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水丝蚓扰动对沉积物结构和溶质运移的影响研究

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水丝蚓扰动对沉积物结构和溶质运移的影响研究

作者：毛欢西北大学

学位级别：硕士

潜流带是河水与浅层地下水之间的空间波动交错区,是物质和能量双向交换的重要区域,是河流生态系统的重要组成成分。水分和溶质通过潜流带进行着潜流交换过程,潜流带沉积物的结构和渗透性显著影响着溶质、能量、信息的传递。潜流带对维... 详细信息

潜流带是河水与浅层地下水之间的空间波动交错区,是物质和能量双向交换的重要区域,是河流生态系统的重要组成成分。水分和溶质通过潜流带进行着潜流交换过程,潜流带沉积物的结构和渗透性显著影响着溶质、能量、信息的传递。潜流带对维护河流生态系统健康,保障河流生态功能具有重要作用。潜流带中生活着种类和数量极其丰富的大型无脊椎动物,生物扰动作用可以改变沉积物结构和粒径组成对于潜流交换中溶质、水分和能量的交换具有显著的影响。本文以水丝蚓为实验对象,室内构建潜流带微宇宙模型,研究了不同密度水丝蚓对沉积物的改造作用,观察了水丝蚓生存状态随时间的变化特征,通过模型模拟溶质穿透实验数据,揭示了水丝蚓扰动作用对溶质运移和沉积物渗透性的影响,测定了沉积物垂向含水率以研究不同密度水丝蚓扰动对沉积物各深度的改造作用。主要研究结果如下:(1)明确了不同密度水丝蚓扰动对沉积物结构的影响。水丝蚓通过掘穴、摄食、搬运和排泄等生命活动对沉积物结构影响明显。各生物实验组中沉积物高度均有所下降,生物密度越高,下降幅度越大。水丝蚓摄食沉积物深处有机颗粒,生物破碎消化分解后通过生物搬运作用运输至沉积物表层,表层絮状颗粒堆积面积随着生物密度增加而变大。水丝蚓将沉积物上部颗粒充分混合,形成一层氧化层,该层的厚度同样随生物密度的增加而变大。(2)解析了不同密度水丝蚓的垂向数量分布规律。生存竞争压力、食物的获取以及溶解氧的垂向分布不均,造成了不同密度水丝蚓在沉积物中不同的数量分布规律。从水沙界面往下,生物数量先增加后减少,最大生存深度随着密度的增加而加深(p水丝蚓扰动对沉积物垂向含水率的影响。生物扰动作用通过改变沉积物粒径大小,间隙水使细颗粒在沉积物中运动,从而影响不同深度沉积物的含水率。部分生物破碎的细颗粒随着间隙水向沉积物底部运移,直至形成一层细颗粒堵塞层,该层出现的位置随着密度的增加位置越靠近底部。

关键词：水丝蚓生物扰动两区模型渗透性含水率

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水丝蚓

生物学通报 1995年第3期30卷 12-13,33页

作者：韩志泉首都师范大学生物学系

水丝蚓韩志泉（首都师范大学生物学系１０００３７）１分类地位与常见种类水丝蚓是淡水中最常见的底栖动物，属环节动物门、寡毛纲、近孔寡毛目、颤蚓科（Ｔｕｂｉ．ｆｉｃｉｄａｅ）、水丝蚓属（Ｌｉｍｎｏｄｒｉｌｕｓ）。本属虫体长... 详细信息

水丝蚓韩志泉（首都师范大学生物学系１０００３７）１分类地位与常见种类水丝蚓是淡水中最常见的底栖动物，属环节动物门、寡毛纲、近孔寡毛目、颤蚓科（Ｔｕｂｉ．ｆｉｃｉｄａｅ）、水丝蚓属（Ｌｉｍｎｏｄｒｉｌｕｓ）。本属虫体长３５～６５ｍｍ，体色红褐，成熟个体...

关键词：水丝蚓寡毛纲颤蚓科分类学生态学

太湖蓝藻碎屑对水质及附着藻和水丝蚓生物量的影响

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湖泊科学 2020年第4期32卷 1050-1059页

作者：夏曼莉于谨磊何虎关保华陈非洲刘正文暨南大学生态学系水生生物研究所广州510632 中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室南京210008 中国科学院大学中丹科研教育中心北京100049

富营养化是现今各国面临的主要水环境问题,其中蓝藻水华暴发是全球富营养化水体最常见的现象之一.蓝藻水华将产生大量的蓝藻碎屑,其对水质及生物的影响还尚不清楚.本研究通过向中宇宙系统添加微囊藻碎屑,分析其对水体不同形态营养盐及... 详细信息

富营养化是现今各国面临的主要水环境问题,其中蓝藻水华暴发是全球富营养化水体最常见的现象之一.蓝藻水华将产生大量的蓝藻碎屑,其对水质及生物的影响还尚不清楚.本研究通过向中宇宙系统添加微囊藻碎屑,分析其对水体不同形态营养盐及水生生物生物量的影响.结果表明:微囊藻碎屑加入后,水体不同形态的营养盐浓度均在短期内迅速增加,其中水体总氮和总磷平均浓度最高分别达到3.86和0.36 mg/L;浮游植物生物量(用叶绿素a表示)在前9天随营养盐浓度的升高而增加,随后逐渐下降至实验初始水平.此外,附着藻类生物量在微囊藻碎屑加入后呈逐渐下降趋势,这可能与浮游植物快速增殖引起的水体透明度下降有关.微囊藻碎屑加入后,水丝蚓生物量随微囊藻碎屑的分解持续增长,在第20天达到生物量最大值.本研究通过模拟太湖梅梁湾生态系统,探讨微囊藻碎屑对水质及水生生物生物量的影响,结果有助于进一步了解蓝藻水华对水生态系统影响的途径及机理,为富营养化湖泊管理提供理论依据.

关键词：太湖蓝藻水华营养盐释放浮游植物附着藻水丝蚓

水丝蚓对太湖沉积物有机磷组成及垂向分布的影响

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生态学报 2012年第17期32卷 5581-5588页

作者：白秀玲周云凯张雷河南大学资源与环境研究所开封475004 河南大学水资源与水环境数字模拟研究所开封475004 中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室南京210008

以太湖常见底栖动物——水丝蚓为研究对象,借助室内流动培养装置和31P核磁共振技术(phosphorus-31 nuclearmagnetic resonance spectroscopy)(31P-NMR),研究生物扰动对太湖沉积物有机磷组成及垂向分布的影响。结果表明:短时间内水丝蚓... 详细信息

以太湖常见底栖动物——水丝蚓为研究对象,借助室内流动培养装置和31P核磁共振技术(phosphorus-31 nuclearmagnetic resonance spectroscopy)(31P-NMR),研究生物扰动对太湖沉积物有机磷组成及垂向分布的影响。结果表明:短时间内水丝蚓扰动对沉积物有机磷化合物种类组成影响并不显著,但会引起上层沉积物中稳定性较差的有机磷化合物磷脂和DNA含量出现显著降低,同时沉积物中总磷和有机磷的垂向分布亦发生明显改变。此外,水丝蚓扰动下沉积物含水率、孔隙率和碱性磷酸酶活性显著增加,使活性较高的有机磷化合物分解加速,最终导致表层沉积物中的磷脂与DNA含量降低。

关键词：生物扰动有机磷沉积物水丝蚓

水丝蚓(Tubificid worms)扰动对磷在湖泊沉积物-水界面迁移的影响

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湖泊科学 2010年第5期22卷 666-674页

作者：张雷古小治王兆德申秋实范成新钟继承尹洪斌中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室南京210008 中国科学院研究生院北京100049

为探讨水丝蚓(Tubificid worms)扰动对磷在湖泊沉积物-水界面间迁移的影响,选取太湖梅梁湾与大浦口两富营养化湖区为研究对象,通过室内培养实验,利用Rhizon间隙水采样器等技术,研究了水丝蚓扰动对太湖沉积物-水界面理化性质及溶解活性磷... 详细信息

为探讨水丝蚓(Tubificid worms)扰动对磷在湖泊沉积物-水界面间迁移的影响,选取太湖梅梁湾与大浦口两富营养化湖区为研究对象,通过室内培养实验,利用Rhizon间隙水采样器等技术,研究了水丝蚓扰动对太湖沉积物-水界面理化性质及溶解活性磷(SRP)在界面通量的影响.结果表明水丝蚓扰动能够增大表层沉积物含水率、氧化还原电位,减小间隙水中Fe2+浓度.水丝蚓没有显著改变梅梁湾间隙水中SRP浓度,同时促进了梅梁湾沉积物中SRP向上覆水的释放;但水丝蚓显著减小了大浦口间隙水中SRP浓度,并抑制了大浦口沉积物中SRP向上覆水的释放.水丝蚓扰动对磷在沉积物-水界面间迁移的不同影响可能是由沉积物中Fe2+含量差异较大造成的.

关键词：生物扰动磷迁移二价铁太湖水丝蚓梅梁湾大浦口

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水丝蚓对稻田上覆水氮素浓度的影响

广东农业科学 2011年第18期38卷 42-43页

作者：房岩孙刚刘倩长春师范学院生命科学学院吉林长春130032

通过野外采样和室内控制实验,初步研究了水丝蚓对稻田上覆水氮素浓度的影响。结果表明,水丝蚓扰动增加了上覆水中的溶解性无机氮浓度。在3种形式的溶解态无机氮(NO3--N、NO2--N、NH4+-N)中,水丝蚓对NO3--N浓度的升高作用最为显著。利用... 详细信息

通过野外采样和室内控制实验,初步研究了水丝蚓对稻田上覆水氮素浓度的影响。结果表明,水丝蚓扰动增加了上覆水中的溶解性无机氮浓度。在3种形式的溶解态无机氮(NO3--N、NO2--N、NH4+-N)中,水丝蚓对NO3--N浓度的升高作用最为显著。利用底生动物的扰动作用,可开发稻田养分调控的生物-生态技术,为稻田复合种养的深化、农业生产结构的优化、农业科技含量的提高提供支持。

关键词：水丝蚓稻田上覆水氮素浓度生物扰动

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水丝蚓对不同水生植物残体腐解过程的影响

水丝蚓对不同水生植物残体腐解过程的影响

作者：邹大为南京大学

学位级别：硕士

水生植物的腐烂分解能引起河流湖泊等水体水质大规模波动,从而影响水生态系统的生态功能。水生植物的腐解过程不仅受非生物因素影响,而且还受底栖动物等生物因素影响。而目前大多数研究仅关注非生物因素对水生植物腐解过程的影响而忽略... 详细信息

水生植物的腐烂分解能引起河流湖泊等水体水质大规模波动,从而影响水生态系统的生态功能。水生植物的腐解过程不仅受非生物因素影响,而且还受底栖动物等生物因素影响。而目前大多数研究仅关注非生物因素对水生植物腐解过程的影响而忽略了底栖动物等生物因素的作用。关于底栖动物和水生植物残体腐解的相关研究较少,且大多为刮食者(Scrapers)和撕食者(Shredders)对水生植物残体腐解的影响,鲜有收集者(Gather-collectors)的相关报道。本文以底栖动物收集者水丝蚓为对象,探讨水丝蚓对挺水植物芦苇、沉水植物伊乐藻以及混合植物残体腐解过程的影响。本文定量监测腐解过程中不同阶段下水生植物的腐解速率、植物残体营养元素、上覆水水质指标、细菌和真菌群落结构及多样性的变化,相关结论如下:(1)水丝蚓显著加速伊乐藻的腐解进程(P水丝蚓后,分解50%伊乐藻、芦苇和混合植物残体所需时间分别由原来未加水丝蚓的9天、129天和26天缩短为4天、102天和23天,而分解95%伊乐藻、芦苇和混合植物残体所需时间更是由92天、704天和355天缩短为54天、562天和279天。(2)植物残体的损失质量与植物初始成分总氮、总磷含量显著正相关,与C/N、C/P成负相关。其中,加水丝蚓的伊乐藻残体C/N显著低于未加水丝蚓残体C/N(P水丝蚓的芦苇残体总磷含量显著高于未加水丝蚓残体总磷(P水丝蚓的混合植物残体C/P显著低于未加水丝蚓残体C/P(P水丝蚓的水体COD、TP浓度均显著大于未加水丝蚓水体(P水丝蚓的水体COD和TP浓度均低于未加水丝蚓水体。而底泥有机碳和磷含量显著高于未加水丝蚓的底泥(P水丝蚓在33-64天期间,促进芦苇、伊乐藻、混合植物残体内C和P向水体中释放,而在65-128天期间促进水体中C和P向底泥中迁移。(4)随着水生植物残体腐解的进行,植物残体表面和水丝蚓体内细菌群落丰富度和多样性均显著增加(P水丝蚓的植物残体表面细菌群落的丰富度和多样性均有所降低。在门水平上,Proteobacteria(变形菌门)、Bacteroidetes(拟杆菌门)、Firmicute(厚壁菌门)占据最大优势;在目水平上,Clostridiales(梭菌目)、Fusobacteriales(梭杆菌目)、Bacteroidales(拟杆菌目)、Rhodocyclales(红环菌目)、Desulfobacterales(脱硫杆菌目)为优势菌群;在属水平上,Acetobacteroides、Uliginosibacterium、eeia为优势菌群,水丝蚓体内存在相对丰度较高的Leadbetterella、Paracoccus(副球菌属)等纤维素降解菌群。(5)水丝蚓体内真菌群落丰富度和多样性均高于植物残体表面真菌群落。在植物残体表面,Chytridiomycota(壶菌门)、Cryptomycota(隐真菌门)为优势菌群,在水丝蚓体内,Cryptomycota(隐真菌门)、Ascomycota(子囊菌门)、Chytridiomycota(壶菌门)、Basidiomycota(担子菌门)为优势菌群。

关键词：底栖动物水丝蚓水生植物腐解微生物

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水丝蚓附着型反应器污泥减量效能研究

水丝蚓附着型反应器污泥减量效能研究

作者：祁伟哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着活性污泥法的大量应用以及污水处理要求的日益严格,剩余污泥所带来的经济和环境问题也日益严峻。污泥减量技术应运而生,而微型动物生物捕食技术因具有污泥减量的高效性和自然的生态属性而备受关注。本研究采用的就是污泥减量技术中... 详细信息

随着活性污泥法的大量应用以及污水处理要求的日益严格,剩余污泥所带来的经济和环境问题也日益严峻。污泥减量技术应运而生,而微型动物生物捕食技术因具有污泥减量的高效性和自然的生态属性而备受关注。本研究采用的就是污泥减量技术中的微型动物捕食技术。通过比较各种微型动物的生活习性、污泥减量效果及其对污水处理系统的适应性最终选取水丝蚓为本研究的实验主体,根据水丝蚓的特点设计了一种能使其达到一定的污泥减量效果,同时又能使其稳定生长繁殖的附着型反应器,此反应器以SBR为主体结构,中间分为两层,每层都带有填料和曝气装置,可以使水丝蚓均匀的分布在填料上。在控制反应器的温度为25℃,试验周期为3天的情况下,以污泥浓度、DO、扰动程度为控制条件,调节不同的污泥浓度、DO、扰动程度,根据污泥减量效果、水丝蚓的附着情况以及对水质泥质的影响来确定反应器的最佳运行条件。在反应器的最优条件下,重复试验10个周期,观察试验前后水丝蚓的生长情况,测定污泥的减量效果以及水质泥质的变化。试验发现当污泥浓度3100mg/L左右, DO为1mg/L、扰动程度12次/d,每次3min时,反应器的运行效果最好。经过10个周期的实验,发现在试验后每块填料中都分布着大量的水丝蚓,只有极少部分从填料上脱落,对试验影响不大。水丝蚓体色暗红,活性良好,极少发现水丝蚓白色死体,说明试验的过程中水丝蚓可以很好的存活,并能均匀的分布在填料上。污泥的减量效果可以达到25%左右,经过水丝蚓的捕食作用,污泥的沉降性能得到了改善,但污泥的活性变差,同时污泥的脱水性也变差了;胞外糖有所减少,大概减少了20%左右,而蛋白质的含量增加14%左右;污泥的黏度基本没有变化。试验的过程中污泥上清液中存在着糖类和蛋白质以及磷的释放,同时氨氮以及亚硝酸盐氮的含量大量增加,而硝酸盐氮的含量有所减小,污泥上清液中的COD也有所增加。本研究设计了一种新型的水丝蚓附着型污泥减量反应器,反应器的污泥减量效果可以达到25%,并且能够实现水丝蚓的均匀分布。

关键词：污泥减量水丝蚓附着型反应器污泥特性

基于卵黄蛋白原基因表达的水丝蚓促熟南美白对虾研究

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水生态学杂志 2014年第2期35卷 74-79页

作者：彭金霞胡睿宇陈晓汉蒋小珍韦嫔媛李咏梅陈秀荔蒋伟明广西壮族自治区水产科学研究院广西水产遗传育种与健康养殖重点实验室南宁530021

针对传统海产亲虾饵料易感染或携带与对虾共患病毒,给育种和苗种繁育工作带来巨大生物安全隐患的问题,以淡水品种水丝蚓作为替代饵料进行南美白对虾亲虾催熟试验,并以卵黄蛋白原基因的表达水平变化验证饵料的催熟效果。设水丝蚓、水丝... 详细信息

针对传统海产亲虾饵料易感染或携带与对虾共患病毒,给育种和苗种繁育工作带来巨大生物安全隐患的问题,以淡水品种水丝蚓作为替代饵料进行南美白对虾亲虾催熟试验,并以卵黄蛋白原基因的表达水平变化验证饵料的催熟效果。设水丝蚓、水丝蚓组合饵料、商业亲虾饲料及传统沙蚕组合饵料等4个饵料组合,分别投喂南美白对虾后备亲虾,测定繁殖性能相关参数,并通过荧光定量PCR技术对各亲虾肝胰腺和卵巢中VTG的表达水平的变化进行了追踪研究。结果显示,水丝蚓组的性腺增重最高,达1 475%,连续产卵率最大,平均为72.08%,与传统沙蚕组合饵料组无显著差异性(P>0.05)。南美白对虾肝胰腺和卵巢组织中均存在VTG mRNA,在肝胰腺和卵巢中均呈先上升后下降的表达模式;VTG mRNA的表达量能够一定程度上反映对虾的繁殖性能,有希望发展成为亲虾繁殖性能选育指标;水丝蚓在促进亲虾性腺发育方面效果较传统沙蚕饵料组合好,在改善亲虾产卵效果方面基本与沙蚕组合相当,可作为沙蚕替代饵料用于南美白对虾的亲虾强化培育和催熟。

关键词：卵黄蛋白原基因表达促熟南美白对虾水丝蚓