摘要:在高等水生植物表面经常附着生长着藻类、真菌和细菌等,这些有机群体组成附植生物群落,在大中型浅水湖泊中普遍存在.附植生物群落具有特定的物种组成和空间结构,并随季节推移和沉水植物生长表现出一定的动态变化特征.附植生物群落与宿主植物及周围水体环境联系密切,不仅能够表征水体营养盐、光照、温度等环境因子特征,与沉水植物、食草动物、浮游植物等水生生物类群也存在不同的相互作用.水生生态系统中,附植生物群落参与水体营养物质转化,在草-藻型湖泊生态系统的相互转化过程中起重要作用;其较高的初级生产力作为水生动物重要的食物来源,增加了食物网的多样性;同时,附植生物群落因其独特的生理生态特征正逐渐被应用于水质净化和水环境质量监测.本文在综述近年来附植生物群落研究进展的基础上,分析了附植生物群落的组成结构和动态变化特征,阐述了附植生物群落在水生生态系统中的功能,可为湖泊富营养化治理,尤其是沉水植被的生态修复和管理提供科学依据.

摘要:作为轮虫动物门的主体,单巢类轮虫是淡水浮游动物的重要组成部分.它们通常作为一类主要的初级消费者在淡水生态系统中起着重要作用,因而深入了解它们在自然水体中的种群动态及其决定机制对淡水生态系统理论与应用研究都有重要意义.作为一类具有典型周期性孤雌生殖生活史的动物,有性生殖的发生和进化策略对其种群动态和进化都有重要影响,因而单巢类轮虫有性生殖的机理和进化研究一直是轮虫学研究领域的一个核心内容.本文就当前单巢类轮虫有性生殖的主要研究进展,包括其发生机理、信息素、理论模型、影响因素和相关实证研究等进行了系统综述;特别就单巢类轮虫有性生殖策略的三个理论模型:"bang-bang"模型、中等有性生殖比率模型和非延迟的有性生殖模型进行了详细论述.此外,本文还对影响单巢类有性生殖的内外源因素进行了总结,主要的外源因素包括食物的浓度及种类、温度、盐度和特殊的细菌等,而主要的内源性因素则包括母体年龄、食物浓度诱导的跨代母系效应、延迟的有性生殖和其他一些潜在的母系效应因素等.其中,因为延迟的有性生殖现象广泛存在且可能是轮虫物种共存或克隆共存现象的一种潜在解释,所以就此现象的理论模型、机理和实证研究等方面进行了深入讨论.另外,本文还简要讨论性比率资源分配与单巢类轮虫有性生殖的关系.最后,对未来几个可能的热点方向简单评述,以期为国内轮虫学和相关方面的研究提供帮助.

摘要:沉水植物的重建是湖泊富营养化修复的关键措施之一.本研究利用在杭州西湖进行的沉水植物生态修复工程,应用基于聚合酶链式反应的变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)及分子克隆等手段,研究种植菹草和苦草对水体中细菌多样性及群落结构的影响.未进行沉水植物生态修复的湖区细菌以Bacteroidetes(42.9%)、Betaproteobacteria(30.8%)和Verru-comicrobia(14.3%)为主.而种植菹草和苦草后,Bacteroidetes所占的比例分别减少到12.7%和5.3%;Betaproteobacteria则分别提高到52.4%和59.5%;Alphaproteobacteria由4.4%分别提高到19.0%和12.8%.种植菹草后Verrucomicrobia所占比例大幅降低,而种植苦草对Verrucomicrobia的影响不大.沉水植物修复不仅可以改善水质,同时也可以显著提高水体中细菌的多样性,改变细菌的群落结构.

摘要:在太湖草、藻型湖区进行冬、夏两季多点采样,分别对采样点的水环境特征、泥面以上5 cm上覆水中营养盐以及沉积物的含水量、中值粒径、有机碳、氮、磷、金属元素和溶解氧进行测定.结果表明:夏季藻型湖区表层水体pH高于中、底层,冬季草型湖区各层水体pH高于藻型;草型湖区水体浊度夏季低于藻型,冬季反之;藻型湖区上覆水中的硝态氮和磷酸根浓度显著高于草型;草型湖区沉积物中含水量冬季显著高于夏季;草型湖区沉积物中总有机碳显著高于藻型;Fe、Zn、Ca、Pb、Na和K等元素在草、藻型湖区间差异显著;沉积物中溶解氧表现为冬季深于夏季,藻型深于草型的规律.

摘要:气候变暖下湖泊富营养化进程是近年研究热点之一.本文对1980-2009年期间洱海富营养化进程研究发现,水体总磷、总氮与气温均呈升高趋势.气温、水体总磷和总氮均能显著促进浮游植物增长.统计分析表明,气温对浮游植物增长的促进作用不受水体总氮、总磷的影响;水体总磷对浮游植物增长的促进作用不受气温的影响,受水体总氮的影响;水体总氮对浮游植物增长的促进作用不受气温和水体总磷的单独影响,受它们共同的影响.因此,气候变暖与营养水平的增加共同促进了洱海的富营养化进程.

摘要:于2011年4-8月按月对巢湖市水源保护湖区不同水深及不同区位的铜绿微囊藻藻团粒径进行抽样调查,利用统计分析方法,归纳了巢湖水源保护湖区铜绿微囊藻藻团粒径的时空分布规律.湖区铜绿微囊藻藻团出现在4月中旬至5月中旬之间,S1与S2点位表层的藻团粒径与中、底层的均存在显著差异.粒径小于200μm的藻团在各水深的分布都比较均匀,没有明显的趋向性;粒径在200~800μm范围内的藻团更易集中在湖水表层;粒径超过800μm的藻团更易集中在湖水底层.各月份外湖区S2点位藻团粒径水平均高于内湖湾S1点位.由于易受短时气象条件的影响,藻团粒径按月时间尺度变化的规律性不强.藻团形状在整个空间分布上没有显著差异性,但随着季节变化,逐渐由狭长形向规则形变化.藻团粒径的分布范围表明,大型仿生式蓝藻清除设备的过滤筛网对水源湖区铜绿微囊藻藻团的理论过滤效率为99.81%.

摘要:采用浓度梯度法,研究了鸢尾(Iris louisiana)、狐尾藻(Myriophyllum verticillatum)、茭白(Zizania latifolia)和水芹(Oenanthe clecumbens)对硝态氮(NO₃^--N)和铵态氮(NH₄⁺-N)吸收动力学特征.结果表明:4种水生植物对水体NO₃^--N和NH₄⁺-N吸收可用Michaelis-Menten酶动力学方程描述,随溶液NO₃^--N和NH₄⁺-N浓度增加,植物吸收NO₃^--N和NH₄⁺-N速率增加,当溶液NO₃^--N和NH₄⁺-N浓度接近于2.0 mmol/L时,吸收速率增加趋缓;4种水生植物对NO₃^--N和NH₄⁺-N的V_max值大小为水芹 >茭白 >鸢尾 >狐尾藻,对NO₃^--N的K_m值大小为水芹 >鸢尾=茭白=狐尾藻,对NH₄⁺-N的K_m值大小为水芹 >狐尾藻 >茭白=鸢尾.根据吸收动力学参数(V_max,K_m)判断水芹适宜于净化NO₃^--N和NH₄⁺-N浓度较高的水体,茭白、鸢尾和狐尾藻适合净化NO₃^--N和NH₄⁺-N浓度较低水体;4种水生植物对NO₃^--N、NH₄⁺-N表现出不同的吸收偏好性,鸢尾吸收NO₃^--N的潜力大于吸收NH₄⁺-N的,但对NH₄⁺-N的亲和力大于NO₃^--N,表明能在NO₃^--N浓度较高环境中优先吸收NH₄⁺-N.狐尾藻和水芹对NO₃^--N和NH₄⁺-N能均衡吸收.茭白对NH₄⁺-N具有较高的吸收潜力与亲和力.

摘要:本文以鄱阳湖湖泊流域系统为研究对象,鉴于该湖泊流域系统尺度较大,下垫面自然属性呈现高度空间异质性且具有流域-平原区-湖泊不同机制的水文水动力过程,为了真实描述湖泊流域间的水文水动力联系及反映不同过程间的作用机制,构建了鄱阳湖湖泊流域联合模拟模型.该模型基于自主研发的流域分布式水文模型WATLAC和湖滨平原区产流模型以及水动力模型MIKE 21 3个不同功能子模型的连接来实现该复杂系统的模拟.模型的联合采用输入-输出驱动及子模型的顺序执行进程,即将五大子流域与平原区入湖径流量作为输入条件来驱动湖泊水动力模型,模拟湖泊水位对流域入湖径流量的响应.以2000-2005年鄱阳湖流域6个水文站点的河道径流量、流域基流指数以及湖泊4个站点的水位资料来率定模型,其中各站点日径流量拟合的纳希效率系数E_ns为0.71~0.84,确定性系数R²介于0.70~0.88之间,而湖泊各站点水位拟合的纳希效率系数E_ns变化为0.88~0.98,确定性系数R²为0.96~0.98,均取得令人满意的率定结果.本文提出的鄱阳湖湖泊流域系统水文水动力联合模拟模型能较为理想再现湖泊水位对流域降雨-径流过程的响应.水位模拟结果进一步表明,该联合模型能用来获取重要的水动力空间变化特征.该模型可作为有效工具定量揭示湖泊流域系统水文水动力过程对气候变化和流域人类活动的响应.

摘要:本文利用SWAT模型结合实测数据,对南四湖流域2001-2010年年均非点源氮磷污染进行模拟,分析了南四湖流域非点源氮磷负荷空间分布特征,计算各河流流域对南四湖湖区污染的贡献率,并对非点源氮磷污染严重的关键区进行识别.研究表明:(1)先模拟湖东和湖西的两个典型小流域的非点源氮磷污染,并将模型推及整个南四湖流域,该方法不仅提高了计算效率,且得到了较好的模拟结果.通过对比发现,湖东的模拟效果要好于湖西,一定程度上说明SWAT模型在起伏较大的地区能取得更高的精度.(2)南四湖流域非点源氮磷污染严重,几乎所有区域的氮负荷超标,40%以上的区域磷负荷超标严重.湖东非点源氮磷污染较湖西严重,其中洸府河流域是南四湖湖区非点源氮磷污染的主要贡献者.(3)通过对径流量、泥沙负荷、氮负荷、磷负荷的相关分析可以得出,南四湖流域非点源氮负荷以溶解态为主,随径流进入水体;非点源磷负荷以吸附态为主,随泥沙进入水体.

摘要:采用激光粒度仪对湖泊沉积物进行粒度分析时需要进行必要的前处理.在有效去除有机质与碳酸盐颗粒的同时,需要消除细粒泥沙质样品中絮凝现象对粒度分析结果造成的误差或错误.本文以武汉三角湖表层沉积物样品为例,采用X射线粉晶衍射(XRD)对其矿物组成和粘土矿物种属进行鉴定,并采用全自动激光粒度仪对样品进行粒度分析.X射线粉晶衍射结果表明样品中非粘土矿物主要为石英与长石,粘土矿物以伊利石、高岭石、绿泥石为主;粒度分析结果显示样品中小于30μm组分占94.5%.这些特征表明该样品易于在前处理过程中形成絮凝.本次研究采用单因素寻优法探讨了超声震荡、分散剂、洗酸对于以伊利石、高岭石、绿泥石为主、平均粒径较小的样品消除絮凝现象的最佳条件.研究结果表明,针对此类样品消除絮凝现象的最佳条件为:超声震荡时间应选择6~8 min,分散剂浓度为20 g/L左右,同时在粒度分析之前需要对样品进行洗酸.

摘要:基于对粤东五华河干流和支流水体的物理、化学组成测试数据,应用质量平衡法和相关分析法探讨湿热山地丘陵地区岩石化学风化过程对大气CO₂的吸收.结果表明:五华河水体的总溶解性固体含量(77.11 mg/L)接近于世界河流的平均值(65 mg/L);离子组成以Ca²⁺、Na⁺和HCO₃^-为主,可溶性Si次之.五华河流域化学径流组成主要源自硅酸盐矿物化学风化过程的贡献,碳酸盐矿物的贡献较少;大气和土壤CO₂是流域内岩石化学风化的主要侵蚀介质.与同一气候带其他河流相比较,五华河流域岩石化学风化过程对大气CO₂的吸收通量(2.14×105mol/(km²·a))较低,这主要是由于流域内缺乏碳酸盐岩所导致.

摘要:为重建湖泊水生植被,改善太湖局部水域水质,在太湖康山湾示范区两个大型围隔进行了两种类型水生植物重建.通过2010年8月-2011年8月的现场采样及分析测定发现,人工控制条件下,浮叶植物荇菜和菱以及沉水植物马来眼子菜的重建效果较好,在其生长季节具有较高的覆盖度;研究表明,控制风浪及提高透明度是恢复水生植被的前提;植被重建区沉水植物氮、磷含量与浮叶植物差别不大,但浮叶植物重建区水体氮、磷浓度的控制比沉水植物重建区好;从经济及水环境效益角度来看,太湖敞水区的沿岸带由于风浪的控制比较困难,恢复水生植被时,应选择浮叶植物荇菜、菱、沉水植物马来眼子菜等抗风浪能力强的物种.本研究为太湖敞水区沿岸带的生态恢复方案制定提供了理论依据.

摘要:枝角类溞会由于捕食者的存在而发生形态、行为、生活史等的变化.通过为期10 d对太湖春、夏季优势种同形溞(Daphnia similis)在有幽蚊幼虫(CL)、无幽蚊幼虫(CK)及培养过幽蚊幼虫的过滤水(FL)3个环境水平的模拟实验,发现同形溞在有幽蚊幼虫和培养过幽蚊幼虫的过滤水处理下平均体长、累积产仔数及平均产仔数均显著大于无幽蚊幼虫组,表明幽蚊幼虫释放的信息素能改变同形溞的体长、产仔数等生活史参数,这种改变会降低同形溞被捕食的风险.说明在自然环境下,幽蚊幼虫等无脊椎捕食者能通过直接捕食和信息素的间接作用共同影响枝角类种群.

摘要:酞酸酯是一类典型的内分泌干扰物,在我国城区河湖中污染超标相对严重,且污染呈上升趋势.本文采用根袋法,模拟海河干流水体建立了室内菹草微宇宙,同时设置无菹草微宇宙为对照,研究了沉水植物菹草对沉积物中酞酸二丁酯(DBP)和酞酸二异辛酯(DEHP)的去除作用.实验连续运行27 d.结果表明:系统运行结束时,菹草体内DBP和DEHP含量分别升高了133%和68%;水中,有草组和对照组中DBP的浓度始终低于定量限(8μg/L),而DEHP的浓度则由初始的65μg/L和70μg/L逐渐降低,至第3 d后低于定量限(8μg/L);对照组和有草组非根际沉积物中DBP浓度差异不显著,结束时去除率为32.2%~36.5%,根际沉积物中DBP去除率达50.0%;对照组和非根际沉积物中DEHP浓度差异也不显著,始终在一定范围内波动,结束时去除率为10.3%~11.4%,根际沉积物中DEHP则在第27 d时迅速下降,去除率达80.9%.微生物的结果进一步表明,实验过程中根际土中微生物量明显高于对照组和非根际沉积物,实验后期根际沉积物中微生物群落结构变化较大,这与根际中这两种酞酸酯的去除数据相一致.可见,沉水植物菹草可以通过根际效应有效去除沉积物中酞酸酯类化合物.

摘要:胞外多糖是微囊藻形成群体的物质基础,营养盐是否会通过影响微囊藻多糖的含量进而影响群体的形成还不清楚.在室内培养实验中,设置不同N、P浓度的培养液并测定对数期胞内的细胞组分以及3种形态的多糖含量,从而探讨N、P对细胞中多糖的影响规律.实验结果表明:RNA在细胞中的含量相对恒定(约2.0 pg/cell).N对单细胞的蛋白质和多糖都产生了显著影响:N浓度的升高显著促进蛋白质的合成,细胞中总糖的含量降低.P浓度的升高同样造成细胞中多糖总量减少,但其对蛋白质影响不大(在4.6 pg/cell左右波动).N浓度的增加还促进多糖向胞外分泌并溶解于培养基中.在高生长率下,由于细胞中RNA、蛋白质的合成速度加快,多糖的合成较慢导致胞外固着性多糖减少,这可能是室内培养难以得到群体的原因之一.

摘要:以2011年8月20日采集的太湖梅梁湾的夏季蓝藻水华为研究对象,通过12个样点平行样的藻蓝蛋白实验提取,基于光谱吸收特征和浓度值,对反复冻融法、超声波法、溶胀法、丙酮法的提取效果进行比较评价.结果表明:4种方法获取的藻蓝蛋白提取液在620 nm附近出现吸收峰,其中,反复冻融法的峰高最强,超声波法最弱,说明反复冻融法的提取效果优于其他方法;反复冻融法、超声波法、溶胀法获取的部分蓝蛋白提取液在670 nm附近具有次吸收峰,与藻蓝蛋白标样的吸收曲线存在差异;反复冻融法、超声波法提取的藻蓝蛋白浓度值变异系数小于0.6,表明这两种方法较其他方法稳定;反复冻融法提取的藻蓝蛋白浓度值高于其他3种方法,可推荐作为太湖蓝藻水样中藻蓝蛋白的提取方法.

摘要:在室内模拟实验中,研究了光照(50μmol/(m²·s))和黑暗条件下苦草(Vallisneria natans)和穗花狐尾藻(Myrio-phyllum spicatum)对铵态氮(NH₄⁺-N)的吸收速率与去除效果.结果表明,随着外源铵态氮浓度(0,0.01,0.1,1和10 mg/LNH₄⁺-N)的增加,苦草和穗花狐尾藻对铵态氮的吸收速率都是先增加后又逐渐降低,在外源铵态氮浓度为1 mg/L时吸收速率达到最大.同种植物在光照条件下对铵态氮的吸收率不低于黑暗条件下的吸收率;相同光强条件下穗花狐尾藻对铵态氮的吸收率不低于苦草的吸收率.在黑暗条件下,在外源铵态氮浓度为1 mg/L时,穗花狐尾藻对铵的吸收速率是苦草的2.42倍;在光照条件下,在外源铵态氮浓度为1和10 mg/L时,穗花狐尾藻对铵态氮的吸收速率分别是苦草的2.47和1.79倍.因此,在富营养湖泊治理过程中,在沉水植物可耐受铵态氮浓度范围内,可以优先考虑把穗花狐尾藻作为植物修复的先锋物种.

摘要:运用单个体培养方法研究了温度(15、20、25和30℃)和斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)密度(1.0×10⁶、3.0×10⁶和5.0×10⁶cells/ml)对裂足臂尾轮虫(Brachionus diversicornis)出生时的生命期望、世代时间、总生殖率、净生殖率、种群内禀增长率和后代混交率等生活史参数的影响.结果表明,温度对轮虫出生时的生命期望、世代时间、净生殖率和总生殖率均有显著的影响,但对种群内禀增长率和后代混交率无显著的影响;食物密度对轮虫的净生殖率和总生殖率均有显著的影响,但对轮虫出生时的生命期望、世代时间、种群内禀增长率和后代混交率均无显著的影响;食物密度与温度之间的交互作用对轮虫所有生命表统计学参数均无显著影响.轮虫出生时的生命期望和世代时间均随着温度的升高而逐渐显著缩短.轮虫的净生殖率在15℃下最低,30℃下最高,20和25℃间无显著差异;轮虫的总生殖率在15℃下较低,20、25和30℃下较高且三者间无显著差异;轮虫的净生殖率和总生殖率均在3.0×10⁶cells/ml食物密度下较高,1.0×10⁶和5.0×10⁶cells/ml食物密度下较低且两者间无显著差异.

摘要:对长江中下游5个湖泊的黄颡鱼种群的线粒体DNA细胞色素b基因进行了PCR扩增、测序,获得了955 bp的序列.分析显示,cyt b序列中A+T含量略高于G+C含量,共检测到54个变异位点,60个样本得到37个单倍型,平均单倍型多样性为0.945±0.018,核苷酸多样性为0.00419±0.00043,遗传多样性表现中等.太湖种群与滆湖种群间的遗传距离最远为0.00651,鄱阳湖种群和巢湖种群之间遗传距离最近为0.00375.分子方差分析(AMOVA)表明,群体间遗传分化系数F_st为0.0684,几乎所有变异都来自群体内,群体间遗传分化极小.cyt b序列构建UPGMA系统进化树显示,5个种群没有分化成不同的分枝谱系,种群间存在广泛的基因交流.

摘要:江苏省环太湖地区快速城市化和工业化加剧饮用水危机,整合研究水源地、供水、用水、排污处理和技术5个方面对于支撑该地区可持续发展的适应能力,对揭示饮用水供需关系、存在问题、部门协调与综合决策等具有现实意义.本文以构建5个子系统适应能力指标体系为主线,通过分指数与综合指数评价的运算,得出研究地区饮用水系统适应能力等级水平、地域分异特征及影响因素分析;针对各子系统存在问题,提出维护和提升适应能力的对策措施.研究表明,适应能力较强的地区占总面积29.1%,其5个子系统适应能力均较强.适应能力中等地区占41.2%,一类是各子系统适应能力基本均等,另一类是排污处理子系统适应能力较强,但用水子系统得分较低.适应能力较差地区占29.7%,主要是技术子系统分值低,其它子系统适应能力处于中等偏下.因此需加大对各子系统适应能力的调控与提升.