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基于底栖动物完整性指数及综合生物指数的乌伦古湖生态健康评价
1
作者 窦乾明 王乐 +5 位作者 赵章国 姚艳玲 王慧博 黄晓丽 赵晨 霍堂斌 《生态学报》 北大核心 2025年第16期7723-7738,共16页
基于2019—2021年乌伦古湖28个采样点底栖动物及环境因子的调查数据,采用底栖动物完整性指数(B⁃IBI)及综合生物指数(CBI)对乌伦古湖进行生态健康评价,并确定影响2种生物指数的关键环境因子。通过对34个候选指标的逐步筛选,最终确定M23(F... 基于2019—2021年乌伦古湖28个采样点底栖动物及环境因子的调查数据,采用底栖动物完整性指数(B⁃IBI)及综合生物指数(CBI)对乌伦古湖进行生态健康评价,并确定影响2种生物指数的关键环境因子。通过对34个候选指标的逐步筛选,最终确定M23(Family Biotic Index,FBI指数)、M24(Biological Monitoring Working Party,BMWP指数)、M26(直接收集者个体相对丰度)、M30(Shannon⁃Wiener指数)和M34(黏附者个体相对丰度)五个构成春季核心指标,M14(摇蚊个体相对丰度)、M21(耐污类群个体相对丰度)、M24、M30和M34五个构成夏季核心指标,M14、M24、M30和M34四个构成秋季核心指标。采用比值法统一指标量纲,基于参照点B⁃IBI指数分布的25%分位值作为健康评价标准。采用熵权法确定Margalef、Shannon⁃Wiener、Pielou、Simpson、FBI、BI(Biotic Index)、BMWP等7种生物指数的客观权重,累积加权构建CBI指数并以所有样点95%分位值作为健康评价标准。结果表明:B⁃IBI、CBI指数均认为中海子生态环境状况较为健康,73km小海子于健康至一般波动,骆驼脖子介于亚健康至较差状态,吉力湖和布伦托海湖西部整体处于一般至较差水平。时间角度上,乌伦古湖春、夏季的健康状况优于秋季。Spearman相关性分析表明,CBI、B⁃IBI指数及7种生物指数相关性良好。通径分析表明,高锰酸盐指数和亚硝态氮是共同影响B⁃IBI指数的关键环境因子,盐度和溶解氧是共同影响CBI指数的关键环境因子。冗余分析表明,盐度和无机氮是影响不同季节CBI、B⁃IBI指数的重要环境变量。完整性指数与综合生物指数的结合对乌伦古湖的生态健康评价参考性较高,未来应通过控制外源污染,限制富营养物质及有无机污染物的汇入,降低湖区水体矿化度等措施改善乌伦古湖的生态环境质量。 展开更多
关键词 大型底栖动物 熵权法 生物完整性 环境因子 乌伦古湖
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3种挺水植物生物炭理化性质及与原料化学组分的相关性分析
2
作者 崔看利 黄晓丽 +3 位作者 孙学亮 霍堂斌 刘守新 王玉梅 《东北农业大学学报》 北大核心 2025年第1期70-81,共12页
为深入了解挺水植物化学组分与其生物炭理化性质的关系,以芦苇、香蒲、石菖蒲3种挺水植物为研究对象,分析其化学组分,采用限氧升温热解法制备生物炭并分析其理化性质,与农作物(水稻、玉米)秸秆生物炭作对比分析。利用主成分分析法(PCA)... 为深入了解挺水植物化学组分与其生物炭理化性质的关系,以芦苇、香蒲、石菖蒲3种挺水植物为研究对象,分析其化学组分,采用限氧升温热解法制备生物炭并分析其理化性质,与农作物(水稻、玉米)秸秆生物炭作对比分析。利用主成分分析法(PCA)解析生物炭理化性质与植物化学组分间的相关性。结果表明:3种挺水植物与农作物秸秆的生物炭理化性质均有显著差异(P<0.05)。不同热解温度下,5种生物炭中芦苇生物炭的固定碳含量最高,灰分、电导率和含盐量均最低。除500℃外,芦苇生物炭的比表面积最大,石菖蒲最小。5种生物炭的官能团组成相似,但C=C、C—C和C—O—C振动吸收峰强度存在差异。PCA分析结果表明:生物炭的固定碳含量与原料的综纤维素、纤维素、半纤维素、酸不溶木质素含量呈正相关;灰分、产率、电导率、pH、阳离子交换量,与植物原料的灰分、纤维素含量呈正相关,与综纤维素、酸不溶木质素含量呈负相关。植物化学组分是影响生物炭理化性质的主要因子。3种挺水植物均可作为制备生物炭的原料,以600℃下芦苇制备的生物炭具有较好的性能。 展开更多
关键词 生物炭 挺水植物 理化性质 化学组分 相关性分析
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大罗圈沟河水生生物多样性及水质评价 被引量：5
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作者 赵晨 孙佳伟 +7 位作者 尹增强 王慧博 王乐 宋聃 都雪 赵玉财 孙洋 霍堂斌 《大连海洋大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期504-514,共11页
为探究大罗圈沟河特有鱼类省级水产种质资源保护区水生生物群落分布特征与环境因子间的响应关系,于2021年5—6月在大罗圈沟河及其支流共设置14个采样点,对鱼类、浮游植物、浮游动物和大型底栖动物的群落结构特征及水环境理化现状进行调... 为探究大罗圈沟河特有鱼类省级水产种质资源保护区水生生物群落分布特征与环境因子间的响应关系,于2021年5—6月在大罗圈沟河及其支流共设置14个采样点,对鱼类、浮游植物、浮游动物和大型底栖动物的群落结构特征及水环境理化现状进行调查。结果表明:大罗圈沟河共调查到鱼类6目8科25种,优势种均为冷水性鱼类,物种丰富度干流优于支流,生物多样性实验区优于核心区;浮游植物共检出4门39种,硅藻门为优势类群,浮游植物生物量存在空间异质性,物种均匀度指数核心区与实验区间存在显著性差异(P<0.05),实验区浮游植物丰度及生物量最高;浮游动物共检出4类32种,轮虫类为优势类群,实验区浮游动物丰度及生物量最高;大型底栖动物共检出2门2纲6目18科26种,水生昆虫为优势类群,优势种为喜清洁水体的蜉蝣目和毛翅目,核心区大型底栖动物密度及生物量最高;非度量多维尺度排序(NMDS)分析显示,麦穗鱼、细小平裂藻、汤匙华哲水蚤和高翔蜉是造成水生生物群落结构组间差异的歧化种;显著影响鱼类群落结构的环境因子为电导率,显著影响浮游植物的环境因子为水温、氨态氮和高锰酸盐指数,显著影响大型底栖动物的环境因子为水温和pH。研究表明,大罗圈沟河水质清洁,整体处于贫-中营养状态,水生生物多样性干流优于支流,大尺度自然生境变化及水文特征是影响大罗圈沟河水生生物群落结构的主要因素。 展开更多
关键词 大罗圈沟河 鱼类 浮游植物 浮游动物 大型底栖动物 群落结构 环境因子
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新疆乌伦古湖浮游植物群落对季节性环境变化的响应与演替机制
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作者 赵巍 普文淼 +4 位作者 生绪冉 宋聃 王乐 霍堂斌 都雪 《湖泊科学》 北大核心 2025年第5期1495-1510,共16页
浮游植物作为水生态系统的初级生产者,反映了水体的生态结构和功能状态。干旱湖泊水体循环结构多变,浮游植物群落对环境变化尤为敏感。本研究从不同季节的种类组成、多样性、优势种及种间联结多个方面,探讨了新疆乌伦古湖浮游植物群落... 浮游植物作为水生态系统的初级生产者,反映了水体的生态结构和功能状态。干旱湖泊水体循环结构多变,浮游植物群落对环境变化尤为敏感。本研究从不同季节的种类组成、多样性、优势种及种间联结多个方面,探讨了新疆乌伦古湖浮游植物群落对季节性环境变化的响应与演替机制。于2019年5月(春季)、7月(夏季)和10月(秋季)对乌伦古湖进行了浮游植物群落结构及演替特征调查,在28个采样点共鉴定出浮游植物161种,隶属7门73属,其中春季、夏季和秋季分别检出85、49和149种。微小四角藻(Tetra dron minimum)为3个季节的共同优势种,春季湖生卵囊藻(Oocystis lacustis)和尖针杆藻(Synedra acus)占绝对优势,夏季优势种为水华束丝藻(Aphanizomenon flos-aquae)和马索卵囊藻(O.marssonii),秋季优势种为环离浮鞘丝藻(Planktolyngbya circumcreta)和水华束丝藻。种间联结特征显示,春秋季的优势种呈显著正联结,而夏季则呈显著负联结。浮游植物多样性表现为春季>秋季>夏季。非度量多维尺度分析和置换多元方差分析结果表明,不同季节的藻类群落组成存在显著差异。多元回归分析显示,水温、透明度和硝态氮对群落异质性有正向影响,而高锰酸盐指数则为负向影响。此外,群落结构与马索卵囊藻、微小四角藻、微囊藻(Microcystis sp.)和角星鼓藻(Staurastrum sp.)的密度密切相关。总之,乌伦古湖的浮游植物群落在季节性环境变化和种间相互作用的影响下表现出稳定的演替模式。本研究为干旱区湖泊浮游植物的环境响应及种间关联性提供了重要的生态学依据。 展开更多
关键词 浮游植物 群落结构 优势度 种间联结 乌伦古湖
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应用大型底栖动物完整性指数评价呼兰河的生态健康状况 被引量：5
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作者 宋聃 都雪 +5 位作者 王乐 王慧博 窦乾明 金星 邵长浩 霍堂斌 《水产学杂志》 CAS 北大核心 2023年第5期100-111,共12页
本文于2018年夏季(8月)、秋季(10月)和2019年春季(5月),根据呼兰河干支流等级和生态环境特征全流域设置28个采样点,采集大型无脊椎底栖动物和水环境样品,构建呼兰河底栖动物完整性指数,评价和分析寒温带山区河流呼兰河的生态健康现状及... 本文于2018年夏季(8月)、秋季(10月)和2019年春季(5月),根据呼兰河干支流等级和生态环境特征全流域设置28个采样点,采集大型无脊椎底栖动物和水环境样品,构建呼兰河底栖动物完整性指数,评价和分析寒温带山区河流呼兰河的生态健康现状及其主要威胁。结果共采集到大型底栖动物14目32科57种,筛选毛翅目分类单元数、EPT(蜉蝣目、襀翅目和毛翅目)分类单元数、EPT个体相对丰度、耐污类群分类单元数、生物指数、刮食者个体相对丰度6个参数作为呼兰河大型底栖动物完整性指数(B-IBI)核心指标,以比值法确定健康标准值为4.42,B-IBI评价结果表明:呼兰河整体健康水平“一般”,评价等级为“健康”的点位仅占调查点位总数的17.9%。水环境和土地利用数据分析表明,城镇化和农业生产是呼兰河生态系统健康面临的最主要威胁。 展开更多
关键词 河流健康 土地利用 环境因子 底栖动物完整性指数
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呼玛河大型底栖动物群落结构与水质生物评价 被引量：3
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作者 窦乾明 王慧博 +5 位作者 宋聃 都雪 王乐 黄晓丽 赵晨 霍堂斌 《水产学杂志》 CAS 北大核心 2023年第6期52-60,共9页
为系统了解黑龙江上游右岸一级支流呼玛河(E122°03'~126°43',N51°15'~52°45')大型底栖动物群落结构与水质状况,2020年春季(5月)和秋季(9月)采用常规方法,对呼玛河进行了2次生态调查。共采集大型底... 为系统了解黑龙江上游右岸一级支流呼玛河(E122°03'~126°43',N51°15'~52°45')大型底栖动物群落结构与水质状况,2020年春季(5月)和秋季(9月)采用常规方法,对呼玛河进行了2次生态调查。共采集大型底栖动物81种,隶属于13目42科,其中水生昆虫最多66种,占总物种数81.48%,扁形动物最少仅有1种,占总物种数1.24%。调查期间,大型底栖动物平均密度为341.86 ind·m-2,平均生物量为13.30 g·m-2,春季平均密度和生物量均高于秋季。相对重要指数排名前10位的大型底栖动物以水生昆虫为主,其中2季共有的优势种为细蜉(Caenis sp.)、Dipteromimus sp.、科恩阿石蝇(Tadamus kohnonis)、津氏突长角石蚕(Ceraclea tsudai)和阿萨同石蝇(Isoperla asakawae)。春季大型底栖动物Pielou指数、Shannon-Weiner指数和Simpson指数均高于秋季。K-优势曲线表明,春季个体较秋季更为丰富均匀。水质理化评价表明,呼玛河水质介于II类水至III类水之间,BI指数表明,呼玛河水质处于极清洁至清洁等级,对比BI指数和Shannon-Weiner指数前者更适于对呼玛河进行水质生物评价,且BI指数与氨氮、总氮和总磷线性拟合关系呈极显著,与溶解氧呈显著。典范对应分析表明,影响呼玛河大型底栖动物群落的主要水环境因子为溶解氧、氨氮和总磷等,其中多数大型底栖动物EPT类群与溶解氧呈正相关,而与氨氮、总磷和总氮呈负相关,摇蚊幼虫等底栖动物与氨氮和亚硝态氮呈正相关,而与溶解氧呈负相关。 展开更多
关键词 大型底栖动物 呼玛河 群落结构 水质生物评价 环境因子
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土地利用和水环境因子对大型底栖动物次级生产力的影响:以东北地区连环湖为例 被引量：3
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作者 窦乾明 都雪 +5 位作者 王乐 宋聃 赵晨 黄晓丽 王慧博 霍堂斌 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期846-857,共12页
土地利用和水环境因子是影响湖泊生态系统的关键因素,探究大型底栖动物次级生产力受环境因子的作用机制,可揭示底栖动物栖息地的生态系统与外源环境的关系。为了解土地利用和水环境因子对大型底栖动物次级生产力的影响,2020年对连环湖1... 土地利用和水环境因子是影响湖泊生态系统的关键因素,探究大型底栖动物次级生产力受环境因子的作用机制,可揭示底栖动物栖息地的生态系统与外源环境的关系。为了解土地利用和水环境因子对大型底栖动物次级生产力的影响,2020年对连环湖13个主要湖泊的土地利用类型及6、8和10月的大型底栖动物、水环境因子进行调查,共采集到大型底栖动物75种,隶属于3门32科56属,其中优势种属及重要种属以摇蚊幼虫和腹足纲为主,前突摇蚊(Procladius sp.)为第一优势种。主成分分析表明,土地利用及水环境因子具备明显的时空梯度,而大型底栖动物次级生产力也存在明显的时空变化。春季、夏季、秋季次级生产力和P/B值分别为5.65、6.06、4.31 g/(m^(2)·a)和2.74、2.55、2.40 a-1,其中春季次级生产力集中于东北部湖区,龙虎泡集中于湖心区;夏季次级生产力逐渐向各湖区扩散,龙虎泡整体偏低;秋季次级生产力集中于西北部及东南部湖区,龙虎泡集中于东北部湖区。P/B值随季节的推移呈现由东部湖区向西部湖区逐渐递增的趋势,而龙虎泡始终集中于南部湖区。次级生产力和P/B值的结构分析表明,春季次级生产力主要由腹足纲构成,进入夏、秋季后以双壳纲对次级生产力的贡献最高。其中腹足纲、双壳纲、摇蚊幼虫和寡毛纲次级生产力主要集中于北部湖区、东南部湖区、中部湖区和龙虎泡,而甲壳纲仅出现于阿木塔泡。寡毛纲和双壳纲P/B值随季节的推移逐渐降低,摇蚊幼虫和腹足纲P/B值呈先升后降的趋势。通径分析表明,pH、人造地表和叶绿素a是影响年均大型底栖动物次级生产力的关键环境因子。典范对应分析表明,总磷和电导率是影响不同季节大型底栖动物次级生产力的重要环境变量。耕地、人造地表与总磷、电导率和悬浮物呈显著正相关,农业生产和城镇建设的增加是连环湖呈富营养化状态的重要原因,且此现象已对大型底栖动物次级生产力形成威胁。未来应通过控制农业面源污染、秸秆腐熟还田、鼓励粪便施肥、科学规划用地等措施改善连环湖流域的生态环境,以促进大型底栖动物资源合理的开发利用。 展开更多
关键词 连环湖 富营养化 次级生产力 无脊椎动物 人类活动
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基于水声学探测的镜泊湖鱼类时空分布特征及资源量评估 被引量：8
8
作者 宋聃 都雪 +6 位作者 金星 刘辉 明坤 王乐 王慧博 赵晨 霍堂斌 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期2095-2104,共10页
2020年5、7和10月,采用多网目复合刺网调查和水声学探测相结合的方式对镜泊湖鱼类群落时空动态和资源量进行调查.渔获物调查共采集鱼类4目6科29种,其中鲤科鱼类最多,主要经济鱼类为鲢(Hypophthalmichthys molitrix)、鳙(Aristichthys no... 2020年5、7和10月,采用多网目复合刺网调查和水声学探测相结合的方式对镜泊湖鱼类群落时空动态和资源量进行调查.渔获物调查共采集鱼类4目6科29种,其中鲤科鱼类最多,主要经济鱼类为鲢(Hypophthalmichthys molitrix)、鳙(Aristichthys nobilis)、蒙古鲌(Chanodichthys mongolicus)、瓦氏雅罗鱼(Leuciscus waleckii)、鲤(Cyprinus carpio)、翘嘴鲌(Culter alburnus).蒙古鲌和■(Hemiculter leucisculus)为优势种.水声学探测结果表明,镜泊湖鱼类密度在春季、夏季和秋季分别为836、7216和2724 ind./hm^(2),其中夏季鱼类密度最高且主要集中于中部和南部区域,春季和秋季鱼类密度则呈现从南至北递减的趋势.春、夏、秋季鱼类的平均目标强度为-43.4、-50.0和-46.5 dB,估算的平均全长分别为34.0、18.0和25.2 cm,推算的平均体重分别为272.7、43.7和135.2 g.结合各季节平均密度,估算出春、夏、秋季镜泊湖鱼类资源量分别为2052、2835和3313 t.镜泊湖鱼类密度与环境因子之间的冗余分析结果表明,水体总悬浮物、叶绿素a、水温和溶解氧是影响鱼类群落结构变化的关键环境因子.从水声学探测和刺网调查的结果来看,镜泊湖渔获物小型化问题突出,鱼类资源呈现衰退趋势,渔业资源的不合理利用是造成镜泊湖鱼类资源衰退的主要因素.因此建议强化对自然捕捞的管理,严格控制捕捞数量和规格,保障鱼类资源自然增殖,结合牡丹江流域污染防治、改善鱼类栖息地环境等鱼类生境修复措施,以促进鱼类资源的恢复. 展开更多
关键词 镜泊湖 渔业水声学 时空分布 鱼类资源量评估 群落结构
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