应用底栖动物功能摄食群评价济南南部山区溪流生态系统健康

于2019年9月对济南南部山区溪流12个样点大型底栖动物功能摄食类群进行了调查,并采用摄食均匀度指数(Feeding evenness index, j_FD)评价济南南部山区溪流生态系统健康状况。结果表明:该地区底栖动物摄食类群以收集者为主,相对丰度为56.9%;其次为滤食者,相对丰度为35.4%;优势类群主要为四节蜉(Baetis sp.)、纹石蛾(Ceratopsyche sp.)、摇蚊属一种(Chironomus sp.)、梨形环棱螺(Bellamya purificata)、长角泥虫(Macronychus sp.)和长足摇蚊属一种(Tanypus sp.)。j_FD值表明济南南部山区溪流生态系统健康较差。一元回归分析表明,j_FD值与Shannon-Wiener多样性指数有较好的相关性。冗余分析(Redundancy analysis, RDA)表明底栖动物功能摄食群相对丰度与总磷关系最密切,而底栖动物物种相对丰度与pH关系最密切。     

淦河流域底栖藻类生长特征研究

为更全面地了解淦河流域生态系统的健康状况,于2012年初春测定了淦河干流及其主要支流的水体理化指标、底栖藻类叶绿素a(Chl a)含量和无灰干重(AFDM),同时测定了部分样点底栖藻垫的磷含量及形态组成。结果显示:淦河上游各支流及干流水体的总磷(TP)、总氮(TN)和化学需氧量(COD)分别为0.014~0.072、0.282~1.204、0.77~13.26 mg·L-1,水质较好;流经市区的干流下游河段水体受到一定程度的污染,TP、TN和COD分别为0.214~0.252、2.039~2.748、9.09~16.48 mg·L-1;就总氮、总磷的含量来看,样点S1到S15的水质为Ⅱ类水,S16~S20超过Ⅴ类。各支流底栖藻类Chl a的含量在6.6~16.1μg·cm-2之间,而淦河干流样点为13.5~47.3μg·cm-2,所有样点底栖藻类的AFDM(645~3050μg·cm-2)和Chl a显著相关。底栖藻类对磷的滞留能力在一定范围内随水体营养浓度的增加而增强,下游底栖藻垫的总磷含量比上游高,最高可达82μg·cm-2;底栖藻垫中的磷形态组成以铁结合态磷(Fe-P)为主,占总磷的34%~73%,说明Fe-P对底栖藻类-水界面的磷循环起着主要的作用。研究结果对提高水体监测的认识,加强淦河流域管理和完善淦河生态系统健康状况评价具有一定的参考价值。     

秦岭丹江流域底栖动物生态学初步研究

【目的】了解秦岭丹江流域底栖动物的群落结构特征和多样性规律,为水域生态学研究提供基础资料,也为南水北调中线工程重要水源区生态环境评估提供科学依据。【方法】于2014年春季在秦岭丹江流域,选取6个样区16个样点,采集样品,调查底栖动物群落结构和分布特征。【结果】鉴定出底栖动物18种,隶属3门4纲14科,其中水生昆虫类最多,分属10科13种,占总数72.2%;软体动物3种;寡毛类2种。四节蜉属(Baetis)动物的出现频率最高,达68.8%。春季丹江流域底栖动物的优势种为卵萝卜螺(R.ovata)、四节蜉(Baetis)、摇蚊幼虫(Chironomid larvae)、克拉伯水丝蚓(Limnodrilus ciaparedianus),食底泥者是秦岭丹江流域底栖动物主要的功能摄食类群,共有8种。丹江流域底栖动物平均密度为50头/m2,单因素方差(ANOVA)分析表明,底栖动物Shannon-Weiner、Pielou、Simpson指数在不同样点之间差异不显著。【结论】秦岭丹江流域底栖动物群落结构相对稳定但分布不均,反映出水域生态环境优劣差异。建议应加大对秦岭丹江流域生态系统的治理,控制污水排放量,构建一个和谐稳定的丹江流域生态系统。     

乳山近海大型底栖动物功能摄食类群

根据2006年12月至2007年11月对乳山近海的调查样品,报道了该海域大型底栖动物功能摄食类群的生态学状况。结果表明:乳山近海大型底栖动物以食底泥者和肉食者占较大优势,其次为滤食者,食碎屑者、杂食者、植食者相对丰度较小;食底泥者的优势种为中蚓虫、不倒翁虫、丝异蚓虫和轮双眼钩虾,肉食者的优势种为寡鳃齿吻沙蚕、圆筒原盒螺和纽虫,滤食者的优势种为滑理蛤、菲律宾蛤仔、金星蝶铰蛤和江户明樱蛤;各功能摄食类群分布受有机负荷和底质类型限制;基于大型底栖动物功能类群的生态参数评价结果表明,乳山近海大型底栖动物群落健康状况由虚弱趋于不稳定,大部分站位大型底栖动物群落受到轻度扰动,底栖生态质量状况较优良;冗余分析表明,盐度、水温、总氮、悬浮物、溶解氧、总有机碳和硅酸盐等7个因子与乳山近海大型底栖动物功能摄食类群存在较显著的相关性。     

湟水河上游底栖动物群落结构及其与环境因子间的关系

[目的]本文旨在揭示湟水河上游底栖动物群落及其与环境因子间的关系,为生态系统多样性保护提出指导意见。[方法]通过改良湟水河底栖动物采样点法,于2018年4—5月和7—8月分2次对湟水河上游干流19个样点的底栖动物群落结构、水化学指标及环境因子进行采集。采用探索性数据分析、主成分分析、典范对应分析等方法对湟水河上游生态环境指标与底栖动物之间的关系进行分析。[结果]采集鉴定出底栖动物42个分类单元,共8 980头,隶属于2纲6目28科。主成分排序分析(PCA)表明:对样点贡献度较高的主要环境因子有海拔(alt)、溶解氧(DO)、离源头距离(das)、可溶性磷(SRP)、总氮(TN)、总磷(TP)、铵态氮(NH~+_4-N)、硝态氮(NO~-_3-N)等。通过样点组合聚类分析将19个样点区分为4组:第1组为样点1～5、第2组为样点6～11、第3组为样点12～16、第4组为样点17～19。对大型底栖动物分布特征影响的土地利用类型,襀翅目从高到低依次为草地、农地、城市用地;蜉蝣目为农地、城市用地、草地;毛翅目为农地、草地、城市用地;双翅目为城市用地、农地、草地。典范对应分析(CCA)表明:多数物种集中于中、上游样点,对他们贡献度较高的变量有海拔、最大流速(MAX)、平均流速(AVG)等,而下游河流段呈现富营养化状态,仅有少数耐污种出现。[结论]湟水河自上游到下游随着土地利用类型的变化受到不同程度污染和干扰,水体理化指标升高,底栖动物丰富度下降,不同土地利用类型下底栖动物分布特征明显。     

阿什河珍珠梅树叶的分解速率与大型底栖动物定殖关系

利用复合分解网袋(上半部为1.0 mm孔径,下半部为0.5 mm孔径)在阿什河上游森林段、中上游农田段和阿什河入松花江口城市段放入珍珠梅树叶,并对其进行了为期77 d的树叶分解研究。结果表明:森林段、农田段和城市段树叶分解速率都为0.02,符合指数衰减模型,均属于快速分解组。不同的河段定殖的底栖动物种类数明显不同,定殖在森林段和农田段大型底栖动物种类分别为25种和15种,二者均以双翅目摇蚊幼虫为主,分别占大型底栖动物类群数的83.6%和70.5%。城市段大型底栖动物种类为6种,全部为寡毛类。从大型底栖动物摄食功能群比例看,森林河段珍珠梅树叶上的大型底栖动物主要以直接集食者为主,占43.7%;其次是撕食者(39.3%)和捕食者(14.4%)。农田河段珍珠梅树叶上大型底栖动物直接集食者比例最高,为77.27%;其次是撕食者为(13.63%)和过滤收集者(4.54%)。城市河段珍珠梅树叶上大型底栖动物全部为直接集食者。结果表明,阿什河上游、中上游和下游中直接集食的底栖动物丰富度与树叶分解速率有显著关系。     

秦岭水域底栖动物初步调查与分析

为了解秦岭水域底栖动物的群落结构特征和多样性规律,于2014年4月采集调查秦岭水域底栖动物样本并对其群落结构和分布特征进行分析。结果显示,共鉴定出底栖动物33种,隶属3门5纲17科,其中,水生昆虫占绝大部分,共12科;底栖动物密度为0~145ind/m~2。其中,四节蜉(Baetis)出现频率最高,食底泥者是底栖动物主要的功能摄食类群。单因素方差分析(ANOVA)表明,秦岭水域底栖动物物种多样性指数、物种均匀度和物种丰富度指数在不同采样位点之间差异均不显著。     

梁子湖麦穗鱼食性的研究

用4种指标分析了梁子湖麦穗鱼的食性。结果表明。藻类的出现率(97．06％)、个体数百分比(99．9l％)和相对重要性指数(0．98)均最大。而底栖动物的重量百分比(98．53％)最大。表明麦穗鱼以底栖动物为主要食物,同时摄食大量的藻类。该鱼常年摄食,且摄食强度表现出一定的季节性变化,1～3、9月的摄食强度较高。而7月较低,可能是由于被动性采样所致。     

基于大型底栖动物完整性指数和多样性综合指数评价黄河榆中段河流生态健康状况

【目的】采用大型底栖动物完整性指数和多样性指数评价黄河榆中段河流生态健康状况.【方法】根据10个样点(4个参照点S_3、S_6、S_7和S_9,6个受损点S_1、S_2、S_4、S_5、S_8和S_(10))的底栖动物调查数据,对13个候选生物学参数进行分布范围分析、判别能力分析和相关性分析,最终筛选出构成底栖动物完整性指数(B-IBI)评价体系的核心参数为双翅目分类单元数、最优势分类单元个体百分比和ASPT指数,比值法统一量纲后,计算各核心参数在所有样点的分值,加和得到B-IBI值,然后以各样点B-IBI值的25%分位数作为健康评价标准的理想值;同时,选取总分类单元数、BP指数、EPTr-F和BMWP指数,经过标准化处理后计算大型底栖动物多样性综合指数.【结果】黄河榆中段各样点的B-IBI在0～1.93,以B-IBI评价的黄河榆中段河流生态健康状况多处于亚健康状态,评价结果较符合样点的实际生境且可区分为4个不同级别;归一化的大型底栖动物多样性综合指数介于0.01～0.54,评价结果划分为3个级别且8个为最低等级"差".【结论】以B-IBI来反映黄河榆中段河流生态健康状况的准确度高于多样性综合指数,在10个采样点中,3个样点处于健康状态,4个样点为亚健康,1个样点较差,2个样点为差,平均完整性指数为0.836,对应评价等级为"一般".     

黑河流域(秦岭段)春季底栖动物群落结构研究

2014年4月对黑河流域(秦岭段)底栖动物群落结构和分布特征进行野外调查,鉴定出底栖动物15种,隶属3门4纲12科。在各类群生物中,水生昆虫占绝大部分,共9科12种,其他各类群所占比例都不足7%。黑河流域优势种为四节蜉(Baetis)、新石蝇(Neoperla)、蜉蝣(Ephemera)、扁蜉(Ecdyrus)、优势度分别为0.51、0.05、0.05和0.03。底栖动物密度变化范围在19~104 ind·m-2之间,四节蜉(Baetis)的出现频率最高为88.9%。食底泥者是底栖动物主要的功能摄食类群。单因素方差分析(ANOVA)表明:黑河(秦岭段)底栖动物物种多样性指数、物种均匀度和物种丰富度指数在不同采样位点之间差异不显著。     

苕溪表层水体典型抗生素污染特征与生态风险评价

为了评价湖州地区苕溪表层水体抗生素的污染水平和生态风险,利用超高效液相色谱-串联质谱仪,对东、西苕溪表层水体中3类典型抗生素(喹诺酮类、四环素类、磺胺类)的污染水平和污染特征开展了检测分析。结果表明,苕溪表层水体中共检测出8种抗生素,其质量浓度范围≤326.6 ng/L。其中磺胺二甲基嘧啶的检出率最高,达52.1%;磺胺甲基异噁唑的质量浓度平均值最高,为15.6 ng/L。无论是检出率还是质量浓度,均为磺胺类喹诺酮类四环素类。整体而言,西苕溪污染水平低于东苕溪。与国内外其他水域相比,苕溪水体中抗生素的质量浓度总体处于较高水平。本研究的分析评价结果表明,苕溪水体中的抗生素对相应的敏感物种存在较高的生态毒性风险,其中磺胺甲基异噁唑尤为突出。     

浑太河春季不同水生态功能区大型底栖动物群落结构及其与环境因子的关系

为评价浑太河流域影响大型底栖动物群落结构的环境因子在不同水生态功能区间的差异性,于2012年春季对浑太河65个采样点进行大型底栖动物和水体理化环境因子的取样调查。结果表明:浑太河流域3个水生态功能区大型底栖动物的物种组成比例、指示种有显著性差异(P0.05),大型底栖动物的Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和物种丰富度有显著性差异(P0.05),且不同水生态功能区环境因子也存在显著性差异(P0.05);典范对应分析显示,水生态功能Ⅰ区的驱动因子是海拔、水深、总氮,水生态功能Ⅱ区的驱动因子是高锰酸钾盐指数、盐度,水生态功能Ⅲ区的驱动因子是溶解氧、电导率、盐度;相关性分析显示,水生态功能Ⅰ区海拔、总氮与Shannon-Wiener多样性指数显著相关,高锰酸钾盐指数与Pielou均匀度指数显著相关(P0.05),溶解氧、海拔、总氮与物种丰富度显著相关(P0.05);水生态功能Ⅱ区环境因子与Shannon-Wiener多样性指数相关性不明显(P0.05),海拔、电导率、盐度、总溶解固体与Pielou均匀度指数显著相关,海拔与物种丰富度相关(P0.05);水生态功能Ⅲ区环境因子与这些指数相关性不明显(P0.05)。研究表明,浑太河流域不同水生态功能区大型底栖动物群落结构组成具有空间异质性,环境因子有显著性差异,不同水生态功能区影响大型底栖动物群落结构的环境因子存在差异性。     

滁河襄河口至马汊河段冬春季鱼类群落结构及其多样性

为了解滁河水域鱼类群落结构特征，于2015年12月和2016年5月对滁河襄河口至马汊河段鱼类进行了2次调查，共采集鱼类45种，隶属于6目13科36属，其中55.56%为鲤科（Cyprinidae）鱼类。单因素方差分析表明，该群落多样性空间差异显著，季节差异不明显。滁河水域鱼类群落优势种为鲫（Carassius auratus）、鲤（Cyprinus carpio）、棒花鱼（Abbottina rivularis）、黄颡鱼（Pseudobagrus fulvidraco）和似鳊（Pseudobrama simoni）。4种摄食功能群中，杂食性和碎屑食性鱼类物种数比例较高，占总物种数的63.04%；3种生态类群中，淡水定居性鱼类占绝对优势（89.13%）；3种栖息水层类型中，底层鱼类物种数比例较高，为45.65%。大型经济鱼类占总渔获物比例小，相对重要性指数（IRI）低。以物种数和多样性指数分析群落多样性特征，结果表明：4个不同河段间鱼类多样性有所差异，下游河段鱼类多样性较低，清流河与来安河水域居中，上游河段较高；不同季节间鱼类群落存在明显重叠，几乎不分离，不同河段间鱼类群落分离程度相对较高。鱼类群落结构存在的显著差异主要与鲫、鲤、棒花鱼和黄颡鱼等优势种空间分布差异有关。     

基于大型底栖动物群落生物指数的清河水环境模糊综合评价

为评价不同水期清河流域水环境状态,采用模糊综合评价法以大型底栖动物Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数、Simpson多样性指数、Pielou均匀度指数、FBI(Family Biotic Index)指数和敏感性指数6个生物指数为评价因子进行水体等级隶属度计算,综合比较得到枯水期和丰水期各点位的水体状态等级。清河流域大型底栖动物群落结构组成及生物指数在枯水期和丰水期之间发生变化,整体表现为丰水期生物物种丰度、多样性、丰富度及敏感性指数大于枯水期,清河及主要支流上游生物多样性及敏感性类群比例较大,下游、乡镇及城区附近的生物类群多样性降低,耐污值高的生物比例增加。模糊综合评价结果表明,枯水期和丰水期水体呈清洁、轻度污染、中度污染的样点比例分别为12.5%、12.5%、75%和18.75%、43.75%、37.5%,清河流域干流及支流上游点位多为清洁和轻度污染,下游点位多呈中度污染状态。     

东苕溪喜旱莲子草群落研究

通过对浙江省东苕溪江8个河段喜旱莲子草Alternanthera philoxeroides的群落及伴生植物群落结构进行调查的基础上,分析该入侵种在不同河流段生境中的重要值及对入侵地物种多样性的影响。结果表明:在东苕溪流域,喜旱莲子草茎长平均为41.85~62.83 cm,节间距平均为4.00~6.28 cm,平均分枝数为6.35~82.00个。临安市东湖村采样点喜旱莲子草重要值最高,为56.09%;但伴生植物种类最少,为2种。杭州市余杭区陡家门采样点该入侵种重要值较低,但伴生种种类最多(8种)。随着喜旱莲子草重要值的升高,群落Simpson多样性指数和ShannonWiener指数呈下降趋势,表明随着喜旱莲子草种群的扩散,区域内其他物种逐渐受到排挤。在伴生植物种类较少的取样点,喜旱莲子草相对密度较大,如杭州市余杭区安溪镇、临安市里畈水库下游和临安市东湖村苕溪北路段(相对密度分别为40.00%,39.85%和37.50%),Pielou均匀度指数较低,这都说明喜旱莲子草的扩散降低了当地的物种多样性。喜旱莲子草对苕溪江植物种类和分布已经产生较大的影响。     

基于Ecopath的热带东太平洋生态系统模型构建及其比较

建立2017年东太平洋生态系统Ecopath模型,并与1997年模型进行比较。结果表明:(1)生态系统总体能量转化效率为18.78%,表明该生态系统能量的利用效率已达到最适程度。生态系统杂食指数和联结指数分别为0.323和0.272,表明功能组的聚合度较低,食物网内部结构复杂程度较低,较易受到外界环境因素和捕捞的干扰。总初级生产量与总呼吸量的比值为2.593,表明该生态系统不成熟。(2)对比两个阶段的系统总流量、总生物量以及总循环流量指标,与1997年相比,2017年生态系统规模扩大,食物网复杂程度升高,成熟度增大但仍然处于发展阶段。(3)假设黄鳍和大眼金枪鱼这两个主要捕捞种类的大、小个体相对资源量统计存在不确定性,并考虑3个比例水平分别构建3个生态系统模型,结果表明,这一相对资源量统计误差,明显影响了对生态系统的认识。因此,在今后类似的研究中,应充分考虑主要捕捞种类不同体长组的营养结构及其对生态系统的影响。     

海州湾人工鱼礁海域鱼类和大型无脊椎动物群落组成及结构特征

为了解人工鱼礁区鱼类和大型无脊椎动物的数量变动及群落扰动情况,于2003、2004、2005和2007年采用底拖网对人工鱼礁区及邻近对照区进行了调查。结果表明:海州湾人工鱼礁区调查共鉴定鱼类和大型无脊椎动物96种,其中鱼类和节肢类是人工鱼礁区游泳生物的主要种类,分别占55.21%和35.42%,而软体类与棘皮类则分别占7.29%和2.08%。鱼礁区的生物种类数、生物量、丰富度和多样性指数除了呈现明显的季节变化外,年平均生物种类数、生物量、丰富度和多样性均高于对照区,鱼礁增殖效果明显。此外,通过ABC曲线分析发现:除投礁后第4年的鱼礁区春季和秋季外,投礁前和投礁后第1年、第2年的鱼礁区以及对照区各季节的鱼类和大型无脊椎动物群落结构都处于一个扰动状态。     

基于高原河流生态系统健康的服务功能

【目的】在保证河流生态系统健康的前提下,对位于青藏高原的河流生态服务功能进行评估,为河流的合理规划和开发利用奠定基础。【方法】在界定了高原河流生态系统健康和服务功能内涵的基础上,构建具有高原特色的河流健康评价指标体系和服务功能评价指标体系,并将河流健康评价等级划分为“优”、“良”、“中等”、“差”和“极差”5个标准。在分析河流健康与其服务功能关系的基础上,构建了基于河流生态系统健康的服务功能评价模型,并将模型在位于青藏高原的巴河上进行实例验证。【结果】对巴河的生态系统健康和服务功能价值进行评估,在考虑河流健康指标后巴河的总服务功能价值较不考虑河流健康时减少了2.844×10⁸元/年。【结论】河流生态系统的健康与其服务功能密切相关。河流健康才能保障河流向人类提供所需的服务功能,水资源的开发利用应在确保河流健康的范围内进行。     

基于PSR框架模型的赣江上游生态系统健康评价

针对赣江上游生态系统特征,运用"压力-状态-响应"(PSR)框架模型,构建赣江上游流域生态系统健康评价的指标体系和评价模型,并以县为评价单元对2005年赣江上游生态系统健康进行评价,研究结果表明:赣江上游流域生态系统健康状态总体上比较好,属于健康二级区,在16个县(市、区)中,除赣州市中心城区所在的章贡区,属于相对极差的健康五级区外,其它县(市、区)的生态系统健康水平差别并不大,崇义、安远、石城等11个县(市、区)处于健康二级区,占绝大部分比例,兴国、赣县、于都、南康等4个县(市、区)处于健康三级区。研究还根据各县(市、区)制约生态系统健康最主要的因素,有针对性地提出,提升健康水平的对策建议。