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Taxonomic, functional, and phylogenetic diversity patterns reveal different processes shaping river fish assemblages in the Eastern Huai River Basin, China

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Water Biology and Security 2023年第1期2卷 9-18页

作者： Han Liu xiao Qu wentong xia Yushun Chen State Key Laboratory of Freshwater Ecology and Biotechnology Institute of HydrobiologyChinese Academy of SciencesWuhan430072China University of Chinese Academy of Sciences Beijing100049China State Key Laboratory of Marine Resource Utilization in South China Sea Hainan UniversityHaikou570228China Huai'an Research Center Institute of HydrobiologyChinese Academy of SciencesHuai'an223001China Basin Water Environmental Research Department Changjiang River Scientific Research InstituteWuhan430010China

Understanding contributions of different environmental drivers to the structure and function of river biota is critical for biodiversity and environmental ***,there is no consensus on which drivers have the greatest impact on fish diversity,especially in watersheds disturbed by multiple human *** taxonomic,phylogenetic,and functional diversity at both alpha and beta dimensions and their environmental drivers were studied in a total of 84 river sites from three watersheds,Huai River watershed(HRW),Sui River watershed(SRW),and Yishusi River watershed(YRW)in the Eastern Huai River Basin of *** showed that rivers in the three watersheds had no significant difference in both taxonomic and functional alpha *** in the HRW had significantly higher phylogenetic alpha *** taxonomic and phylogenetic beta diversity,the overall beta diversity and turnover component were significant higher in the *** functional beta diversity,the overall beta diversity was significantly lower in the *** linear regression(MLR)and redundancy analysis(RDA)showed that local(e.g.,nutrients,dissolved oxygen,river width,transparency),regional(e.g.,wetland),climate(e.g.,temperature),and spatial variables structured alpha and beta fish *** partitioning analysis indicated that the pure contributions of local and spatial variables were more important than that of climate and regional variables,which suggested that spatial effects and local environmental filtering were the main factors driving the beta diversity of fish assemblages in these *** current study highlights the importance of considering multidimensional diversity and multiple environmental factors for conserving river fishes.

关键词： Fish assemblages Alpha and beta diversity Multifaceted diversity Variance partitioning Stochastic and deterministic processes Ecological conservation

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Heavy metal gradients from rural to urban lakes in central China

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Ecological Processes 2020年第1期9卷 542-552页

作者： wentong xia Rui Wang Bin Zhu Lars G.Rudstam Yinglong Liu Yanxue Xu Wei Xin Yushun Chen State Key Laboratory of Freshwater Ecology and Biotechnology Institute of HydrobiologyChinese Academy of SciencesWuhan 430072China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China Key laboratory of Ecological Impacts of Hydraulic-Projects and Restoration of Aquatic Ecosystem of Ministry of Water Resources&Institute of Hydroecology Ministry of Water Resource and Chinese Academy of SciencesWuhan 430079China Department of Biology University of HartfordWest HartfordCT 06117USA Cornell Biological Field Station and Department of Natural Resources Cornell University900 Shackelton Point RoadBridgeportNY 13030USA Water Environment Institute Chinese Academy of Environmental PlanningBeijing 100012China.

Background:Limited information is available on heavy metal patterns in lakes under rapid watershed urbanization,especially considering a large spatial gradient with a long linear distance and great variations in topographic *** fill this gap,we studied concentrations of a series of heavy metals in both water and sediments from 20 lakes along a rural to urban gradient in central China,and we aimed to understand the effects of urban processes on heavy metal dynamics in lake *** lakes were divided into five groups:A(rural reservoir group),B(rural commercial fishing group),C(urban park group),D(urban recreational fishing group),and E(urban commercial fishing group).An inductively coupled plasma optical emission spectrometer(ICP-OES)and an inductively coupled plasma-mass spectrometer(ICP-MS)were used to analyze the heavy metals in water and ***:An increasing trend of most heavy metals in water from rural to urban lakes was *** of cadmium(Cd),cobalt(Co),lead(Pb),chromium(Cr),arsenic(As),nickel(Ni),magnesium(Mn),iron(Fe),and aluminum(Al)in water were significantly lower in rural group A than those in other *** in sediments of rural group A was lower than those in other *** other heavy metal element in sediments was significantly different among *** enrichment factor analysis of selected heavy metals showed there were different degrees of enrichments of heavy metals in *** potential ecological risk index showed a low level for heavy metals in sediments of all studied ***:Results indicated that urban processes could have an impact on heavy metals in lake *** sources of heavy metals in sediments were more likely from anthropogenic *** results could enhance our understanding of metal dynamics in lake ecosystems under urbanization and could help prevent heavy metal pollutions and promote sustainable management of urban ecosystems.

关键词： Lakes Water Sediment Heavy metals Rural to urban gradient Urbanization

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Fish diversity reduction and assemblage structure homogenization in lakes:A case study on unselective fishing in China

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Water Biology and Security 2022年第3期1卷 43-50页

作者： Han Liu Yushun Chen Rodolphe E.Gozlan xiao Qu wentong xia Fei Cheng Lizhu Wang Craig P.Paukert Julian D.Olden Songguang Xie State Key Laboratory of Freshwater Ecology and Biotechnology Institute of HydrobiologyChinese Academy of SciencesWuhan430072China University of Chinese Academy of Sciences Beijing100049China ISEM Universitéde MontpellierCNRSIRDEPHEMontpellierFrance International Joint Commission Great Lakes Regional Office DetroitMI48232USA U.S.Geological Survey Missouri Cooperative Fish and Wildlife Research UnitSchool of Natural ResourcesUniversity of Missouri302 Anheuser-Busch Natural Resources BuildingColumbiaMO65211USA School of Aquatic and Fishery Sciences University of WashingtonSeattleWA98195USA Department of Wildlife Fish&Environmental StudiesSwedish University of Agricultural SciencesUmeaSweden State Key Laboratory of Marine Resource Utilization in South China Sea Hainan UniversityHaikou570228China Huai'an Research Center Institute of HydrobiologyChinese Academy of SciencesHuai'an223002China

Unselective fishing involves activities that target the entire assemblage rather than specific fish species,size classes,or trophic *** common fishing approach has been in practice for decades in inland waters in China but its implications for biodiversity remain *** addressed this issue by studying fish assemblages in freshwater lakes(five fishing lakes,one reference lake,and a total of 51 sampling sites)between pre-and postfishing time-periods in Eastern China during 2017–*** effects of lake,fishing period,and their interactions on fish abundance,biomass,and diversity indices were *** analysis was conducted to test for differences in fish assemblages among lakes and between fishing *** the implementation of fishing activities,significant reductions in fish species richness,abundance,biomass,and all three life-history strategies(opportunistic,equilibrium,and periodic)were observed in fishing lakes,whereas opposite trends were observed in the reference *** similarity of fish assemblages among fishing lakes increased over the threeyear monitoring *** results suggest that unselective fishing reduces fish diversity and homogenizes fish assemblage structure in *** findings have important implications for protecting both biodiversity and fisheries in inland waters in China and are applicable to other countries or regions that rely on fish as a major food source.

关键词： Biodiversity conservation Human stressors Inland fisheries Over exploitation Sustainability Beta diversity

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槐叶萍养殖水对铜绿微囊藻的抑制效应

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卫生研究 2016年第1期45卷 81-86页

作者：张胜娟夏文彤杨晓辉张庭廷安徽师范大学生命科学院生物环境与生态安全安徽省高校重点实验室芜湖241000

目的研究槐叶萍[Salvinia natans(L.)All.]养殖水的抑藻效应及抑制机制。方法将不同浓度5%、10%、20%和40%槐叶萍养殖水作用于7.5×105cells/m L的铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa),测定其对藻细胞的溶藻率、电导率、藻液核酸和蛋白... 详细信息

目的研究槐叶萍[Salvinia natans(L.)All.]养殖水的抑藻效应及抑制机制。方法将不同浓度5%、10%、20%和40%槐叶萍养殖水作用于7.5×105cells/m L的铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa),测定其对藻细胞的溶藻率、电导率、藻液核酸和蛋白含量、丙二醛(MDA)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)活性等的影响。结果40%处理组第4 d的抑制率达100%,5%处理组第7 d的抑制率达65%,藻细胞溶藻率、电导率、藻液中核酸含量,蛋白含量,以及藻细胞MDA含量均随养殖水浓度的增大而升高,SOD酶活性随着槐叶萍养殖水浓度增大先上升,然后又下降。结论槐叶萍养殖水通过改变藻细胞结构和胞内酶活性等抑制铜绿微囊藻的生长。

关键词：槐叶萍养殖水铜绿微囊藻化感作用

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槐叶萍抑藻效应及其抑藻物质的分离鉴定

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卫生研究 2016年第3期45卷 442-447页

作者：张胜娟夏文彤杨晓辉张庭廷安徽师范大学生命科学院生物环境与生态安全安徽省高校重点实验室芜湖241000

目的深入研究槐叶萍(Salvinia natans(L.)All.)对有害蓝藻的抑制效应。方法以铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa.)为受试对象,以去离子水、乙醇、丙酮、乙酸乙酯作为溶剂,制备4种槐叶萍粗提物,分别进行抑藻。筛选出抑制效应较好的粗提... 详细信息

目的深入研究槐叶萍(Salvinia natans(L.)All.)对有害蓝藻的抑制效应。方法以铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa.)为受试对象,以去离子水、乙醇、丙酮、乙酸乙酯作为溶剂,制备4种槐叶萍粗提物,分别进行抑藻。筛选出抑制效应较好的粗提物,再经大孔树脂纯化,气质联用(GC-MS)分析筛选,最终获得抑藻物质组分。结果抑藻效应如下:乙酸乙酯粗提物>丙酮粗提物>乙醇粗提物>水粗提物。槐叶萍抑藻物质可能为:二丙酮醇、异亚丙基丙酮、四氢薰衣草醇、十五醛、14-庚癸烯醛、异丙苯、乙酸丁酯、抗坏血酸二棕榈酸酯、邻苯二甲酸单乙基已基酯、邻苯二甲酸二丁酯以及邻苯二甲酸丁基十一烷酯。结论槐叶萍抑藻效应及其化感物质的分离鉴定研究为蓝藻控制和抑藻剂研发提供了理论基础和实践依据。

关键词：槐叶萍粗提物铜绿微囊藻抑藻物质鉴定

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鱼腥草对铜绿微囊藻的抑制作用

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卫生研究 2014年第3期43卷 483-487页

作者：刘璐李诚夏文彤杨晓辉张庭廷安徽师范大学生命科学院生物环境与生态安全安徽省高校重点实验室芜湖241000

目的研究鱼腥草(Houttuynia cordata Thunb.)对水华蓝藻铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的抑制作用。方法采用鱼腥草水浸提液以及4种有机溶剂(丙酮、乙酸乙酯、石油醚、乙醇)萃取物(粗提物)分别抑藻,通过藻细胞密度计算出抑制率;同... 详细信息

目的研究鱼腥草(Houttuynia cordata Thunb.)对水华蓝藻铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的抑制作用。方法采用鱼腥草水浸提液以及4种有机溶剂(丙酮、乙酸乙酯、石油醚、乙醇)萃取物(粗提物)分别抑藻,通过藻细胞密度计算出抑制率;同时采用GC-MS分析鉴定抑藻效果最好的萃取物中的化感物质。结果鱼腥草水浸提液及4种粗提物对铜绿微囊藻均有很好的抑制作用;4种粗提物的抑藻效果为:乙酸乙酯粗提物>乙醇粗提物>丙酮粗提物>石油醚粗提物;乙酸乙酯粗提物中的化感物质主要有二丙酮醇、2,2-二甲基己酮、氯己酸及4-苯腈酯。结论鱼腥草具有很强的抑藻水华蓝藻作用,具有开发成生态抑藻剂的潜质。

关键词：鱼腥草铜绿微囊藻化感物质抑制作用

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轮叶狐尾藻及其根际微生物联合抑藻的数学模型分析

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卫生研究 2015年第6期44卷 959-964页

作者：何宗祥夏文彤杨晓辉张胜娟张庭廷安徽师范大学数学计算机科学学院芜湖241000 安徽师范大学生命科学学院

目的研究高等水生植物与其根际微生物联合对蓝藻的抑制效应及其数学模型。方法分别研究无菌与含菌轮叶狐尾藻(Myriophyllum verticillatum L)根浸提液对铜绿微囊藻的抑制作用,并根据抑藻效果,建立相应的蓝藻生长的差分-微分方程以及藻... 详细信息

目的研究高等水生植物与其根际微生物联合对蓝藻的抑制效应及其数学模型。方法分别研究无菌与含菌轮叶狐尾藻(Myriophyllum verticillatum L)根浸提液对铜绿微囊藻的抑制作用,并根据抑藻效果,建立相应的蓝藻生长的差分-微分方程以及藻密度关于时间的泛函偏微分方程。结果 (1)无菌与含菌轮叶狐尾藻根浸提液均有不同程度的抑藻效应,但含菌轮叶狐尾藻根浸提液抑藻作用明显增强,半抑制浓度(EC50)明显降低;(2)所建立的方程可以较好地预测和计算不同时间节点上、不同环境条件下藻密度和半抑制浓度。结论轮叶狐尾藻与其根际微生物联合抑藻作用增强。

关键词：数学模型轮叶狐尾藻微生物铜绿微囊藻化感作用

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东平湖浮游动物对南水北调东线运行的时空响应

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中国环境监测 2022年第1期38卷 114-123页

作者：高雯琪辛未夏文彤屈霄刘晗陈宇顺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湖北武汉430072 中国科学院大学北京100049

东平湖是南水北调东线工程输水线路下游的最后一个调蓄湖泊。为探究调水后的东平湖浮游动物时空响应,于2016—2017年对东平湖浮游动物进行了涵盖春(4月)、夏(7月)、秋(10月)、冬(1月)的4次调查,共检出浮游动物3类72种(属),其中,轮虫51种... 详细信息

东平湖是南水北调东线工程输水线路下游的最后一个调蓄湖泊。为探究调水后的东平湖浮游动物时空响应,于2016—2017年对东平湖浮游动物进行了涵盖春(4月)、夏(7月)、秋(10月)、冬(1月)的4次调查,共检出浮游动物3类72种(属),其中,轮虫51种(70.83%)、枝角类11种(15.28%)、桡足类10种(13.89%)。东平湖不同区域优势种的季节演替明显:进水区夏季前三位优势种均为桡足类,即剑水蚤(Cyclops sp.)、真剑水蚤(Eucyclops sp.)、桡足幼体(Copepodid);湖中区及出水区秋季前三位优势种相同,均为枝角类及桡足类,即真剑水蚤、剑水蚤和直额裸腹溞(Moina rectirostris);各区域其余季节均主要为轮虫。浮游动物密度、Shannon-Wiener多样性指数与Marglef丰富度指数在不同季节间均差异显著,在不同区域间无显著差异。进水区与出水区浮游动物密度均为夏季最高、冬季最低,湖中区浮游动物密度为秋季最高、冬季最低。浮游动物Shannon-Wiener多样性指数与Marglef丰富度指数的季节变化规律一致,进水区为秋季最高、冬季最低,湖中区及出水区均为夏季最高、冬季最低。调水在一定程度上影响了东平湖浮游动物的群落结构,是东平湖浮游动物出现小型化趋势的可能原因之一,同时调水也有利于东平湖的水质改善。

关键词：南水北调东线东平湖浮游动物群落结构生态响应

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调水后东平湖浮游植物群落结构及水质生物评价

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中国环境监测 2022年第1期38卷 145-156页

作者：辛未高雯琪夏文彤屈霄刘晗陈宇顺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湖北武汉430072 中国科学院大学北京100049

东平湖是南水北调东线工程的重要调蓄湖泊,在防洪、灌溉、休闲旅游、水产养殖及水资源供应等方面发挥着至关重要的作用。为了解南水北调东线调水后的东平湖浮游植物群落结构及水体健康状态,于2016年4月(春季)、7月(夏季)、10月(秋季)及2... 详细信息

东平湖是南水北调东线工程的重要调蓄湖泊,在防洪、灌溉、休闲旅游、水产养殖及水资源供应等方面发挥着至关重要的作用。为了解南水北调东线调水后的东平湖浮游植物群落结构及水体健康状态,于2016年4月(春季)、7月(夏季)、10月(秋季)及2017年1月(冬季)对东平湖不同空间区域(根据调水路线划分为进水区、湖中区和出水区)的浮游植物进行了调查研究,共检出浮游植物8门143种(属),其中,绿藻门种类数最多,蓝藻门次之,硅藻门位居第三。东平湖浮游植物密度呈现出显著的季节差异,秋季(1.65×10^(8)cells/L)、夏季(3.06×10^(7)cells/L)浮游植物密度明显高于春季(1.68×10^(6)cells/L)和冬季(1.27×10^(6)cells/L),而出水区、湖中区及进水区之间未呈现出显著的区域差异,年均密度为4.96×10^(7)cells/L。浮游植物优势种群共计14种(属),以蓝藻门的伪鱼腥藻(Pseudoanabaena sp.)、拟浮丝藻(Planktothricoides sp.)为主。采用Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、Marglef丰富度指数及优势种评价法对东平湖进行的水质生物评价表明,东平湖水质总体处于中污染水平。与历史数据相比,调水后的东平湖浮游植物群落密度、物种多样性均高于调水前,且主要优势种以β-中污染指示种居多,说明东平湖整体水质情况较调水前有所改善。

关键词：南水北调东线东平湖浮游植物群落格局水质生物评价

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西沙群岛长棘海星(Acanthaster solaris)繁殖生物学的初步研究

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热带海洋学报 2024年第6期43卷 160-169页

作者：刘界宏王鹏程王智豪夏文彤谢松光宋一清海南大学海洋生物与水产学院海南海口570228 海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室海南海口570228

长棘海星(Acanthastersolaris)种群的暴发严重破坏了珊瑚礁生态系统,对生物多样性造成了显著的影响。深入了解长棘海星的繁殖特征是预测其种群暴发和进行科学管理的关键。本研究于2022年5—7月在西沙群岛十个岛礁采集了长棘海星样品,对... 详细信息

长棘海星(Acanthastersolaris)种群的暴发严重破坏了珊瑚礁生态系统,对生物多样性造成了显著的影响。深入了解长棘海星的繁殖特征是预测其种群暴发和进行科学管理的关键。本研究于2022年5—7月在西沙群岛十个岛礁采集了长棘海星样品,对其中928只开展了基础繁殖生物学研究。研究结果显示,西沙群岛长棘海星的体直径(diameter,D)范围为82~363mm,平均值为(217±45)mm,体重(weight,W)范围为16.89~1003.98g,平均值为(224.69±123.6)g。体直径和体重呈幂函数关系,关系式为W=3.357×10^(-4)D^(2.48) (R^(2)=0.86),种群生长呈异速生长。雌雄个体性比为1.22:1。雌性海星的初次性成熟体直径为206.38mm。性腺成熟度分为四个时期,其中性腺指数(gonadosomatic index,GSI)和卵径在Ⅱ期达到最高,平均值分别为(15.68±6.35)%和(1.27±0.32)mm。绝对繁殖力范围为174 720~11 317 560粒,平均值为(3 555 081±2 301 657)粒,相对繁殖力范围为2 176.65~23 851.30粒·g^(-1),平均值为(10 581.89±4 213.73)粒·g^(-1)。绝对繁殖力与体直径和体重呈幂函数关系,关系式分别为F_(a)=0.0288D^(3.346) (R^(2)=0.67,P<0.01)和F_(a)=2588.38W^(1.234) (R^(2)=0.73,P<0.01)。长棘海星的繁殖力与个体大小密切相关。本研究首次揭示了西沙群岛夏季长棘海星的繁殖特征,将为了解长棘海星的种群动态和暴发机制提供科学依据,对制定珊瑚礁生态系统有效的保护措施具有重要的意义。

关键词：西沙群岛长棘海星性比繁殖力

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