为探究小型河口浮游植物群落的时空变化特点,于丰水期、平水期及枯水期采集甬江口表层水样,分析浮游植物的主要驱动因子.结果表明:共检出浮游植物9门123属358种,丰水期、平水期和枯水期物种数分别为 276、154 和 151 种,丰度分别为(170.45±225.43)x103、(51.92±30.28)×103和(31.65±12.79)×103 cells·L-1.浮游植物群落以硅藻为主,优势种有梅尼小环藻、中肋骨条藻、具槽帕拉藻等.Shannon多样性指数与Pielou均匀度指数在丰水期由口门内向口门外呈下降趋势,在平水期和枯水期空间差异较小.多维尺度分析和相似性分析表明,不同区域(口门内、口门和口门外)与不同水文期的浮游植物群落组成均差异显著.相关性分析表明,在丰水期,浮游植物丰度与温度、溶解无机氮、活性磷酸盐呈显著正相关,与盐度呈显著负相关;在平水期,丰度与温度呈显著负相关;在枯水期,丰度与环境因子无明显相关性.冗余分析表明,温度、盐度、铵氮和活性磷酸盐分别解释了浮游植物群落变化的19.5％、11.9％、9.4％和8.2％.甬江口浮游植物群落以硅藻主导,温度、盐度和营养盐是其主要驱动因子.

为更好地了解嵊泗列岛海域在人类活动和气候变暖影响下的生态现状以及变化特征,于2020年秋季和2021年春季在该海域进行了浮游植物的拖网与水样采集及环境要素分析.水采样品中共检出浮游植物6门54属105种.其中,硅藻33属68种,甲藻14属30种,蓝藻、金藻和隐藻各2属2种,绿藻1属1种.春、秋季浮游植物主要优势种为骨条藻(Skeletonema spp.),并在秋季占据绝对优势(Y=0.975).春季平均细胞丰度[(7.17±7.78)个/mL]明显低于秋季[(77.23±73.44)个/mL].春季Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数均高于秋季.Spearman相关分析表明,浮游植物丰度与水温和透明度呈显著正相关,与盐度呈显著负相关.冗余分析显示,浮游植物群落组成与水温、营养盐密切相关.网采样品中共检出浮游植物4门46属94种,硅藻占比最大;春、秋季平均细胞丰度分别为838.17×103和19406.43×103个/m3.与水样相比,骨条藻仍为主要优势种,且优势度更高;网采获得的秋季多样性指数和均匀度指数(分别为0.23和0.05)低于水采(分别为0.38和0.10).将本次网采结果与1990年、2007年调查资料对比发现,嵊泗列岛春、秋季浮游植物群落组成发生了明显改变:丰度明显升高,硅甲藻占比无明显变化,暖水种种类数明显增加,骨条藻优势地位增强,多样性指数和均匀度指数下降.这可能与变暖与富营养化加剧相关.近30年来,溶解无机氮在春季无显著变化,但在秋季显著升高;活性磷酸盐浓度在春、秋季均显著降低;氮磷比在春、秋季均显著升高.浮游植物的变化特征较好地指示了嵊泗列岛海域在富营养化和气候变暖下的生态环境变化.

浮游植物功能群具有揭示浮游植物群落演替规律和指示水环境的作用.雅鲁藏布江是中国重要的水系.本研究于2019年8月(夏季)、11月(秋季)和2020年5月(春季)对雅鲁藏布江中上游的浮游植物群落结构和环境因子进行调查,探讨浮游植物功能群的季节变化特征及其对水环境的指示作用.结果表明:(1)雅鲁藏布江中上游水体呈碱性,水温、流速、浊度在3个季节间存在显著差异.(2)雅鲁藏布江中上游共鉴定出浮游植物8门11纲24目44科121属,浮游植物群落结构整体呈硅藻-绿藻-蓝藻型.可将浮游植物划分为28个功能群,其中有16个优势功能群,且浮游植物功能群的季节变化明显.(3)冗余分析和方差分解分析发现,水温、pH、溶解氧是影响雅鲁藏布江中上游浮游植物优势功能群分布的主要环境因子.(4)基于3个季节的香农指数(0.56～3.09,均值为2.20)和生态状态指数(1.92～4.91,均值为3.63)的综合评价表明,雅鲁藏布江中上游的水质状态为"良好".本研究揭示了高原河流浮游植物功能群特征及其对水环境的指示作用,为雅鲁藏布江中上游的水生态研究提供科学依据.

研究以日本鳗鲡(Anguilla japonica)为研究对象,分夏秋两季,调查并讨论了放养密度对养殖鱼水质和营养品质变化的影响.夏季低密度组放养密度分别为1.51(1号塘)、1.50(2号塘)和1.49 kg/m2(3号塘),高密度组分别为2.17(4号塘)、2.14(5号塘)和2.13 kg/m2(6号塘).秋季低密度组放养密度分别为1.74(Ⅰ号塘)、1.72(Ⅱ号塘)和1.75 kg/m2(Ⅲ号塘),高密度组分别为2.36(Ⅳ号塘)、2.34(Ⅴ号塘)和2.36 kg/m2(Ⅵ号塘).两次分别从每个养殖塘采集5份水样,每个密度组养殖塘随机采集4尾日本鳗鲡.结果显示:两季高密度塘水体透明度和溶氧显著低于低密度塘(P<0.05),总氮、总磷、氨氮、亚硝酸盐、COD、叶绿素a指标显著高于低密度塘(P<0.05),硅藻门、绿藻门、蓝藻门密度均大于低密度塘一个数量级,且经统计分析,夏季高密度组的蓝藻门密度显著高于低密度组(P<0.05).此外,高密度塘水体菌群Shannon指数显著低于低密度塘,Simpson指数则相反(P<0.05).在门水平上,经统计分析,夏秋两季高密度组放线菌门均显著低于低密度组(P<0.05);而夏季高密度组变形菌门极显著高于低密度组(P<0.01);秋季拟杆菌门显著高于低密度组(P<0.05).在营养品质方面,日本鳗鲡肌肉的硬度、剪切力、咀嚼性、回复性参数及粗脂肪和粗蛋白含量均显著小于低密度塘(P<0.05);水分含量显著高于低密度塘(P<0.05).综上,高密度与低密度塘相比,水质指标、藻类组成、菌群多样性及鱼体质构、营养成分等指标中大部分参数呈现一致性负面影响,共同构成日本鳗鲡品质与养殖环境的敏感参数.此外,夏季日本鳗鲡放养密度为2.13-2.17 kg/m2水质呈现富营养化及轻度污染状态.

生物结皮是干旱区生态系统光合固碳的重要贡献者,固碳功能菌是生物结皮碳固定过程中的关键功能群,而毛乌素沙地生物结皮有关固碳功能菌群落多样性的研究未见详细报道.通过qPCR和高通量测序,研究了毛乌素沙地固碳功能菌基因丰度、群落多样性在生物结皮发育过程中的演变规律及其关键环境因子.结果表明,form IAB、IC和ID的基因丰度均随生物结皮发育呈升高趋势,在地衣结皮最高,在藓结皮又明显降低;form IAB的Chao1 和form IC的Shannon指数随生物结皮演替呈显著上升趋势,而 form IC和ID的Chao1 则在藻结皮达到峰值.物种组成上,IAB型固碳功能菌以蓝藻门的颤藻目占优势,其相对丰度在藻结皮最高,随生物结皮演替逐渐降低;IC型固碳功能菌在裸沙中以土壤红杆菌目为主,而在三种生物结皮中以生丝微菌目、亚硝化单胞菌目和红螺菌目占优势;ID型固碳菌则以硅藻门的舟形藻目占优势,其丰度在裸沙中最高.IAB和IC型固碳功能菌群落结构在藻结皮和地衣结皮类似,而与裸沙和藓结皮差异显著,裸沙与藓结皮亦具显著差异.生物结皮演替过程中生物类群和土壤理化特征的改变为固碳功能菌提供了不同的生态位,土壤总有机碳、全氮、铵态氮、全磷、速效磷和pH对固碳功能菌群落进行综合调控,通过对固碳功能菌的筛选作用,最终改变固碳功能菌群落组成和结构.为深入理解荒漠生态系统生物结皮的光合固碳功能的微生物学机制提供了理论支撑.

为研究黄河流域藻类功能群分布及关键环境驱动因子,于2021年6-7月在黄河河南段设置16个采样位点,对黄河流域河南段浮游藻类群落组成、藻类功能群分布特征、不同空间环境因子特征及藻类-环境因子相关性进行分析,(1)共鉴定浮游藻类7门65属154种,在物种数上,绿藻门类(68种)＞硅藻门类(60种)＞蓝藻门类(11 种),以小环藻(Cyclotella sp.)、颗粒沟链藻极窄变种(Aulacoseira granulata var.angustissima)、束丝藻(Aphanizomenon sp.)、假鱼腥藻(Pseudanabaena sp.)为流域内主要优势种(优势度≥0.02);(2)黄河流域河南段浮游藻类共划分为23个功能群,分别是功能群B、C、D、E、F、G、H1、J、LM、Lo、M、MP、N、P、S1、T、W1、W2、X1、X2、X3、Xph和Y,所调查流域功能群空间分布差异较大,其中干流功能群种类最少,支流种类最多;从优势度来看,以适应富营养化、混动水体的功能群C、D、MP、P和J占优势;(3)RDA分析结果表明,优势功能群C与TN呈负相关;功能群MP与TP、NH+-N、WT、pH和CODMn呈负相关;功能群P与NH4+-N、WT和CODMn呈正相关;功能群D与TN呈正相关,功能群J与NTU呈正相关,与DO呈强负相关,其中CODMn是驱动藻类功能群分布的关键因子;(4)结合地表水环境评价、基于功能群的Q指数与Qr指数评价、生物多样性指数评价,此次调查流域水体呈重度氮污染,水库呈轻度磷污染,洛河流域相对其他支流水质偏差.

为了解广州海珠国家湿地公园河湖连通水系浮游植物功能群对不同水体连通性和异质性的响应,于2021年对石榴岗河-海珠湖连通水系浮游植物群落结构和环境特征进行季度调查.共鉴定浮游植物6门76属168种,以绿藻门、硅藻门、裸藻门和蓝藻门为主;海珠湖浮游植物的平均丰度(64.76×106 cells.L-1)显著高于石榴岗河(24.09×106 cells·L-1)(P＜0.05),石榴岗河Shannon多样性指数和Pielou均匀度指数均显著高于海珠湖(P＜0.05);依据浮游植物的生态功能,连通水系划分为28个浮游植物功能群,优势功能群主要是以平裂藻属(Merismopedia)为代表的Lo功能群、以栅藻属(Scenedesmus)为代表的J功能群和以沟链藻属(Aulacoseira)为代表的P功能群;冗余分析表明,水温、铵态氮和总磷是影响浮游植物优势功能群的主要环境因子;海珠湿地河湖连通水体已达到富营养化水平.

原生生物在草地生态系统养分循环、微生物群落稳定和土壤肥力维持方面发挥着重要作用.为了揭示亚高山草甸退化过程中土壤原生生物群落组成和多样性变化格局及环境驱动机制,本文利用18S rDNA高通量测序技术研究了五台山不同退化阶段(未退化(nondegraded,ND)、轻度(lightly degraded,LD)、中度(moderately degraded,MD)和重度退化(heavily degraded,HD))亚高山草甸土壤原生生物群落组成和多样性的变化特征.结果表明:丝足门、褐藻门、纤毛门、叶足亚门、锥足亚门、绿藻门和顶复门是亚高山草甸土壤原生生物的优势门(相对丰度＞1％).纤毛门、叶足亚门、绿藻门、Choanoflagellida和Perkinsea的相对丰度在4种不同退化程度草甸中存在显著差异(P＜0.05).LEfSe分析显示未退化草甸中主要富集了Perkinsea类群,轻度退化草甸中富集了盾纤目类群,中度退化草甸中富集了变形虫纲和卵菌纲类群,中度退化草甸中主要富集了绿藻纲和硅藻纲类群等光合自养原生生物.随着亚高山草甸退化加剧,土壤原生生物群落α多样性呈下降的趋势(P＜0.05).总氮、植物Shannon-Wiener指数、地上生物量、土壤含水量和铵态氮是土壤原生生物群落结构变化的主要预测因子.方差分解分析(variance partitioning analysis,VPA)结果表明土壤理化因子和植被参数共同解释了原生生物群落结构变异的38.44％,且土壤理化因子(20.69％)解释度大于植被参数(7.85％).五台山亚高山草甸退化过程中土壤原生生物群落α多样性和结构均发生了明显的变化,土壤环境因子是影响原生生物群落结构变化的重要因素.本研究结果加强了原生生物群落作为指示草地退化指标的潜力,可为科学全面地评价亚高山草甸土壤生态系统健康状况提供数据支撑与参考.

为研究西北寒旱区张掖国家湿地公园浮游植物群落结构,于2014—2015年对湿地中的6个采样点进行了调查,并对水质状况进行评估.结果表明,共检出藻类8门91属257种(含变种).浮游植物在春、夏、秋、冬四季平均密度分别为1.02×106、1.04×107、7.12×106和9.28×105cells/L.各季节优势种演替明显,呈春冬季硅藻占优、夏秋季蓝、绿藻和隐藻占优的特点.多样性分析发现,Shannon-Weaver多样性指数为1.02~3.45,Margalef丰富度指数为2.35~4.18,Pielou均匀度指数为0.27~0.89.通过多样性和藻密度综合评价可知,张掖湿地公园夏季水质最差,呈中度污染,其他季节总体较好,为无污染或轻度污染.

通过对虾池塘内浮游植物群落结构的生态学特征指标进行连续采样监测,研究分区养殖系统对于虾塘水质和浮游植物群落组成的影响.采用进排水管和水泵将虾塘和鱼塘相连,通过泵出虾塘底层水和回流鱼塘上层水实现水体流动.分区组(R)由对虾单养塘和鱼类混养塘组成,对照组(C)为对虾单养塘,监测时间为30天.结果显示:通过定期循环处理可使对虾养殖池塘内总悬浮颗粒物(TPM)、颗粒有机物(POM)含量分别降低36％—45％ 和15％—20％.R组虾塘水质改善,溶解态活性磷含量(PO4–P)增加,显著高于C组(P<0.05);实验结束时R组虾塘NH4+–N含量显著低于C组(P<0.05).实验期间,R组浮游植物种类多于C组,均表现为绿藻门>蓝藻门>硅藻门>裸藻门;R组蓝藻生物量低于C组,尤其C组具有较高比例的颤藻.实验结束时,R组绿藻门的优势度明显高于C组(P<0.05);R组浮游植物的香农多样性指数(2.91)略高于C组(2.62)(P>0.05).实验期间,2个处理组浮游植物群落的Margale丰富度指数均逐渐升高,并且R组在第20、30 d高于C组(P<0.05).结果表明:分区养殖可以通过减少颗粒物而改善水质,水体流动可以加速含磷物质释放.水体流动和较低的N/P可能有助于提高虾塘内绿藻种类优势度而减少蓝藻发生,并且在提高浮游植物种类多样性以及丰富度方面具有积极作用.