藕–鱼种养结合模式对藕田底栖动物的影响

低洼田因地制宜创新农作制度,构建的藕-鱼种养结合模式是一种新型高效的生态农业模式,其中底栖动物是这个复合生态系统的重要组成部分。为研究藕-鱼种养结合模式对藕田底栖动物的影响,本试验设计了3种模式(莲藕-甲鱼模式、莲藕-彩鲤模式以及莲藕-泥鳅模式),以单养甲鱼模式作为对照,于种养结合前(2013年3月)、种养结合后作物生长旺盛期(2013年8月)以及鱼类捕捞后(2014年1月)3个时期对各试验田块底栖动物进行了取样,分析种养结合前后藕田底栖动物的种类构成、密度、生物量和多样性的变化。结果表明,种养结合模式对底栖动物种类无显著影响,共采集到底栖动物6科12属13种。但藕田套养水产动物,由于水产动物活动对底泥的扰动,底栖动物多样性有所下降。种养结合模式田块水生昆虫密度、生物量以及底栖动物总密度、总生物量均较种养结合前大幅度增加。3种种养结合模式种养结合后水生昆虫密度、生物量以及底栖动物总密度、总生物量的平均增加幅度分别达到12倍、336倍、11倍和273倍。而单养甲鱼模式池塘放养甲鱼后底栖动物生物量较放养前有所减少。另外,与单养甲鱼模式相比,莲藕-甲鱼种养结合模式水生昆虫密度、生物量以及底栖动物总密度、总生物量均有所提高,而寡毛类密度、生物量则有所降低。此外,采用Shannon-Wiener多样性指数和BI生物指数(Hilsenhoff生物指数)对3种种养结合模式藕田水质进行了评价。结果表明,采用BI生物指数评价的结果与实际情况较为吻合,3种种养结合模式中水质状况以莲藕-彩鲤模式最好,而莲藕-泥鳅模式水质最差。     

洞庭湖典型断面藻类组成及其与环境因子典范对应分析

2010年对洞庭湖6个典型断面进行了浮游藻类生物调查,共鉴定出7门72属（种）,浮游藻类的密度范围在67.2×104～161.9×104cell·L-1;各典型断面间浮游藻类组成以硅藻和隐藻占优势,藻类群落结构存在着明显的差异。藻类Margalef指数及Shannon-Wienner指数范围分别为3.64～4.03和3.03～3.24,水体水质状况良好。应用CANOCO4.5软件对获得的浮游植物数据和环境因子数据进行典范相关分析（CCA）,作出物种与环境因子关系的二维排序图。结果显示,典型断面藻类群落分布受水环境因子影响较为明显,整体上,DO和TN是影响洞庭湖典型断面藻类物种分布格局的主要因素。     

稻鸭共作对稻田水体底栖动物生物多样性的影响

在水稻不同生育时期对稻鸭共作稻田和常规稻田的土壤取样,研究不同稻田生态系统水体底栖动物的生物多样性。结果表明：与常规稻田相比,稻鸭共作使水体底栖动物的种类数减少。水稻生育前期,稻鸭共作使底栖动物的个体总数减少较大,后期与常规稻田差异较小。水稻各生育时期常规稻田和稻鸭共作稻田底栖动物的Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数和Pielou均匀度指数变化趋势相似,均为水稻生育前期稻鸭共作稻田的生物多样性指数和均匀度指数高于常规稻田,而后期低于常规稻田。研究结果为规范稻鸭共作稻田水分管理和稻鸭共作技术提供理论指导,促进稻鸭共作技术的推广和应用。     

稻蟹共作对稻田水体底栖动物多样性的影响

稻蟹共作是一种生态型种养新模式,而底栖动物是该复合生态系统的重要组成部分。为研究稻蟹共作对稻田底栖动物多样性的影响,在水稻分蘖期、拔节期、扬花期和成熟期,采集不同放养密度的稻蟹共作稻田(仔蟹放养密度10 ind.m 2,低密度,LD;仔蟹放养密度30 ind.m 2,高密度,HD)和常规稻田(不放蟹,常规栽培,CK)水体的底栖动物,分析不同稻田生态系统底栖动物的种类构成、密度和多样性。结果表明:水稻分蘖期,3种放蟹密度处理稻田底栖动物的种类数、密度、多样性指数和Pielou均匀度指数均无显著差异(P>0.05);在拔节期和扬花期,养蟹稻田底栖动物的种类数和密度均小于常规稻田,且与放蟹密度呈反比;常规稻田底栖动物的Shannon-Wiener多样性指数在拔节期和扬花期均显著高于高密度养蟹稻田(P<0.05),而只在拔节期显著高于低密度养蟹稻田(P<0.05),且Pielou均匀度指数也在拔节期显著高于低密度养蟹稻田(P<0.05);成熟期,3种处理底栖动物的种类数和密度均达到最低点,Shannon-Wiener多样性指数无显著差异(P>0.05),高密度养蟹稻田的Pielou均匀度指数显著高于常规稻田(P<0.05)。研究结果可为稻蟹共作稻田底栖动物的多样性保护和稻蟹共作技术的可持续发展提供理论指导,促进稻蟹共作技术的发展和推广。     

转Cry1Ab/Ac基因水稻对稻田底栖动物群落的影响

转Bt基因抗虫水稻的成功研发,为有效控制鳞翅目害虫对水稻的危害提供了一条最为有效、经济的途径。稻田底栖动物群落是转Bt基因抗虫水稻的重要非靶标生物。为了解转Bt基因水稻对稻田底栖动物群落的安全性,以转Cry1Ab/Ac基因抗虫水稻‘华恢1号’(简写为HH1)为材料,以其非转基因亲本‘明恢63’(简写为MH63)为对照,以稻田底栖动物群落为指示生物,运用群落学方法,通过连续2年在江西南昌的大田试验,研究了转Cry1Ab/Ac基因抗虫水稻对稻田底栖动物群落的影响。结果显示:2012年在HH1与MH63的稻田中分别采集到底栖动物22种与25种,其中两生境中相同物种19种,两群落物种组成相似度为0.808 5,有7种优势种,优势种相似度为0.833 3。2013年在HH1与MH63稻田中分别采集到底栖动物26种与28种,两类稻田相同底栖动物22种,两群落物种组成相似度为0.814 8,有6种优势种,优势种相似度为1.000 0。2012年与2013年群落总体分析与时间动态分析均显示,两类稻田中底栖动物的物种丰富度、个体数量、多样性指数、均匀性指数及优势集中性指数变化趋势相似,且均无显著差异。结果表明:连续种植2年转Cry1Ab/Ac基因水稻HH1对南昌稻田底栖动物群落无明显的负作用。     

泰山罗汉崖林场林下植被物种组成及生物多样性

通过对泰山罗汉崖林场9种人工林林下植被种类、盖度、密度的调查,采用丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数、Pielou均匀度指数,研究9个人工森林群落林下植被的物种组成和生物多样性.结果表明:1)草本层相对灌木层较为发达,草本植物的物种以禾本科的植物为最多,其次为菊科,人工林林下植...     

大凌河河流水生态环境分析与评价

为全面掌握大凌河生态系统状况,调查分析了大凌河干流段水生生物多样性和水生态环境。结果表明：大凌河干流段共检出55种底栖动物、52种浮游动物、72种浮游植物和60种着生藻类;宫山咀水库的生物多样性较好,而阎王鼻子水库较差,河流水质总体达到中污-寡污状态,其富营养化程度低于水库。     

洞庭湖水生态环境的演变与保护对策

依据多年监测和调查资料，分析了洞庭湖生态环境的演变，提出了水生态环境的保护对策。从1949年至今洞庭湖容积减少了约43％，湖泊萎缩严重，调蓄能力下降，湖区共发生洪涝灾害39次。20世纪90年代，湖泊水质污染加剧，总磷污染指数增加了7．04倍；1999年藻类数量最高达22万个／L，水体富营养化呈发展趋势；湿生物种减少，一些湿地动植物已经很少见到；底栖动植物的密度虽然变化不大，但其组成从1982年以水生昆虫及幼虫为主，到1996年变化为以软体动物为主，正表明了水体富营养化的加剧。三峡水库运行后，水沙条件的变化，对洞庭湖水生态环境将会产生相应的影响。目前要加强洞庭湖综合整治，进行湖泊生态恢复与重建，以维持洞庭湖资源的可持续利用与发展。     

西安市城市公园树木多样性特征研究

生物多样性的维持是城市公园的一项重要生态功能,在城市环境建设和城市绿地生态效益发挥中具有重要的价值。通过对西安市21个公园40个样方的调查,发现西安城市公园共有57种树木,分属31科46属,本土树种占46.2%,国内引进种占总数的27.2%,国外引进种占总数的26.6%。所调查的21个公园物种丰富度Margalef指数为1.87,多样性指数Simpson指数为0.76,Shannon-Wiener指数为1.66,Pielou均匀度指数为0.80,表现出中等水平的多样性。西安城市公园以引进种占优势的这种树木组成,新建公园的较大树径,主要是人工配置的结果。说明社会经济的发展对城市公园的生物多样性有着重要的影响。     

大兴安岭火烧迹地植被恢复后物种多样性及其与土壤环境的关联分析

以大兴安岭1987年"5.6"大火后火烧迹地经过植被恢复后的4种林分类型为对象,利用灰色关联分析法分析了植物多样性与土壤环境因子的关系。研究结果表明,群落物种多样性指数由大到小依次为:樟子松林>兴安落叶松林>山杨林>白桦林。物种多样性在垂直层次上的变化差异较大。土壤理化性质存在一定差异,其中樟子松的土壤理化性质较其他3种林分类型差。4林分类型群落物种多样性与土壤环境因子之间的关联度均大于0.5,但关联程度不同。樟子松林和山杨林的Shannon-Wiener多样性指数、物种均匀度指数、物种丰富度指数与土壤容重的关联程度最大,兴安落叶松林和白桦林的3个多样性指数与非毛管孔隙度的关联程度最大。樟子松林、兴安落叶松林和白桦林的Shannon-Wiener多样性指数、物种均匀度指数、物种丰富度指数与有效磷的关联程度最大,而山杨林的3个多样性指数与有效磷的关联程度最小。     

基于底栖动物完整性指数（B-IBI）的白洋淀湿地健康评价

选择大型底栖生物作为白洋淀湿地健康指示生物,将B-IBI评价方法应用到白洋淀湿地健康评价中,为白洋淀湿地管理和调控提供科学依据。根据9个受损点、6个参照点的大型底栖动物样点数据,对白洋淀湿地23个生物参数的分布范围、判别能力和相关性进行分析,确定B-IBI指数由总分类单元数、优势分类单元个体百分比和摇蚊个体百分比构成。采用比值法计算各生物参数指数值,并将各参数值加和得到B-IBI指数值。根据参照点B-IBI值的25%分位数值确定健康等级标准：〉2.302为健康,1.590~2.302为亚健康,0.879~1.589为不健康,〈0.879为病态。评价结果表明：淀区9个样点中有1个样点处于健康状态,4个样点处于亚健康状态,4个样点处于不健康状态,白洋淀湿地大部分水域健康均受到一定损害。B-IBI与透明度呈显著正相关,与TN、TP和叶绿素a呈显著负相关。     

近60年长江荆江三口水沙变化过程及对洞庭湖的影响

荆江三口的水沙变化过程是影响洞庭湖发育的重要环节,对洞庭湖的稳定扮演着重要的角色。通过对荆江三口五站1951—2014年的水沙观测数据进行系统分析,着重研究长江荆江三口近60年水沙变化过程及影响因素,并探讨水沙变化对洞庭湖的影响。结果表明:近60年荆江三口分泄长江径流量、输沙量均呈显著的减少趋势,也导致三口五站中的四站出现功能性断流,且断流天数呈明显增加的趋势;洞庭湖区降水量减少、水利枢纽工程等人类活动是影响三口水沙变异的主要驱动因素;荆江三口水沙变化对湖盆结构及洞庭湖形态起着重要的调控与制约作用,其分泄水沙能力的减小也导致了洞庭湖湖面面积萎缩、容积缩小,不过洞庭湖寿命随着水沙的衰减而增加。正确认识荆江三口水沙变化规律及其对洞庭湖的影响,可为三口地区水资源的开发利用、洞庭湖的综合管理提供理论基础和实践经验。     

基于多元统计分析的黄河水质评价方法

为探讨一种适用于大尺度、多断面和长时间的水质评价方法,用系统聚类分析将2000—2002年黄河6个监测断面的90个水质样本分为7组,并用判别分析验证了结果的可靠性。其主要程序为：利用多元方差分析对各断面多年水质监测样本进行空间尺度上的显著差异性分析,识别出具有显著差异的样本,然后通过系统聚类分析把上述样本进行聚类分组,最后应用判别分析方法对各组样本进行水质评价,此方法的特点为在不损失信息的前提下能大大减轻水质评价工作量,且客观可信、分辨率高,并能综合反映总体与个别特征。结果表明,黄河流域干流从上游到下游水质总体状况呈逐渐下降趋势,上游水质一般为Ⅰ-Ⅲ类,而中游和下游水质基本为Ⅳ-Ⅴ类和超Ⅴ类。     

Ecosystem Structure and Function are Complementary Measures of Water Quality in a Polluted, Spring-Influenced River

We tested how ecosystem structure (macroinvertebrate community and primary producers) and functions (leaf decay and open-water metabolism) are related to water quality in the Portneuf River, southeast Idaho. This river is polluted with excess nutrients and fine sediment and simultaneously demonstrates a range of hydrologic conditions due to a variety of groundwater and spring inputs. Macroinvertebrate abundance, functional feeding group composition, and diversity responded most to hydrology due to affinity of the invasive New Zealand mudsnail for spring-influenced conditions. Macrophytes were most abundant at spring-influenced sites, while benthic periphyton standing crop was highest at sites with highest nutrient concentrations. Leaf decay rates increased by 50% at spring-influenced sites and showed no response to 3?C100-fold differences in nutrient concentrations. Finally, primary production measured via open-water metabolism was highest at spring-influenced sites, which tended to have low turbidity. Community respiration, however, was greatest at the site with the highest nutrient concentrations. Therefore, open-water metabolism was a useful indicator of water quality in this nutrient-polluted river, while invertebrate community structure and leaf decay did not reflect large differences in water quality among sites. Our findings suggest that structure and function metrics provide complementary information on biotic responses to water pollution and that these metrics should be used in concert to more fully understand and monitor biotic responses to water pollution and hydrologic alterations in streams and rivers.     

洞庭湖流域水体污染物变化趋势及风险分析

通过对洞庭湖流域1989,1997,1999年水质监测数据进行分析,结果表明:(1)洞庭湖流域磷污染十分严重而重金属浓度较低,除Cu外,其它重金属多年最高浓度均低于国家II类水质标准;(2)水体污染情况有逐年上升趋势,除TN外,其它各污染物数量的增长速度都非常大;(3)点源污染对洞庭湖流域水污染贡献较大,枯水期各污染物浓度均较丰、平水期高。结合国外研究得到的重金属毒性系数,引入外推法得到TN,TP的毒性危害系数,将之应用到洞庭湖流域水体污染物的风险分析中,得出TP风险仍是对洞庭湖流域的污染风险贡献率最大的污染物,而TN,Zn的污染风险相对较小;君山处的污染风险较大,已对其周边生态系统产生了潜在的生态风险,而流域内其它各监测点的风险值偏低。     

三峡工程运行以来洞庭湖水沙过程变异及其影响分析

为了探讨三峡工程运行后洞庭湖区水沙条件变化及其对江湖关系、水情响应、冲淤变化等的影响,以水沙过程变异为主线,利用最新水沙观测资料,采用水文描述法、变差系数法、双累积曲线法、数学计量等方法分析了洞庭湖区水沙变异特征和江湖水沙交互关系,结果表明:（1）从年际和代际尺度上看,长江上游降水量减少和三峡工程建设等人类活动是影响洞庭湖水沙变异的主要因素;（2）洞庭湖流域外界环境的变化导致了三口分流分沙的锐减,并呈现三口口门趋于淤积的状态,藕池河和虎渡河逐渐走向衰亡;（3）从洞庭湖泥沙沉积量过程线来看,2003—2011年洞庭湖的累计泥沙淤积量仅为3 411万t,比多年平均值减少93.5%。     

基于灰水足迹的洞庭湖区粮食生产环境效应评价

灰水足迹从稀释水量的角度评价水污染的总体程度,直观反映了粮食生产对区域水环境的影响。为评估粮食生产对区域环境的负面影响,该文以洞庭湖粮食主产区35个县(市、区)为案例区,应用灰水足迹理论,分析了1994-2012年粮食生产灰水足迹的时空变化特征,以水环境压力(water environment pressure,WEP)和离散型灰色(discrete grey model)DGM(1,1)模型为支撑建立了多年平均径流量情景下粮食生产对水环境负面影响的评价方法,评价了2015年和2020年县域尺度粮食生产灰水足迹的环境效应。结果表明:1)1994-2012年洞庭湖区粮食生产部门灰水足迹为273.00~438.08亿m3,19a平均值为347.65亿m3。总体上,洞庭湖粮食生产部门灰水足迹经历了先下降后回升的过程;2)洞庭湖各县(市、区)粮食生产部门灰水足迹为1.19~23.61亿m3,粮食生产灰水足迹为1.06~5.58 m3/kg;3)未来几年洞庭湖区大多数县(市、区)粮食生产部门灰水足迹呈逐步增高的态势,2015年和2020年全区粮食生产部门灰水足迹总量分别达到431.16和498.54亿m3;4)在多年平均径流量情景下,洞庭湖区因粮食生产导致的水环境压力由1994-2012年均值0.60提高至2015年0.76和2020年0.87,该区域水环境受粮食生产的负面影响持续增强。该文评价结果可为制定农业可持续发展规划及农业产业政策提供参考。     

Evaluating inputs of heavy metal contaminants and phosphorus to lake ontario from Hamilton Harbour

The presence and the extent of the plume of Hamilton Harbour water extending into Lake Ontario was determined in order to assess the importance of metal contaminant transport from Hamilton Harbour into Lake Ontario. Industrially derived Fe compounds, wustite and hematite, were used as plume tracking parameters. Wustite, particularly, proved to be a good tracer of the plume. Annual loadings of particulate heavy metals to Lake Ontario were calculated using the concentrations of heavy metals in suspended solids from the connecting Burlington Canal, Hamilton Harbour and western Lake Ontario. Annual loadings of heavy metals to lake Ontario are ～266 × 10³ kg Fe, 9.33 × 10³ kg Zn, 1356 kg Pb, 273 kg Cu, 8.7 kg Cd. The relative contribution of the total metal load from Hamilton Harbour to Lake Ontario is negligible when compared to the load from the Niagara River. Lake-harbour water exchange and the high Fe concentrations in benthic sediments of Hamilton Harbour increase P retention in the harbour sediments, thus are beneficial to water quality in Hamilton Harbour.