染的潜在生态风险,并利用综合污染指数法评价了野生铜锈环棱螺受重金属污染的状况。研究结果表明,3个区域表层沉积物孔隙水的生物综合毒性处于低毒到中毒水平,而表层沉积物重金属污染均处于较低的生态风险,但3个区域的野生铜锈环棱螺体内重金属的综合污染指数处于中度到重度的污染水平。由此可以得出太湖北部沉积物重金属污染对底栖生物仍具有一定的潜在生态风险。