在海洋牧场建设过程中,生态调控方式实施后对海洋牧场生态系统的影响通常难以预测,这对海洋牧场的生态安全和高质量发展提出了严峻挑战.为此,建立了一种基于定性网络模型(Qualitative network model,QNM)的海洋牧场生态系统模拟评价方法,并以獐子岛海洋牧场近岸增殖海域作为研究区域,构建以增殖目标种为核心的定性网络模型,模拟评估海洋牧场3种不同类型的生态调控情景(增殖目标种、移除捕食者、海藻场修复)及其复合条件下,牧场群落范围内的响应,分析海洋牧场生态调控策略与生物功能群变化之间潜在关系.结果显示:目标种增殖(仿刺参和虾夷扇贝)产生的上行效应导致其捕食者呈现积极响应,产生的下行效应导致其它底栖动物、浮游植物和有机碎屑等功能群呈现消极响应,移除捕食者海星产生的下行效应导致虾夷扇贝呈现积极响应,表明在增殖区清除敌害生物的重要性,海藻场修复对整个群落有明显的积极影响,体现了海藻场在养护近岸生态系统的重要生态意义.研究表明:QNM可有效识别生态系统潜在的营养级联效应,评估生物功能群的响应,基于QNM的海洋牧场生态调控模拟评价方法,突破了定量食物网模型在数据有限系统中使用的局限性,可为海洋牧场建设的生态调控策略制定提供科学参考.

为探究凋落物混合对凋落物分解速率的影响以及食碎屑动物在凋落物混合分解中的作用,利用室内微宇宙试验,研究了食碎屑动物(等足类)对化学质量差异较大的两种凋落物(香樟和白兰)混合分解的影响.结果表明:经过100 d的分解,凋落物混合分解的平均分解率为52.1％,小于白兰凋落物的平均分解率(62.6％),显著大于香樟凋落物的平均分解率(33.6％).添加等足类动物显著提高了凋落物的分解速率,香樟凋落物、白兰凋落物及两者混合的分解率分别提高14.4％、20.1％、22.1％.没有等足类动物参与凋落物混合分解时,混合分解效应不显著,等足类动物的参与显著促进了凋落物的混合分解效应,混合效应值为8.6％.食碎屑动物不仅提高了凋落物分解速率,还通过摄食更多化学质量更高的凋落物促进凋落物的混合分解效应.

为探明大型海藻盛衰期间海藻碎屑输出变化对邻近生境大型底栖动物群落营养结构的影响,于2020年5月(海藻生长期)和8月(海藻衰亡期)在北黄海褡裢岛海藻场邻近海域采集大型底栖动物,运用碳氮稳定同位素技术分析了大型底栖动物群落营养结构的季节性变化.结果表明:2020年5月和8月大型底栖动物的 δ13C 和 δ15N 值分别 为-23.14‰～-14.24‰、6.21‰～12.90‰和-22.36‰～-14.13‰、5.33‰～12.00‰.置换多元方差分析(PERMANOVA)结果表明,大型底栖动物月份间813C值差异显著,而δ15N值差异不显著.基于欧氏距离,两个月份的大型底栖动物群落均可划分为5组营养功能群.5月大型底栖动物营养级位于2.00(小亮樱蛤)～3.97(锥唇吻沙蚕),8月位于2.00(小亮樱蛤)～3.96(锥唇吻沙蚕).反映群落营养结构指标的δ13C范围、δ15N范围、平均质心距离、总面积以及矫正标准椭圆面积均以8月取值更高,表明褡裢岛近岸海藻场邻近海域大型底栖动物群落的摄食营养多样性水平和营养生态位宽幅在海藻衰亡季节更高.

为研究长江口水生动物食物网营养结构及其变化,运用胃含物分析法研究了2016-2017年长江口及其邻近水域捕获的43种水生动物的食性类型与营养结构,并与20世纪90年代和2006年文献数据进行了比较,结果表明,长江口及其邻近水域捕获的水生动物分为4种食性类型:浮游生物食性、底栖生物食性、游泳生物食性、混合食性,其中浮游生物食性消费者占绝对优势,为39.53％;游泳生物食性消费者所占比例最少,为11.63％.所分析样品的营养级可分为3级,其中植食性消费者占优势,为76.75％;中级肉食性消费者所占比例最少,为4.65％;与20世纪90年代相比,12种常见鱼类的平均营养级由3.80下降到2.87.长江口水生动物食物网结构较为复杂,生产者类型包括底栖藻类、浮游植物、有机碎屑3种,主要由牧食食物链和碎屑食物链构成复杂的食物网.

在生态系统中特定的环境变量组合对应着特定的物种群落结构.栖息地环境的不同,大型底栖动物的分布和所表现出的生物学特征也存在差异.在浑河流域选取22个点位进行调查研究,通过对大型底栖动物进行功能群分类并结合生物性状分析(BTA,Biological Traits Analysis)对浑河流域不同大型底栖动物摄食功能群对栖息地生境的选择适应性进行研究.研究结果表明:捕食者功能群主要以毛翅目为主;直接收集者功能群主要以双翅目为主;刮食者功能群主要以基眼目为主;过滤收集者多为颤蚓目.浑河流域不同大型底栖动物摄食功能群存在明显的空间差异,典范对应分析结果显示:影响捕食者功能群的驱动因子是流速,直接收集者功能群的驱动因子是IOS指数,刮者功能群的驱动因子是溶解氧;过滤收集者功能群的驱动因子是溶解氧和电导率.生物性状分析结果显示:捕食者功能群身体上附有一层硬壳保护,可在水体中自由活动,多分布流速较快,底质复杂的小鹅卵石、圆石的底质中;直接收集者只有头壳具有较厚的甲壳质壁,头部口器不能直接摄食,所以多以微粒有机颗粒为主,分布在石块、部分圆石以及部分粗砂中;刮食者多以藻类、菌类等为食,足腺多分泌粘液,多粘附在较深流速缓慢,底质多为细沙粗粒,食物来源充足的水体;过滤收集者喜栖于淤泥底质中,吸食淤泥或过滤有机碎屑,故多分布于淤泥与细沙底质中.

为研究太子河大型底栖动物摄食功能群对河岸带土地利用类型的响应关系,于2012年5月对太子河流域底栖动物和水环境因子和土地利用类型进行野外调查及数据分析.结果 表明:1)太子河流域底栖动物群落在4种不同土地利用类型内具有极显著差异,平均丰度、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数在森林用地中最高,分别为8.86、0.73和0.94,平均密度在森林耕作用地中最高(782.75个/m2),除食碎屑者功能群(S),其他摄食功能群在不同土地利用类型内无差异(P＞0.05).2)太子河土地利用类型与水环境因子之间的Pearson分析表明,森林用地与EC、TDS、TN、NH3-N、CODMn之间呈显著负相关性,与DO、IOS之间呈显著正相关性;耕地与DO和IOS之间呈显著负相关性;城镇用地与EC、TDS和TN之间呈正相关性.3)太子河土地利用类型与底栖动物功能群之间的Spearman分析表明森林用地与食碎屑者(S)、刮食者(SC)和收集者(GC)呈正相关性.耕地与食碎屑者(S)、滤食者(FC)之间呈负相关性,城镇用地与刮食者(SC)和收集者(GC)之间呈显著负相关性.4)底栖动物功能群和水环境因子之间的典范对应分析表明,食碎屑者(S)功能群主要受底质指数(IOS)驱动,其他功能群与环境因子之间无相关性.因此,水环境因子和底栖动物群落参数比摄食功能群更能反映人类活动对土地利用的改变,水环境和底栖动物群落研究可为河岸带土地利用保护提供理论依据.

海洋浮游介形类(ostracods)是一类分布较广的小型甲壳动物,大多数是典型的有机碎屑摄食者,本身又是中深层鱼类的饵料,在海洋碳循环中起重要作用.目前海洋浮游介形类研究主要集中在海洋表层,大约还有200—400种的海洋浮游介形类未被发现,尤其是栖息于深海的种类.今后介形类分类学研究的重要趋势之一是深海种类的发现.我国介形类研究起步晚,积累少,应加强我国不同海域深海介形类及其与环境关系的深入研究.文章综述了海洋浮游介形类的多样性和生态学等方面的研究进展,重点概述了海腺萤科分类的发展,比较分析了不同海域介形类的物种多样性和分布特征,总结了浮游介形类的生态作用及其影响因素,概括了我国海洋浮游介形类的研究现状,以期为海洋生物多样性、海洋生物地球化学循环以及深海生态学等方面的研究提供基础依据.

为探明浙江中南部近岸海域游泳动物的群落结构和多样性,作者于2016年春季进行了2个航次的底拖网调查,应用生物多样性指数、冗余分析对游泳动物功能群组成进行了研究.结果 表明,该海域166种游泳动物依据摄食习性可分为6个功能群,平均丰度百分比最高的为浮游动物/游泳动物食性功能群,最低的为底栖动物食性功能群;平均生物量百分比最高的为浮游动物食性功能群,最低的为碎屑食性功能群.相似性分析结果显示,该海域游泳动物的功能群结构在不同月份之间差异极显著.4月和5月的功能群多样性均值分别为1.30和1.23,功能群多样性指数与大个体种类(体质量＞ 50 g)的总生物量呈极显著正相关,功能群多样性与物种多样性呈正相关关系.冗余分析显示该海域游泳动物食性功能群受温度变化影响较大;底栖动物食性功能群受水深变化影响较大.上述结果表明,浙江中南部海域游泳动物群落结构相对较稳定.

基于2018年夏季赵述岛潮滩现场调查数据,研究西沙赵述岛潮滩内星虫物种组成,并结合沉积物和组织切片分析星虫对环境的适应性特征.在潮滩上设置3个取样站进行定性和定量研究,并对星虫肠道内沙粒组成和摄食消化结构进行测定与观察.结果 显示,西沙赵述岛潮滩现存罗岛管体星虫(Siphonosoma rommanum)、库岛管体星虫(S.cumanense)和富岛管体星虫(S.funafuti),组成比例为4∶2∶1,三种管体星虫生长环境相同,栖息层次均为10～15 cm.管体星虫肠道内均充满沙粒,去除沙粒后可观察到小型颗粒碎屑(＜ 10 μm,占90％)、硅藻类、桡足类(300 μm)和植物纤维碎片等.下行肠(前肠)内大颗粒(粒径＞ 0.25 mm)沙粒比例(77.65％)高于上行肠(后肠)(62.67％),下行肠内小颗粒(粒径≤0.25 mm)沙粒(22.34％)低于上行肠(37.33％),表明管体星虫对珊瑚礁砂砾具有细化作用.管体星虫(体重为8.5 g)吻部和躯干部角质层厚度分别为59.08 μm和231.92 μm,收吻肌由9 000～9 500个肌纤维组成,表明发达的角质层是对珊瑚礁粗糙底质的适应,收吻肌可以保证完成摄食过程.下行肠内的褶皱、肌纤维明显少于上行肠和直肠,表明管体星虫的消化过程主要发生在后段,这可能与珊瑚礁底质中的有机质含量低有一定关系.

线虫是陆地生态系统中数量最多的一类无脊椎后生动物,在土壤碎屑食物网中占据多个营养级,并在能量流动和养分循环中发挥重要的生态功能.土壤线虫的群落结构和多样性水平可以反映生态系统功能的变化.多年来,过度放牧等不合理的开发利用导致我国大面积的草原处在不同程度的退化之中,外源性养分输入是维持其养分平衡进而恢复其生态和生产功能的重要措施.本研究以内蒙古锡林郭勒退化草原为对象,就氮磷输入对土壤线虫丰度和群落结构的单独效应和交互效应进行了研究.本研究获得线虫38属,其中垫咽属、滑刃属、索努斯属和盾垫属是该退化草原线虫群落优势属.氮输入降低了土壤线虫总丰度、捕食杂食线虫丰度以及植物寄生线虫丰度,而磷输入提高了土壤线虫总丰度、食真菌线虫丰度、捕食杂食类线虫丰度以及植物寄生线虫丰度,氮输入抑制了磷输入对线虫总丰度、捕食杂食线虫和植物寄生线虫丰度的促进作用.氮磷输入对线虫多样性无影响,可能与不同养分输入下稳定的植物群落多样性有关.氮输入显著提升了退化草原线虫成熟度指数,降低了植物寄生线虫成熟度指数(PPI),并且能缓解磷输入对PPI和瓦斯乐斯卡指数的负面作用,表明氮输入提高退化草地土壤健康程度,促进线虫群落和食物网的稳定性.上述研究结果有助于从土壤生物学角度理解氮磷输入对退化草地恢复的影响机理.