关键词： 长江流域   水生生物保护区   自然保护区   水产种质资源保护区   主要保护对象  

摘要： 截止至2022年1月,我国已在长江流域建设起一系列水生生物保护区,包含长江干流、支流、通江湖泊和水库等水域在内的332个水生生物保护区。本论文根据水域类型、空间分布、行政区划、主要保护的经济物种、保护对象中的珍稀濒危物种等内容,结合《中华人民共和国长江保护法》,分析了水生生物保护区现状。本研究以农业农村部公布的率先禁捕保护区名录为主体,通过使用中国知网、万方数据库、华中农业大学图书馆、维普数据库、Web of Science等数据平台进行资料收集,以Excel、Google Earth Pro和Arc GIS10.2等软件对长江流域水生生物保护区的地理区划进行分析,探究水生生物保护区建设现状、物种保护状况、保护区管理状况和保护区网络设计状况。为长江流域水生生物保护区的物种保护、保护区建设、管理机制、整体设计提供参考,以期更好地建设水生生物保护区,为水生生物提供更好的保护。主要研究结果如下:1、长江流域共设立有自然保护区54个、水产种质资源保护区278个,保护对象共计212种,其中鱼类141种、鸟类19种、两栖动物13种、软体动物11种、水生植物11种、爬行动物9种、哺乳动物5种、甲壳类3种,涉及47种国家重点保护经济水生动植物和59种国家重点保护野生动物。在主要保护物种中,黄颡鱼、鳜、翘嘴鲌、大鲵被超过25个保护区作为主要保护物种,尚有10种长江流域存在的国家重点保护经济水生动植物未被列为保护物种,保护区的保护力度设置有待调整。长江流域水生生物保护区共计覆盖湖泊、河流、沼泽和山林共计20114.94 km2。2、长江流域水生生物保护区主要分布在长江中下游区域,拥有30个水生生物保护区的省份有湖北、湖南、安徽、四川、江西和江苏6个省份,保护区面积达16648.8 km2,占保护区总面积的82.77%。就生物多样性来看,长江上游分布有5个具有重要国际意义的生物多样性地区,中下游为1个,而上游的保护区数量远不及中下游。长江流域的水生生物保护区数量上以支流型保护区最多,湖泊型保护区次之;在总保护面积上以湖泊型保护区为主,支流型保护区次之。有部分不适合作为保护区的城中湖、渔场等被列为保护区,对资源造成了不同程度的浪费;部分湖泊被多家单位申报,分割成多个保护区或是保护区对湖泊进行重复圈划,不但造成了行政资源的浪费,对管理和科研也造成了不便;有些保护区在上报的材料中对保护区的区划及地理坐标不准,有待核实完善。3、长江流域水生生物保护区中有54个为自然保护区,自然保护区中有半数以上均设有专门的管理机构,经过近70年的发展,从国家法律层面到地方管理部门设置再到各自然保护区的规章制度及运行,均发展的较完善。自2007年始,我国水产种质资源保护区经历十几年的发展,水产种质资源保护区建设初具规模,国家也出台了诸如《水产种质资源保护区管理暂行办法》、《中国水生生物资源养护行动纲要》等法规政策,2021年3月《中华人民共和国长江保护法》的落地也为水产种质资源保护区加上一道坚实的保护,有部分水产种质资源保护区也结合国家出具的文件制定了符合当地的管理办法和规定。对水生生物保护区的科学研究也主要集中在自然保护区上,水产种质资源保护区的科研水平相对较为薄弱,这与自然保护区设有较多的专门的管理机构有关。本研究对长江流域的水生生物保护区的建设现状进行研究,为今后保护区的整体设计、保护物种的合理设置、保护区的科学管理等方面提出实际性的建议,为保护长江水生生物资源及水域生态环境提供借鉴参考。

摘要： 6月6日，全国“放鱼日”同步增殖放流活动在各地举行，全国25个省（自治区、直辖市）、4个计划单列市和新疆生产建设兵团共举办增殖放流242场，放流各类水生生物苗种5.5亿余单位。当天，农业农村部与湖北省人民政府在武汉联合举办“全国放鱼日”主会场活动，放流中华鲟、胭脂鱼和长吻鱼危等珍贵濒危物种和重要经济物种3万余尾。

关键词： 洗涤预处理   水生生物质   燃烧特性   矿物质转化   抑制结渣  

摘要： 生物质能作为一种碳中性的可再生能源受到了人们的广泛关注,可用于替代传统化石燃料的使用从而减少二氧化碳排放。水生生物质具有生长快、产量高、无需耕地和淡水、不受季节限制等优势,可以与陆基生物质形成互补,有效地扩大生物质能的利用。然而,水生生物质中较高含量的碱金属元素(主要是钾和钠)和氯元素可能导致出现严重的灰分相关问题(沉积、结渣等),限制了水生生物质的资源化利用。本文对两种水生生物质石莼(Ulva lactuca)和轮叶黑藻(Hydrilla verticillate)进行了水洗和酸洗的预处理,研究了预处理前后水生生物质的燃烧和动力学特性,灰中矿物质的迁移转化特性和预处理水生生物质与烟煤共燃时的灰分转化和结渣特性。研究结果表明,水洗和酸洗可以提高水生生物质中挥发分和固定碳的含量,并大幅减少灰分的含量,如酸洗后轮叶黑藻灰分降低25.79%。此外,预处理后水生生物质中碱金属元素和氯元素的含量也大幅度降低。酸洗对水生生物质具有更多的影响,除碱金属元素去除率更高外,大部分的碱土金属元素也被去除。燃烧和动力学特性研究表明预处理对轮叶黑藻拥有更直接的影响,综合燃烧特性增加了2倍以上,燃烧所需的活化能降低,燃烧特性得到明显的提升。但预处理对石莼造成的影响较复杂,水洗后石莼的燃烧特性略有下降,而酸洗后石莼的燃烧特性则有所提升。灰中矿物质迁移转化特性研究表明由于两种水生生物质的矿物成分和特性不同,石莼灰分的严重结渣与碱金属硫酸盐的存在有关,而轮叶黑藻中硅酸盐的存在对结渣的影响更大。经过洗涤预处理水生生物质中碱金属元素和氯元素的含量减少,有利于缓解水生生物质的结渣。此外,水生生物质中含量较多的碱土金属元素可以通过生成高熔点的碱土金属硅酸盐或磷酸盐来抑制结渣。虽然水洗预处理和酸洗预处理都可以抑制结渣,但对比研究表明,水洗预处理较酸洗预处理效果更好。预处理水生生物质与烟煤的共燃实验表明石莼与烟煤共燃时结渣最严重,原因主要是混合燃料中碱金属含量的增加,尤其是钾。预处理可以有效降低共燃灰的结渣趋势。酸洗预处理对水生生物质中的碱金属元素和碱土金属元素具有更高的去除率,但与煤共燃时结渣倾向并没有较水洗预处理降低。共燃时的SO的排放量低于线性插值法计算的SO排放量,但远高于烟煤单独燃烧时SO的排放量。根据试验结果并考虑经济效益,认为水洗是一种更适合水生生物质的预处理方法。与其他类型的生物质相比,水生生物质由于细腻而薄的结构,也更适合洗涤预处理。

关键词： 浉河   模糊逻辑   栖息地模拟   多物种   橡胶坝调度  

摘要： 橡胶坝在我国应用十分广泛,近年来橡胶坝调度研究成为热点问题。现有研究集中在防洪兴利方面,忽略了橡胶坝的生态效益。保障河流生物多样性,维持河流生态健康是贯彻落实党的十九大“人与自然和谐共生”理念的重要要求。橡胶坝作为城市河道内应用广泛的建筑物,能否通过合理调度改善河流生境质量水平,发挥生态效益是亟待解决的问题。栖息地模拟法在评估河流生境质量中有明显优势,本文基于模糊逻辑理论与水动力模型方法,以河流基础数据和水生生物信息为基础,改进水生生物栖息地模拟法,提出基于模糊逻辑的多物种栖息地适宜度模型,与水动力模型耦合,以河流整体生境质量水平为导向优选橡胶坝调度方案,对发挥橡胶坝的生态效益,改善河流生境质量有重要意义。以浉河信阳市区段为例开展河道内橡胶坝调度研究,有利于指导研究河段内橡胶坝的调度工作。主要工作和成果如下:(1)建立了研究河段的二维水动力模型。基于河网地形数据、水工建筑物数据以及水文信息等,通过划分网格、概化建筑物、确定模型边界,构建了浉河信阳市区段Mike 21 FM二维水动力模型,使用2020年两个时间段内相对稳定的水位信息分别对模型参数进行率定和验证,水位最大绝对误差为0.07 m,说明河道模型精度良好,能够模拟研究河段各种情景下的水动力要素空间分布,为后续栖息地分析和橡胶坝调度研究提供依据。(2)提出了多物种栖息地适宜度模型。针对栖息地模拟中单一指示物种不能模拟生物群落里不同物种对生境要素的不同需求,难以体现河流整体栖息地质量水平的问题,基于模糊逻辑理论、生物信息和相关原则,选定多个指示物种,通过模糊逻辑法推求单物种栖息地适宜度指数,并以单物种栖息地适宜度指数作为输入模糊集,制定相关模糊规则,推求多物种综合栖息地适宜度指数,构建多物种栖息地适宜度模型。应用于浉河信阳市区段,构建了研究河段的双物种栖息地适宜度模型,模拟结果体现出鲫鱼和水生昆虫对生境要素的不同需求。在此基础上推算研究河段适宜生态流量,双物种模型结果为160～260 m3/s,相较于单一使用鲫鱼为指示物种的160～280 m3/s区间更短,验证了模型的可行性和合理性。(3)以河流整体生境质量水平为导向优选橡胶坝调度方案。基于橡胶坝泄流特性和运行规则拟定调度方案集,耦合多物种栖息地适宜度模型与Mike 21FM水动力模型进行河流整体栖息地质量评价,计算河流整体可利用栖息地面积作为表征河流生境质量水平的性能指标。确定约束条件,以河流整体可利用栖息地面积最大为目标函数建立橡胶坝调度方案最优化数学模型,代入不同调度方案模拟结果,优选最佳方案。应用于浉河信阳市区段,结果表明最优调度方案能够提高研究河段至少10%以上的栖息地质量水平,验证了利用橡胶坝改善河流生境的可行性和有效性。

摘要： 农渔发〔2022〕23号各省、自治区、直辖市农业农村（农牧）、渔业厅（局、委），计划单列市渔业主管局，新疆生产建设兵团农业农村局：水生生物资源是水生生态系统的重要组成部分，也是人类重要的食物蛋白来源和渔业发展的物质基础。养护和合理利用水生生物资源，对于促进渔业高质量发展、维护国家生态安全、保障粮食安全具有重要意义。党的十八大以来，我国水生生物资源养护工作取得了明显成效，但水生生物资源衰退趋势尚未得到扭转。为进一步加强水生生物资源养护与合理利用，保护生物多样性，推进生态文明建设，现提出以下意见。

摘要： 近日,农业农村部印发《关于进一步加强黄河流域水生生物资源养护工作的通知》(以下简称《通知》),确定了黄河流域水生生物资源养护工作的指导思想、主要原则、主要目标、重要举措和保障措施等,对“十四五”及今后一段时期黄河流域水生生物资源养护工作作出部署安排。《通知》提出,黄河流域水生生物资源养护工作要认真落实《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》和《关于进一步加强生物多样性保护的意见》有关要求,

关键词： 环境浓度抗生素   生态毒性   浮萍   鲤鱼   风险评估   肠道微生物   组学分析  

摘要： 抗生素作为一种新兴污染物,由于其成本低、使用方便和良好的疗效而被广泛使用。然而,长期或过度使用这类药物导致了其在水环境中的残留,研究表明我国水体中抗生素的浓度水平已达到ng/L甚至mg/L级别。环境中不断增加的药物浓度对非目标水生生物造成了严重的威胁。目前国内外关于抗生素毒性的研究主要集中在高浓度的急性毒性研究,而对于环境浓度抗生素的长期毒性效应的研究相对较少。阐明环境浓度抗生素的环境污染风险,可以使人们更全面地了解抗生素的危害,从而减少抗生素的使用,也可以为相关标准的修订提供科学依据。本研究旨在评价环境浓度抗生素的长期暴露对水生生物的慢性毒性及其生态学效应。诺氟沙星(NOR)是早期使用的第三代喹诺类抗生素,由于其良好的杀菌作用,在临床、兽医和水产养殖中都获得了广泛应用。因此,本研究选取紫背浮萍(Spirodelapolyrrhiza)和鲤鱼(Cyprinuscarpio)作为实验对象,将受试物种暴露在环境相关浓度NOR(100 ng/L-1 mg/L)溶液中一段时间。随后,利用形态学、组织学、生理生化、分子实验和测序技术,探究NOR对水生生物的慢性毒性及其生态学效应。研究结果表明,环境浓度NOR的长期暴露会对紫背浮萍产生毒性效应,比如活性氧大量积累、膜脂过氧化加剧,光合系统遭到破坏,机体抗逆性物质增加,细胞生理功能紊乱,生长受到抑制;环境浓度的NOR影响了鱼类的肠道健康,肠道组织的结构完整性和免疫屏障功能受到破坏,产生氧化应激,并影响了 NF-κB等免疫相关信号通路基因的的表达;NOR在鱼类体内残留,从而可以通过食物链进行传递,进而可能对人体健康造成一定的威胁;环境浓度的NOR改变了鱼类肠道内微生物的组成和丰度,改变它们的生物学功能。同时,肠道微生物产生了抗性基因,增强机体对药物的耐药性。

关键词： 稀土元素   水生生物   生态毒性   氧化应激   生物配体模型  

摘要： 作为应用最广泛的稀土元素(REEs),铈(Ce)在相关产品的生产和使用过程中大量释放进入环境,可能会对水生态系统造成潜在毒害效应。但是目前关于Ce对水生生物的毒性效应和与环境因素的关系还不清楚,严重制约了对REEs的环境管理和污染控制。本研究选择Ce为研究对象,开展Ce对大型溞(Daphnia magna)的急性暴露实验,研究Ce对大型溞的急性毒性以及抗氧化系统的影响,阐明Ce对大型溞的毒性效应机理;研究在不同环境条件下Ce的急性毒性,构建了水体中Ce的急性毒性与环境因素的定量关系,为揭示Ce的生态毒性效应机理和建立水环境中有效态Ce对大型溞毒性的生物配体模型(BLM)提供参考依据。本研究取得成果如下:(1)随着Ce浓度的增加,大型溞抑制率逐渐增加。基于自由离子Ce的24和48 h EC50分别为23.4和3.73μM;基于溶解态Ce的24和48 h EC50分别为60.6和10.9μM。(2)SOD活力在暴露24 h时随着Ce浓度的增加先增加后逐渐降低,当暴露48 h时,SOD活性虽然随着Ce浓度的增加而增加,但活性仅为24 h的0.493～0.815倍。HO与CAT随着Ce浓度的增加而降低,但是与24 h相比,暴露48 h后各暴露浓度大型溞的HO含量和CAT活性均降低,CAT分解HO的速率有可能大于SOD分解ROS产生HO的速率,且SOD受到抑制后减少了HO的产生。GSH含量与对照组没有显著差异,Ce浓度的变化不影响GSH含量。MDA含量随着Ce的增加而增加,这表明Ce可能会对大型溞造成持续性的氧化损伤。(3)Ca、Mg、Na、K、p H、富里酸(FA)、柠檬酸(CA)和苹果酸(MA)等环境因素对Ce急性毒性影响的结果显示,Ca和Na在低浓度时对Ce毒性有抑制作用,Ca和Na参与Ce与生物配体的竞争;但是Mg会增强Ce毒性,K对Ce毒性没有显著影响。p H对Ce毒性有很强的抑制作用。FA、CA和MA能够抑制Ce对大型溞的急性毒性,可能主要通过络合作用减少了Ce浓度以降低其毒性。Ce与生物配体的Log K为5.92,Ce与FA的Log K值为2.37,Ce-BL-Ca的Log K值为3.73,Ce-BL-Na的Log K值为2.78。研究成果为阐明Ce对大型溞的急性毒性效应和作用机制提供了基础数据,也为制定淡水中Ce的水质基准和标准以及REEs的污染控制提供了参考。

关键词： 青铜峡库区湿地自然保护区   浮游植物   浮游动物   底栖动物   修复湿地   食物网模型  

摘要： 宁夏青铜峡库区湿地自然保护区地处青铜峡市与中宁县,是黄河上游典型的内陆湿地生态系统类型自然保护区。保护区自成立以来,积极采取退耕还湿、清理养鱼设施、水系连通和生态补水等措施,有效恢复了库区湿地的生态环境,给湿地生态系统物质循环和能量流动也带来一定影响。本研究旨在以水生生物群落为基础,以自然湿地为对照,探讨生态修复湿地的水生生物多样性现状,同时建立食物网模型,对食物网的稳定性进行探讨。本研究针对青铜峡库区自然湿地和修复湿地鱼类、底栖动物、浮游动物和浮游植物进行调查分析,从物种丰富度、密度、生物量、优势种、Shannon-Wiener多样性指数(H’)、Simpson多样性指数(D)、Pielou均匀度指数(J’)以及非度量多尺度分析(NMDS)8个方面来比较自然湿地和修复湿地水生生物物种组成和生物多样性差异。以水生生物调查数据为基础构建食物网模型,分析自然湿地和修复湿地生态系统营养结构、能量流动过程和生态系统总体特征,以期为水生态系统的保护、修复和资源可持续利用提供参考。主要研究成果如下:本研究共采集到水生生物396种,其中鱼类15种,底栖动物54种,浮游动物40种,浮游植物287种。自然湿地共检出水生生物277种,其中鱼类15种,底栖动物42种,浮游动物31种,浮游植物189种;修复湿地共检出水生生物296种,其中鱼类14种,底栖动物37种,浮游动物28种,浮游植物217种。自然湿地中鱼类优势种为鲤鱼(Cyprinus carpio)、鲫鱼(Carassius auratus)和泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus),底栖动物优势种为摇蚊属一种(Chironomus sp.)、中华小长臂虾(Palaemoneetes sinensis)和水丝蚓属一种(Limnodrilus sp.)等,浮游动物优势种为英勇剑水蚤(Cyclops strenuus)和针簇多肢轮虫(Polyarthra trigla)等,浮游植物优势种为旋转囊裸藻(Trachelomonas volvocina)、尖针杆藻(Synedra acus)和中华小尖头藻(Raphidiopsis sinensia)等。修复湿地中鱼类优势种为鲤鱼和鲫鱼,底栖动物优势种为多足摇蚊属一种(Chironomus sp.)、中华小长臂虾和椭圆萝卜螺(Radix swinhoei)等,浮游动物优势种为英勇剑水蚤和针簇多肢轮虫等,浮游植物优势种为旋转囊裸藻、肘状针杆藻(Synedra ulna)和水华束丝藻(Aphanizomenon flosaquae)等。底栖动物的平均密度为30个/m,夏季自然湿地平均密度(44个/m)高于修复湿地(12个/m);且夏季自然湿地底栖动物生物量(27.66g/㎡)高于修复湿地(13.28g/㎡)。浮游动物平均密度为79.3个/L,其中夏季自然湿地密度最高(121.3个/L),春季修复湿地密度最低(31.8个/L);浮游动物夏季修复湿地生物量最高(3.5133mg/L),春季修复湿地生物量最低(0.5041mg/L)。浮游植物平均密度为268.67×10个/L,其中夏季自然湿地密度最高(375.22×10个/L),春季自然湿地密度最低(145.67×10个/L);浮游植物生物量夏季修复湿地最高(13.32mg/L),春季自然湿地最低(4.13mg/L)。此外,自然湿地和修复湿地Shannon-Wiener多样性指数(H’)、Simpson多样性指数(D)和Pielou均匀度指数(J’)均未呈现出显著的差异性。非度量多尺度分析(Non-metric Multidimensional scaling,NMDS)结果显示,底栖动物、浮游动物和浮游植物均未表现出显著的空间差异性,仅浮游植物在春季和夏季表现出显著的季节性差异。研究结果表明自然湿地和修复湿地水生生物物种组成和群落结构无显著差异。通过构建食物网模型,定量分析自然湿地和修复湿地的营养结构、能量流动过程和生态系统总体特征。结果表明:自然湿地和修复湿地生态系统的有效营养级分别为1-3.72和1-3.59,最高营养级均为乌鳢(Channa argus),其次分别是鲶(Hypseleotris swinhonis)和黄黝(Micropercops swinhonis)。自然湿地和修复湿地的能量流动均以牧食食物链为主,分别占流入生态系统总能量的54%和52%。反映生态系统成熟度、恢复力和稳定的指标Finn’s循环指数(Finn’s cycling index)和初级生产力与总呼吸量的比值(Total primary production/total respiration)较低,反映青铜峡库区湿地生态系统的复杂性和相互营养关系较弱,水生食物网趋于简单。