西藏巴松错（湖）夏季浮游植物群落的水平和垂直分布

为揭示西藏巴松错浮游植物群落结构的水平和垂直分布特征及其与环境间的关系，于2020年7月对巴松错出入河流及其湖体15个采样点和湖中心B15采样点11个分层的浮游植物进行了调查，同时测定了水体相关理化指标。调查共采集水样275个，分析了浮游植物物种组成、细胞丰度、生物量和物种多样性等群落结构特征，并探讨浮游植物对水平和垂直环境梯度变化的响应。结果表明：（1）巴松错夏季共鉴定浮游植物167种，隶属于5门8纲20目29科66属，物种组成为硅藻-绿藻-蓝藻型；（2）在水平方向上，平均细胞丰度为1.8453×104 cells/L，平均生物量为0.0117 mg/L；在垂直方向上，平均细胞丰度为1.0055×104 cells/L，平均生物量为0.0061 mg/L；（3）巴松错夏季浮游植物群落结构水平分布较为均匀，群落复杂程度相对较高，较垂直分布更稳定；（4）RDA分析结果表明，EC是影响巴松错夏季浮游植物水平群落变异的主要环境因子，TUR是影响垂直变异的主要环境因子。本研究结果为进一步研究高寒湖泊生态系统提供了基础资料。     

沙埕港春季浮游植物群落结构的初步研究

依据2006年4月对福建北部沙埕港浮游植物的调查资料，研究和分析了该海域浮游植物的种类组成、数量分布、多样性、群落结构及其与环境因子的关系。结果表明，该次调查共出现浮游植物115种，种类以沿岸广温广盐性种为主，并呈现较为明显的亚热带海湾种群区系特征，浮游植物的平均丰度为3113．24ind·L^-1；水平分布上，呈内湾高于外湾的格局；垂直分布上，表层丰度略高，不同水层的分布梯度不明显；Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数和Simpson优势度指数分别为2．390、2．650、0．726、0．306。应用PRIMER软件对浮游植物群落结构的分析表明，沙埕港浮游植物群落分为内湾群落和外湾群落2大类群，且前者的异质性高于后者；影响主要差异的环境因子为溶解氧、pH、硝酸盐和硅酸盐；浮游植物群落结构和环境因子的相关性达显著水平（P=0．1％），相关系数为0．372；（pH、NH4、SiO4）是匹配浮游植物群落结构的最佳环境变量子集，两者之间的相关系数为0．701。     

茂名市大放鸡岛海域浮游植物群落的季节变化

2003年8月、12月和2004年2月、5月在大放鸡岛海域多个站位进行了浮游生物调查,对该海区的浮游植物种类组成、不同季节各站位的细胞丰度分布、优势种及群落多样性进行了分析。四次调查共鉴定出浮游植物57种,大多数属浮游硅藻。角毛藻属、丹麦细柱藻、脆根管藻和尖刺菱形藻为全年优势种类。浮游植物细胞丰度大致为8月>12月>5月>2月。5月和8月浮游植物群落多样性水平较高,12月和2月浮游植物群落多样性水平较低。2月和5月群落均匀度较高,较为稳定,而8月和12月群落均匀度较低,稳定性差,少数种类因此大量繁殖,形成优势类群,成为赤潮暴发的潜在生物要素。     

应用环境DNA技术对邵伯湖浮游动物物种检测的初步研究

为掌握邵伯湖浮游动物物种组成,利用环境DNA技术于2018年11月对其浮游动物群落进行了监测。在邵伯湖15个采样点同步进行了水样采集,抽滤后进行了DNA提取,利用线粒体DNA 12S r RNA引物进行PCR扩增,并进行了高通量测序。结果显示,从二代测序的1114482条DNA序列中,比对得到浮游动物OTUs数68个。利用宏条形码共检出浮游动物22种(隶属于14科18属),邵伯湖浮游动物功能群以轮虫滤食者RF为主,各样点浮游动物α和β多样性的各项指数较为均匀,表明邵伯湖各区域的浮游动物多样性水平较接近。环境DNA技术适用于浅水湖泊浮游动物群落监测,在现阶段的淡水浮游动物资源监测中,该技术宜与传统的监测方法结合使用。     

石臼湖江苏段浮游植物群落结构特征及与环境因子的关系

分析石臼湖江苏段浮游植物群落结构及对环境因子的响应,以期探索浅水型湖泊浮游植物动态变化机制,为石臼湖水域生态环境监测与保护、生物资源调查提供基础数据。2012年10月至2013年8月,在石臼湖江苏段12个采样点进行了4次采样,调查浮游植物的群落结构及水环境因子,并通过冗余分析(RDA)对数据进行直接梯度排序,分析浮游植物群落结构对环境因子的响应。共发现浮游植物79种,隶属于8门53属,绿藻门21属39种,蓝藻门11属13种,硅藻门10属11种1变种1变型,裸藻门4属5种,甲藻门3属4种,隐藻门2属3种,金藻门1属1种,黄藻门1属1种。优势种(属)10种,冬季以对水温和光照有较好适应能力的硅藻为主要优势种群;春季优势种类较丰富,但优势度不高(0.03~0.09);夏、秋季节以小型丝状蓝藻占绝对优势。浮游植物总平均密度为28.93×106个/L,季节差异显著,峰值出现在夏季,冬季最低。多样性分析表明,石臼湖浮游植物的物种组成较丰富,然而种间分布不均,群落结构稳定性较弱。基于CANOCO的多变量分析表明:p H、溶解氧、透明度、氨氮、水温、电导率是影响浮游植物群落结构的主要环境因子。     

黄河口及其邻近水域夏季浮游植物群落结构及其与环境因子的关系

根据2013年调水调沙前(6月)、后(8月)在黄河口及其邻近水域进行浮游植物与环境调查数据,研究该水域夏季浮游植物种类组成、优势种、群落多样性的变化,应用典范对应分析(CCA)研究黄河口浮游植物群落空间结构与环境因子的关系,并探讨黄河调水调沙事件对浮游植物群落结构的影响。结果显示,本次调查共鉴定浮游植物88种,隶属于4门40属。其中,硅藻门种类最多,共30属66种,占总种数的74.2%;甲藻门次之,共6属16种,占总种数的18.2%;绿藻门共3属5种,占总种数的5.7%;金藻门仅1属1种。调水调沙前浮游植物优势种为旋链角毛藻和细弱圆筛藻,调水调沙后的优势种为梭状角藻和旋链角毛藻。浮游植物群落物种丰富度指数D、多样性指数H'和均匀度指数J'均呈现调水调沙前高后低的趋势。典范对应分析表明,调水调沙前影响浮游植物群落空间结构的主要因素为硝酸盐、亚硝酸盐、溶解氧和透明度;调水调沙后影响浮游植物群落空间结构的主要因素为溶解氧、活性硅酸盐、铵盐和透明度。黄河调水调沙带来的营养盐变化可能是引起调水调沙前、后浮游植物种类组成和群落结构差异的主要因素。     

渭河流域浮游植物群落结构时空分异特征及其环境影响因子

探讨渭河流域浮游植物不同水期的群落结构时空分异特征,可为流域水生态恢复提供理论依据。于2017年10月（枯水期）和2018年6月（丰水期）分别在渭河流域的渭河、泾河及北洛河设置12个样点,调查浮游植物的群落组成,研究环境因子（海拔、河深、流速、河宽、水温、电导率、大气压、溶解氧、pH）的变化,通过Shannon-Wiener多样性指数（H’）、Pielou均匀度指数（J）和Margalef物种丰富度指数（dMa）反映浮游植物群落多样性,探究浮游植物群落结构与环境因子的关系。结果表明,渭河流域共检测到浮游植物6门、90种,其中枯水期5门、25种,丰水期6门、73种,两个时期均以绿藻门和硅藻门为主,主要优势种为绿藻门的丝藻（Ulotrix sp.）和硅藻门的舟形藻（Navicula spp.）。典范对应分析（CCA）显示,渭河水系枯水期浮游植物群落结构的主要影响因子为pH和溶解氧浓度,丰水期为流速;泾河水系枯水期为溶解氧浓度、流速和pH,丰水期为流速;北洛河水系枯水期为电导率,丰水期为电导率和水温。     

生态浮床对池塘浮游植物群落结构的影响

为研究生态浮床对养殖水体中浮游植物群落的影响,选择鲤鱼精养池塘为试验区域,设置不同浮床覆盖率的试验池塘(10%、20%、30%)和对照池塘,2018年6-9月,定期采集试验池塘和对照池塘水样进行浮游植物检测。结果表明,试验池塘与对照池塘浮游植物的种群结构差异明显,试验池塘浮游植物以绿藻门和硅藻门种类为主,而对照池塘以绿藻门和蓝藻门种类为主;取样期间浮游植物丰度呈现先增加后减少的变动趋势,且明显低于对照池塘;同时,20%浮床覆盖率的试验池塘Shannon-Wiener多样性指数明显高于对照池塘和其它两组试验池塘。以上结果表明:生态浮床能够抑制浮游植物的增长,改变浮游植物的群落结构和生物多样性,预防水体富营养化。     

大纵湖浮游植物群落特征及其与环境因子的关系

里下河腹地位于江淮两大水系交融地带,人类活动严重影响区域水生态环境。鉴于浮游植物群落结构及多样性可作为水环境变化重要指示生物,于2015-2017年对里下河腹地典型湖泊大纵湖浮游植物群落结构及环境因子进行逐月采样调查,分别采用藻类生物学指标和综合营养指数对大纵湖营养状态进行综合评价,并且基于相关性分析法,探讨浮游植物与水环境因子的响应关系。结果显示,大纵湖在调查期间共鉴定出浮游植物7门、123种,以绿藻、硅藻、蓝藻为主,分别为50、35、18种,占总种数的40.65%、28.46%、14.63%。全湖各采样点浮游植物的平均丰度为3.70×106 ~6.25×106 个/L;空间上略有差异,夏季藻类丰度较高,冬季最低。大纵湖各个采样点浮游植物优势种基本相同,共8种。浮游植物物种多样性指数和均匀度年均值分别为2.74和0.78,表明大纵湖处于轻-中度污染状态。综合营养指数显示,大纵湖处于轻度富营养状态,两者结果基本一致。相关性分析表明,水温（T）、透明度（SD）、浊度（TUB）和总氮（TN）是影响大纵湖浮游植物群落结构的主要水质指标。     

达里诺尔湖夏季浮游植物群落结构及分布特征

为了探究达里诺尔湖夏季浮游植物群落结构特征及水质状况,对浮游植物的种类组成、多样性及环境理化因子进行监测。2015年夏季在湖区设置9个采样点进行定期采样,通过Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数等数据处理,结合Pearson相关分析,研究浮游植物群落结构空间分布特征、多样性及其与环境因子的相关性。结果表明,调查期间共发现浮游植物5门、39属、77种;其中绿藻门29种,占总种数37.66%;蓝藻门和硅藻门均有23种,均占29.87%。达里湖夏季浮游植物优势种为3门、14种,主要优势种为单生卵囊藻(Oocystis solitaria)、湖生卵囊藻(Oocystis lacustris)、不定微囊藻(Microcystis incerta)、小球藻(Chlorella sp.)和细小隐球藻(Aphanocapsa elachista)。浮游植物丰度为4.55×10~4~26.78×10~4个/L,其平均值为:水面下0.5 m(22.46×10~4个/L)1.5 m(20.86×10~4个/L)4.5 m(14.15×10~4个/L)底泥上0.5 m(9.32×10~4个/L);浮游植物生物量为0.682~6.695 mg/L,垂向变化趋势与浮游植物丰度一致。相关分析表明,夏季达里诺尔湖浮游植物丰度与温度、p H值、溶解氧及叶绿素a呈极显著正相关,与盐度相关性不明显。浮游植物群落Shannon-Wiener指数为3.330~4.452,Pielou指数为0.799~0.912,结合浮游植物丰度、优势种及多样性指数分析结果,达里诺尔湖属于绿藻-蓝藻-硅藻型,且水体处于寡污染水平。     

大型河流中鱼类组成的eDNA监测效率:以长江武汉江段为例

为了探讨大型河流中的 eDNA 监测效率, 以长江为大型河流的代表, 以鱼类为水生生物的代表, 分析传统捕捞监测和 eDNA 监测结果的差异, 研究 eDNA 监测技术对长江武汉江段鱼类组成的监测能力、监测效率、平行样设置等问题。结果显示: (1) 用 1 对 eDNA 宏条形码引物(mlCOIintF/jgHCO2198R)共监测到 89 种鱼类, 其中 30 种可与历史捕捞调查记录互相确认, 另外 59 种需要更完善的条形码数据库来解决序列比对注释问题; (2) 9 月在武汉监测断面, 可用单引物(mlCOIintF/jgHCO2198R) eDNA 监测到的物种最优估计约 99 种, 单样品 eDNA 监测的鱼类物种检出能力约为 26 种, 检出效率约为 25.8%; (3) 在 80%的检出度目标下, 需要约 10 个平行样, 在 95%的检出度目标下, 需要约 17 个平行样。本研究在长江武汉江段鱼类 eDNA 监测效率和平行样设置的相关量化结果可为长江其他断面及其他大型河流的 eDNA 监测提供量化参考。同时, 本研究表明, 更完善的 DNA 宏条形码数据库和合适的平行样设置是未来 eDNA 监测作为常规监测手段进行运用的前提。     

禁捕前鄱阳湖鱼类群落多样性及环境影响因子研究

为掌握鄱阳湖鱼类群落特征，课题组于2020年春季(5月)、夏季(8月)、秋季(11月)和2021年冬季(1月)4个季度，在鄱阳湖10个区域5种生境开展鱼类资源调查研究，同步采集水环境样品。研究共采集鉴定鱼类67种，隶属于8目14科47属，其中鲤科鱼类物种数最多(41种)，占比为61.19%。基于不同分组，鱼类生态类型分别以定居性鱼类(67.16%)、杂食性鱼类(44.78%)、中下层鱼类(35.82%)占据优势。该群落以小型鱼类为优势类群，数量占比为68.70%；鱼类优势种共有6种，第一优势种为似鳊。鱼类群落结构在季节上存在显著性差异，春季鱼类物种多样性指数高于冬季。非度量多维尺度分析(NMDS)显示，空间上鱼类可划分为2个类群，分别为湖口区类群和草型湖区-湖汊区-湖心区-沿岸带类群。冗余分析(RDA)显示，总磷、叶绿素a和透明度是影响鱼类物种时空分布的关键环境因子。丰度/生物量比较曲线(ABC曲线)分析表明，鱼类群落受到严重干扰(W=-0.091)。本研究成果可为鄱阳湖禁渔效果评估和鱼类多样性保护提供科学依据。     

望虞河西岸湖荡群浮游植物群落与水环境因子的关系

为了解过水型湖荡群浮游植物群落与水质变化特征,探究望虞河西岸湖荡群浮游植物时空分布及其环境影响因子,基于生物多样性分析、Pearson线性相关性分析、冗余分析(RDA)方法,于2018年9月—2019年7月对望虞河西岸湖荡群(宛山荡、嘉凌荡、鹅真荡、漕湖)的浮游植物和水环境因子进行采样调查分析,结果表明：①四个湖荡水质均处于GB3838—2002《地表水环境质量标准》V类~劣V类水平,超标指标为TN和COD_Cr,春季优于其他季节。 ②湖荡群共鉴定浮游植物8门68属152种(含变种、变形),其中硅藻门、绿藻门、蓝藻门最多;主要优势种包括小球藻(Chlorella vulgaris)、梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)、颗粒直链藻(Melosira granulata)、铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、阿氏浮丝藻(Planktothrix agardhii)等;年均生物量为13.48 mg/L,年均藻细胞密度为15.25×10^₆ cells/L;湖荡群浮游植物多样性指数呈秋高夏低趋势,处于中污染型至重污染型的过渡状态,其中Shannon-Wiener多样性指数多介于2~3之间,Pielou均匀度指数为0.5~0.8,Margalef丰富度指数处于1~2之间。 ③Pearson相关性分析与RDA分析结果表明,影响浮游植物的主要环境因子为WT(水温)、NH_4⁺-N和NO_3^--N。 研究显示,望虞河西岸湖荡群浮游植物空间分布不均、季节特征明显,与太湖相比,优势种相近且多样性指数较好,但湖荡群水质较差,建议持续监测并加强针对性措施。     

鄱阳湖物理生境特征及其对鱼类群落结构的影响

湖泊鱼类群落结构与物理生境特征密切相关。为了探究鱼类群落结构与物理生境特征之间的关系,在鄱阳湖设立17个采样点,通过采集鱼类样本研究其群落结构,并利用遥感技术分析样点物理生境特征（包括岸线分形维数、距离指数和高程值）及其空间区域差异。结果表明,依据17个采样位点的物理生境特征,鄱阳湖丰水期物理生境空间上可以划分为3个区域,分别为北方区、南方区和主湖区,但枯水期鄱阳湖生境没有显著的区域划分规律。丰水期鄱阳湖鱼类可以分为北方群、南方群和主湖区群3个类群,而枯水期鱼类组成没有明显规律。从功能类群上看,鄱阳湖鱼类以杂食性、湖泊定居性和偏好于底层以及中下层栖息的中小型鱼类为主。不同区域的鱼类功能群之间存在时间和空间上的变化,北方区和南方区鱼类功能群组成相似,主湖区与北方区和南方区存在差异。总体上,鱼类群落结构的时空变化和差异与物理生境特征具有良好的一致性;未来鄱阳湖鱼类的保护工作需要关注湖泊物理生境特征,不同区域应制定不同的保护措施。     

嘉兴南湖水系浮游植物群落结构及其环境影响因子

为进一步了解嘉兴南湖的水生态特征,探究环境因子对浮游植物分布的影响规律,于2018年5月在南湖主干河流、主要出入湖口及南湖分别设置7个、6个和3个采样点,对浮游植物群落结构及分布进行调查。结果显示,南湖及其水系共发现浮游植物64种,隶属6门、47属,优势种有6种,分别是绿藻门游丝藻(Planctonema lauterbornii)、小球藻(Chlorella)和衣藻(Chlamydomonas)、硅藻门小环藻(Cyclotella)、隐藻门啮蚀隐藻(Cryptophyceae)和具尾蓝隐藻(Chrcomonas caudata),优势度分别为0.290、0.039、0.020、0.199、0.065和0.049。从空间分布来看,浮游植物平均密度为1021×10⁴个/L,平均生物量为7.43 mg/L,其中南湖及主要出入湖口浮游植物种类(20种、25种)、密度(1958×10⁴个/L、1303×10⁴个/L)及生物量(14.95 mg/L、7.66 mg/L)均高于南湖7条主干河流(16种、378×10⁴个/L、4.01 mg/L),区域分布差异明显。各采样点浮游植物Shannon-Weiner多样性指数(H′)为1.59~2.70,平均值为2.18;Margalef丰富度指数(D)为0.77~1.53,平均值为1.20;Pielou均匀度指数(J′)为0.57~0.92,平均值为0.74;南湖各出入湖口多样性指数和丰富度指数较高,7条主干河流显示出较高的均匀度,而南湖水体多样性指数和均匀度指数均较低。营养状态评价发现,南湖水系大部分水体处于中-富营养水平,无贫营养水体。物种与环境典型对应分析表明,南湖水系浮游植物分布受电导率(EC)、pH、溶解氧(DO)、总溶解性固体(TDS)、浊度(TUB)、水温(WT)等水体基本理化指标以及总氮(TN)、总磷(TP)、亚硝态氮(NO 2-N)等水质指标双重作用影响,这些指标是决定南湖水系浮游植物分布的主要影响因子。     

青龙湖冬季浮游植物群落结构及其与环境因子的关系

为探究青龙湖浮游植物群落结构特征及其水环境影响因子,确定水体营养化现状,于2016年12(冬季)对青龙湖10个采样点浮游植物种类组成、丰度与生物量以及水质理化指标进行调查分析。结果显示,冬季青龙湖共鉴定出浮游植物5门、17属、50种(含变种),硅藻和绿藻是青龙湖浮游植物优势类群,浮游植物种类组成表现为硅藻-绿藻型;优势类群为硅藻门颗粒直链藻(Melosira granulata)、颗粒直链藻极狭变种(M.granulata var.angustissima)、颗粒直链藻极狭变种螺旋变型(M.granulata var.angustissima f.spiralis)及蓝藻门类颤鱼腥藻(Anabaena oscillarioides)、水华束丝藻(Aphanizomenon flos-aquae),优势种在各采样点分布差异不明显。冬季浮游植物丰度均值为6.71×104个/L,生物量均值为0.07mg/L;各采样点Margalef指数、Shannon-Wiener指数与Pielou指数分别为0.98~2.31、0.61~2.37及0.19~0.84。冗余分析(RDA)表明,pH、溶解氧、溶解氧饱和度、水温与氧化还原电位与青龙湖浮游植物群落结构关系最为密切。Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数与Pielou均匀度指数评价水质结果为中度污型水平。     

Taxonomic and geographical representation of freshwater environmental DNA research in aquatic conservation

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人工模拟条件下环境DNA宏条形码技术的定量分析初探

近年来,环境DNA宏条形码技术(eDNA metabarcoding)在水生生态系统生物多样性评估等相关领域中得到广泛应用,因其具有快速测算群落中物种丰度的潜能,eDNA宏条形码技术成为资源保护和管理中颇具应用前景的调查工具。虽然大量证据表明eDNA高通量测序获得的reads数与自然环境中生物相对数量具有相关性,但一直不能得到明确的量化关系结果。eDNA的富集、扩增过程中的偏倚等诸多不确定因素,制约了该技术在生物资源调查领域的推广应用。假定水体中的eDNA全部回收,且PCR扩增时不存在引物偏倚性,这种理想状态下的水体中eDNA组成与其高通量测序reads数是否存在线性关系？为此,本研究在实验室可控条件下,选择2个同属近缘的凡纳滨对虾(Penaeus vannamei)和墨吉对虾(Penaeus merguiensis),对其DNA样品进行不同比例混合,模拟从自然水体中富集到的eDNA复合样品,既保证了样品的回收率,又降低了引物偏倚的干扰。以此为模板,探究eDNA宏条形码技术检测种群相对数量的准确性。结果显示,当2个物种DNA模板浓度比例为1∶1时,高通量测序结果注释得到的2个物种reads数比值为13/24(墨吉对虾/凡纳滨对虾),可见,即使是同属近缘种间依然存在轻微的引物偏倚现象,引物偏移率为1.5%。同时,根据7个实验组获得的高通量测序结果注释得到的2个物种reads数比值与对应模板中2个物种DNA浓度比值之间的线性回归分析表明,水体中eDNA组成与其高通量测序reads数间呈明显线性关系,即y=0.0716x+0.7043 (r²=0.9824)。综上所述,本研究为验证eDNA宏条形码技术监测水生生物资源量的可行性提供了直接证据,也为后续DNA宏条形码技术的定量研究提供了思路。