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鲢滤食不同藻类的磷吸收及排泄过程研究

水生生物学报 2024年第5期48卷 744-752页

作者：朱思婳胡红娟贾佳熊雄吴辰熙刘剑彤中国科学院水生生物研究所淡水生态与生物技术国家重点实验室武汉430072 中国科学院大学北京101408

为探究滤食性鱼类对水体营养元素地球化学循环过程的影响开展了室内实验,研究了鲢(Hypophthalmichthys molitrix)对藻类的滤食效率,测定了滤食过程中鲢对磷的吸收和排泄,并分析了排泄对水体中氮、磷的影响。结果表明:(1)鲢通过滤食作用... 详细信息

为探究滤食性鱼类对水体营养元素地球化学循环过程的影响开展了室内实验,研究了鲢(Hypophthalmichthys molitrix)对藻类的滤食效率,测定了滤食过程中鲢对磷的吸收和排泄,并分析了排泄对水体中氮、磷的影响。结果表明:(1)鲢通过滤食作用降低了藻类密度,且对不同藻类的滤食效率无显著差异;(2)在水体中,鲢滤食藻摄入磷并排泄溶解性磷(SRP),在食物充足时可维持水体总磷(TP)相对稳定,在食物不充足时,鲢消耗自身营养并持续排泄SRP,成为新磷源;(3)鲢摄入食物后以高氮磷比(N﹕P)向环境再供应无机营养,食物中大部分氮和少部分磷以无机营养形式排泄,使滤食组水环境N﹕P显著高于control组,其中滤食蓝藻组水环境N﹕P显著高于硅藻、绿藻组,提示鲢对藻的滤食促进水体营养向磷限制转换,尤其是滤食蓝藻可能加强这种趋势。总之,鲢不仅可通过摄食压力降低藻密度,同时能以高N﹕P排泄再分配营养影响藻生长,其对水体营养循环的作用值得关注。

关键词：富营养化鲢磷藻地球化学循环

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近70年来梁子湖水生态环境演变

水生生物学报 2024年

作者：吴卫菊周大量胡红娟何乾坤陈晓飞曾强吴辰熙凌海波曾宏辉湖北省生态环境科学研究院(省生态环境工程评估中心) 咸宁市生态环境局中国科学院水生生物研究所湖北省生态环境监测中心站

文章结合文献资料以及监测数据,对梁子湖水生态环境的演变过程进行了系统梳理。分析表明,江湖阻隔及闸坝的人为调控改变了梁子湖原有的水文节律。20世纪80年代以前,梁子湖水质良好; 1986—2004期间水质年季、年内波动显著,超标时有发生;... 详细信息

文章结合文献资料以及监测数据,对梁子湖水生态环境的演变过程进行了系统梳理。分析表明,江湖阻隔及闸坝的人为调控改变了梁子湖原有的水文节律。20世纪80年代以前,梁子湖水质良好; 1986—2004期间水质年季、年内波动显著,超标时有发生; 2005—2010年,水质有所改善,但从2010以来,梁子湖富营养化趋势明显,并已由贫营养演变为中营养-轻度富营养的状态。水生态系统退化趋势明显,浮游生物及底栖动物优势物种由清洁种转变为耐污种,夏季蓝藻水华风险增高,软体动物大量消失,沉水植物衰退严重,鱼类物种数减少且小型化趋势明显。水文节律的破坏、污染物的累积、渔业生产活动的影响及洪水导致的持续高水位等是驱动梁子湖水生态环境演变的主要因素。梁子湖水生态环境治理需从污染源控制、生境改善、鱼类种群结构优化等几个方面综合考虑、长远规划,最终恢复梁子湖的清水稳定状态。

关键词：梁子湖富营养化内源污染生态系统退化稳态转化

西凉湖沉积物重金属及营养元素分布特征及污染评价

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湖北农业科学 2024年第7期63卷 53-59,66页

作者：周大量李柏霖曾强胡红娟吴辰熙咸宁市生态环境局湖北咸宁437000 中国科学院水生生物研究所武汉430072 湖北省生态环境监测中心站武汉430072

以西凉湖沉积物为研究对象,利用地累积指数法和潜在生态风险指数法评估其重金属元素的污染情况,利用综合污染指数法和有机污染指数法评价其氮、磷元素及有机质的污染情况。结果表明,西凉湖沉积物整体受到重金属污染水平较低,Cu、Zn、As... 详细信息

以西凉湖沉积物为研究对象,利用地累积指数法和潜在生态风险指数法评估其重金属元素的污染情况,利用综合污染指数法和有机污染指数法评价其氮、磷元素及有机质的污染情况。结果表明,西凉湖沉积物整体受到重金属污染水平较低,Cu、Zn、As、Hg污染情况在空间分布上相似,少数点位Cd、Ni、Hg元素达中度或重度污染,归因于养殖饲料和交通运输。西凉湖沉积物中氮、磷元素污染评价结果显示,磷元素污染情况相对较轻,80%的点位处于中度污染水平;氮元素污染情况严重,所有点位均达重度污染;氮、磷元素的综合评价中所有点位均达重度污染。有机污染指数法评价结果显示,所有点位有机污染指数均大于0.50,达重度污染水平。结合氮、磷元素的评价结果,将外源污染归因于西凉湖曾经过度发展渔业造成的营养输入。

关键词：西凉湖沉积物重金属营养元素有机质分布特征污染评价

青藏高原天然湿地水环境特征和水质净化能力分析

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水生生物学报 2022年第12期46卷 1797-1806页

作者：刘倩赵娥王克焕熊雄吴辰熙西藏大学理学院拉萨850000 中国科学院水生生物研究所淡水生态与生物技术国家重点实验室武汉430072 中国科学院大学北京100049

研究以拉萨市拉鲁湿地及其相连干渠和茶巴朗湿地水体为研究对象,分别于2020年8月(夏季)和2021年4月(春季)各采集22个水样,测定水体氮磷营养盐和高锰酸盐指数,分析了夏季和春季湿地的水环境特征和水质净化能力。结果表明,拉鲁湿地和茶巴... 详细信息

研究以拉萨市拉鲁湿地及其相连干渠和茶巴朗湿地水体为研究对象,分别于2020年8月(夏季)和2021年4月(春季)各采集22个水样,测定水体氮磷营养盐和高锰酸盐指数,分析了夏季和春季湿地的水环境特征和水质净化能力。结果表明,拉鲁湿地和茶巴朗湿地由于流域人为污染水平不同进水水质存在差异,拉鲁湿地进水水质主要受氮磷营养盐影响,茶巴朗湿地水质主要受耗氧有机物影响。两湿地对水质都具有净化作用,不同季节湿地对不同污染物的去除效果也有所差异。夏季,拉鲁湿地对TN、NH_(3)-N、NO_(3)-N、TP和SRP的最大去除率分别为75.0%、65.2%、89.5%、82.2%和35.3%。茶巴朗湿地对TN、NH_(3)-N、NO_(3)-N、TP和SRP的去除率分别为60.7%、73.5%、12.7%、35.9%和5.0%。夏季两湿地对COD_(Mn)均未表现出去除作用。春季,拉鲁湿地对TN、NH_(3)-N、NO_(3)-N、TP、SRP和COD_(Mn)的最大去除率分别为35.2%、65.9%、56.8%、59.5%、62.3%和17.9%。茶巴朗湿地的水质净化效果较差,对TN、NH_(3)-N、NO_(3)-N、TP、SRP和COD_(Mn)的去除率分别为2.2%、10.2%、11.3%、11.3%、9.0%和26.0%。湿地水生植物、湿地结构、特殊的水动力特征及水污染负荷都可能影响高原湿地的水质净化能力,春季高原湿地较低的水温、植物丰度和水文条件可能会降低湿地对污染物的去除效果。

关键词：青藏高原拉鲁湿地茶巴朗湿地水质特征去除效果季节差异

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典型河蟹养殖池塘不同养殖阶段水体微塑料特征

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水生生物学报 2022年第9期46卷 1325-1331页

作者：谢莘昊熊雄胡红娟吴辰熙武汉大学资源与环境科学学院武汉430070 中国科学院水生生物研究所淡水生态和生物技术国家重点实验室武汉430072

研究对典型河蟹养殖池塘水体在不同养殖阶段的微塑料丰度和赋存特征进行了研究。河蟹养殖池塘中微塑料丰度处于200—1640个/m^(3)的水平,在全国与世界范围内处于中等水平。养殖前中期微塑料丰度较低,而养殖末期微塑料丰度较高。河蟹养... 详细信息

研究对典型河蟹养殖池塘水体在不同养殖阶段的微塑料丰度和赋存特征进行了研究。河蟹养殖池塘中微塑料丰度处于200—1640个/m^(3)的水平,在全国与世界范围内处于中等水平。养殖前中期微塑料丰度较低,而养殖末期微塑料丰度较高。河蟹养殖周期中的引水和排水过程、养殖过程中塑料制品的使用和老化及养殖过程中水环境的变化都可能对河蟹养殖池塘的微塑料丰度变化产生影响。而养殖过程不仅影响了微塑料丰度,还影响了河蟹养殖池塘的微塑料特征,微塑料的形状、粒径、颜色及聚合物类型都在不同养殖期发生变化。研究进一步揭示了水样养殖过程中微塑料生成和变化的过程和机制。养殖末期较高的微塑料丰度表明可能需要关注养殖尾水排放对天然水体微塑料赋存的影响。

关键词：微塑料丰度池塘水体河蟹养殖

藏北高原不同类型高寒湿地水环境特征及时空差异

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地球与环境 2023年第2期51卷 164-172页

作者：王卉胡红娟王克焕李鑫熊雄吴辰熙中国科学院水生生物研究所淡水生态和生物技术国家重点实验室武汉430072 中国科学院大学北京100049

高寒湿地是高原元素生物地球化学循环的重要场所。高寒湿地的水环境特征是其元素生物地球化学的直接体现,不同类型高寒湿地的水环境特征时空差异会对其生态系统结构和功能造成直接影响。本研究于2020年9月和2021年4月分别调查了藏北高... 详细信息

高寒湿地是高原元素生物地球化学循环的重要场所。高寒湿地的水环境特征是其元素生物地球化学的直接体现,不同类型高寒湿地的水环境特征时空差异会对其生态系统结构和功能造成直接影响。本研究于2020年9月和2021年4月分别调查了藏北高原不同沼泽、河口和河流三种类型天然湿地的水环境特征,并分析了造成其时空差异的主要原因。河口湿地的总氮、溶解性活性磷和总有机碳含量与河流湿地溶解性无机氮和总有机碳含量在4月均显著高于9月;沼泽湿地总氮含量在9月显著高于4月,其余各水环境指标在三类湿地均无显著性季节差异。沼泽湿地叶绿素a含量显著高于另外两种类型湿地,总有机碳显著高于河流湿地,沼泽和河流湿地的总氮含量显著高于河口湿地。溶解性活性磷则表现为河口湿地>沼泽湿地>河流湿地。不同湿地的水文特征、生命活动和物质来源的差异可能导致了湿地水环境特征的时空差异。

关键词：藏北高原高寒湿地水环境时空变化影响因素

青海湖岸带土壤与沉积物的地化特征与细菌群落对水位上升的响应

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微生物学报 2023年第6期63卷 2312-2329页

作者：李馨怡王北辰熊雄敖鸿毅吴辰熙杨渐蒋宏忱中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室湖北武汉430074 中国科学院青海盐湖研究所青海省盐湖地质与环境重点实验室青海西宁810008 中国科学院水生生物研究所淡水生态和生物技术国家重点实验室湖北武汉430072 中国科学院水生生物研究所青海湖高原湖泊湿地生态环境科学观测野外台站青海海北812305

【目的】探究青海湖岸带土壤与沉积物的地化特征与细菌群落对水位扩张的响应。【方法】从岸上至岸下沿垂直青海湖岸带方向,采集距离湖面不同高度土壤(土壤:S1、S2)、岸边不同水深表层沉积物(过渡区:E0、E6、E17)及湖心表层沉积物(沉积物... 详细信息

【目的】探究青海湖岸带土壤与沉积物的地化特征与细菌群落对水位扩张的响应。【方法】从岸上至岸下沿垂直青海湖岸带方向,采集距离湖面不同高度土壤(土壤:S1、S2)、岸边不同水深表层沉积物(过渡区:E0、E6、E17)及湖心表层沉积物(沉积物:D1、D2)样品,土壤与沉积物水深(土壤水深表示为负数)从小到大的变化表征岸边土壤被淹水转变为沉积物的过程。采用地球化学分析和16SrRNA基因高通量测序技术,探究岸带土壤与沉积物样品中的地化特征与微生物群落构成。【结果】青海湖水位上升导致的生境转变对岸带土壤与沉积物的理化性质、营养水平、有机碳类型等地化特征产生显著影响。具体表现为,随着水位升高,岸带土壤与沉积物的pH、矿物结合态有机碳含量显著升高,而碳氮比值、可溶性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)、颗粒态有机碳含量显著下降。随着水位上升,青海湖岸带被淹没土壤的细菌群落多样性下降,且群落结构发生明显变化。这种变化与环境因子变化密切相关,具体表现为,细菌群落物种丰富度指数和香农多样性指数随着水位上升呈下降趋势;活性金属结合态有机碳含量与细菌群落多样性的变化密切相关;理化性质(pH)、营养水平[总有机碳(total organic carbon, TOC)含量]、有机碳质量(碳氮比值及活跃碳库Ⅱ、矿物结合态有机碳含量)是影响细菌群落结构的重要环境因子,且理化性质、营养水平、有机碳质量三者对细菌群落结构差异的影响贡献相当。【结论】青海湖水位上升显著影响了岸带土壤与沉积物的理化性质、营养水平及有机碳质量等地化特征,并重塑了细菌群落结构。这意味着在青藏高原湖泊广泛扩张的背景下,青藏高原湖泊的区域碳循环稳态将随之发生改变。本研究对湖泊扩张过程中土壤与沉积物的微生物群落演变规律及生态系统碳稳定性评价提供了一定的数据基础和理论支撑。

关键词：青海湖水位上升岸带土壤与沉积物细菌群落群落特征

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龙感湖沉积物营养盐及有机质分布特征与评价

环境科学与技术 2022年第3期45卷 81-86页

作者：陈晓飞秦双何乾坤王克焕吴卫菊周汉娥吴辰熙湖北省生态环境科学研究院(省生态环境工程评估中心) 湖北武汉430072 中国科学院水生生物研究所湖北武汉430072 武汉航发瑞华生态科技有限公司湖北武汉430062

为了揭示龙感湖沉积物中营养元素及有机质的分布规律和污染来源,该研究采集了龙感湖表层和柱状沉积物样品,分析了总磷(TP)、总氮(TN)和有机质(OM)污染特征并进行了污染评价。结果表明,龙感湖表层沉积物中TP、TN和OM含量均处于较高水平... 详细信息

为了揭示龙感湖沉积物中营养元素及有机质的分布规律和污染来源,该研究采集了龙感湖表层和柱状沉积物样品,分析了总磷(TP)、总氮(TN)和有机质(OM)污染特征并进行了污染评价。结果表明,龙感湖表层沉积物中TP、TN和OM含量均处于较高水平。龙感湖表层沉积物中污染物空间上分布不均一。其中,TP在龙感湖西部河渠汇入处含量较高,TN在大源湖入龙感湖区域含量较高,OM则在大源湖入龙感湖区域以及龙感湖东北部湖区含量均较高。柱状沉积物分析结果表明,在0~25 cm深度范围内TP随深度略有下降,TN和OM随深度变化趋势不明显。沉积物污染评价结果显示龙感湖表层沉积物为重度污染,其中TN是主要污染物。TP和OM污染程度相对较轻,处于轻度到中度污染水平。可还原铁结合态磷是表层沉积物中可交换态磷的主要存在形式,平均占比26.2%。根据研究结果,建议龙感湖治理需要关注沉积物TN污染问题以及污染物的空间分布特征,同时需控制还原铁结合态磷向水体的释放。

关键词：沉积物磷形态分布特征污染评价龙感湖

青海湖新生湖滨带与主湖区水环境特征差异研究

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水生生物学报 2022年第12期46卷 1788-1796页

作者：马凯丽熊雄敖鸿毅胡红娟俞智鹏赵邦明马容真吴辰熙青海省国家公园科研监测评估中心西宁810000 中国科学院水生生物研究所淡水生态和生物技术国家重点实验室武汉430072 青海湖国家级自然保护区管理局西宁810000 西南大学资源环境学院重庆400716

文章研究对比了青海湖水位上升后形成的新生湖滨带与主湖区在不同季节的水环境特征差异。结果显示,在测定的14个指标中,高锰酸盐指数、总磷、浊度和电导率等指标在湖滨带与主湖区间存在显著空间差异,而pH、总氮、溶解氧饱和度、水温、... 详细信息

文章研究对比了青海湖水位上升后形成的新生湖滨带与主湖区在不同季节的水环境特征差异。结果显示,在测定的14个指标中,高锰酸盐指数、总磷、浊度和电导率等指标在湖滨带与主湖区间存在显著空间差异,而pH、总氮、溶解氧饱和度、水温、溶解氧浓度、溶解性磷、溶解性无机氮、氨氮、亚硝氮和硝酸盐氮等指标无显著空间差异;但结合各指标的变异系数、季节变化和主成分分析的结果来看,所有指标在新生湖滨带都表现出更大的变异系数,6月湖滨带样点主要在溶解性营养盐指标方面离散,8月湖滨带样点主要在淹没土壤释放物质相关指标方面离散,两者可能分别受到生物残体分解和淹没土壤释放的影响。研究的结果表明,青海湖的新淹没湖滨带的水环境特征与主湖区存在明显差异。土壤释放、生命活动、风浪、水深和温度等因素共同塑造了青海湖新生湖滨带的水环境特征。上述结果提示了青海湖部分湖滨带区域的水环境特征有利于刚毛藻生长,同时也可能受到刚毛藻暴发影响。新生湖滨带对青海湖水生态系统的持续影响还需要在后续研究中进一步关注。

关键词：青藏高原气候变化青海湖水环境水质新生湖滨带

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