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长江流域着生藻类群落结构的空间格局及其生态评价

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环境科学 2022年第8期43卷 3998-4007页

作者：胡愈炘曹亮屈仁超黄杰胡圣周正王英才张静生态环境部长江流域生态环境监督管理局生态环境监测与科学研究中心武汉430010 中国长江三峡集团有限公司流域枢纽运行管理中心宜昌443133

在长江流域河流区域共布设了130个采样点开展着生藻类调查,范围涵盖了自长江源区至入海口的干流重点区域、八大一级支流和三峡支流.长江干流着生藻类密度从高到低依次为长江上游、长江源区、长江中下游和金沙江,整个干流自西向东着生藻... 详细信息

在长江流域河流区域共布设了130个采样点开展着生藻类调查,范围涵盖了自长江源区至入海口的干流重点区域、八大一级支流和三峡支流.长江干流着生藻类密度从高到低依次为长江上游、长江源区、长江中下游和金沙江,整个干流自西向东着生藻类群落空间格局呈现硅藻门和蓝藻门交替占优的形式,硅藻(舟形藻)在干流具最大竞争优势,干流着生藻类群落分布与总氮、总磷和pH密切相关.长江支流中,三峡支流着生藻类密度显著高于八大一级支流,所有支流着生藻类群落主要为蓝藻门,蓝藻(鞘丝藻)在长江支流具最大竞争优势,支流着生藻类群落分布与溶解氧和pH密切相关.着生藻类的多样性分析及水生态评价显示,长江源区物种丰富度较低,但均匀度指数较高,因此是α多样性最高的区域,也是水生态评价较好的区域(β中污型);长江中下游尽管评价也为β中污型,但着生藻类群落均匀度显著低于源区,导致其α多样性低于源区.水质评价显示长江流域各区域均为良好,但区域间的WQI指数仍具显著差异,而且其差异结果与水生态评价结果不一致,因此建议结合水生态和水质两种评价结果从而更全面地评价水生态系统健康.

关键词：长江流域着生藻类群落结构空间格局生态评价

基于环境DNA宏条形码的丹江口水库浮游生物多样性及群落特征

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湖泊科学 2021年第6期33卷 1650-1659页

作者：胡愈炘彭玉李瑞雯黄杰周正胡圣王英才邱光胜生态环境部长江流域生态环境监督管理局生态环境监测与科学研究中心武汉430010

为了解丹江口库区浮游生物群落的多样性,本研究于2020年7月在丹江口库区丹库、汉库和入库支流等区域共计9个样点采集水体样品,抽滤并提取总DNA样本后,基于18S和16S分子标记进行单分子实时测序,分别探究真核和原核浮游生物群落的多样性... 详细信息

为了解丹江口库区浮游生物群落的多样性,本研究于2020年7月在丹江口库区丹库、汉库和入库支流等区域共计9个样点采集水体样品,抽滤并提取总DNA样本后,基于18S和16S分子标记进行单分子实时测序,分别探究真核和原核浮游生物群落的多样性及其群落特征.结果表明:(1)真核浮游生物群落的主要优势类群包括节肢动物、链型植物、绿藻门、硅藻门等;本研究在种水平上鉴定出库区分布广泛且相对丰度较大的物种,包括弯曲隐藻、对蛋白核隐藻和空球藻等,它们与库区化学需氧量密切相关;库区化学需氧量是影响真核浮游生物群落格局的重要环境因子.(2)原核浮游生物群落的主要优势类群为变形菌门;原核生物中相对丰度较大的不动杆菌Acinetobacter是污水污染的指示菌群;群落中起重要作用的Limnohabitans与水体的富营养化密切相关;尽管库区蓝藻相对丰度较低,但与蓝藻关系密切的CL500-29_marine_group和hgcI_clade两类细菌在浮游生物群落中也起着重要作用;原核生物群落中的各类物种均指示丹江口水库的水生态健康存在一定风险,需要加强监测以预防生态环境的恶化.(3)丹江口水库不同区域的浮游生物群落异质性较大,tb-RDA分析显示丹江口的浮游生物群落可以分为丹库型、汉库型和入库支流型,其组间差异要大于组内差异.综上所述,丹江口水库的浮游生物群落具有明显的空间异质性,整个库区的群落结构与水体富营养化、水体有机污染和污水污染等方面相关,需要加强对丹江口库区的水生态监测.

关键词：丹江口水库浮游生物群落宏条形码技术单分子实时测序

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长江流域河流和湖库的浮游细菌群落差异

环境科学 2022年第3期43卷 1414-1423页

作者：胡愈炘张静黄杰段春建李天翠刘威王英才胡圣生态环境部长江流域生态环境监督管理局生态环境监测与科学研究中心武汉430010 南水北调中线干线工程建设管理局河南分局郑州450018

在长江流域自江源区至入海口的干流重点区域、八大一级支流和多个重点湖库设置了177个样点开展浮游细菌调查,采用基于细菌16S rRNA基因的单分子实时测序技术研究浮游细菌群落的空间分布差异,期望在更广的调查范围和更高的物种注释精度... 详细信息

在长江流域自江源区至入海口的干流重点区域、八大一级支流和多个重点湖库设置了177个样点开展浮游细菌调查,采用基于细菌16S rRNA基因的单分子实时测序技术研究浮游细菌群落的空间分布差异,期望在更广的调查范围和更高的物种注释精度上阐明长江流域浮游细菌群落结构的分布特征.首先分析了各采样点浮游细菌的α多样性状况,发现长江流域河流区域具有更高的物种丰富度,在多样性上与湖库区域差异显著.在此基础上开展了长江流域各采样点的β多样性分析,发现长江流域河流区域和湖库区域的浮游细菌群落组成差异显著,其中温度是河流浮游细菌群落分布的最大影响因素,湖库的pH是浮游细菌群落分布的最大影响因素.为探究河流区域和湖库区域浮游细菌群落结构差异在生态环境上的影响,在物种差异、功能差异和群落结构差异上开展了进一步研究.结果表明,对于河流区域而言,长江干流自西向东营养盐水平逐渐升高导致了部分物种相对丰度的逐渐增加;而湖库较河流有更高的蓝藻水华暴发风险,其中条件致病菌不动杆菌属在丹江口水库(南水北调水源区)具有较高相对丰度,存在着一定的生态风险,需要加强关注.物种组成上,河流区域和湖库区域绝大多数的物种(84%的OTU)为共有物种,同时两个区域均含有一些相对丰度较高但无法培养的细菌,因此仍需对长江流域作进一步的调查研究.综上所述,长江流域河流区域和湖库区域的浮游细菌存在着多样性、群落组成和富集物种的差异,这使得影响长江流域河流和湖库浮游细菌群落的最关键水质指标是不同的,同时也造成了二者在生态功能上的显著差异.

关键词：长江流域浮游细菌宏条形码单分子实时测序 16S rRNA

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球状绿藻的隐性生物多样性及其分类学进展

生物多样性 2015年第3期23卷 383-397页

作者：宋会银张琪胡愈炘刘国祥胡征宇中国科学院水生生物研究所武汉430072 中国科学院大学北京100049

球状绿藻主要指绿藻门中多为单细胞,形状为球形、近球形,或由球形衍生出来的其他形状的藻类。球状绿藻分布广泛,遍布全球,生活于淡水、海水和亚气生等生境中,其相似的简单形态下隐藏着复杂的物种多样性。球状绿藻分类学上主要位于绿藻... 详细信息

球状绿藻主要指绿藻门中多为单细胞,形状为球形、近球形,或由球形衍生出来的其他形状的藻类。球状绿藻分布广泛,遍布全球,生活于淡水、海水和亚气生等生境中,其相似的简单形态下隐藏着复杂的物种多样性。球状绿藻分类学上主要位于绿藻门的两纲四目及其一些独立支系的类群。球状绿藻分类学正由传统的基于形态特征向基于分子信息的复合分类方法转变。球状绿藻隐性的物种多样性涉及约40属,其中15属是依据新标本材料而建立的新属,12个属是依据新证据建立的新组合。本文重点介绍了1998年以后在共球藻纲和绿藻纲中新发现和命名的单细胞球状绿藻,介绍了它们的形态特征、分类学迁移及理由,特别对常见的小球藻属和栅藻属的分类学概念变迁作了详细介绍,对一些尚没有中文名的拉丁学名给出了中文命名。另外,本文讨论了基于DNA的分类学方法在球状绿藻分类学中的应用,目前系统发育位置的不同已经成为球状绿藻分类的主要依据。目前球状绿藻分类面临的问题是大多分类位置未用分子系统发育方法的验证。未来,球状绿藻分类学家应用系统发育研究结合形态学研究探索单细胞球状绿藻的生物多样性。

关键词：球状绿藻系统发育共球藻纲绿藻纲生物多样性分类学

江西省浅水湖泊大型底栖无脊椎动物多样性特征和影响因素

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湖泊科学 2024年第3期36卷 858-869页

作者：池仕运邓燕青胡菊香刘恋王瑞陈斯芝闵翔胡愈炘陈佳林水利部中国科学研究院水工程生态研究所武汉430079 水利部水工程生态效应与生态修复重点实验室武汉430079 湖北省水生态保护与修复工程技术研究中心武汉430079 江西省水文监测中心南昌330002 鄱阳湖水文生态监测研究重点实验室南昌330002 生态环境部长江流域生态环境监督管理局生态环境监测与科学研究中心武汉430011 生态环境部海河流域北海海域生态环境监督管理局生态环境监测与研究中心天津300061

2019年春、秋两季,对江西省76个湖泊的底栖动物进行了调查,在分析其群落结构和多样性的基础上,探讨了多样性与环境因子间的关系,旨在确定影响大型底栖无脊椎动物多样性的重要环境因子,以期为江西省湖泊的精准化管理提供科学依据和技术... 详细信息

2019年春、秋两季,对江西省76个湖泊的底栖动物进行了调查,在分析其群落结构和多样性的基础上,探讨了多样性与环境因子间的关系,旨在确定影响大型底栖无脊椎动物多样性的重要环境因子,以期为江西省湖泊的精准化管理提供科学依据和技术支持。两次调查共检出140个分类单元,以水生昆虫和软体动物为主,摇蚊类物种数占水生昆虫物种数的53.62%。富营养指示种(长足摇蚊属一种和摇蚊属一种)为春、秋两季的优势分类单元,湖沼典型种(长足摇蚊属一种、摇蚊属一种、石田螺属一种、苏氏尾鳃蚓和霍甫水丝蚓)的丰度变化导致了群落结构的季节变化。大型底栖无脊椎动物α多样性水平较低,基于PLSR和PLS-SEM的分析结果表明,影响大型底栖无脊椎动物多样性指标的环境因子既与藻类种群动态密切相关,也与水质状态有关。大型底栖无脊椎动物多样性与藻类种群状态存在稳定的联系,不受季节因素的影响,过高的藻类丰度不利于大型底栖无脊椎动物多样性的提高,而较好的水质状况有利于大型底栖无脊椎动物多样性的提高。为保护江西省湖泊大型底栖无脊椎动物资源,应在具有渔业养殖功能的湖泊和城镇湖泊中进行水生植物的修复工作,使藻型湖泊向草型湖泊方向演化;对一些富营养化程度较高的水体进行系统治理,控制面源污染,促进传统渔业养殖模型向生态渔业模式转换,并有针对性地开展一些生态修复措施;应在控制藻类和改善水质的基础上,增强湖泊的连通性和水体交换能力,充分发挥自然修复功效。

关键词：藻类种群动态 α多样性富营养化 PLSR分析 PLS-SEM分析

南水北调中线总干渠悬浮物时空分布及其与浮游植物的关系

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长江流域资源与环境 2022年第11期31卷 2473-2480页

作者：任海平段春建张铁财周旋李书印刘人杰胡愈炘南水北调中线干线工程建设管理局河南分局河南郑州450018 生态环境部长江流域生态环境监督管理局生态环境监测与科学研究中心湖北武汉430010

近年来南水北调中线工程的水质保障和生态影响受到广泛关注,在中线缓流及回水区域逐渐出现淤积问题,其重要来源就是干渠中的悬浮物。针对此问题,在2020年11月及2021年7月对南水北调中线总干渠开展调查。研究结果表明,总干渠的悬浮物浓... 详细信息

近年来南水北调中线工程的水质保障和生态影响受到广泛关注,在中线缓流及回水区域逐渐出现淤积问题,其重要来源就是干渠中的悬浮物。针对此问题,在2020年11月及2021年7月对南水北调中线总干渠开展调查。研究结果表明,总干渠的悬浮物浓度及组成具有明显的时空差异,其中干渠北部受水区有机悬浮物浓度均显著高于无机悬浮物浓度。基于总干渠各类悬浮物浓度组成和浮游植物细胞密度进行广义可加模型的相关性分析,有机悬浮物浓度与浮游植物细胞密度呈显著正相关,说明浮游植物是有机悬浮物的重要成分。在此基础上对总干渠浮游植物群落开展调查,2020年11月蓝藻门的隐球藻密度最高,而硅藻门的颗粒直链藻是生物量最大的物种;2021年7月浮游植物密度要明显高于2020年11月,其中硅藻门具最大的生物量和较大的细胞密度,其次为蓝藻和绿藻,它们的生长繁殖与溶解氧、水温密切相关。综上所述,需要关注总干渠硅藻门物种的生长繁殖,以防止其提高有机悬浮物浓度进而影响总干渠北部区域的受水。

关键词：南水北调中线悬浮物组成粒径分析浮游植物群落

中国球状绿藻新纪录属—索囊藻属(Choricystis)

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海洋与湖沼 2016年第6期47卷 1116-1125页

作者：朱欢宋会银王清华胡愈炘胡征宇刘国祥中国科学院水生生物研究所中国科学院藻类生物学重点实验室武汉430072 中国科学院大学北京100049 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

在西藏那曲的错鄂和湖北武汉的紫阳湖采集到两株淡水绿色海绵。形态观察显示,两株海绵呈现绿色是由于其内共生有球状绿藻。基于形态观察和分子系统发育分析确定为该球状绿藻为索囊藻属的寄生索囊藻(Choricystis parasitica(***)Pr?schol... 详细信息

在西藏那曲的错鄂和湖北武汉的紫阳湖采集到两株淡水绿色海绵。形态观察显示,两株海绵呈现绿色是由于其内共生有球状绿藻。基于形态观察和分子系统发育分析确定为该球状绿藻为索囊藻属的寄生索囊藻(Choricystis parasitica(***)Pr?schold&Darienko)。结果表明:(1)两株藻均为纺锤形或倒卵形,长1.2—2.8μm,宽0.8—1.5μm;具一个侧位片状色素体;(2)依据18S r DNA和rbc L cp DNA的进化分析显示这两株藻均位于胶球藻科(Coccomyxaceae),索囊藻属(Choricystis);(3)基于ITS2的二级结构分析显示这两株藻与寄生索囊藻具有相同的二级结构,表明这两株内共生的球状绿藻均为寄生索囊藻。寄生索囊藻为中国新纪录种,所在属索囊藻属为中国新纪录属。本研究以形态性状和分子性状描述了采自中国的寄生索囊藻标本,为今后研究提供依据和参考。

关键词：球状绿藻二级结构淡水海绵索囊藻属系统发育

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形色各异的绿藻世界

生命世界 2020年第2期 18-23页

作者：刘国祥(文/图) 胡愈炘(文/图) 中国科学院水生生物研究所

藻类是一类低等植物,它们分布广泛,大小不一,从几微米到长达几米的藻类都有存在。它们具有叶绿素,能够利用光能进行光合作用,将无机物转变为有机物,从而能够自养生活。藻类可以分为很多门类,其中我们要介绍的绿藻是一类能够进行光合作... 详细信息

藻类是一类低等植物,它们分布广泛,大小不一,从几微米到长达几米的藻类都有存在。它们具有叶绿素,能够利用光能进行光合作用,将无机物转变为有机物,从而能够自养生活。藻类可以分为很多门类,其中我们要介绍的绿藻是一类能够进行光合作用的真核生物。这类生物的色素成分和比例与高等植物相似,都含有叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和多种胡萝卜素。

关键词：叶绿体细胞分化绿藻门接合生殖

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采自青海湖的刚毛藻属一新种——青海刚毛藻

水生生物学报 2021年第3期45卷 663-669页

作者：赵志娟朱欢熊雄何玉邦敖鸿毅吴辰熙胡愈炘刘国祥南宁师范大学北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室南宁530001 南宁师范大学广西地表过程与智能模拟重点实验室南宁530001 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 青海湖国家级自然保护区管理局西宁810007

对青海湖的丝状藻类进行了样品采集,分析引起水华的藻类种类和组成。基于SSU-LSU的联合进化分析和基于ITS的系统进化分析显示:形成青海湖水华的丝状藻为一种刚毛藻,该种与史氏刚毛藻Cladophora stimpsonii和散束刚毛藻Cladophora vagabu... 详细信息

对青海湖的丝状藻类进行了样品采集,分析引起水华的藻类种类和组成。基于SSU-LSU的联合进化分析和基于ITS的系统进化分析显示:形成青海湖水华的丝状藻为一种刚毛藻,该种与史氏刚毛藻Cladophora stimpsonii和散束刚毛藻Cladophora vagabunda具有较近的亲缘关系,属于海洋刚毛藻和淡水刚毛藻的中间过渡种类。和邻近种类的区别特征如下:该种生长于咸水生境,植物体纤细柔软,呈绿色或浅绿色,分枝旺盛,具明显的顶端生长和居间生长。细胞直径较小。主轴细胞直径30.0—90.0μm,细胞长宽比2.4—8.0。分枝细胞直径25.0—70.0μm,长宽比4.0—12.3。顶端细胞直径25.0—50.0μm,长宽比3.6—12.0。基于形态学特征和分子系统发育分析,将其定为一新种,即青海刚毛藻Cladophora qinghaiensis sp. nov.。

关键词：青海刚毛藻刚毛藻属咸水水华系统发育新种