为研究鄱阳湖异常枯水位对长江江豚(Neophocaena asiaeorientalis asiaeorientalis)生存带来的风险,在2022年丰水位期、枯水位期和极端枯水位期开展了系统的调查.结果显示:丰水位期长江江豚为全湖分散分布,主湖区分布多、通江水道少、支流尾闾中极少;枯水位期长江江豚呈现区域性、聚集式分布特点,并且逐渐向支流的入湖河槽和主湖区北部河槽迁移,砂坑中逐渐增多,入江水道也有分布;异常极枯水位期长江江豚的分布进一步集中,呈现向主河槽集聚、向支流迁移和滞留砂坑的特点,且通江水道监测到长江江豚的分布密度为全年最高.随着异常极枯水位的持续,长江江豚在鄱阳湖分布的范围急剧缩小,在隔离的小水体分布密集,考察发现在松门山瓢头南部砂坑水域分布约110头长江江豚,信江瑞洪大桥下游分布约18头,赣江扬子洲水域分布约20头.受到航运、垂钓等人类活动干扰,还面临饵料资源不足等生存风险.文章报道和比较了2022年不同水位时期鄱阳湖长江江豚的数量和分布,揭示了异常气候情景下的长江江豚分布格局及其适应性,识别了高风险水域和风险因子,结合采取的系列救护行动,提出了异常水位波动时期鄱阳湖长江江豚的保护救护方案.研究结果将为异常水位时期鄱阳湖长江江豚的保护提供新思路,亦可为长江中下游流域异常气候情境下长江江豚的保护提供科学参考.

近几十年来,随着工业化、城市化的加速推进,人类活动对自然生境的干扰越来越频繁,导致生境破碎化与生境质量下降.在流域尺度上科学模拟生境破碎化过程及其对生境质量的影响,对于提升生物多样性和生态系统功能具有重要意义.以鄱阳湖流域为研究区域,基于InVEST模型分析区域生境质量的演变特征;从生境面积、生境边缘和生境隔离三个特征维度模拟生境破碎化过程;采用广义加性模型和地理探测器探究不同生境破碎化过程对生境质量变化的影响与交互作用.研究结果表明:(1)鄱阳湖流域生境质量呈下降趋势,从2000年的0.7862下降到2010年的0.7807,再下降到2020年的0.7715,但总体生境质量较好.生境质量较优的区域主要分布在流域南部、东北部以及西部地区,生境质量较差的区域主要分布在各个子流域的交界处.(2)2000-2010年,鄱阳湖流域生境面积占比下降、生境边缘增加和生境隔离增加三个生境破碎化过程分别占总研究区网格数的34.70％、30.15％和4.50％;2010-2020年分别占总研究区网格数的34.80％、30.69％和4.40％;2000-2020年分别占总研究区网格数的40.82％、37.50％和5.46％.生境面积减少的网格主要集中在鄱阳湖流域的中北部地区;生境边缘增加的网格分布和生境面积减少的网格分布相似;相比之下,生境隔离增加的网格较少,主要分布在各城市的中心城区范围.(3)生境破碎化过程对生境质量具有显著影响,两者呈非线性负相关关系;三个生境破碎化过程两两之间交互作用对生境质量的影响呈现双因子增强趋势.研究结果可为鄱阳湖流域生态格局优化与生境质量提升提供科学参考.

2022年鄱阳湖流域发生了特大干旱事件,对鄱阳湖生态环境产生了严重影响.为揭示极端水文干旱年的鄱阳湖浮游动物群落结构特征及其主要影响因素,于2022年1月(冬季)、4月(春季)、7月(夏季)和10月(秋季)对鄱阳湖浮游动物进行了综合调查.本次调查共鉴定出浮游动物70种(轮虫40种、桡足类17种和枝角类13种),丰度和生物量范围分别为0-152.67个/L和 0-1.52 mg/L.浮游动物群落结构具有较大的时空差异:在季节上,物种数夏季最多,丰度和生物量呈现夏季最高、秋季最低的特征,干旱季节的Shannon-Wiener多样性指数和优势种组成明显不同于非干旱季节;在空间上,南部湖区的物种数、丰度、生物量高于北部湖区,多样性指数在中部湖区最高、北部湖区最低.极端水文干旱年的物种数、丰度和生物量均明显低于往年同期,但空间上的差异较小.相关性分析和冗余分析结果表明,浮游动物群落结构在干旱季节和非干旱季节的主要影响因素存在明显差异,其中干旱季节浮游动物群落结构主要受水温、水位、硝态氮、氨氮等的共同影响,非干旱季节受化学需氧量和水位的影响较大.总体上,极端水文干旱使得鄱阳湖浮游动物群落结构稳定性较往年减弱,研究结果可为极端干旱条件下的鄱阳湖生态保护提供重要科技支撑.

[背景]植物促生菌因其对植物生长促进及增强抗逆性等优点在植物-微生物联合修复重金属污染土壤中具有良好应用潜力.在污染土壤中,土著植物促生菌能够更好地定殖并保证促植物生长能力的发挥.[目的]从常年受上游多种重金属污染的鄱阳湖-乐安河段湿地分离出一批具有多种重金属抗性的优势土著植物促生菌,以期为植物-微生物联合修复重金属污染湿地提供一批优质的菌种资源.[方法]从乐安河流域戴村受重金属污染的湿地土壤及水体中分离具有Cu、Zn、Pb抗性菌株,测定菌株的促植物生长特性[产IAA (Indole acetic acid)、溶磷、产铁载体及ACC(1-Aminocyclopropane-1-carboxylic acid)脱氨酶活性],挑选促生特性较好的菌株进行16S rRNA基因序列分析鉴定,并测定菌株对其他胁迫条件(抗生素、酸碱、盐)的耐受能力.[结果]分离得到22株能够同时耐受Cu 50 mg/L、Zn 400 mg/L、Pb 800 mg/L的菌株,其中10株表现出较好的促植物生长特性,对其进行16S rRNA基因序列分析鉴定,有4株属于Ralstonia sp.,3株属于Burkholderia sp.,另3株则分别属于Cupriavidus sp.、Stenotrophomonas sp.和Novosphingobium sp..基于这10株菌抗性特征的聚类分析及主成分分析,结果与系统发育树分析结果高度一致.[结论]耐受多种重金属的土著植物促生菌的分离鉴定为重金属污染土壤的植物-微生物联合原位修复提供良好的微生物资源.

目的 了解鄱阳湖流域抗生素耐药基因的时空分布规律,探究耐药基因与拟杆菌之间的相关性.方法 选取鄱阳湖流域具有代表性的6个采样点,采集6个月的水样,通过qPCR方法定量检测五大类8种抗生素耐药基因[tetC,tetQ,ermB,sul1,sul2,blaTEM,aadA,aac(6')-1b]和2种拟杆菌(通用型拟杆菌,人特异性拟杆菌)的绝对浓度.结果 8种耐药基因均被检出,tetC,tetQ,ermB,sul1,sul2,blaTEM,aadA,aac(6')-1b的检出率分别为94.4％、66.7％、61.1％、97.2％、97.2％、97.2％、88.9％、94.4％;8种耐药基因的绝对浓度范围为0～2.9×107copies/ml,磺胺类基因检出浓度最高,是鄱阳湖流域中主要的抗生素耐药基因.tetQ和sul1基因在枯水期的绝对浓度高于丰水期(P＜0.05),8种耐药基因在上游河流的绝对浓度均明显高于湖泊上段和湖泊下段(P＜0.05),8种耐药基因与拟杆菌之间均存在较高的相关性(P＜0.05).结论 鄱阳湖流域磺胺类耐药基因污染较为严重,上游河流的耐药基因污染程度高于湖体,拟杆菌可能对抗生素耐药基因的污染具有一定的指示作用.

基于长江中下游流域1961-2015年129个气象站点的逐日气温和降水数据,利用标准化降水蒸散指数(SPEI),对长江中下游流域近55年年尺度及各季节干旱变化趋势、站次比、强度和频率进行了分析,并探讨了干旱和区域气温、降水变化及ENSO的关系.结果表明:(1)在区域尺度,近55年长江中下游流域年尺度、春季和秋季呈干旱化趋势,春季干旱化趋势显著;夏季和冬季呈湿润化趋势.空间变化上,对于年尺度,汉江流域、中游干流区及洞庭湖流域以干旱化趋势为主,鄱阳湖流域、下游干流区和太湖流域以湿润化趋势为主;春季和秋季分别有96.90％和92.25％的站点呈干旱化趋势;夏季和冬季分别有82.95％和72.87％的站点呈湿润化趋势.(2)年尺度、春季和秋季干旱站次比及强度均呈增加趋势,春旱站次比与强度增加趋势显著;夏季和冬季干旱站次比和强度均呈下降趋势.(3)年尺度和春季干旱频率在21世纪初均达到最高,年尺度、春季和夏季干旱频率从20世纪90年代到21世纪初均呈增加趋势.(4)春、秋季干旱化趋势与降水量的减少及气温的上升相关,夏、冬季降水量的增加使得夏、冬季呈湿润化趋势.冬季SOl和次年春季干旱相关性极显著,冬季发生拉尼娜事件时,次年春季更易发生干旱.

赣江是中国最大淡水湖鄱阳湖水系的第一大河流,为流域内两千多万常住人口提供着重要的生态系统服务.研究赣江生态系统服务价值及其支付意愿可为建立和实施流域生态补偿机制提供决策依据.在随机效用理论框架下采用Tobit模型和实际调查数据,分析了居民对赣江生态系统服务的支付意愿及其影响因素,并运用条件价值评估法测算了赣江生态系统服务价值.可能的亮点在于,第一,将心理距离、心理所有权等微观因素纳入生态系统服务支付意愿模型中,通过测算心理变量对支付意愿影响的偏效应,探讨了提升生态系统服务支付意愿的可行路径;第二,比较分析了河流上、中、下游居民生态系统服务支付意愿的差异,并探讨了支付意愿异质性产生的原因.结果表明:(1)除居民收入和年龄外,对赣江环境治理满意度、支付偏好、对环保部门的信任度、与河流的心理距离、对河流的心理所有权也是影响其支付意愿的主要因素.(2)赣江生态系统服务支付意愿的区域异质性是由上、中、下游居民支付偏好、对环保部门信任度和收入的差异造成的.(3)满意度、信任度、心理距离和心理所有权的平均偏效应分别为7.22、3.84、2.7、1.85元/户.(4)赣江流域WTP预测值的中位数为19.57元/户,其中,南昌、吉安和赣州每户居民每月愿意支付的金额分别为23.24、19.70、16.86元,赣江为流域居民创造的生态系统服务价值为13.60亿元/a,其中,南昌段、吉安段和赣州段的生态系统服务价值分别为4.31亿元/a、3.21亿元/a和4.65亿元/a.最后,基于研究结论提出了相应的政策建议.

大气湿沉降是流域生态系统水体中碳氮的重要来源,对生态系统的健康及稳定性有很大的影响.通过对江西千烟洲典型亚热带流域降雨过程的碳、氮湿沉降和径流过程的季节性动态特征进行监测分析,探讨流域沉降、径流输出的C、N耦合及平衡关系.结果表明:千烟洲香溪流域降雨径流中碳氮浓度明显低于雨水,流域大气降水中DOC浓度和TN浓度呈极显著正相关关系.香溪河流域常规水体C∶N均值为2.81,远低于根据Redfield比率得出的适宜浮游生物生长的C∶N(6.6左右),说明外源性N输入导致该流域水体环境处于N过量的状态,长期输出会提高下游鄱阳湖水系的营养化程度.降雨过程对流域碳输入输出平衡影响较小,对氮输入输出平衡的影响较大.流域湿沉降DOC年输入量为69.41 kg hm-2 a-1,TN湿沉降通量为77.23 kg hm-2a-1,碳氮沉降水平受区域降雨量及空气污染情况控制.香溪流域生态系统截留的沉降TN占当地氮肥年均使用量的33.13％,大气降水对亚热带流域生态系统的大量营养物质输入不容忽视.

为探讨鄱阳湖流域不同施肥措施的土壤基础地力变化规律,基于长期施肥定位试验(始于1981年),采集定位30年时的不施肥(CK)、施用氮磷钾肥(NPK)和氮磷钾肥与有机肥配施(NPKM)土壤,于2012-2014年进行连续3年的施肥和不施肥试验,分析水稻产量和土壤基础地力贡献率的差异及关键影响因子.结果表明:不论施肥与否,3年的水稻产量均表现出NPKM处理显著高于NPK和CK处理,尤其是在不施肥条件下,NPKM处理的年产量分别比CK和NPK处理增加37.7％～ 143.9％和20.8％ ～66.7％.3年间,CK、NPK和NPKM处理的土壤基础地力贡献率分别为41.8％～53.1％、45.2％ ～ 62.6％和59.1％～88.1％,且NPKM处理的土壤基础地力贡献率均显著高于NPK和CK处理.进一步分析发现,土壤有机质和有机碳平衡量与土壤基础地力贡献率呈显著正相关.总之,在鄱阳湖流域的双季稻田,长期有机无机肥配施有利于该地区土壤基础地力的提升,且土壤有机质和有机碳平衡是土壤基础地力变化的关键因子.

鄱阳湖流域的生态健康是维系长江下游区域生态安全的重要保障,而流域内丰富的重金属矿排放的工业废水会对流域生态健康产生巨大威胁.通过对不同级别河流水体中8种重金属(As、Cr、Fe、Mn、Mo、Pb、Se和V)的浓度进行监测,分析和探讨鄱阳湖流域河流重金属污染状况、来源及迁移输出特征,评估通江河流重金属迁移运输对鄱阳湖流域生态健康的影响.研究结果表明:鄱阳湖流域内梅罗综合污染指数平均值为2.67,属于中度污染,丰水期污染情况较为严重,污染指数在4.14-4.74之间,处于重度污染水平,水体主要污染元素是V和Se,V的最大浓度达331.90 μg/L,超过国家水质标准(50 μg/L) 6.64倍.重金属浓度和由季节差异造成的水文特征变化是控制流域重金属输出通量的主要原因,而小流域的重金属输出通量对丰枯水期的响应更为敏感.香溪对架竹河、架竹河对赣江以及赣江对鄱阳湖的重金属输出通量分别为7.30 kg/km2、4.06 kg/km2和28.10kg/km2.不同尺度流域对下游的重金属输出贡献率与径流量相关,丰水期,香溪流域对下游架竹河流域重金属输出的贡献率为1.10％,架竹河对赣江的贡献率为0.02％,而在枯水期,上述贡献率分别为1.61％和0.02％.主成分分析表明鄱阳湖流域水体溶解态重金属的主要污染来源为工业采矿,因此,在预防和治理鄱阳湖流域水体重金属污染问题时,应重点控制工业污染来源.