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Molecular Diversity of Marine Phytoplankton Communities Based on Key Functional Genes
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作者 Punyasloke Bhadury Bess B.Ward 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期249-249,共1页
The phylogeny and diversity of two key functional genes were investigated as the basis for improved understanding of the community structure of natural phytoplankton assemblages in marine environments. New partial NR(... The phylogeny and diversity of two key functional genes were investigated as the basis for improved understanding of the community structure of natural phytoplankton assemblages in marine environments. New partial NR(encoding eukaryotic assimilatory nitrate reductase) and rbcL(encoding the large subunit of the ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase) sequences from ten cultured phytoplankton strains are reported.Phytoplankton community com- 展开更多
关键词 assimilatory NITRATE REDUCTASE community composition MARINE phytoplankton RBCL diversity
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基于浮游植物生物完整性的黄河口近岸海域生态健康评价 被引量:2
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作者 牛明香 王俊 +4 位作者 刘志国 左涛 程兆龙 李永涛 逄志伟 《渔业科学进展》 北大核心 2025年第2期93-105,共13页
为系统评价黄河口近岸海域生态健康状况,2020年在该海域开展了3次浮游植物调查,共布设采样点31个,采集浮游植物4门73种,以硅藻门(Bacillariophyta)浮游植物种类最多,占82.19%。根据生物多样性指数H´确定参照点和受损点,通过判别能... 为系统评价黄河口近岸海域生态健康状况,2020年在该海域开展了3次浮游植物调查,共布设采样点31个,采集浮游植物4门73种,以硅藻门(Bacillariophyta)浮游植物种类最多,占82.19%。根据生物多样性指数H´确定参照点和受损点,通过判别能力分析和相关性分析进行指标筛选,确定不同月份的浮游植物完整性指数(P-IBI)核心指标;以核心指标在全部采样点的95%或5%分位数为标准,采用比值法计算各指标分值,从而获得各站点的P-IBI总分值,并根据相应标准确定各站点的生态状况等级,采用1、3、5分赋值法对各站点的生态状况赋分,获得黄河口近岸海域健康评价综合分值。结果表明,不同月份的各调查站位生态状况等级不同且空间分布差异显著。5月,“优”状态站位较少(9.68%)且分散分布于黄河入海口周边区域;7月,“优”状态站位达35.48%,主要分布在黄河入海口口门及莱州湾水域;12月,“优”状态站位高达38.71%且主要分布在入海口以北水域。P-IBI与氨氮(NH_(4)-N)呈极显著正相关,与硝酸盐(NO_(3)-N)、磷酸盐(PO_(4)-P)、溶解氧(DO)呈极显著负相关,与表层水温(SST)呈显著正相关。健康评价综合分值表明,2020年黄河口近岸海域健康状况一般。本研究结果可为区域生态管理提供科学依据。 展开更多
关键词 浮游植物 生物完整性指数 生态健康评价 黄河口
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乌东德水库浮游植物群落时空动态特征及其环境影响因素 被引量:1
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作者 张地继 田楚铭 +5 位作者 高玉磊 齐青松 路斌 刘妍 毕永红 米武娟 《水生态学杂志》 北大核心 2025年第4期174-184,共11页
分析乌东德水库浮游植物群落时空变化特征及其环境影响因素,为水库的生态保护和管理提供数据资料。2022年春季(5月)、夏季(8月)、秋季(11月)和冬季(12月)在乌东德水库设置10个采样点进行了浮游植物样品采集和环境因子调查,采用ANOSIM分... 分析乌东德水库浮游植物群落时空变化特征及其环境影响因素,为水库的生态保护和管理提供数据资料。2022年春季(5月)、夏季(8月)、秋季(11月)和冬季(12月)在乌东德水库设置10个采样点进行了浮游植物样品采集和环境因子调查,采用ANOSIM分析各季节的优势种,用Pearson相关性分析探究生物量及细胞密度与环境因子的关系,用非度量多维尺度分析(NMDS)探究浮游植物优势种群落结构季节演替。调查期间共采集并鉴定出浮游植物124种,隶属于7门77属,主要为硅藻和绿藻,优势种有11种;浮游植物群落时空差异显著(P<0.05),生物量表现出夏季>秋季>春季>冬季、支流>干流的特征;Pearson相关性分析表明,浮游植物生物量和细胞密度与水温、总氮、总磷、透明度、流速、浊度和高锰酸盐指数具有显著相关性(P<0.05);NMDS分析表明优势种的季节差异显著(P<0.05),浮游植物群落呈明显的季节演替;RDA分析结果表明,浮游植物优势种演替与水环境因子关系密切,驱动时间异质性的主要因子为总磷、正磷酸盐、浊度和pH。 展开更多
关键词 浮游植物 群落结构 季节演替 环境因子 乌东德水库
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鸭绿江口海域浮游植物粒级结构的环境差异响应 被引量:1
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作者 宋广军 宋伦 +3 位作者 吴金浩 王召会 胡超魁 刘桂英 《环境科学研究》 北大核心 2025年第1期78-89,共12页
海洋浮游植物面临着与气候及环境变化相关的新挑战,种种迹象表明,海水营养盐浓度下降和失衡,以及海水升温、酸化会导致海洋浮游植物粒级结构趋向小型化,但在自然海域这一趋势缺乏直接的验证与深入研究。本文在黄海北部的鸭绿江口设置了1... 海洋浮游植物面临着与气候及环境变化相关的新挑战,种种迹象表明,海水营养盐浓度下降和失衡,以及海水升温、酸化会导致海洋浮游植物粒级结构趋向小型化,但在自然海域这一趋势缺乏直接的验证与深入研究。本文在黄海北部的鸭绿江口设置了16个采样点,2020年3−12月期间,每月采集一次样品(包括浮游植物环境DNA样品和海水样品),对鸭绿江口海域浮游植物粒级结构和环境指标〔包括氮、磷、硅营养盐,水温、溶解氧(DO)、pH以及化学需氧量(COD)等〕进行了系统分析,利用非度量多维尺度分析(NMDS),筛选出各环境因子不同浓度梯度站位,结合高通量测序和实验室镜检手段对浮游植物粒级分级和定量,以验证鸭绿江口海域浮游植物粒级结构的环境差异响应。结果表明:鸭绿江口海域含氮营养盐平均浓度呈现出东西两侧河口区域较高、中部海域相对较低的分布特征,磷、硅营养盐的分布趋势与氮营养盐基本一致。同时,pH和DO浓度在西侧河口区域相对较低,而COD浓度在该区域相对较高。水温在3−12月期间呈倒U型变化趋势,7月达到最高值。验证结果表明,海水中氮、磷、硅营养盐浓度与小粒级浮游植物生物量均呈负相关,即营养盐浓度越低,小粒级浮游植物生物量占比越高。同时,水温的上升也促进了小粒级浮游植物的生长,使其生物量占比增加。此外,发现小粒级浮游植物对有机物的利用效率高于大粒级浮游植物,且对低氧环境具有一定的耐受性。这表现为小粒级浮游植物生物量占比随着COD浓度的升高而升高,随DO浓度的升高而下降。研究显示,近岸海域氮、磷、硅营养盐浓度下降以及水温上升、缺氧加剧,均可导致浮游植物粒级结构趋于小型化,这可能会对生态系统的稳定和海水贝类养殖业的可持续发展构成潜在威胁。因此在全球气候变化的背景下,建议对河口区域陆源氮、磷等营养盐的调控政策进行实时调整,以利于海洋生态系统的健康和海洋经济可持续发展。 展开更多
关键词 浮游植物 高通量测序 粒级结构 环境差异 鸭绿江口海域
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丹江流域浮游植物群落的时空变化及驱动因子 被引量:1
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作者 李明 叶思思 +2 位作者 李娟 薛旭东 胡恩 《河南师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期1-13,I0002,F0002,共15页
浮游植物是水域生态系统中的重要指示物种,其群落的组成和分布与环境因子密切相关.丹江是丹江口水库的主要水源,研究丹江流域浮游植物的时空变化特征以及驱动因子,对丹江流域水资源保护十分重要.研究采集了2个时期(枯水期和丰水期)丹江... 浮游植物是水域生态系统中的重要指示物种,其群落的组成和分布与环境因子密切相关.丹江是丹江口水库的主要水源,研究丹江流域浮游植物的时空变化特征以及驱动因子,对丹江流域水资源保护十分重要.研究采集了2个时期(枯水期和丰水期)丹江干流和6条支流的水样及浮游植物样品,通过对浮游植物的鉴定及分析,明确不同时间和空间浮游植物群落结构对环境因子的响应.研究鉴定出丹江流域浮游植物7门62属104种,主要以硅藻门(Bacillariophyta)为主.枯水期和丰水期丹江流域优势藻均为曲壳藻(Achnanthes).前20优势藻中11种为硅藻门.丹江流域水温(WT)与多样性指数显著相关,且在枯水期更显著.丹江流域枯水期浮游植物群落结构变化的主要影响因子为总氮(TN),丰水期浮游植物群落结构变化的主要影响因子为WT、pH、溶解氧(DO)和TN.丹江流域浮游植物群落主要受到WT、TN和总磷(TP)环境因子的调控.丰水期网络的节点、边和模块化较枯水期更高且浮游植物之间主要呈现正相关系.上游网络分为4个模块,而下游仅分为2个模块且浮游植物之间主要呈负相关关系.研究为丹江流域水生态的保护提供了理论依据. 展开更多
关键词 丹江流域 浮游植物 环境因子 多样性指数 时空变化
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丰水期珠江口浮游植物群落结构特征及其环境影响因子分析
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作者 粟丽 徐姗楠 +1 位作者 李纯厚 陈作志 《南方水产科学》 北大核心 2025年第1期46-54,共9页
珠江口海域生态环境问题日益突出。浮游植物是评价水质、生态功能等的重要参考指标,可为该海域生态环境保护与治理提供科学依据。为了更全面地了解丰水期珠江口海域浮游植物的分布特征及环境状况,根据2020年9月和2021年5月珠江口海域浮... 珠江口海域生态环境问题日益突出。浮游植物是评价水质、生态功能等的重要参考指标,可为该海域生态环境保护与治理提供科学依据。为了更全面地了解丰水期珠江口海域浮游植物的分布特征及环境状况,根据2020年9月和2021年5月珠江口海域浮游植物调查数据,分析了该海域丰水期浮游植物的群落结构特征及其环境影响因子。共鉴定出浮游植物7门56属102种,其中硅藻种类最多(69种),占67.65%,甲藻次之(17种),占16.67%。浮游植物丰度水平在2021年5月(1 191.86×10~4个·m-3)高于2020年9月(103.64×10~4个·m-3),均以硅藻为主,其次为蓝藻或甲藻;多样性指数和均匀度指数在2021年5月(2.08和0.49)高于2020年9月(1.65和0.41),两者均相对较低。非度量多维尺度分析(Non-metric multidimensional scaling, NMDS)结果显示,该海域浮游植物以S8采样点为界分为南、北2个群落;浮游植物优势种在2020年9月主要为咸淡水种颗粒直链藻(Melosira granulata)和广盐性沿岸种假微型海链藻(Thalassiosira pseudonana),2021年5月主要为耐盐性沿岸种短角弯角藻(Eucampis zodiacus)。冗余分析(Redundancy analysis, RDA)显示,影响珠江口海域浮游植物群落结构特征的环境因子主要为氮(N)、磷(P)、氮磷比(N/P)、硅酸盐(Si O23-)、p H和盐度。丰水期冲淡水强度对珠江口海域浮游植物种类组成、丰度分布和多样性等均有很大影响。 展开更多
关键词 浮游植物 群落结构 营养盐 丰水期 珠江口
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基于均匀插值的浮游藻类规范光谱库构建方法及应用
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作者 张小玲 王思琦 +5 位作者 赵南京 殷高方 董鸣 王翔 张胜俊 陈玮杰 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第5期1225-1235,共11页
浮游藻类是海洋生态系统中最重要的生产者。离散三维荧光光谱法解决了连续三维荧光光谱仪运行条件要求高的问题,能够满足浮游藻类的在线与原位监测需求。但活体荧光不稳定性以及色素组成相似性导致的不同藻类光谱之间离散三维荧光光谱... 浮游藻类是海洋生态系统中最重要的生产者。离散三维荧光光谱法解决了连续三维荧光光谱仪运行条件要求高的问题,能够满足浮游藻类的在线与原位监测需求。但活体荧光不稳定性以及色素组成相似性导致的不同藻类光谱之间离散三维荧光光谱差异降低的问题,限制了浮游藻离散三维荧光光谱法的实际应用。本工作研究了不同生境条件下硅藻和甲藻三维荧光光谱特征,分析了常见的浓度归一化平均值(以下称平均法)规范光谱库构建方式的局限性,在此基础上提出了一种基于均匀插值的规范光谱库构建方法。通过实验分别研究了浮游藻类规范光谱库的最佳插值范围和最优插值数目,结果表明,M±2S范围的平均覆盖率达88%,平均相关系数达0.98,是光谱库的最优插值的范围。当插值数目为10条时,测量准确性比平均法提高了近13%,运算时间为0.4948 s,是兼顾准确性和运算效率的最优插值数目。基于此,构建基于均匀插值的硅藻和甲藻类规范光谱库,结合最小二乘多元线性回归分析,对实验室配置的浓度已知藻类样品进行三维荧光光谱解析,并与平均值法解析结果进行比较。结果表明,采用均匀插值法构建的规范光谱库,对5种不同浓度梯度藻样本的测量值与标准叶绿素a浓度之间的相关系数(k值)范围为0.828~1.149,决定系数(R2)在0.616~0.953之间。对硅藻门识别失败的样本数量从平均值法的21个显著减少至仅2个,对硅藻和甲藻的解析相对误差平均值分别为36.9%和30.7%,较平均值法分别降低了20.6%和19.0%,表明基于均匀插值的规范光谱库构建方法非常有效地提高了硅藻和甲藻的定量解析精度。将此建库方式分别扩展至蓝藻、绿藻和隐藻,并应用于海水叶绿素原位监测仪(AFA)的南海试验。本研究为浮游藻类快速准确测量提供了一种有效的技术方法,也为未来海洋生态监测和环境保护提供了有力的科学支撑。 展开更多
关键词 浮游藻类 荧光法 光谱库构建 均匀插值 生态安全
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滦河流域真核浮游植物群落与环境因子相关性分析
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作者 罗晓 刘芝俊 +2 位作者 李彦杰 王世广 钟为章 《环境科学与技术》 北大核心 2025年第5期47-57,69,共12页
探究滦河流域浮游植物群落结构特征与环境因子的相关性,有助于了解浮游植物群落结构形成过程、评估生态系统的健康和稳定性。该文于2023年2、6、8和10月在滦河流域干流和主要支流共28个采样点进行了eDNA样品的采集。共鉴定13门、50纲、... 探究滦河流域浮游植物群落结构特征与环境因子的相关性,有助于了解浮游植物群落结构形成过程、评估生态系统的健康和稳定性。该文于2023年2、6、8和10月在滦河流域干流和主要支流共28个采样点进行了eDNA样品的采集。共鉴定13门、50纲、180目、317科、562属、1061种。结果显示,优势门为Chlorophyta(38.27%),其次是Bacillariophyta(17.72%);滦河流域水体浮游植物群落在不同季节的关键环境驱动因子不同;ORP、WT和TDP等环境因子是影响浮游植物群落结构的关键环境因素;WT、COD、TP和TDP等环境因子是影响这些浮游植物优势纲分布和丰度的主要因素;在浮游植物地理距离衰减变化中,地理距离对春季浮游植物群落相似度的影响最为显著。该研究可为滦河流域开展生态监测、生物多样性保护和水资源管理工作提供技术支持。 展开更多
关键词 浮游植物 群落结构 EDNA 生物多样性 环境因子
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小浪底水库早春溶解性有机质光谱特征对浮游植物群落变化的响应
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作者 武俐 来梦媛 +3 位作者 杨萌 付纪薇 赵同谦 王亮 《生态学报》 北大核心 2025年第4期1736-1747,共12页
浮游植物群落组成变化能有效地改变水体溶解性有机质(DOM)组成特征,研究黄河小浪底水库DOM光谱特征和浮游植物群落的响应关系,可为库区水资源管理和水生态环境保护提供科学依据。采用三维荧光光谱结合平行因子分析法,分析DOM的光谱特征... 浮游植物群落组成变化能有效地改变水体溶解性有机质(DOM)组成特征,研究黄河小浪底水库DOM光谱特征和浮游植物群落的响应关系,可为库区水资源管理和水生态环境保护提供科学依据。采用三维荧光光谱结合平行因子分析法,分析DOM的光谱特征及来源;探究浮游植物群落结构特征,运用多样性指数评价库区水质,利用冗余分析探讨影响浮游植物群落的关键环境因子;利用相关性分析探究DOM组成与浮游植物群落的关系。结果表明:共鉴定出浮游植物6门73属110种,库区群落结构和相对丰度以金藻门、硅藻门和绿藻门为主。空间上,相对丰度表现为中游>坝前>上游>坝后,群落特征存在明显空间异质性。多样性指数评价结果表明库区水质为中污型,其中,中游和坝前多样性指数显著高于上游和坝后,群落结构更复杂,说明筑坝拦截后浮游植物生物活性增强。冗余分析结果显示,叶绿素a、总有机碳、总氮、溶解氧和pH是影响库区浮游植物群落结构的主要驱动因子。DOM主要由紫外区类腐殖质(C1)和类色氨酸(C2)组成,受陆源输入和内源贡献的综合影响,其中,藻类和浮游植物释放等内源贡献较大。相关性分析表明,浮游植物群落结构与类蛋白物质正相关,优势种与自生源指数显著正相关,说明库区水体浮游植物对DOM具有重要贡献。 展开更多
关键词 小浪底水库 浮游植物 溶解性有机质 群落结构 环境因子
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青藏高原湖泊浮游植物群落结构特征与驱动因素 被引量:4
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作者 孟洋洋 王丽雅 +4 位作者 朱睿 周永强 施坤 张恩楼 张民 《湖泊科学》 北大核心 2025年第2期415-428,共14页
青藏高原湖泊受气候变化影响强烈,浮游植物作为湖泊生态系统的主要初级生产者对环境变化极为敏感,是认识青藏高原湖泊生态系统响应气候变化的关键。本研究于2019年7月-2021年9月对青藏高原72个湖泊敞水区浮游植物进行了调查,分析了湖泊... 青藏高原湖泊受气候变化影响强烈,浮游植物作为湖泊生态系统的主要初级生产者对环境变化极为敏感,是认识青藏高原湖泊生态系统响应气候变化的关键。本研究于2019年7月-2021年9月对青藏高原72个湖泊敞水区浮游植物进行了调查,分析了湖泊浮游植物群落结构特征和主要驱动因素。本次调查共鉴定出浮游植物8门91属,各湖泊浮游植物生物量变化范围为1.01~8742.24μg/L,大部分湖泊浮游植物生物量处于100~1000μg/L水平。青藏高原湖泊浮游植物主要为硅藻门和绿藻门,硅藻门藻类在35个湖泊中占比超过50%,绿藻门藻类在18个湖泊中占比超过50%。青藏高原湖泊浮游植物优势属为小球藻属(Chlorella)、卵囊藻属(Oocystis)、舟形藻属(Navicula)和小环藻属(Cyclotella)。在属水平,浮游植物丰富度指数变化范围为1~25属,平均值为8.60属;均匀度指数的变化范围为0.08~0.93,平均值为0.55;辛普森指数的变化范围为0~0.87,平均值为0.53;香农-威纳指数范围为0~2.39,平均值为1.16。Mantel test与RDA分析结果显示,盐度和电导率是青藏高原湖泊浮游植物群落结构差异的主要驱动因子,气温和pH是浮游植物生物量差异的主要驱动因子。本研究结果增强了对青藏高原湖泊浮游植物的认识,可为了解青藏高原湖泊生态系统对气候变化和人类活动的响应提供参考。 展开更多
关键词 青藏高原 湖泊 浮游植物 群落结构 生物量 驱动因子
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上行效应和浮游动物的下行效应对异龙湖浮游植物群落的影响 被引量:4
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作者 仇菲 张昭阳 +7 位作者 陈丽 朱俊宇 龚雪 郑昕 张涛 李天丽 赵帅营 陈光杰 《中国环境科学》 北大核心 2025年第1期406-415,共10页
于2020年夏季至2021年春季对异龙湖的浮游植物和环境因子进行季节性采样调查,分析浮游植物群落结构和生物量的季节变化模式,并进一步通过多变量统计分析识别上行效应和下行效应(浮游动物)对浮游植物群落变化的驱动作用.调查结果显示异... 于2020年夏季至2021年春季对异龙湖的浮游植物和环境因子进行季节性采样调查,分析浮游植物群落结构和生物量的季节变化模式,并进一步通过多变量统计分析识别上行效应和下行效应(浮游动物)对浮游植物群落变化的驱动作用.调查结果显示异龙湖浮游植物总生物量在7.12~66.07mg/L之间,9月最高,12月最低.蓝藻门是浮游植物生物量构成的主要门类(42.91%~95.67%),拟柱孢藻(Raphidiopsis raciborskii)全年占优(23.43%~84.30%),反映了其在异龙湖中具有较强的竞争优势.ANOSIM和Kruskal-Wallis分析表明异龙湖浮游植物群落结构和总生物量均在时间上差异显著(P<0.05).Spearman相关分析显示浮游植物总生物量、蓝藻生物量和拟柱孢藻生物量均与总磷、总氮和水温显著正相关(P<0.05),与透明度、氨氮显著负相关(P<0.05),与浮游动物总生物量没有显著的相关性(P>0.05).RDA结果显示总磷、总氮、硅酸盐、水温和水深是影响异龙湖浮游植物群落结构的显著因子.方差分解进一步显示浮游植物的上行效应(水温、营养盐和水深)单独解释了浮游植物变化的20.30%,而下行效应(浮游动物群落)仅单独解释了0.20%,上行效应和下行效应共同解释了群落变化的5.80%.因此在以丝状蓝藻为全年优势种的异龙湖中,上行效应对浮游植物的影响大于浮游动物的下行效应,这可能与异龙湖浮游动物个体小(ZB/ZA:0.0019±0.0018)且生物量(0.56±0.39mg/L)相对较低,对浮游植物的牧食作用弱(ZB/PB:0.0303±0.0271)有关.研究结果可为异龙湖的生态评价和流域综合管理提供数据支撑. 展开更多
关键词 异龙湖 浮游植物 拟柱孢藻 上行效应 下行效应
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呼伦湖浮游植物演变特征及影响因素 被引量:3
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作者 李兴月 张生 +5 位作者 刘禹 卢宗福 史小红 杨朝霞 王殿飞 赵耘溪 《湖泊科学》 EI CAS 北大核心 2025年第1期50-60,共11页
湖泊中浮游植物过度生长繁殖引起的水华现象日益频繁,严重威胁湖泊生态环境的健康与安全。近年来呼伦湖蓝藻水华覆盖面积有扩大的趋势,2022年呼伦湖蓝藻水华最严重时几乎覆盖了整个湖面,本文分别在春、夏和秋季调查了湖泊表、中、底层... 湖泊中浮游植物过度生长繁殖引起的水华现象日益频繁,严重威胁湖泊生态环境的健康与安全。近年来呼伦湖蓝藻水华覆盖面积有扩大的趋势,2022年呼伦湖蓝藻水华最严重时几乎覆盖了整个湖面,本文分别在春、夏和秋季调查了湖泊表、中、底层水体的浮游植物种类、细胞密度、生物量和相关水质指标,共鉴定出浮游植物193种,隶属于8门113属,优势种共14种,物种组成表现为绿藻硅藻蓝藻型,其中春、秋季浮游植物种类数基本相当,夏季最少,但夏季的细胞密度最高,春、夏、秋季的浮游植物生物量分别为686、510和166 mg/L。春季浮游植物Shannon-Wiener多样性指数最高,夏季Margalef丰富度指数最高,春季Pielou均匀度指数最高,呼伦湖浮游植物群落特征及其季节性差异是湖泊水环境条件和气象因素共同作用的结果,相关性分析结果表明,主要影响因素依次为水温、总氮、总磷、pH、溶解氧、气温、蒸发量和风速等。 展开更多
关键词 呼伦湖 浮游植物 群落特征 水华 影响因素
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浮游植物类别不均衡图像分类方法对比研究 被引量:1
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作者 梁天泓 殷高方 +9 位作者 邵新童 赵南京 张小玲 贾仁庆 徐敏 张子豪 胡翔 黄朋 董鸣 陈晓伟 《生态学报》 北大核心 2025年第7期3534-3543,共10页
自然水体中浮游植物物种丰富且类别分布不均,采集的显微图像中优势类别样本远多于劣势类别样本,导致深度学习方法在劣势类别上的分类准确率低。针对浮游植物类别不平衡引起的深度学习模型分类误差问题,分析了宏观领域类别不平衡问题的... 自然水体中浮游植物物种丰富且类别分布不均,采集的显微图像中优势类别样本远多于劣势类别样本,导致深度学习方法在劣势类别上的分类准确率低。针对浮游植物类别不平衡引起的深度学习模型分类误差问题,分析了宏观领域类别不平衡问题的多种解决方法和策略,探究这些方法在浮游植物显微图像领域的实用性。采集了巢湖流域中常见的29个藻属、18044张图像,构建了具有严重类别不平衡特性的浮游植物显微图像数据集,并提出使用微平均和宏平均综合评价模型的分类能力。实验结果表明,常规方法训练的模型预测劣势类别样本时的F1值较低,而使用重采样大类中平方根采样法训练的模型在微平均和宏平均两个指标上均有明显提升,分类F1值分别达到了0.932和0.852。特别地,在样本数量最少的10个类别上,微平均和宏平均的F1值分别提高了9.64%和15.94%。为自然水体浮游植物群落结构自动化检测提供了更有效的深度学习模型训练方法。 展开更多
关键词 浮游植物 显微 深度学习 类别不均衡 图像分类
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长江干流南京段浮游生物群落结构特征及其与环境因子的关系 被引量:3
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作者 郭旭东 王雨春 +4 位作者 曾艳 张静 岑模珊 殷超 陈敬安 《环境科学研究》 北大核心 2025年第7期1418-1429,共12页
为了解长江干流南京段水生态情况,并为水生态系统健康评估提供基础数据,分别于2022年6月和2023年9月对长江干流南京段16个点位的水质和浮游生物群落结构特征进行调查,分析浮游生物丰度、物种组成与多样性等群落结构特征,并探究其与环境... 为了解长江干流南京段水生态情况,并为水生态系统健康评估提供基础数据,分别于2022年6月和2023年9月对长江干流南京段16个点位的水质和浮游生物群落结构特征进行调查,分析浮游生物丰度、物种组成与多样性等群落结构特征,并探究其与环境因子的关系。结果表明:①研究期间长江干流南京段共检出浮游植物8门76属,其中硅藻门和蓝藻门为优势门类,Shannon-Wiener多样性指数评价结果显示其多样性处于“中等”至“良好”状态;长江干流南京段共检出浮游动物2类28种,物种组成上呈现桡足类大于枝角类的特征,Shannon-Wiener多样性指数评价结果显示其多样性处于“较差”至“中等”状态。②温度(WT)是影响浮游植物丰度和生物量的关键因素,浮游动物密度受到浮游植物丰度与生物量的显著影响。③相关性分析表明,在单一监测时段内,TP和NH3-N是影响长江干流南京段浮游植物生长的重要因素。④冗余分析表明,温度和TN是影响浮游植物群落组成的重要环境因子,而NH3-N是驱动浮游动物群落组成变化的关键因子。⑤偏最小二乘路径模型(PLS-PM)表明,温度和营养盐不仅直接影响浮游植物多样性,还通过调控水质和浮游植物多样性间接对浮游动物多样性产生影响。研究显示,长江干流南京段浮游植物整体组成为硅藻-蓝藻型,温度和营养盐是影响其群落结构特征的关键因素;浮游动物以桡足类为主,其密度受浮游植物调控,NH3-N是群落组成变化的关键驱动因子。 展开更多
关键词 浮游植物 浮游动物 冗余分析 偏最小二乘路径模型(PLS-PM) 长江干流南京段
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向家坝水库浮游植物群落时空特征及其环境驱动因子 被引量:1
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作者 田楚铭 张地继 +5 位作者 米武娟 齐青松 邢龙 孙志峰 曹光荣 毕永红 《水生态学杂志》 北大核心 2025年第2期194-203,共10页
分析向家坝水库浮游植物群落组成及其与环境因子的耦合关系,为水库生态系统的保护与管理提供基础数据和参考依据。2019年1月—2020年1月在向家坝水库干支流20个采样点逐月采集浮游植物样品,同时测定水温、溶解氧、电导率等环境因子,采... 分析向家坝水库浮游植物群落组成及其与环境因子的耦合关系,为水库生态系统的保护与管理提供基础数据和参考依据。2019年1月—2020年1月在向家坝水库干支流20个采样点逐月采集浮游植物样品,同时测定水温、溶解氧、电导率等环境因子,采用α多样性指数分析浮游植物群落特征,并通过RDA分析其与环境因子的相关性。结果共采集并鉴定出浮游植物119种,隶属于8门79属;群落优势种6种,主要是小环藻(Cyclotella sp.)、变异直链藻(Melosira varians)等,群落为绿藻-硅藻-蓝藻型,隐藻、甲藻、裸藻、金藻等种类较少,占比仅15.12%。浮游植物群落的时空差异较大,不同季节的细胞密度大小为夏季>春季>秋季>冬季,且夏季远高于其他季节;空间上细胞密度表现为支流大于干流。水环境因子的时空差异明显,水温、浊度和流速平均值表现为夏季>秋季>春季>冬季,总氮平均浓度为夏季>冬季>春季>秋季,总磷和硝态氮表现为春夏季>秋冬季,氨氮、溶解氧和pH表现为春冬季>夏秋季,高锰酸盐指数平均浓度为春季>秋季>冬季>夏季;空间上高锰酸盐指数、电导率、浊度、透明度和流速为干流>支流,其中流速具有极显著差异(P<0.01),浊度具有显著差异(P<0.05),总氮、硝态氮、氨氮、水温、溶解氧和氧化还原电位显示为支流>干流,其中溶解氧具有显著差异(P<0.05)。单因素方差分析表明,向家坝水库环境因子间具有显著的时空异质性(P<0.05)。RDA分析表明,影响浮游植物群落时空变化的主要因子为水温、营养盐、透明度和电导率,其次为流速和浊度。 展开更多
关键词 浮游植物 环境因子 冗余分析 向家坝水库
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基于形态学和高通量测序的春季南澳海域浮游植物群落特征及其与环境因子关系 被引量:3
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作者 周志希 唐汇娟 +2 位作者 柯志新 刘甲星 周伟华 《热带海洋学报》 北大核心 2025年第1期53-65,共13页
利用形态学鉴定和高通量测序技术,对2022年5月南澳海域浮游植物群落结构进行了研究,探讨其空间分布与环境因子的关系,并对两种不同方法得出的结果进行了比较和讨论。根据环境因子聚类分析,调查海域可分为近岸区域和远岸区域。通过形态... 利用形态学鉴定和高通量测序技术,对2022年5月南澳海域浮游植物群落结构进行了研究,探讨其空间分布与环境因子的关系,并对两种不同方法得出的结果进行了比较和讨论。根据环境因子聚类分析,调查海域可分为近岸区域和远岸区域。通过形态学方法鉴定浮游植物5门8纲27目39科52属10^(5)种,高通量测序鉴定出6门32纲97目155科272属543种,其中硅藻门(Bacillariophyta)和甲藻门(Dinophyta)为优势类群,分别平均占形态学鉴定结果的74.54%和24.78%以及高通量测序结果的17.52%和67.84%。形态学鉴定结果显示浮游植物丰度变化范围为0.11×10^(5)~6.85×10^(5)cells·L^(-1),与叶绿素a浓度分布显著相关,浮游植物多样性指数低于高通量测序方法。两种方法得到优势种均为7种,其中形态学鉴定结果中绝对优势种为扁面角毛藻(Chaetoceros compressus),高通量测序鉴定结果中绝对优势种为球形异帽藻(Heterocapsa rotundata)。相关性分析结果表明,春季影响南澳浮游植物群落结构的主要环境因子是pH、盐度和溶解态无机磷。利用形态学鉴定与高通量测序技术相结合的方法,可以更全面、更准确地描述浮游植物群落结构及多样性。 展开更多
关键词 南澳 浮游植物 群落结构 高通量测序 环境因子
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南京玄武湖生态修复区与未修复区浮游生物群落的季节变化特征及影响因素 被引量:2
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作者 艾丽菲热•安外尔 马静静 +1 位作者 吴召仕 苏雅玲 《湖泊科学》 北大核心 2025年第3期798-811,I0004,共15页
富营养化削弱了湖泊原有的生态和景观功能,湖泊的污染控制和生态恢复已成为人们关注和研究焦点之一。随着富营养化治理措施的实施,湖泊浮游生物群落结构也会发生相应变化。研究湖泊生态修复前、后浮游生物群落结构的变化有助于评估湖泊... 富营养化削弱了湖泊原有的生态和景观功能,湖泊的污染控制和生态恢复已成为人们关注和研究焦点之一。随着富营养化治理措施的实施,湖泊浮游生物群落结构也会发生相应变化。研究湖泊生态修复前、后浮游生物群落结构的变化有助于评估湖泊生态修复效果。本研究以南京市玄武湖生态工程试验区(修复区)与未修复区为研究地点,分别对两区的浮游生物群落结构进行了季度调查,并分析了浮游生物群落结构与环境影响因子的关系。调查结果表明,浮游植物共包括8门85种,以绿藻门、硅藻门为主,浮游动物共3门48种,以轮虫为主。未修复区浮游动物、浮游植物丰度(6.43~396.37 ind./L、1.36×10^(6)~1.18×10^(7) cells/L)与生物量(0.07~2.10 mg/L、0.45~21.73 mg/L)均高于修复区(3.20~57.53 ind./L、1.27×10^(6)~3.23×10^(6) cells/L、0.04~0.35 mg/L、0.45~9.20 mg/L),这表明修复区大型沉水植物为主要初级生产者的生态系统结构对浮游生物的群落结构具有较大的影响。浮游生物总丰度、总生物量均为夏、秋季高于春季,冬季最低,表明浮游生物群落有明显的季节变化规律。此外,修复区浮游植物物种数、生物多样性指数均高于未修复区。冗余分析表明,蓝藻门、黄藻门与pH、水温、亚硝态氮呈现正相关关系,与透明度、溶解氧呈高度负相关关系;浮游动物与水温呈正相关关系,与总氮、溶解氧呈负相关关系。上述研究结果可为湖泊生态调控与维护提供参考依据。 展开更多
关键词 玄武湖 浮游植物 浮游动物 环境因子 生态修复
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利用环境DNA与生态网络分析探索赣江浮游植物对水质的指示作用 被引量:1
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作者 何瑞 高保燕 +3 位作者 金宗安 朱子钦 赵建刚 张成武 《环境科学研究》 北大核心 2025年第7期1430-1439,共10页
为揭示赣江真核浮游植物群落结构及其对水环境因子的响应机制,本研究结合环境DNA(eDNA)高通量测序技术与生态网络分析方法,对2023年7月赣江上、中、下游9个典型采样点的水样及其主要理化因子进行系统分析,识别水质指示性浮游植物,探讨... 为揭示赣江真核浮游植物群落结构及其对水环境因子的响应机制,本研究结合环境DNA(eDNA)高通量测序技术与生态网络分析方法,对2023年7月赣江上、中、下游9个典型采样点的水样及其主要理化因子进行系统分析,识别水质指示性浮游植物,探讨其与环境因子的关系,并评估其在流域水质监测中的应用潜力。结果表明:①研究期间赣江共鉴定出49种真核浮游植物,隶属7纲17目28科39属,其中硅藻纲(Bacillariophyceae)和隐藻纲(Cryptophyceae)为优势类群,条纹小环藻(Cyclotella striata)为绝对优势种,广泛分布于各样点。②α-多样性分析显示,赣江下游群落多样性最高,中游最低,呈显著空间分异。指示种分析发现,球囊赭球藻(Ochromonas sphaerocystis)偏好高pH水体,水母菱形藻(Nitzschia aequorea)在高氮浓度环境中丰度显著,斯卡尔德小环藻(Cyclotella scaldensis)和孔形近囊孢藻(Paraphysomonas foraminifera)对高硝酸盐氮和总磷浓度具有指示作用。③冗余分析(RDA)显示,溶解性活性磷(SRP)和总溶解态磷(TDP)是影响浮游植物群落结构的主要环境因子,分别解释了14.3%和5.5%的物种分布变异。④共现网络分析揭示,浮游植物群落具有高度模块化结构,链星冠盘藻(Stephanodiscus suzukii)和钝脆杆藻(Fragilaria capucina)在网络中具有较高中心性,可能在维持群落稳定性中发挥关键作用。研究显示,将eDNA的群落监测与生态网络分析相结合,能够高效解析浮游植物的空间分布格局及其环境响应特征,识别关键指示种,为复杂河流生态系统的水质评估与管理提供了新的技术手段和科学依据。 展开更多
关键词 浮游植物 环境DNA 生态网络分析 指示物种 赣江
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雅鲁藏布江下游浮游植物群落构建机制及驱动因素 被引量:5
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作者 巢欣 杨胜娴 +4 位作者 刘惠秋 闫冰洁 卫佩佩 吴湘君 巴桑 《湖泊科学》 EI CAS 北大核心 2025年第1期215-228,I0024,共15页
为探究雅鲁藏布江下游浮游植物群落多样性、构建机制及驱动因子,本文于2022年5月(春季)、2023年7月(夏季)和9月(秋季)对雅鲁藏布江下游34个样点进行了浮游植物样品采集和环境因子的调查,利用显微镜鉴定浮游植物物种,分析该水域浮游植物... 为探究雅鲁藏布江下游浮游植物群落多样性、构建机制及驱动因子,本文于2022年5月(春季)、2023年7月(夏季)和9月(秋季)对雅鲁藏布江下游34个样点进行了浮游植物样品采集和环境因子的调查,利用显微镜鉴定浮游植物物种,分析该水域浮游植物群落结构特征,并探究了不同季节浮游植物群落差异及群落构建的驱动因素。结果表明:1)该水域共鉴定出浮游植物269种及变种,隶属于8门10纲22目40科87属,细胞丰度为春季>夏季>秋季,物种数为秋季>春季>夏季,浮游植物群落结构整体呈现硅藻绿藻蓝藻型,共筛选出优势种12种,均为硅藻;2)Shannon多样性指数、Pielou均匀度指数、Simpson多样性指数及Margalef丰富度指数在夏季最低,主坐标分析结果表明浮游植物群落组成在季节上存在差异,通过分析3个季节的β多样性及组分分解得知,这种差异主要来源于周转,且周转组分在春季占比最大;3)中性群落模型及校正化随机率表明,随机性过程主导了雅鲁藏布江下游3个季节浮游植物群落的构建,方差分解分析结果显示地理因子的解释率(10.13%)大于环境因子(7.46%),经度、纬度和海拔是影响浮游植物群落构建的主要地理因子,水温、pH是影响浮游植物群落构建的主要环境因子;4)共现网络分析结果表明浮游植物间的相互作用以协作为主,且秋季的群落结构相较于春季和夏季更精简、稳定。 展开更多
关键词 浮游植物 群落多样性 中性模型 校正化随机率 随机性过程 驱动因子 雅鲁藏布江下游
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三峡水库支流水华研究进展 被引量:1
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作者 李丹敏 宋高飞 +4 位作者 田楚铭 方灵超 万栋 米武娟 毕永红 《水生生物学报》 北大核心 2025年第10期208-219,共12页
三峡水库自2003年蓄水以来,支流水华问题成为备受关注的主要生态环境问题。文章综述了三峡水库蓄水运行二十年来浮游植物群落演替规律及支流水华的研究进展,确认蓄水后三峡水库支流浮游植物群落以蓝藻、绿藻、硅藻为主;群落演替显示显... 三峡水库自2003年蓄水以来,支流水华问题成为备受关注的主要生态环境问题。文章综述了三峡水库蓄水运行二十年来浮游植物群落演替规律及支流水华的研究进展,确认蓄水后三峡水库支流浮游植物群落以蓝藻、绿藻、硅藻为主;群落演替显示显著的空间差异和季节特征;水华优势种类包括隐藻、甲藻、硅藻、绿藻和蓝藻等,优势种类随水库蓄水运行阶段而改变,当前的主要优势种类为蓝藻和硅藻,微囊藻、假鱼腥藻、小环藻等水华类型多见;支流水华主要发生在春夏季,消落期和汛期是水华高发期;重庆库区水华频次高于湖北库区,2015年后水华发生频次呈下降趋势;水动力、温度和营养盐是影响水华生消的主要因子;针对三峡支流水华研发的物理、化学、生物等防控技术,在水华防控中发挥了重要作用。鉴于支流水华对三峡生态环境的严重威胁,未来需要在智能监测预警、高效防控技术等方面开展深入研究,以保障三峡水库生态环境安全及其可持续利用。 展开更多
关键词 三峡水库 浮游植物 水华 防控技术 生态调度
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