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无定河流域不同水土流失区底栖动物生物完整性指数构建与健康评价

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湖泊科学 2024年第1期36卷 274-285,I0026-I0037页

作者：侯湘然潘保柱侯易明胡恩贺瑶冯治远西安理工大学西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048 陕西省环境科学研究院西安710061

无定河流域位于黄土高原与毛乌素沙地过渡带,水土流失严重,生态环境具有脆弱性和波动性。于2021年春季(4月)和秋季(10月)对无定河流域上、中、下游及其6条支流和流域内的3个淤地坝开展水生态系统调查,旨在厘清无定河流域底栖动物群落特... 详细信息

无定河流域位于黄土高原与毛乌素沙地过渡带,水土流失严重,生态环境具有脆弱性和波动性。于2021年春季(4月)和秋季(10月)对无定河流域上、中、下游及其6条支流和流域内的3个淤地坝开展水生态系统调查,旨在厘清无定河流域底栖动物群落特征,构建底栖动物生物完整性指数并开展健康评价。无定河流域春季共采集到底栖动物105种,平均密度为181 ind./m^(2),平均生物量为0.760 g/m^(2),秋季共采集到底栖动物67种,平均密度为94 ind./m^(2),平均生物量为0.454 g/m^(2)。通过对两季度研究区域内底栖动物27个生物参数开展分布范围检验、判别能力分析和相关性分析,构建无定河流域底栖动物生物完整性指数,对全流域40个样点(6个参照点和34个受损点)进行B-IBI健康评价。评价结果表明,总体上无定河流域底栖动物生物完整性较好,40个样点中春季有19个处于健康或亚健康状态,秋季有23个处于健康或亚健康状态,其中无定河上、中游干支流大都以健康和亚健康为主,无定河下游干支流以及3个淤地坝水体健康状况较差。在不同水土流失类型区域,底栖动物群落特征和生物完整性评价具有显著性差异。本研究结果可为无定河流域河流健康评估提供科学依据。

关键词：无定河流域水土流失底栖动物完整性指数大型底栖无脊椎动物健康评价

基于流域底栖动物完整性指数评价延河的水生态健康

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应用生态学报 2024年第3期35卷 806-816页

作者：贺瑶孙长顺侯易明胡恩侯湘然冯治远张旭达潘保柱西安理工大学西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048 陕西省环境科学研究院西安710069

延河流域位于黄土高原丘陵沟壑区,水土流失严重。流域中下游人类活动干扰强烈导致生态环境脆弱。流域内不同地貌单元(峁梁丘陵沟壑区、峁状丘陵沟壑区、破碎塬区)水土流失状况不同,本研究于2021年4月(春季)和10月(秋季)对流域底栖动物... 详细信息

延河流域位于黄土高原丘陵沟壑区,水土流失严重。流域中下游人类活动干扰强烈导致生态环境脆弱。流域内不同地貌单元(峁梁丘陵沟壑区、峁状丘陵沟壑区、破碎塬区)水土流失状况不同,本研究于2021年4月(春季)和10月(秋季)对流域底栖动物群落进行调查,通过构建底栖动物生物完整性指数(B-IBI)对流域水生态进行健康评价,并探究不同地貌单元对底栖动物生物完整性的影响。共鉴定底栖动物4门73属113种,两季度中水生昆虫均为绝对优势类群。对26个候选指标进行筛选发现:春季B-IBI由优势分类单元个体相对丰度、科级耐污指数(FBI)、捕食者个体相对丰度3个指标构成;秋季B-IBI由蜉蝣目分类单元数、FBI、捕食者个体相对丰度3个指标构成。B-IBI评价结果显示,上游干支流83.3%的采样点处于健康状态,而中下游干支流仅有28.6%的采样点处于健康状态,流域春季健康状况优于秋季。Kruskal-Wallis非参数检验表明,破碎塬区秋季底栖动物密度、物种数和B-IBI均显著低于春季,且在秋季时显著低于峁梁丘陵沟壑区、峁状丘陵沟壑区,丰水期集中降雨导致水土流失加剧是造成这种差异的主要原因。冗余分析结果显示,影响春季底栖动物群落结构的关键因子为大石底质、叶绿素a、氧化还原电位、浊度、电导率、溶解氧,影响秋季群落结构的关键因子为硝态氮、氧化还原电位、pH。

关键词：延河流域水土流失底栖动物完整性指数健康评价地貌单元

达里湖高原鳅不同地理群体遗传多样性与遗传分化

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水生态学杂志 2024年第4期45卷 92-98页

作者：巩政王梓璇张艺弛赵耿楠潘保柱枣庄学院生命科学学院山东枣庄277160 水利部中国科学院水工程生态研究所水利部水工程生态效应与生态修复重点实验室湖北武汉430079 西安理工大学西北旱区生态水利国家重点实验室陕西西安710048

了解达里湖高原鳅(Triplophysa dalaica)不同群体遗传变异现状,为制定适宜的物种保护及水域生态系统管理策略提供基础。选择线粒体Cyt b基因作为分子标记,分析了2021年4月和7-8月采集于黄河流域的红碱淖、大黑河和查干诺尔湖流域的辉腾... 详细信息

了解达里湖高原鳅(Triplophysa dalaica)不同群体遗传变异现状,为制定适宜的物种保护及水域生态系统管理策略提供基础。选择线粒体Cyt b基因作为分子标记,分析了2021年4月和7-8月采集于黄河流域的红碱淖、大黑河和查干诺尔湖流域的辉腾河等3个地理群体,以及文献记载海河流域的漳河群体的遗传多样性、遗传分化及种群历史动态。结果表明,70尾个体中共检测到16个变异位点和13个单倍型;不同群体的单倍型多样性范围为0.233~0.791,核苷酸多样性范围为0.00020~0.00209。其中,辉腾河群体遗传多样性水平最高;红碱淖与大黑河群体单倍型多样性水平较高,核苷酸多样性水平较低;漳河群体单倍型多样性与核苷酸多样性均较低。单倍型系统发育树和进化网络图显示,13个单倍型未聚类形成明显的谱系结构,多数单倍型为单一群体独有;除漳河群体外,其余群体的单倍型混杂连接,未遵循各自的地理分布格局。遗传分化分析结果显示,群体间遗传分化指数为0.233~0.867,多为高度分化;分子方差分析表明遗传变异主要来源于群体间(64.86%)。种群历史动态分析未检测到达里湖高原鳅各地理群体及总体在近期经历过种群扩张。鉴于达里湖高原鳅已成为雅鲁藏布江外来鱼类,建议将达里湖高原鳅自然分布区内的各群体划定为不同保护单元并跟踪监测栖息地质量,同时加强对物种交易与放生活动的管控。

关键词：达里湖高原鳅遗传多样性遗传分化种群历史动态

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汉江上游平水期浮游植物群落特征及水质生物评价

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水生态学杂志 2024年第3期45卷 148-155页

作者：徐沙郭嘉伟胡恩穆琳孙长顺潘保柱陕西省环境科学研究院陕西西安710061 西安理工大学西北旱区生态水利工程国家重点实验室陕西西安710048

探究平水期汉江上游浮游植物群落结构特征和水质状况,为汉江上游水源涵养区水生态环境管理提供参考。于2020年4月对汉江汉中段干流及11条主要支流的浮游植物和水体理化指标进行调查分析。结果显示:汉江汉中段干支流共检出浮游植物6门35... 详细信息

探究平水期汉江上游浮游植物群落结构特征和水质状况,为汉江上游水源涵养区水生态环境管理提供参考。于2020年4月对汉江汉中段干流及11条主要支流的浮游植物和水体理化指标进行调查分析。结果显示:汉江汉中段干支流共检出浮游植物6门35属51种,物种组成为硅藻-绿藻型,优势种为小环藻(Cyclotella sp.)、舟形藻(Navicula sp.)、尖针杆藻(Synedra acus)、箱型桥弯藻(Cymbella cistula)、棒胶藻(Rhabdogloea sp.)、二角多甲藻(Peridinium bipes)、四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda)以及卵形隐藻(Cryptomonas ovata)。浮游植物细胞密度为0.39×10^(6)~3.59×10^(6)个/L,生物量为0.39~3.49 mg/L。Shannon多样性指数(0.64~2.15)和Pielou均匀度指数(0.28~0.81)变化趋势一致,干流略低于支流。结合水体理化指标、营养状态指数、污染指示种以及多样性指数对水质进行综合评价,汉江汉中段干支流处于轻度污染~α-中污染状况,营养状态为轻度富营养。RDA与Spearman相关性分析表明,TN是影响浮游植物群落结构及动态的主要环境因子。

关键词：浮游植物群落结构水质评价平水期汉江汉中段

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无定河流域浮游动物群落结构特征及水质生物评价

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中国环境监测 2024年第3期40卷 181-196页

作者：李刚潘保柱丁一桐孙长顺王晓涛杨子杰西安理工大学西北旱区生态水利国家重点实验室陕西西安710048 陕西省环境科学研究院陕西西安710069

为探究无定河流域浮游动物群落结构特征及其水质状况,于2021年春秋季对无定河干流、6条支流及3个淤地坝水体展开生态调查。共鉴定出浮游动物125种,其中原生动物40种、轮虫54种、枝角类15种、桡足类16种,秋季物种数(103种)高于春季(76种)... 详细信息

为探究无定河流域浮游动物群落结构特征及其水质状况,于2021年春秋季对无定河干流、6条支流及3个淤地坝水体展开生态调查。共鉴定出浮游动物125种,其中原生动物40种、轮虫54种、枝角类15种、桡足类16种,秋季物种数(103种)高于春季(76种),均以小型浮游动物为主。浮游动物优势种共31种,以臂尾轮虫和龟甲轮虫等富营养型水体指示生物居多,春季优势种优势度整体高于秋季。春季浮游动物平均密度(360.9个/L)和平均生物量(0.600 mg/L)均高于秋季(83.6个/L、0.298 mg/L),且春秋季淤地坝水体中浮游动物平均密度和生物量均高于河流。非度量多维尺度分析也表明:河流与淤地坝2种水体中的浮游动物群落分布存在差异,采用冗余分析进一步探明,主要差异为河流和淤地坝2种水体中影响浮游动物群落分布的环境因子不同,其中化学指标(溶解氧、盐度、亚硝氮、硝态氮、溶解磷、叶绿素a)和物理指标(水深、透明度、浊度)分别是影响河流和淤地坝水体中浮游动物群落结构的主要环境因子。水质生物评价结果显示,春秋季水质均为无定河干流最优,支流次之,淤地坝水质最差,且干流中下游水质优于上游。

关键词：无定河流域浮游动物群落结构水质生物评价淤地坝

土地利用影响下无定河流域浮游植物群落与环境因子响应

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环境科学 2024年第4期45卷 2211-2222页

作者：郭善嵩胡恩丁一桐张嘉渭孙长顺卢悦潘保柱西安理工大学西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048 陕西省环境科学研究院西安710061 西交利物浦大学理学院苏州215123

为探究不同土地利用类型影响下,无定河流域浮游植物群落特征变化及主要环境影响因子,于2021年春季(4~5月)和秋季(9~10月)对无定河干支流及典型淤地坝水体进行系统的水生态调查.共鉴定浮游植物273种,隶属于7门90属,春季(241种)高于秋季(... 详细信息

为探究不同土地利用类型影响下,无定河流域浮游植物群落特征变化及主要环境影响因子,于2021年春季(4~5月)和秋季(9~10月)对无定河干支流及典型淤地坝水体进行系统的水生态调查.共鉴定浮游植物273种,隶属于7门90属,春季(241种)高于秋季(189种),春和秋两季浮游植物密度、生物量均值分别为479.95×10^(4) cells·L^(-1)、6.41 mg·L^(-1)和171.29×10^(4)cells·L^(-1)、2.64 mg·L^(-1).流域优势种以硅藻门的梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)、尖针杆藻(Synedra acus)、简单舟形藻(Navicula simples)和谷皮菱形藻(Nitzschia palea)为主,裸藻(Euglena spp.)为淤地坝水体特有优势种.Shannon-Wiener多样性指数和Margalef丰富度指数显示春季高于秋季,Pielou均匀度指数变化相对较小.采样点1000 m河岸带缓冲区土地利用类型以耕地和草地为主.环境因子中水温(WT)、浊度(Turb)、p H、溶解氧(DO)、总氮(TN)和总磷(TP)浓度时空变化显著.结构方程模型(SEM)表明:不同土地利用类型通过影响环境因子而间接影响浮游植物群落特征,春季影响浮游植物群落特征的主要环境因子是水温、流速、p H、溶解氧和氨氮(NH_(4)~+-N),而在秋季是浊度、水温和溶解氧.

关键词：无定河流域浮游植物土地利用环境因子结构方程模型(SEM)

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基于层次分析法的教学质量综合评价

创新创业理论研究与实践 2024年第9期7卷 6-9+16页

作者：时鹏张妍潘保柱西安理工大学水利水电学院西北大学城市与环境学院

针对高校教学质量评价中以定性化为主的特点，该文运用层次分析法(AHP)对教学质量进行定量化评价，从教师、教材和学生3个方面提出评价的指标体系，并构建了层次分析结构模型；应用该方法评价了水文与水资源工程专业教学质量，并根据评... 详细信息

针对高校教学质量评价中以定性化为主的特点，该文运用层次分析法(AHP)对教学质量进行定量化评价，从教师、教材和学生3个方面提出评价的指标体系，并构建了层次分析结构模型；应用该方法评价了水文与水资源工程专业教学质量，并根据评价结果提出了对课堂教学改革的建议。该方法克服了教学质量评价中的主观随意性，提高了评价结果的可靠性、准确性和公正性。

关键词：层次分析法教学质量模糊综合评价教师教材学生

黄河下游水体中全氟及多氟烷基化合物的分布特征

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北京大学学报（自然科学版） 2022年第3期58卷 575-586页

作者：吕明朱有长潘保柱许楠北京大学深圳研究生院环境与能源学院深圳市重金属污染控制与资源化重点实验室深圳518055 西安理工大学西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048

系统地研究黄河下游春秋两季水样和沉积物中50种PFASs的分布特征和生态风险。结果表明,PFASs在春秋两季水样中检出的总浓度范围分别为29.83~54.44和16.18~57.81 ng/L,春秋两季沉积物中PFASs的含量范围分别为18.12~36.16和13.01~36.78 n... 详细信息

系统地研究黄河下游春秋两季水样和沉积物中50种PFASs的分布特征和生态风险。结果表明,PFASs在春秋两季水样中检出的总浓度范围分别为29.83~54.44和16.18~57.81 ng/L,春秋两季沉积物中PFASs的含量范围分别为18.12~36.16和13.01~36.78 ng/g。在春秋两季占比最高的3类物质在水相和沉积物中均为全氟烷基羧酸(PFCAs)、全氟烷基磺酸(PFSAs)和n:2氟调聚磺酸(n:2 FTSs)。作为新型PFASs,n:2 FTSs在水相和沉积物中均有较高的检出水平。全氟辛酸(PFOA)在水相和沉积物中的主要替代物为短链PFCAs,六氟环氧丙烷二聚酸(HFPO-DA)则在沉积物中对PFOA有更高的替代趋势;全氟辛烷磺酸(PFOS)在水相和沉积物中的主要替代物为6:2 FTS。风险熵值法分析结果表明,水体中各PFASs目标物均未达到环境生态风险水平。

关键词： PFASs 黄河水体沉积物生态风险

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青藏高原湖泊水环境特征及水质评价

环境科学 2022年第11期43卷 5073-5083页

作者：刘智琦潘保柱韩谞李刚王韬轶西安理工大学西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048

湖泊是青藏高原地区重要的水资源和生物栖息地,由于气候和地形等自然因素及人为因素的双重影响,湖泊水环境面临着愈加严峻的问题与挑战.为明确青藏高原湖泊水质现状、分布规律、水质主要特征因子和影响水质的重要因素,于2020年夏季(7~8... 详细信息

湖泊是青藏高原地区重要的水资源和生物栖息地,由于气候和地形等自然因素及人为因素的双重影响,湖泊水环境面临着愈加严峻的问题与挑战.为明确青藏高原湖泊水质现状、分布规律、水质主要特征因子和影响水质的重要因素,于2020年夏季(7~8月)和秋季(10~11月)对青藏高原12个典型湖泊水环境进行调查研究,根据野外采样实测和室内实验检测数据综合分析显示:(1)青藏高原典型湖泊两个季节的多项理化参数在时空分布上均有差异,基本呈现出夏季高于秋季,西藏地区湖泊高于青海地区湖泊的规律;(2)盐度(salinity)为青藏高原典型湖泊水质的主要特征因子;(3)湖泊富营养化指数时空分布差异较小,基本分布在贫营养到中营养等级之间.湖泊水质综合指数时空分布差异较大,湖泊水质等级随盐度分区的升高由“中等”下降至“极差”,秋季湖泊水质优于夏季;(4)青藏高原湖泊水质的时空差异主要受控于降雨、蒸发浓缩和人类活动等因素影响.本研究可为青藏高原水环境保护和改善高原水生态系统的相关研究提供科学依据.

关键词：青藏高原水质综合评价时空分布特征因子影响因素