关键词： 内蒙古重点流域   水生生物   生物多样性   多样性指数  

摘要： 水生生物多样性保护对于流域水生态系统健康维系具有重要的意义。本研究以内蒙古自治区内黄河、辽河、松花江、海河、内流河流域5个重点流域为研究区,以水生生物多样性为研究对象,通过志书查阅、资料收集和野外实地调查,基于流域内各主要水系γ生物多样性指数,初步评价了各个流域水生生物多样性现状,明确了各流域内主要河流、湖泊生物多样性的构成和特点,厘定了内蒙古重点流域生物多样性保护存在的问题和保护重点,进而提出了各重点流域水生生物多样性保护与恢复的建议。本研究取得如下结果:(1)黄河流域共检出水生生物697种,其中,鱼类58种,水生植物67种,底栖动物129种,两爬动物23种,鸟类共有179种,沉水植物10种,浮游生物231种,保护物种116种,占总水生生物物种数16.64%;辽河流域共检出水生生物485种,其中,鱼类40种,水生植物76种,底栖生物24种,两爬类动物28种,浮游生物153种,鸟类167种,保护物种102种,占总物种数的20.0%;松花江流域共检出水生生物917种,其中,鱼类70种,水生植物93种,底栖生物158种,两爬类动物35种,浮游生物233种,鸟类328种,珍稀保护动物148种,占水生生物的12.1%;海河流域共检出水生生物479种,其中,鱼类73种,水生植物76种,底栖动物73种,两爬动物12种,浮游生物153种,鸟类92种,保护物种58种;内流河流域共检出水生生物232种,其中,鱼类17种,水生植物55种,底栖生物26种,两爬类动物23种,浮游生物95种,鸟类16种,保护动物36种,占总体15.51%。(2)计算了各流域内主要河流和湖泊的γ多样性指数,黄河流域中,乌梁素海、岱海两个湖泊水体生物多样性指数最高,黄河干流为多样性指数最高的河流;辽河流域中,西辽河流域生物多样性指数最高;松花江流域中,克鲁伦河多样性指数最高;海河流域中,滦河的生物多样性指数较高;内流河流域中,锡林河生物多样性指数最高。(3)结合流域水质监测,分析了各重点流域内蒙古段水生生物多样性面临的主要问题,提出了加强重点流域水环境综合整治、提高“一湖两海”水生态环境保护和综合治理力度、重点保护流域内特色物种、完善水水生物多样性保护法规以及建立松花江流域水生生物多样性保护示范基地等措施建议研究成果可为内蒙古重点流域水生生物多样性保护工作提供一定的理论依据,对流域生态治理和环境保护有一定的参考价值。

关键词： 微水体生态系统   环境因子   生物多样性   群落结构   时空动态   云南高黎贡山  

摘要： 滇西北高黎贡山高山微水体生态系统对区域生物多样性的形成和维持有着重要的意义,这主要是由高山微水体独特的生态学属性决定的。高山微水体独特的生态学属性体现在:高山地区微水体分布密集、数量庞大且生境异质性较高,为本地区水生生物提供了非常丰富的生境多样性,故高山微水体在物种丰富度方面对大尺度区域内的物种丰富度有重要贡献。高山微水体代表了一类特殊的淡水生态系统类型,由于受到的研究关注不多,其生物多样性分布格局及演化机制未被深入理解。为解释滇西北高黎贡山高山微水体水生生物多样性分布格局的形成、维持及驱动因子这一科学问题,本文以高山微水体水环境特征为切入点,在高黎贡山高山峡谷地带微水体集中分布的区域分别采集了丰水期与枯水期、3个地理区域(AU、AD、D)共3批次水环境样品,经现场和实验室水环境指标测定,分析了微水体环境因子对水文条件和地理分隔的响应。在以微水体环境数据为背景的基础上,对同期采集到的7347头微水体水生生物(底栖动物为主)标本进行了物种鉴定和生态统计分析,并对高山微水体水生生物多样性进行了不同维度的分解,以解释高山微水体特殊生态系统生物多样性与环境因子之间的关系;随后,从岛屿生物地理学经典理论集合群落角度出发,分析高山微水体群落形成和维持的机制;最后,阐明了微水体水文连通结构对生物多样性的影响。主要研究结果如下:(1)通过对微水体环境灭绝变量和隔离变量的测度和对应分析,揭示了微水体串联系统水环境的高异质性,这种高的异质性甚至能够在空间距离小于1 m的极小尺度下被观测到。另外,环境异质性在时空尺度上的差异也佐证了相较于空间距离而言,集水区域是极小尺度下水生态学研究的理想空间划分单元。(2)从物种多样性、功能多样性和分类学分辨率角度对微水体水生生物进行了季节性水文变化与分布区域时空尺度上的解析。结果表明:α多样性随季节性水文状态的变化显著(p<0.001),β多样性在集水区之间变化较高(多样性变异系数为最高值0.32),而功能多样性并没有体现出显著的时间(p=0.655)和空间(p>0.05)差异。另外,水生生物多样性在不同分类学分辨率之间有相关性,属水平的分类学分辨率与种水平的分类学分辨率有最高的相关性,较好的体现种水平的多样性信息(r=0.694,p<0.001)。在面对具体研究问题时可以适当考虑选择效率高,且对真实的多样性信息有较好解释度的分类鉴定实践。(3)基于微水体环境与生物群落关系,本文分析了不同水文条件下与不同集水区域之间群落结构的特征和变化。结果发现:物种丰富度和种群大小在不同水文条件、相同集水区域内均有较大变化。丰水期物种丰富度为30,其中AU区22、AD区23,优势分类单元为Chironomus属、Psectrocladius属和Limnodrilus属;枯水期物种丰富度为20,其中AU区14,AD区11,D区16,优势分类单元为Chironomus属、Hydaticus属和Limnodrilus属。结合集合群落范式与微水体环境分析发现,本区域水生生物群落结构的形成不以环境筛选为主要驱动,而以物种扩散为主要动力。另外,本区域水生生物群落不同集水区之间丰水期周转率较高,而枯水期较低,这可能与微水体季节性封冻对群落形成和重建产生剧烈干扰的过程有关。(4)选取相互之间存在水文连通关系的串联微水体系统和孤立的微水体,测定其水环境指标,并对水生生物物种丰富度进行统计。结果显示:实际连通水体物种丰富度排序值百分比超过零假设值中位数,并增长到70%左右并且保持稳定,证明水体的连通对物种丰富度的维持有重要作用。而其它水环境对物种丰富度没有直接影响。另外,在AU区,占有全部物种的7个微水体中5个位于串联系统两端;AD区,占有全部物种的8个微水体中7个位于串联系统两端,证明微水体串联系统存在“边际效应”,即相较于线性串联中间区域的微水体而言,两端的微水体通常吸引了更多的局地特有物种,有较高的物种丰富度和个体数。上述结果表明,高山微水体水生生物多样性格局的形成与维持主要由水生生物自身的扩散能力及水文状态和水体连通性共同驱动,而其他环境因子,特别是灭绝变量并不作为影响高山微水体生物多样性的关键环境因子。本文提出了影响高山微水体这类特殊生态系统水生生物群落结构空间过程的驱动因子和生物多样性保护的全新展望,为后续更加深入的研究与保护提供支撑。因为高山微水体生态系统在维持流域生物多样性方面有突出作用,未来有关小尺度关键生态系统的研究应得到重视。

关键词： 微囊藻毒素   水生生物   毒理   生态效应  

摘要： 蓝藻水华衍生物微囊藻毒素对水生生物(浮游植物、水生植物和底栖动物)产生重要的影响.水生生物作为水生态系统的重要组成部分,在食物链中有重要作用,并与人类健康息息相关,研究微囊藻毒素对水生生物的生态毒理学具有重要意义.本文综述了微囊藻毒素对水生生物的影响,展望了将来的研究方向.

关键词： 珠江三角洲   潮汕河流   药物及个人护理品   生物累积   生态风险  

摘要： 为了解广东主要入海河流河流及其生物体中29种常见药物及个人护理品(Pharmaceuticals and Personal Care Products,PPCPs)的污染水平、空间分布特征及其潜在风险,本研究采用固相萃取和高效液相色谱-串联质谱测定了广东主要入海河流及其生物中PPCPs的浓度水平。并通过数据分析结果,研究了PPCPs在河流水环境及其生物中的空间分布规律,同时运用生物富集系数和RQ评价模型评估了PPCPs污染物对河流水生生态系统的潜在风险。讨论了研究区PPCPs与全球其他沿海地区PPCPs的浓度差异,以揭示PPCPs在广东沿海入海河流中的的污染程度。主要研究结果如下:(1)潮汕地区河流及其生物中均检出23种PPCPs,水体及其生物中PPCPs浓度的平均值范围分别为2.63～237 ng/L和0.68～10.7 ng/g。潮汕水体中咖啡因和磺胺甲噁唑出现浓度极大值;而其生物中甲氧苄氨嘧啶和磺胺噻唑浓度突出,为优势污染物。珠三角河流及其生物中均检出26种PPCPs,珠三角水体中及其生物中PPCPs平均浓度范围分别为2.63～237 ng/L和0.68～10.7 ng/g。珠三角河流中咖啡因和磺胺二甲嘧啶在河流出现极大值,而生物中甲氧苄氨嘧啶和磺胺噻唑在检出浓度最高。(2)各河流及其生物中PPCPs的组成成分和空间分布差异较大。潮汕河流中PPCPs的浓度在黄冈河、练江和黄江等独流入江的河流中普遍高于其他河流,且上游浓度高于入海口浓度。黄冈河、黄江、螺河主要以磺胺类药物为主,而在韩江、溶江、练江和龙江中则是咖啡因占比最高。黄冈河、韩江、螺河生物中PPCPs浓度高于其他河流,且鱼类的PPCPs浓度总量明显高于蟹类和贝类。珠三角西北两江及潭江中PPCPs浓度水平较高于东江和珠江。上游河流中PPCPs浓度低于中下游。西江磺胺类药物占比最高,北江中咖啡因占比最高,其余河流中磺胺类和咖啡因占比相当。珠三角生物中以磺胺类和咖啡因为主,空间分布规律与其水体保持一致。(3)相较于蟹类、贝类和虾类,PPCPs在鱼类更易形成生物累积。发现恩诺沙星、甲氧苄氨嘧啶、阿奇霉素、磺胺噻唑和环丙沙星在潮汕地区生物体中具有累积性。恩诺沙星、甲氧苄氨嘧啶、环丙沙星、阿替洛尔、阿奇霉素和氧氟沙星在珠江三角洲地区河流水生物中具有生物累积性。风险商值模型(RQ)评价结果显示蚤类和藻类遭受的风险明显高于鱼类。磺胺甲噁唑、红霉素和磺胺嘧啶分别对黄冈河藻类、练江藻类以及黄江蚤类具有潜在生态风险;磺胺嘧啶对西江和潭江蚤类表现出高风险,红霉素对珠江、潭江和深圳河藻类表现出高风险。(4)潮汕与珠三角河流中PPCPs检出率相当,表明两个地区PPCPs的使用习惯几乎相似。磺胺类和咖啡因是二者主要的PPCPs。但潮汕与珠三角生物中PPCPs检出率略有差异,总体珠三角生物PPCPs浓度大于潮汕地区生物中的浓度。在全球范围内,磺胺甲噁唑在广东主要入海河流中的污染处于较高水平;磺胺二甲嘧啶处于中高污染水平;咖啡因处于中低水平污染水平;甲氧苄氨嘧啶和脱水红霉素在研究区的污染水平较低。

关键词： 农药   混配   联合作用   水生生物   环境风险评估  

摘要： 农药单独使用的环境风险已被广泛重视,但农药多组分混配使用后对水生生物造成的“鸡尾酒”混合效应常被忽视,成为非常普遍和隐蔽的生态问题。本研究围绕农药混配制剂对水生生物的毒性与风险问题,开展了典型混配配方对斑马鱼和大型溞的急慢性联合毒性效应与风险评估研究,结果如下:1.毒死蜱(DSP)原药、高效氯氰菊酯(GX)原药及二者的典型混配制剂(12%乳油)对斑马鱼的急性毒性半致死浓度(LC50)分别为:0.244 mg/L、0.0019 mg/L和0.0040 mg/L,表现为协同增毒效应(模型偏差率(MDR)为5.45);DSP对斑马鱼胚胎及幼鱼的慢性毒性无可观察效应浓度(NOEC)为0.0074 mg/L,GX的NOEC为0.00043 mg/L,分别为急性毒性LC50的1/33和1/4.4。若分别采用毒死蜱和高效氯氰菊酯的鱼类急性毒性效应终点进行评估,急性风险商值(RQ)分别为1.06和17,若考虑二者的协同增毒效应,RQ为72.5,远高于分别评估所预测的急性风险。***和GX以低于各自的NOEC,并按照20:1的比例混配暴露34天,对斑马鱼胚胎及幼鱼生存的 NOEC 为 0.00018 mg/L(0.00017 mg DSP/L+0.0000084 mg GX/L),表现为明显的协同增毒效应(MDR=21.6):二者以低于或相当于各自NOEC的浓度按照3:1～13:1的比例混合时,对斑马鱼幼鱼的毒性与各有效成分单独作用时相当,表现为相加作用;在高于各自NOEC的浓度下,次高浓度组以250:1的比例混配未见明显的增毒效应,最高浓度组以90:1的比例混配引起斑马鱼幼鱼死亡率显著升高(100%死亡)。12%高氯·毒死蜱乳油按照GAP在棉花上使用后,DSP和GX的预测浓度时间加权值(PECtwa-21d)比例约为18:1。若分别采用DSP和GX的鱼类慢性毒性效应终点进行评估,RQ分别为1.38和1.40,若考虑二者的协同增毒效应,RQ为60,远高于分别评估所预测的慢性风险。3.吡蚜酮(BYT)和呋虫胺(FCA)暴露21天,对大型溞繁殖效应的NOEC分别为0.040和50mg/L,分别为急性活动抑制半数效应值(EC50,0.97和266mg/L)的1/24和1/5。二者联合作用对幼溞产量的NOEC为10.04 mg/L(其中BYT 0.040 mg/L),表现为相加作用(MDR=0.83),与本研究急性毒性研究结果一致(MDR=0.94),与采用不同来源的查询数据进行计算的结果(MDR=12.6)差异较大,表明评估有效成分间的联合作用时,宜优先使用同一来源、同一实验室的研究结果。4.基于上述研究结果,通过调研农药混配毒性数据资料及国内外相关风险评估方法,提出了适合于我国国情的农药混配制剂对水生生物的风险分级评估框架与方法。同时,选择60%吡蚜酮·呋虫胺可湿性粉剂验证了方法的科学性与可行性。验证结果显示,通过预评估、初级评估和高级评估相结合的分级评估体系,可以高效、快速、有针对性地科学地评估混配制剂对水生生态系统的风险。本研究明确了 2组典型杀虫剂组合单一及联合作用下对斑马鱼和大型溞的急慢性毒性效应与风险,揭示了农药混配风险评估研究中应考虑的关键因子:有效成分间的联合作用、各有效成分的暴露浓度、浓度配比及其变化对相互作用的影响,以及数据筛选与评估。在此基础上,提出了农药混配制剂对水生生物的风险评估框架,以期为“绿色”农药的研发、评价与科学合理使用提供技术支持。

关键词： 穆棱河流域   水生生物   功能群   水生态   健康评价  

摘要： 穆棱河流域地处黑龙江省三江平原农业湿地生态区,流域周围被耕地包围。穆棱河长期经历挖沙活动,河床破坏严重,又由于近年来农业面源污染、工业排放污染和城市生活污染的不断加剧,穆棱河的水质每况愈下,已经对当地人民生产生活产生了不利影响。本研究于2015和2017年5月(春季)、7月(夏季)和9月(秋季)对穆棱河环境因子及水生生物群落结构和功能群进行全面调查。调查期间穆棱河流域共发现浮游植物7门43属83种及变种,丰度介于3.6×104～1.3×107ind./L之间,生物量介于0.03～23.21mg/L之间。划分出17个浮游植物功能群,优势功能群为F、M、MP、P和Y,季节性演替表现为M+P→F+MP+P→MP+P→M→M+Y→M+MP+P。影响浮游植物功能群的环境因子包括NTU、ORP、EC和 NO3--N。浮游动物4类27属36种,丰度介于0.4×104～1.6×108ind./L之间,生物量介于0.01～16.68mg/L之间。划分出7个浮游动物功能群,优势功能群为原生动物滤食者PF、轮虫滤食者RF和小型浮游动物滤食者SCF,季节性演替表现为PF+RF+SCF→PF+RF→P→PF+RF→PF+RF→PF+RF。影响浮游动物功能群的环境因子包括NTU、EC、WD、SD 和 TP。底栖动物4门13目46科158属/种,丰度介于9.23～353.3ind./m2之间,生物量介于1.08～880g/m2之间。划分出6个底栖动物功能群,优势功能群为捕食者PR、集食者GC和刮食者SC,季节性演替表现为GC+SC→PR+GC→PR+GC→PR+GC+SC→PR+GC→PR+GC。影响底栖动物功能群的环境因包括DO、T、TN、NH4+-N和CODMn。鱼类5目12科46种,丰度介于2～97.92ind./m3之间,生物量介于8.22～770.36g/m3之间。划分出7个鱼类功能群,优势功能群为水生昆虫食性IN、浮游植物食性PH、底栖动物食性BE和杂食性OM,季节性演替表现为IN+BE→IN+BE+OM→IN+PH+BE+OM→IN+BE→IN+PH+BE+OM→IN+PH+BE+OM。影响鱼类功能群的环境因子包括WD、SD、NTU和CODMn。通过各水生生物Shannon-Weaver多样性指数(H')、Pielou均匀度指数(J')和Margalef丰富度指数(d)对穆棱河水质进行评价,结果较为一致。S1、S2、S3、S4和S5采样点水质最好呈o-轻污状态,从平均值来看,穆棱河流域水质呈β-中污状态。通过层次分析法建立穆棱河流域水生态健康评价体系,包括河流水环境因子、河流水形态质量和河流生态系统服务,涵盖物理因子、化学因子、河流水文、河流结构、生物功能群多样性和社会服务功能,共计27个指标。各子系统之间实现了很好的耦合效应,耦合度达到最大耦合,耦合协调程度由初级协调上升到中级协调。目标层和准则层主要障碍因素分别是河流生态系统服务和生物功能群多样性,主要障碍因子是浮游植物功能群多样性、溶解氧浓度和生态径流。通过计算穆棱河流域水生态健康综合指数,各季节WEHCI值分别为0.4177、0.4428、0.5071、0.4699、0.4799和0.6434,水生态健康分级由Ⅲ级上升到Ⅱ级,健康状况由一般水平上升到亚健康水平,总体呈上升趋势,平均值为0.4935,健康分级为Ⅲ级,健康状况为一般。总体上来看,穆棱河流域秋季水生态健康水平最高。

关键词： 阿司匹林   阿托伐他汀   水生生物   Nrf2/Keap1   抗氧化系统  

摘要： 药物及个人护理用品(PPCPs)的广泛使用及环境残留可能带来的生态效应引起人们的广泛关注。这些PPCPs在环境中的假持久性以及在生物体内的累积性，可能会对生物产生负面影响。阿司匹林和阿托伐他汀分别是非甾体抗炎药物和降血脂药物的典型代表，都在临床上有着较广泛的使用，它们在环境中的较高检出频率引起了人们的关注。本研究以一种广泛分布于我国南方的小型鱼类——阿部鲻鰕鯱鱼(Mugilogobius Abei)为研究对象，在实验室模拟条件下调查分析了在环境相关浓度阿司匹林(Aspirin，ASA)和阿托伐他汀(Atorvastatin，ATV)单一药物急性及亚慢性暴露下，阿部鲻鰕鯱鱼体内Nrf2/Keap1抗氧化信号通路的响应变化。对该信号通路的关键基因(Nrf2、Keap1、GCLC、GPx、GST、SOD、CAT、Trx2、TrxR、HMG-CoAR和PGC-1α)转录表达和相关酶(GST、GPx、SOD、CAT和TrxR)活性变化及GSH、MDA含量进行了测定，并结合HE组织切片结果揭示两种典型药物暴露下阿部鲻鰕鯱鱼的氧化应激调控机制。　　本研究首先成功克隆了阿部鲻鰕鯱鱼的Keap1、Trx2和TrxR基因的中心片段，经过测序和比对分析得出，其长度为209bp、229bp和391bp，分别编码68、74、119个氨基酸，且序列与大弹涂鱼和牙鲆具有较高的同源性;筛选出合适的目的基因引物，建立了稳定可靠实时荧光定量PCR方法。在ASA暴露下，阿部鲻鰕鯱鱼Nrf2和Keap1基因表达出现一定程度的负相关关系;Nrf2/Keap1信号通路下游相关基因在转录水平上呈现出24h抑制，72h和168h恢复/诱导的趋势;在暴露期间抗氧化酶活性均有不同程度的增加;在ASA暴露24h和72h时，阿部鲻鰕鯱鱼体内GSH的迅速消耗、MDA含量显著增加，但暴露168h时，MDA含量下降并伴随着GSH含量恢复;环境相关浓度ASA暴露在组织形态学没有对阿部鲻鰕鯱鱼肝脏造成不利影响。在ATV暴露下，阿部鲻鰕鯱鱼的Nrf2/Keap1信号通路被激活，Nrf2和下游抗氧化基因被诱导;抗氧化酶活性在暴露24h和72h被抑制，但在168h被诱导/恢复;MDA和GSH的响应成负相关;HMG-CoAR表达在24h下调，168h上调;PGC-1α表达在24h上调，72h和168h下调，HE切片显示出阿部鲻鰕鯱鱼脂质空泡体积随浓度/暴露时间的增加而减少的现象。　　综上所述，ASA和ATV两种典型污染物均能够激活Nrf2/Keap1信号通路，其中ASA可以通过提高抗氧化酶活性、增加还原性小分子含量来提高机体的抗氧化能力。ATV在暴露初始阶段给阿部鲻鰕鯱鱼带来氧化胁迫，但随着暴露时间增加，阿部鲻鰕鯱鱼抗氧化能力的增强逆转了这种不利影响。ATV对阿部鲻鰕鯱鱼的脂质代谢产生影响，可降低胆固醇含量，加速了脂质的分解。　　本研究结合基因转录水平、酶活响应水平以及组织结构水平探讨ASA和ATV对鱼类等水生脊椎动物的Nrf2/Keap1抗氧化解毒代谢系统的影响，为水生生态系统中非甾体抗炎药和降血脂药的风险评估提供了一些启示，为进一步揭示阿司匹林和阿托伐他汀在水生生物体内的抗氧化机制奠定基础。

关键词： 违法成本   集约化管理   禁渔   水生生物   重点水域   实施方案   视频监控   长江流域  

摘要： 长江是世界上水生生物多样性最为丰富的河流之一,也是维护我国生态安全的重要屏障。2019年年初,农业农村部等三部委联合发布了《长江流域重点水域禁捕和建立补偿制度实施方案》(以下简称《方案》),明确规定,从2020年元旦开始,分步骤推开,禁渔10年。长江禁捕涉及11万条渔船,近28万渔民。农业农村部长江流域渔政监督管理办公室相关负责人表示,非法捕捞违法成本低,建议增加工具和手段,充分利用无人机、视频监控等技术手段,推动集约化管理。那么,科技如何在禁渔及长江保护中发挥支撑作用?

关键词： 楚天都市报   中国科学院   科研人员   丹江口水库   成年男子   水生生物   博物馆   鱤鱼  

摘要： 楚天都市报10月27日讯(记者张万军):本月初,一条重达百斤、体长1.68m的巨型鱤鱼在丹江口水库内被捕获,引发社会关注。10月26日,这条巨型鱤鱼被送至中国科学院水生生物博物馆,将被科研人员制成标本,以后会面向公众展出。据悉,它将成为湖北最大的鱤鱼标本。27日上午,中科院水生生物博物馆门口,楚天都市报记者见到这条巨型鱤鱼。其体长和一个成年男子身高相近,体围与一名少年的腰差不多粗细。

关键词： 清水河   垣曲抽水蓄能电站   水生物现状  

摘要： 设置3个断面对清水河垣曲抽水蓄能电站影响段的水生生物现状进行调查,结果表明浮游植物4门8属9种;浮游动物15种;底栖生物3门9科;3个代表性断面水生生生物量分布均表现为下游最高,中游次之,上游最低。总的来说,清水河属典型的山区河流,河道中水生生物种类相对较少。鱼类1目4种为土著种,不属于地方特有、珍稀、濒危等重要鱼类,也无长距离洄游性习性。