太湖新银鱼种群摄食对小江浮游动物群落结构的影响

为探究三峡水库典型支流小江太湖新银鱼（Neosalanx taihuensis）种群摄食对浮游动物群落结构的影响,于2019年1~12月逐月对太湖新银鱼与浮游动物样品进行采集并分析太湖新银鱼胃含物组成与浮游动物群落结构特征。分析结果表明：（1）太湖新银鱼的饵料生物主要为桡足类（相对重要指数百分比（IRI%）=79.97%）,其次为枝角类（IRI%=18.86%）,轮虫占比较少（IRI%=0.001%）。（2）3至6月（太湖新银鱼春群繁殖期）太湖新银鱼生物量迅速上升,并在5、6月维持较高水平的生物量,而浮游动物群落结构呈现小型化趋势,生物量由28.93 mg/L下降至1.13 mg/L;密度由21173.39 ind./L增加至26808.23 ind./L。7月小江禁捕结束,太湖新银鱼生物量开始急剧下降,小江浮游动物中桡足类和枝角类的密度与生物量迅速升高,于8月（密度为151.98 ind./L;生物量为3.39 mg/L）达到全年最高。（3）在太湖新银鱼生物量较高的时期,由于太湖新银鱼对于枝角类和桡足类具有较强的选择性,导致水体中枝角类和桡足类生物量占比（17%~58%）显著低于其它时期（P<0.05）。由此认为,太湖新银鱼生物量与浮游动物群落结构变化存在较强的关联性,太湖新银鱼种群摄食的下行效应可能是小江浮游动物生物量下降及群落结构小型化的关键原因。明晰太湖新银鱼种群生长与浮游动物群落结构的动态变化关系可为小江水华暴发的控制与水生态健康管理提供理论依据。     

三峡工程运行后长江中游溶解气体过饱和演变研究

为了分析三峡工程运行后泄洪对长江中游溶解气体过饱和的影响,本文建立了长江中游溶解氧数学模型,对不同流量下长江中游的溶解氧过饱和演变进行了模拟预测。模拟结果表明,三峡和葛洲坝过坝水流的溶解氧饱和度在40000m3/s～50000m3/s和100000m3/s附近存在两个峰值,长江中游河道天然情况下溶解氧过饱和恢复速度较为缓慢,平均每100km降低5%,洞庭湖水的汇入能显著降低长江干流的溶解氧过饱和度。当三峡出库流量超过40000 m3/s时,其影响范围可达400km以上。本文讨论了溶解气体过饱和的不同指标间的关系,对气体过饱和可能造成的影响以及对长江中游鱼类目前的影响进行了阐述,认为通过三峡水库的调度减小出库高流量次数和历时是减缓下游溶解气体过饱和的有效手段。     

三峡水库小江流域常见鱼类肌肉碳、氮、磷生态化学计量特征

为探究三峡水库小江流域常见草食性、浮游生物食性、肉食性和杂食性鱼类肌肉的碳（C）、氮（N）、磷（P）生态化学计量特征,2018年1月（枯水期）和7月（丰水期）在小江流域7个设定断面,采集4种食性的鱼类样品,测定其生长特性指标,分析鱼类肌肉C、N、P生态化学计量特征及相关性。结果表明,鱼类肌肉C、N、P元素含量为34.75%~58.71%、 7.00%~15.45%、0.89%~8.21%,C:N、C:P和N:P为3.62~9.75、16.92~136.95、2.14~35.31,其中磷元素含量变化最大且是导致N:P变化的主要原因。小江流域不同食性鱼类肌肉元素组成差异不明显,其中仅草食性鱼类、浮游生物食性鱼类 的N含量和N:P显著大于肉食性鱼类和杂食性鱼类（P<0.05）,其他元素及比例在各食性鱼类之间均无显著性差异（P>0.05）;不同采样断面的鱼类肌肉元素含量及比例无显著性差异（P<0.05）;相关性分析发现,小江流域鱼类肌肉N和 P含量呈负相关关系（P<0.05）,除草食性外,各食性鱼类的N含量均与水体NO-3-N含量呈显著正相关（P<0.05）。研究结果对深入了解大坝干扰下水生态系统食物网营养关系及营养循环格局具有重要意义。     

三峡水库小江流域消落区土壤的理化性状

2009年5月、7月和9月对小江流域上游至下游消落区的5个断面的土壤理化性状进行监测。结果表明,土壤容重、孔隙度、pH、有机质、全氮和全磷的总体平均值分别为1.47g/cm3、45%、7.33、16.42g/kg、0.79g/kg和0.59g/kg,变化范围分别为1.15～1.68g/cm3、37.0%～61.0%、4.04～8.72、6.64～35.69g/kg、0.40～1.42g/kg和0.36～0.94g/kg。高程150m处的土壤容重均值在7月下降、9月增加,160m处的土壤容重均值在7月增加较多,9月变化不大;不同高程处的孔隙度均值变化与土壤容重变化呈相反的变化趋势;高程160m处土壤有机质在7月有所下降,9月变化不大;各高程土壤全氮和全磷总体呈7月升高、9月下降趋势。并对消落区土壤理化性状变化的影响因素进行了初步分析。     

三峡库区万州段投饵网箱养鱼对底泥水化因子的影响

2005年6月至2006年4月对长江三峡库区投饵网箱养殖区上游、网箱养殖区以及网箱养殖区下游底泥中有机物耗氧量、TN、NO3-N、TP、硫化物等指标进行了监测。结果显示,网箱养殖区及网箱下游底泥有机物耗氧量和总磷含量分别高出对照区5.4～6.5 mg/g和0.03～0.08 g/kg,网箱养殖区及网箱下游底泥总氮含量及硝态氮含量分别高出对照区40～80 mg/kg和0.8～1.2 mg/kg,网箱养殖区及网箱下游底层水的硫化物含量平均值分别高出对照区1.3 mg/L和0.11 mg/L。     

蓄水前后三峡水库营养盐收支计算

根据近10年来长江三峡库区江段氮、磷营养盐的历史数据,以及三峡库区支流、大气降水、地表径流、淹没土壤释放、工农业排放等主要形式的氮、磷营养盐负荷数据,并结合现场调杏的结果,采用箱式模型对蓄水(135～139m)前后三峡水库营养盐进行收支计算,以期为三峡成库后三峡江段生源要素生物地球化学过程以及长江营养盐输送过程提供研究基础.结果表明:上游输入的总氮、总磷是三峡水库氮、磷营养盐的主要来源,占入库负荷的80%～90%;蓄水后入库营养盐负荷种类增加,主要是淹没土壤的释放作用.蓄水前总氮、总磷入库负荷与出库负荷相等,蓄水后入库营养盐有约18%的总氮和15%的总磷滞留于水库中,而溶解无机氮、溶解无机磷受蓄水因素影响较小.颗粒氮磷营养盐的沉降、生物吸收以及残体的沉降作用是导致出库营养盐减少的主要原因,其过程有待进一步深入研究.     

基于流域生物资源保护的水库生态调度

阐述了流域水电开发对流域生物资源的影响途径:通道阻隔、水库淹没、径流调节、水温变化等,探讨了流域水电开发对河流连续性、河道洪枯过程、库区生境等生态功能的影响方式.结合三峡水利枢纽工程实例,针对宜昌断面基于流域生物资源保护的流量要求,建立了以水电站发电效益最大为目标的长期优化调度模型,并采用差分进化法进行优化求解,获得了相应的水电站水库调度出流过程,并在此基础上采取人造洪峰、提高下泄水温等生态修复方式保护流域生物资源.建议水库运行调度应在考虑工程功能的同时,兼顾下游及水库的生态功能,以达到流域水资源开发与保护流域健康的生态系统相协调的目的.     

基于氮稳定同位素分析的三峡水库主要鱼类营养级研究

运用稳定同位素技术对2018年7月—2019年1月采自三峡库区干流木洞、涪陵、云阳和秭归江段的38种鱼类进行氮稳定同位素分析,同时计算鱼类营养级并构建了鱼类连续营养谱。研究结果显示,三峡库区干流鱼类δ15N值平均值为11.02‰,变化范围为5.31‰~17.79‰。以初级消费者螺类作为基准生物估算出三峡库区干流鱼类平均营养级为2.67,范围为1.47~4.12。营养级大于4级的鱼类仅有1种,营养级位于2~3级之间的鱼类种类数最多,占种类总数的50.0%,其次是营养级大于3级的鱼类,占种类总数的31.6%,不同食性鱼类组合的营养级存在差异。库区干流鱼类营养级的时空差异均不显著,而越靠近大坝的江段食物链长度的季节性波动幅度越大。和水库蓄水运行初期相比,鱼类营养级显著升高且高营养级鱼类的群落结构和营养特征发生了一定程度的改变,特别是拥有较高营养级的短颌鲚(Coilia brachygnathus)在库区干流逐渐扩张并成为优势种,其可能对库区干流鱼类营养结构产生影响。     

长江上游原生动物的群落生态学研究

于2003～2007年采集了长江上游通天河至三峡水库的原生动物样品,对长江上游地区原生动物的分布情况作了较全面的调查.该调查共设93个采样站点,其中通天河-重庆在长江干流设38个采样站,支流设22个采样站,三峡库区设33个采样点,每年丰水期和平水期各采集1次.调查结果表明,长江上游共检出309种原生动物,隶属于60科106属,其中通天河至金沙江段检出140种,水富-重庆江段检出90种,三峡水库检出245种.金沙江段优势种为砂壳虫、匣壳虫、表壳虫和圆壳虫;水富-重庆段优势种为砂壳虫、匣壳虫及巢居法帽虫;三峡库区种类较为丰富,除了砂壳虫科和表壳科依然占据优势外,简壳虫、变形虫、领鞭虫、吸管虫和钟虫也逐渐增多,成为一些区域的优势种.三峡水库检出的原生动物种类多于上游河流段,其中有125种只在三峡库区检出.与1990年三峡地区原生动物资料相比.库区的群落结构发生了明显变化.随着水库水文情势的变化,原生动物种类组成也由以有壳肉足虫为主的河流型逐渐转变为以纤毛虫占优势的静水型种类.     

三峡水库试验性蓄水后小江沿岸水质研究

根据2010年3月－12月对三峡水库小江沿岸水体的水质监测数据,分析总氮、总磷、化学需氧量和叶绿素a等水质因子的时空变化规律,以及叶绿素a与水质因子之间的相互关系,评价水体富营养化水平。结果表明：总氮、总磷、化学需氧量和叶绿素 a含量分别为1.980±0.119mg/L、0.114±0.018mg/L、9.520±1.748 mg/L和23.342±8.810 mg/L,小江沿岸水体呈现中度富营养化水平。叶绿素a与水质因子间的相关关系分析发现,叶绿素a含量与温度、pH、溶解氧、亚硝酸氮和化学需氧量显著相关,与总氮、总磷不具有显著相关性。这说明小江沿岸水体叶绿素a含量与总营养盐无关,而主要与水体所含的有机质含量有关。