流溪河底栖动物功能摄食类群组成及其水生态指示作用

流溪河是广州最重要的河流,开展流溪河系统性监测与评估是生态系统健康管理的基础。2019年枯水期(3月)和丰水期(9月)对流溪河底栖动物进行了野外原位采样,研究底栖动物功能摄食类群的时空分布特征,并通过底栖动物功能摄食类群组成评价流溪河的生境状况。研究发现流溪河流域底栖动物以收集者为主要类群,其次为刮食者和捕食者,滤食者和撕食者较少。上游和中游样点以中等耐污收集者(四节蜉和河蚬)和耐污收集者(摇蚊)为优势类群,而下游样点以耐污收集者(摇蚊)为绝对优势类群。环境因子显著影响底栖动物功能摄食类群分布,枯水期流速和NO₃是关键环境因子;丰水期SiO₂和流速是关键环境因子。基于底栖动物功能摄食类群组成的流溪河生态系统属性分析结果表明,流溪河大部分样点为异养生态系统;流域河岸带不健康;河流纵向运输能力多处于不健康状态;除上游的个别采样点外,捕食者调控能力较为正常;除受挖沙干扰的采样点外,流域生境稳定性维持较好。     

梯级引水式水电站对底栖动物群落结构的影响

为研究梯级引水式水电站对底栖动物群落结构的影响,对云南景谷河3座梯级电站影响下河流底栖动物的群落结构进行了调查研究。研究结果表明,水电站的修建显著改变了河流的流速及水深;减水段和混合段水体底栖动物的物种丰度和多样性指数存在一定差异;不同级电站混合段底栖动物密度和生物量均高于减水段;功能摄食类群上混合段的滤食者、撕食者和捕食者相对丰度均显著高于减水段;丰度/生物量比较曲线表明,相对于混合段,水电站影响下减水段底栖动物群落受到了一定程度的干扰。故修建梯级小水电站时,应关注其对底栖动物的群落结构的影响。     

梯级水库对南渡江干流底栖动物丰枯水期沿程变化的影响

为探讨梯级水库影响下河流底栖动物种群在河流丰枯水期的沿程变化规律,通过对丰水期(8月)和枯水期(1月)采样处理和计量鉴定,对我国大型热带河流——海南南渡江干流的底栖动物的生物量、丰度、多样性、均匀度在丰枯水期的沿程变化进行了分析。结果表明:丰枯水期共检测出底栖动物2门4纲22种,各物种丰度在0～236个/m~2之间,生物量在0.27～31.5g/m~2之间;底栖动物种群结构沿程变化受梯级水库建设影响较大;丰、枯水量变化对底栖动物群落影响显著,受枯水期水库蓄水大幅度改变水流连通性影响,枯水期底栖动物种类沿程变化幅度大于丰水期;与温带河流不同,南渡江干流大多数底栖动物种类在冬季仍能较好繁殖,枯水期底栖动物丰度和生物量均大于丰水期。     

漓江秋季大型底栖动物群落结构特征分析

2009年8—9月,通过对漓江流域大型底栖动物进行详细调查,共鉴定大型底栖动物3门6纲24种,其中昆虫纲种类最多,腹足纲次之。以优势度指数大于0.02作为判别标准,判断出调查区域内全流域以及上中下游的优势种。调查结果表明:漓江大型底栖动物平均总密度与平均总生物量分别为682个/m2和152.77g/m2。两者均为下游最高、中游次之、上游最低。其Shannon-wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和Marglef丰富度指数的平均值分别为2.37、0.61和6.01。并依照漓江上、中、下游3个江段150个采样点的数据作出丰度/生物量曲线,分析该曲线,认为漓江上游大型底栖动物群落处于未受干扰的状态;其他两个江段则均受到了轻度的干扰。     

白石水库底栖动物群落结构特征及多样性研究

本研究采用野外生态学方法,于2013年9月—2014年7月期间,对白石水库底栖群落结构及多样性开展了调查,共调查4季10月。结果表明,白石水库的底栖动物共检出2门14种,密度为512ind/m²,生物量为113.35g/m²,密度随季节变动情况是春季>冬季>夏季>秋季,生物量随季节变动情况是春季>夏季>冬季>秋季,平均多样性指数(Shannon-Wiener)为2.05,平均均匀度指数(J)为0.54,此外对白石水库底栖动物群落结构进行了分析,并与其他辽宁省水库底栖动物群落结构进行了比较。针对白石水库底栖动物群落结构,提出了水生态健康对策,以期能为发展白石水库优水渔业提供基础数据。     

蚂蚁河大型底栖无脊椎动物及其与环境响应关系研究

本文通过典型对应分析(CCA)和相关分析研究了大型底栖动物群落结构和主要环境因素之间的相关性,并通过生物多样性指数(如Shannon-Wiener指数)评估了不同河段对物种多样性的影响。研究表明,蚂蚁河中的大型底栖动物分布主要影响环境因子有水温、溶解氧和底质层中沙泥含量,与下游相比,蚂蚁河中上游的底栖动物物种多样性更高,平均生物密度更低。     

漓江大型底栖无脊椎动物及其与水环境的关系

为研究漓江上游水库为下游河道枯季航运补水所造成的水生态影响,对漓江大型底栖无脊椎动物空间分布特性与相应的水环境因子进行调查,并采用Shannon-Wiener指数、Simpson指数、均匀度、丰富度指数分析物种多样性。结果表明:纹石蚕、黑龙江短沟蜷为上、中游优势种;纹石蚕、黑龙江短沟蜷、河蚬为下游优势种;纹石蚕、黑龙江短沟蜷为整个漓江水系的优势种。Shannon-Wiener指数、Simpson指数、均匀度、大型底栖无脊椎动物的平均密度和平均动物量均呈现出下游大于中游、中游大于上游的趋势;而物种丰富度指数呈现出下游小于中游、中游小于上游的趋势。大型底栖无脊椎动物和环境因子的典范对应分析表明:温度、电导率、盐度、浊度、水深、总磷、化学需氧量为影响大型底栖无脊椎动物群落结构和分布的主要环境因子。     

长江中游典型河段底栖动物的物理栖息地模型构建与应用

考虑水生生物生境需求的物理栖息地模型被认为是评估河流流量变化对水生态系统影响的最可信的方法之一。本研究选取长江干流含有河漫滩的监利江段为实例,建立底栖动物各类群的物理栖息地模型,计算变化流量下栖息地适宜面积的时间序列,并据此进行生态流量决策。结果显示长江中游底栖动物最敏感的环境参数是流速,适宜范围为0～0.2 m/s;其次是水深,适宜范围为0～6 m。在考虑敏感环境参数的前提下,得出监利江段底栖动物的最佳生态流量为20 000 m3/s。三峡大坝蓄水后枯水期和平水期底栖动物适宜面积的低值部分减小,丰水期适宜面积增加。为了保护底栖动物栖息地,建议三峡大坝在防洪蓄水的同时能兼顾底栖动物的生态流量需求,调节枯水期和平水期的流量,让监利江段接近4000 m3/s,丰水期接近20 000 m3/s。在枯水年增大枯水期和平水期的流量,平水年增大枯水期的流量,丰水年减少丰水期的流量。本研究方法可以供长江其他河段目标物种的生态流量决策和生态修复方案设计参考。     

涡河（安徽段）底栖动物时空分布及河道健康评价

底栖动物类群位于腐食食物链的关键一环,在水生态系统中扮演重要角色,其群落组成可以表征河道的健康状况。根据2016年冬季、2017年夏季两个季度对涡河（安徽段）的两次底栖动物的数据采集,对底栖动物群落的时空分布进行分析,同时采用多样性指数对河道开展分段健康评价。结果表明：涡河流域共发现底栖动物3门17属种,冬季以节肢动物和环节动物为主,夏季各物种相对平均。底栖动物的种类数群随季节变化较为明显,两次采样共发现17个属种,两个季节中种类最多的均为节肢动物。涡河（安徽段）干流底栖动物主要表现出生物多样性低、种类分布不均匀、不同河段差异性大等特点,整体来说尚需加强保护。     

基于底栖动物响应特征的洮儿河生态流量目标适应性分析

以洮儿河为研究对象,基于其底栖动物采样监测数据,构建流量因子与生物因子之间的响应关系,以评价生态流量保障成效和生态流量目标的适应性。结果表明：以当前生态流量目标(冰冻期、平水期、丰水期分别多年平均径流的5%、10%和15%)泄放后,生态流量达标率时间上逐渐提升,空间上自上游至下游递减,底栖动物多样性、生物量等指数递变趋势类似;底栖动物多样性指数与生态流量达标率相关性最显著并可据此建立线性回归关系;结合该回归关系和情景分析,发现冰冻期、平水期、丰水期目标分别为7%、14%和27%时线性拟合度最高(R²=0.998),表明该目标下底栖动物多样性的维持效果最好。建议逐步提高生态流量目标,促进已受损生态系统恢复。     

Influence of Nutrients in Water and Sediments on the Spatial Distributions of Benthos in Lake Simcoe

The shoreline and sublittoral areas of Lake Simcoe were surveyed in October 2005 as part of a baseline inventory of current conditions, and as part of an exploratory analysis to determine if there were threshold nutrient levels above which nutrients were a major controlling factor in the distributions (abundances) of benthic organisms. Along the shore environment, there was no generalized relationship between nutrients and indices of benthic community composition below water-borne total phosphorus concentrations of ∼ 0.05 mg/L, indicating that other factors were more important at those lower levels of phosphorus. Benthic community composition did not vary with water quality in the sublittoral zone, but did vary with sediment quality (total Kjeldahl nitrogen, total phosphorus). The benthic community had higher relative abundances of caddisflies and mayflies at sublittoral stations with TKN levels at or near the provincial low-effect level of 550 mg/kg, and had higher relative abundances of more tolerant taxa such as worms, amphipods, and snails at locations with TKN levels in excess of the provincial severe-effect level of 4,800 mg/kg. The relationship between composition and TKN in sediments was not obvious below concentrations of ∼ 300 mg/kg, indicating that other factors were more important at those levels of TKN. This study was the first to document an inland (non-Great Lake) colonization by the exotic amphipod Echinogammarus ischnus. This species was found along most of the shoreline with the exception of shorelines within Cook's Bay, along Sibbald Point Provincial Park and at the far end of Kempenfelt Bay. Where found, E. ischnus were generally numerically dominant members of the benthic community.     

河口区重金属运动足迹

为了更好地研究河口区重金属的运动足迹,综合评估其对河口水源区的影响,进一步实现河口水污染精准防治,选择长江口为研究区域,根据2016年1—12月长江口6个断面的监测数据,分析了长江口枯水期典型月(1月份)、平水期典型月(5月份)、丰水期典型月(8月份)重金属的运动足迹规律,构建了二维非稳态水环境数学模型并进行了率定验证,探究了河口区重金属的时空分布。研究结果表明:①不同水文期,长江口重金属受到长江径流和潮汐作用的影响,粒子运动速度从大到小的时间排序是丰水期>平水期>枯水期;空间分布来看,徐六泾释放的粒子会进入长江口的3个水源区。②枯水期典型月(1月份),粒子运动足迹3处不一致,北港处重金属粒子运动速度最快,为4.98 km/d,最终汇入东海。③平水期典型月(5月份),徐六泾重金属粒子足迹运动不同于枯水期,沿北港方向流动,继而呈顺时针的螺旋型轨迹运动,最终流入东海,且运动速度最快,为7.03 km/d。④丰水期典型月(8月份),运动足迹与平水期类似,但徐六泾与北港处的粒子运动速度都大于平水期,北港处最大,为8.32 km/d。     

PATTERNS OF BENTHIC INVERTEBRATE RICHNESS AND DIVERSITY IN THE REGULATED MAGPIE RIVER AND NEIGHBOURING NATURAL RIVERS

Fluctuating flows common in hydropeaking operations present biota with contrasting and challenging environments. Taxa that require a narrow range of water velocity or are not adapted to withstand sudden changes in discharge will likely be eliminated or competitively disadvantaged under such circumstances, perhaps leading to reduced biodiversity. I investigated the whole river, longitudinal and lateral patterns of benthic invertebrate abundance, Shannon–Wiener diversity, and rarefied taxa density and richness in the hydropeaking Magpie River and 16 neighbouring natural rivers. The Magpie River had greater abundances of benthic invertebrates than natural rivers, particularly near the dam. General differences in benthic community characteristics were largely based on the near absence of Odonata and Plecoptera and an abundance of snails and worms in the Magpie River. Family density, richness and diversity were greater in the regulated Magpie River and unregulated upper Magpie River than found in natural rivers. Longitudinally, family density, diversity and particularly richness increased downstream in the Magpie River. Laterally, diversity did not show any trends with increasing depth along transects, except at near the dam where it decreased sharply with depth, velocity, and an abundance of filter feeding invertebrates. Taxa density did not show any lateral trends in natural rivers, whereas in the Magpie River, it increased with water velocity and depth. The results of this study are contradictory to the general findings of others implying reduced biodiversity below hydropower facilities. Possible explanations are examined and contrasted with other examinations of benthic invertebrate response below hydropeaking dams. © Her Majesty the Queen in Right of Canada 2012.     

汉江中下游丰枯水期水质时空变化特征

为探究汉江中下游丰、枯水期水质时空变化特征,于2019年6月丰水期和2020年1月枯水期对汉江中下游(丹江口-武汉段)开展全面调查,布设了18个干流采样断面和2个支流采样断面进行采样和分析,并采用综合污染指数法和综合营养状态指数评价法对水质进行评价。研究结果表明:汉江中下游干流综合污染指数在丰、枯水期整体表现为无显著性差异,但从各断面比较来看,大多数断面丰水期污染程度大于枯水期,空间上丰、枯水期沿程各断面变化趋势相似,污染较大的断面分布在襄阳、汉川和武汉段;主要污染因子为总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH₃-N),其中TN浓度在丰、枯水期各断面均超过地表水Ⅱ类标准,且丰水期显著大于枯水期,TP浓度多数断面丰水期大于枯水期,超过Ⅱ类水标准限值断面的比例为27.8%,NH₃-N在枯水期均处于Ⅱ类水标准限值内,仅在丰水期个别断面出现超标现象。通过综合营养状态评价可知,汉江中下游综合营养状态指数处于中营养到轻度富营养状态,整体上呈沿程递增趋势,时间上表现为丰、枯水期无显著性差异,但枯水期综合营养状态指数波动更大。对污染成因进行分析,汉江中下游水质主要受点源、非点源污染和支流汇入,以及水利工程等的影响。研究成果可为汉江中下游水资源保护和可持续发展提供科学依据。     

湄公河与洞里萨湖水量交换特征

洞里萨湖是湄公河最大的连通湖泊,湄公河与洞里萨湖水量交换特征一直是国际社会关注的热点问题,但相关研究成果较少。利用4个河湖控制站的长系列水文资料,分析了湄公河与洞里萨湖水量交换特征,结果表明:湄公河与洞里萨湖的水量交换强度大,洞里萨湖对湄公河径流调峰补枯作用明显,每年汛期5—9月份均会发生倒灌,1995—2011年年均倒灌历时122 d,倒灌水量377亿m³,占湄公河干流同期来水的14.4%,倒灌洪峰流量8 402 m³/s,占干流同期来水的20%,其中7—9月份倒灌水量占全年的88.6%;汛后10月份—次年4月份洞里萨湖向湄公河补水,年均补水历时244 d,补水水量711亿m³,是湄公河倒灌入湖水量的1.96倍,占湄公河下游同期来水的29.9%,其中10月份—次年1月份补水量占全年的83.1%。年倒灌历时、水量与洪峰流量,年补水历时、水量与峰值的年际变化较小,变幅分别为76 d、283亿m³、6 095 m³/s和76 d、474 亿m³、4 677 m³/s,变差系数为0.07～0.24。倒灌、补水水量不仅与湄公河和洞里萨湖的来水大小有关,还受到河湖水位差及洞里萨河水位等因素影响。研究成果可为湄公河三角洲和洞里萨湖区治理提供科学依据。     

一维二维耦合模型研究水库运行对下游河道水环境的影响

水库运行造成的河道水流条件的改变给下游的水生态系统带来重要影响。耦合水动力过程及生态过程的生态水力学模型可以有效地定量评价这种影响。本研究以广西漓江为实例，建立了全河流一维和局部河段二维水环境模型。其中的一维模型分析全河段水环境变化趋势，二维模型分析关键区间水环境的特点，并为后续的生物栖息地模型奠定基础。模型分析了典型水文年中自然径流和青狮潭水库运行两种模式下下游河道关键水环境因子的变化。模拟结果表明水库运行在平水年的影响大于丰水年和枯水年，局部浅水区的变化大于深水区，年内枯水期(10-12月)的影响大于年均值，而且这些变化沿程逐渐减弱。该研究成果为下一步的生态模型提供了外部因子。     

底栖动物监测在洋河水库水质评价的应用

为了掌握秦皇岛洋河水库底栖动物分布状况,并据此进行水质评价,设置了6个采样点,分别于2006年5月、8月、9月和11月四个时间段共采集了24个样品。分析结果表明:在洋河水库底泥中共发现底栖动物11种,其中10种能够指示污染程度,耐污种类占绝对优势;所有样点的底栖动物个体密度介于680～5 920个/m2,全库平均为1 924个/m2,水库整体处于中-富营养水平;底栖动物生物量介于1.68～38.76g/m2,全库平均为8.53g/m2;底栖动物生物多样性指数介于0.64～1.89,水库整体水质介于中度污染-重度污染。鉴于底栖动物在水质评价方面不可替代的作用,建议该水库每隔5～10年做一次系统的底栖动物调查。     

Invertebrate communities of former southern moravian floodplains (Czechoslovakia) and impacts of regulation

The natural hydrobiological conditions of southern Moravian floodplains have been drastically altered by regulation of the lower Dyje river and its tributaries. Natural floodplains were characterized by temporary pools and swamps, each inhabited by a typical community of aquatic invertebrates, and permanent water bodies (rivers and abandoned channels). Some aquatic taxa migrated onto ‘terrestrial’ localities during flood periods. Following regulation, floods were eliminated and most of the wet floodplain habitats disappeared, together with their typical species. The results of faunistic studies carried out in different permanent and temporary water bodies of the floodplains are reviewed. Altogether 188 taxa of planktonic and 206 taxa of benthic and semiplanktonic animals have been recorded. Of the planktonic community, rotifers (96 taxa) and copepods (41 taxa) have very favourable conditions for their development, especially in the spring. The main season for cladocera (53 taxa) development (summer) is less favourable due to the short duration of flooding (in flooded meadows) or poor oxygen conditions (in temporary pools with a high content of decaying organic matter). Among the zoobenthos, mainly facultative aquatic macroinvertebrates (larvae of insects) appear in these localities.