环境因子对周丛生物的影响研究进展

周丛生物在水生生态系统的初级生产、营养循环和食物网中发挥了重要作用.而周丛生物群落的结构和功能受营养、光、大型水生植物、牧食者、沉积物、水力扰动和水位、pH和碱度的影响.其中,营养、光照、牧食者强烈地影响周丛生物的数量和生产.沉积物除直接供给附泥周丛生物营养外,还通过大型水生植物间接影响附植周丛群落.水力扰动和水位可以影响周丛生物群落的空间分布、局域密度和种类结构.pH和碱度变化主要造成周丛群落优势种的变化.展望了周丛生物的应用和研究前景.     

贵州高原草海湖滨带不同治理区域周丛藻类群落研究

2019年4月对贵州草海退耕还湿的自然湖滨区、人工湿地恢复区和污水处理厂尾水排放区周丛藻类的物种组成、生物量、群落多样性等进行了调查,探讨不同区域周丛藻类群落的差异及影响周丛藻类群落分布的主要环境因子。结果表明,草海沿岸带周丛藻类隶属6门8纲19目34科75属84种,其中绿藻门39种(46.43%),硅藻门23种(27.38%)、蓝藻门15种(17.86%)、裸藻门4种(4.76%)、甲藻门2种(2.38%)和金藻门1种(1.19%)。3个区域共同的优势种是颤藻(Oscillatoria sp.)、舟形藻(Navicula sp.)和裸藻(Euglena sp.)。除此之外,自然湖滨区优势种还有假鱼腥藻(Pseudanabaena sp.)、脆杆藻(Fragilaria sp.)、针杆藻(Synedra sp.)、栅藻(Scenedesmus sp.)和水绵(Spirogyra sp.),污水处理厂尾水排放区优势种还有颗粒直链藻(Aulacoseria granulate)、脆杆藻(Fragilaria sp.)、针杆藻(Synedra sp.)、异极藻(Gomphonema sp.)和水绵(Spirogyra sp.)。污水处理厂尾水排放区周丛藻类叶绿素a含量高于自然湖滨区和人工湿地恢复区。人工湿地恢复区周丛藻类的干重(DW)和无灰分干重(AFDW)最高,自然湖滨区最低。自然湖滨区水质最好,多样性最丰富,而水质较差的人工湿地恢复区和污水处理厂尾水排放区藻类种类较少,优势种属单一。相似性分析表明不同采样区域周丛藻类群落相似性指数较低。RDA分析结果表明总磷(TP)、总氮(TN)、和铵态氮(NH~+_4-N)是影响草海沿岸带周丛藻类物种分布的主要环境因子。     

人工湿地系统除磷影响因素研究进展

 磷是导致水体富营养化的主要因素之一,人工湿地能够经济有效地去除水体中的磷。本文论述了人工湿地除磷的机理,对人工湿地中植物、微生物和基质去除污水中磷的物理、化学及生物作用机制进行了综述。讨论了温度、溶解氧、水力停留时间和水力负荷等因素对人工湿地净化磷的影响。探讨了无基质人工湿地代替传统人工湿地去除水体中污染物的发展和应用情况。     

全尺度人工湿地中植物组成和多样性对基质无机氮季节动态的影响

本测定了4个季节的大型人工湿地中基质无机氮含量,以研究植物组成与多样性（包括植物物种丰富度与功能群丰富度）对基质无机氮的季节动态的影响。方差分析表明：在大型人工湿地中,当衡量植物多样性对基质营养季节动态的影响时,一般是植物组成和物种丰富度要比功能群丰富度更有说服力。同时,基质无机氮夏季(2008年7月,一年中植物生长最快的季节)的值最高,春季(2008年4月,植物开始生长)的无机氮最低,这表明基质营养(如无机氮)的季节动态变化趋势与植物的生长周期及其对营养需求规律相吻合。     

周丛动物群落呼吸率作为生物监测指标的研究

用挂片上周丛动物群落呼吸作为一个指标,分析不同环境因子对周丛动物群落的影响。在周丛动物群落结构不变的条件下,其呼吸率随着水环境中溶解氧的降低,自身排泄物的增加而有所波动;水温下降,周丛动物群落呼吸率也下降,温度系数Q_(10)=2.7。pH 值超过正常范围后,周丛动物呼吸率下降,但周丛动物本身亦具有适当调节环境 pH 值的能力。重铬酸钾使周丛动物呼吸率下降。因此群落功能参数对环境因子的反应常常比群结构参数更迅速、更敏感。     

人工湿地结构与运行参数研究进展

人工湿地是一种复杂而有效的生态系统,它利用系统中基质、植物和微生物三者在物理、化学和生物的协同作用下实现对受污水体的净化.开展人工湿地结构与运行参数的优化研究,对环境中污水的净化及生态系统修复具有重要意义.通过总结人工湿地中基质、植物、微生物、水力停留时间(HRT)、水力负荷(HLR)、水位、温度、溶解氧(DO)及酸碱度(p H)等因素对人工湿地净化效果的影响,以期为人工湿地在污水处理中的运用提供数据支撑和理论依据.     

济南大明湖景观水体浮游植物调查及水质评价

2015年对济南大明湖景观水体进行了浮游植物结构群落和水质状况调查研究,结合生物监测和理化监测手段,对水体进行了综合评价.共鉴定出浮游植物6门36种,浮游植物以硅藻门和绿藻门的种类占优势.从浮游植物优势种、群落结构特征以及多样性指数分析评价得出,大明湖景区水体污染程度为中污染型,水体营养水平总体处于中营养状态,但有向富营养化过渡的趋势.     

广东罗浮山土壤动物多样性垂直变化特征

垂直地带性是重要的地理学空间格局问题,不同的垂直带具有不同的生态系统结构及功能过程.本研究在罗浮山300 m、730 m、990 m和1 246 m海拔高度,分别对土壤动物群落及土壤性质进行调查.结果发现,随海拔升高,土壤酸度愈来愈强,有机质及全氮含量越来越高.罗浮山不同海拔土壤动物个体数量、类群与生物多样性指数变化趋势基本一致:除300 m海拔外,随海拔增加土壤动物各项指标逐步减少;土壤环境因子的主成分分析及灰色关联度分析表明,pH值对土壤动物总数量、类群、多样性指数影响最大.通过本研究,阐明罗浮山土壤动物群落具有垂直分布性,而土壤酸度是影响土壤动物生物多样性、个体数量及类群丰富度的关键因子;同时,揭示了罗浮山低海拔处强烈的人为干扰对该区域生物多样性已造成较大负面影响.     

丹江口水库着生藻类群落特征及其水质评价

旨在为湖库型水体水质评价提供多途径的评价方法和掌握人工基质上着生藻类群落时空变化特征,在丹江口水库陶岔(中线工程取水口)和台子山(湖北和河南交界处)2个典型水域采样点设置了自制水泥板和聚乙烯聚酯薄膜2种人工基质采样点,于2015年9月-2016年10月对着生藻类进行了6次连续监测,研究了着生藻类的种类组成和水质变化.结果表明,丹江口水库共检出着生藻类6门27科46属181种(或变种),其中硅藻为全年优势群,占着生藻类总种数的55.81%;绿藻和蓝藻分别占37.21%和6.98%.着生藻类群落存在时空差异性;人工基质种类对着生藻类种类组成影响不大,对着生藻类密度影响明显,同一采样点以水泥板为基质的着生藻类密度约为以聚乙烯聚酯薄膜为基质的着生藻类密度的1.2倍.着生藻类污染指示种4门12科13属17种(或变种),其中中营养型指示种占总指示种的78.57%.着生藻类香农威尔多样性指数为2.12,水质营养状态指数(EI)为38,水体处于中营养型状态.     

功能多样性——生物多样性与生态系统功能关系研究的新视角

生物多样性与生态系统功能的关系是近年来生态学研究的重点.功能多样性是目前反应生态系统功能最好的预测因子,因为它决定了物种多样性与生态系统功能关系的强度和形式.在查阅大量文献的基础上,介绍了功能多样性的概念和研究方法,并比较了不同功能多样性指数的使用特点.同时,论述了功能多样性与传统生物多样性重要指数——物种丰富度之间的关系以及影响因子,功能多样性与生态系统功能的关系以及影响因子,功能多样性研究在实践中的应用,并对功能多样性的研究趋势进行了展望.     

不同磷营养水平对重金属Cu、Zn、Cd 生物毒性效应的影响

运用水溞趋光行为的抑制试验,研究了水体中不同磷营养水平和重金属(Cu、Zn、Cd)共同存在时的联合生物毒性效应.结果表明,在较低浓度下,水体中无机磷的生物毒性很小;当浓度较高时,不同形态的无机磷对水溞生物毒性存在显著差异,大小顺序为:PO43-＞H2PO4-≈HPO42-.在富营养化的水体中,重金属的生物毒性与水体中磷的营养水平有关,磷的存在可一定程度地减轻重金属污染的生物毒害作用.研究结果可为进一步了解富营养化状态下的重金属毒性变化以及富营养化和重金属污染的相互关系及生态毒性效应提供理论依据,为淡水资源的保护及水生生态系统的健康质量评价和恢复提供理论依据和手段.     

汕头地区台湾相思人工次生林林下木本植物的物种多样性分布研究

以潮阳西环山森林公园内的台湾相思Acacia confusa人工次生林群落为研究对象,探讨该区不同人工次生林群落林下木本植物的分布影响.采用典型取样法沿着海拔梯度变化方向分别设置上坡、中坡、下坡样地,共12个20m×20m的调查样方,记录到林下木本植物26种,隶属于15科、23属.多响应置换过程(MRPP)分析表明,台湾相思人工次生林林下木本植物组成在不同坡位、不同土壤含水量条件下存在显著性差异(分别为A=0.468 7,0.132 5,P=0.000 8,0.042 3).指示种分析(ISA)较好地检验出不同立地因子下具有显著指示值(Ⅳ≥60)的指示种.双向聚类分析较好地揭示了林下木本植物在样地中因生境因子影响而体现在空间分布上的差异,并划分出3个生态组.该研究揭示了台湾相思人工次生林林下木本植物对不同立地因子的响应,对于生物多样性保护和植被恢复具有重要的理论意义和实践价值.     

鸡公山毛竹扩张对植物多样性的影响及控制措施

以生物多样性研究的理论为基础,通过对不同类型毛竹林植物物种组成和生物多样性的研究,并与2个天然植被类型进行对比分析.结果表明:物种丰富度和Simpson指数、Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数都随毛竹的出现呈现明显的下降趋势.反映出毛竹林在扩张过程中,对生物多样性的影响不仅表现在使物种丰富度的迅速下降和层次结构的逐渐简单化,而且使群落的物种组成也发生显著变化.基于竹鞭的特点,提出了使用挖坑灌水等方法来抑制毛竹林的扩张.     

不同磷营养水平对重金属Cu、Zn、Cd生物毒性效应的影响

运用水溞趋光行为的抑制试验,研究了水体中不同磷营养水平和重金属（Cu、Zn、Cd）共同存在时的联合生物毒性效应.结果表明,在较低浓度下,水体中无机磷的生物毒性很小;当浓度较高时,不同形态的无机磷对水溞生物毒性存在显著差异,大小顺序为：PO4^3-〉H2PO4-≈HPO4^2-.在富营养化的水体中,重金属的生物毒性与水体中磷的营养水平有关,磷的存在可一定程度地减轻重金属污染的生物毒害作用.研究结果可为进一步了解富营养化状态下的重金属毒性变化以及富营养化和重金属污染的相互关系及生态毒性效应提供理论依据,为淡水资源的保护及水生生态系统的健康质量评价和恢复提供理论依据和手段.     

蓝藻爆发后南太湖水域浮游生物及富营养化

在对南太湖近岸水域生态环境调查的基础上,分析了2007年5月底太湖蓝藻爆发后该水域浮游生物种类组成、物种多样性及富营养化状况.结果表明,测区内鉴定有浮游植物243属种隶属于7个门,其中蓝藻数量最多,绿藻次之,铜绿微囊藻为优势种;浮游动物175属种隶属于4个门,各站点种类分布较为均匀.调查区域内浮游动物多样性指数略高于浮游植物,平均多样性指数分别为1.623和1.703,多样性程度低.综合营养状态指数分析表明,调查水域有不同程度富营养,呈由东至西(幻溇港至新塘港)富营养程度递增趋势,新塘港达中度富营养,湖心区水域富营养程度高于支流入湖口水体;说明南太湖水域水体的富营养污染可能主要受到蓝藻大规模爆发的西、北太湖的影响,而从湖州市各支流水系进入的富营养污染相对较少.     

海州露天矿排土场野生植物侵入状况

在海州露天煤矿排土场野生植物侵入种类、频度、规律调查的基础上,研究了野生植物的侵入对海州露天煤矿排土场土壤基质的影响,分析了主要野生植物群落的多样性并对其演替趋势进行了预测.研究表明,野生植物的入侵改变了排土场土壤理化特性及土壤基质微生物区系,野生植物的侵入有利于再种植,且生物多样性指数、生态优势度与均匀度直接影响植被稳定性.该研究为排土场复垦中土壤基质改良、植被的选择奠定了基础.     

三维页岩储层多重压力流固耦合模型研究

研究裂缝页岩储层在生产过程中的流固耦合力学过程是准确认识气藏生产动态的关键科学问题.针对页岩储渗机制复杂的难题,本文建立有机质-基质孔-天然裂缝和离散人工裂缝的多尺度流动介质与多重压力系统;考虑吸附气的非平衡解吸附和表面扩散,自由气的黏性流和Knudsen扩散,以及基质孔、天然裂缝和人工裂缝压力系统对页岩变形的影响,建立了页岩双重有效应力流固耦合数学模型,分析了压裂井生产过程中岩石变形对气体流动的影响规律.研究发现:天然裂缝压力系统是引起页岩气生产过程中应力敏感性的主要因素;固体变形对基质孔渗透率的影响小于Knudsen扩散,基质孔的表观渗透率并不会发生应力敏感;随着天然裂缝密度的增大,天然裂缝压力系统的有效应力系数迅速增大,页岩气产量应力敏感效应增强.     

水体铜对鲤肠道菌群结构及免疫力的影响

为了解水体重金属铜对鲤肠道菌群多样性、结构及免疫力的影响,以不同质量浓度的水体铜胁迫鲤56d,对鲤肠道菌群α多样性、β多样性、基于属水平的群落组成结构及肠道免疫调控因子和紧密连接蛋白的基因表达进行了分析.结果显示,0.14mg·L-1、0.28mg·L-1处理组与对照组相比,α多样性指数有显著性下降(P0.01),主成分分析(PCA)显示两处理组与对照组群落组成区分明显,优势菌群发生明显变化;同时,两处理组肠道免疫调控因子Il-1β,IL-8,TNF-α及信号分子NF-κB基因表达有显著增加(P0.01),肠道紧密连接蛋白Claudin-3,Claudin-c及免疫调控因子IL-10、信号分子TOR基因表达有显著下降(P0.01).结果表明:中、高质量浓度水体铜胁迫显著降低了鲤肠道菌群的多样性,改变了结构组成,对鲤肠道上皮免疫屏障造成了损伤.     

成组生物毒性测试法在水质生物安全性评价中的应用

近年来水体污染日益加剧,水质安全受到了人们的严重关注.相比传统水质检测指标,生物毒性测试利用受试物某些特定指标的变化,更直观地反映污染物对生态环境和人类健康造成的潜在性影响.不同生物对有毒污染物具有不同的致毒机理和反应敏感度,将多种生物毒性测试组合应用,发展成组生物毒性测试方法,完整地反映水体中所有共存污染物的综合生物毒性特征,更有效地评价水体的生物安全性.本文基于成组生物毒性测试法总结了无脊椎动物、藻类和细菌等受试生物,对比分析了由不同急性毒性试验、慢性毒性试验、致畸致突变试验等组成的测试方法,综述了潜在生物毒性效应指数法、毒性单位分级评价法、水质安全分级法和综合生物标志物响应指数法等评价方法及其在不同水体中的应用研究进展,为成组生物毒性测试法在水质生物安全性评价中的应用提供基础信息.     

官厅水库水体及底泥中硝化功能细菌的群落多样性研究

为了探讨水生生态系统中生物脱氮的硝化功能菌群(氨氮氧化细菌和亚硝酸氮氧化细菌)在水体和底泥样品中群落多样性的差异,采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术对官厅水库的水体和底泥微生物群落进行了检测.结果表明:不同采样点的水体中进行硝化微生物优势菌群相似,底泥中进行硝化微生物优势菌群也类似,但水层和底泥中的优势硝化菌群相比有明显差异,环境变化导致群落结构发生了演替.多样性分析显示:氨氮氧化细菌在水层和表层底泥样品的多样性水平差异不大,而亚硝酸氮氧化细菌在底泥中的多样性与水层相比明显降低,表明对外界供氧量响应显著.