摘要: 研究于2023年枯水期和丰水期对汉江中下游进行野外调查,结合长江干流武汉段历史数据,比较不同时期不同栖息生境大型底栖动物的群落组成,探究其对纵向连通性的响应,并分析影响因素。共记录大型底栖动物132属种,从汉江中下游至干流武汉段,种类数和密度整体呈下降趋势,在汇流区略有回升。湖泊区和过渡区具有较高的种类数和现存量,干流区最低。群落结构对纵向连通性的响应呈抛物线趋势,丰水期总种类数和Shannon-Wiener多样性指数在中等连通性水平(0.95—0.97)下达到最高。湖泊区和汇流区的群落相似度最高,干流和其他生境存在差异(P<0.05)。丰水期(P=0.025)各生境间群落组成差异大于枯水期(P=0.038),枯、丰水期之间存在极显著差异(P=0.001),季节变化(P=0.001)大于栖息生境变化(P=0.015)。枯水期水温与溶氧主导群落分布,丰水期则受透明度和纵向连通性调控。研究表明,梯级开发通过改变纵向连通性和水文情势重塑了大型底栖动物的群落,而汇流区作为生态过渡带对维持区域生物多样性具有重要作用。

摘要: 作为光合生物,微藻在有毒金属净化方面表现出巨大的应用潜力。文章系统梳理了微藻应对有毒金属的吸附与转化机制,分析了影响微藻生物吸附效率的关键环境因素,如有毒金属离子环境浓度、pH及温度等。此外,文章评估了微藻在不同生长阶段对有毒金属污染净化能力的差异,揭示了其在净化过程中的动态特性及潜在优化策略。在此基础上,文章深入探讨了微藻作为生物吸附剂的可持续性和再生性,强调了其在环境友好型净化技术中的应用潜力。最后,文章展望了微藻在有毒金属净化领域所面临的挑战,包括净化效率提升、实际应用的技术瓶颈以及生态风险控制,为相关领域的深入研究提供了理论依据和技术基础。

摘要: 为减缓水电站运行对坝下河流鱼类繁殖的不利影响、充分发挥水库的生态效益,自2017年起开展了溪洛渡-向家坝联合生态调度。研究基于2017—2022年长江上游江津江段早期资源调查数据,评估梯级水库联合生态调度对坝下江段四大家鱼自然繁殖效果,并识别影响四大家鱼自然繁殖的关键水文指标。结果表明,2017—2022年江津江段四大家鱼鱼卵径流总量为0.42亿—4.01亿粒,总体呈波动变化趋势,其中2022年最高（约4.01亿粒）; 6年间共观察到25次产卵高峰期,主要集中在6月上旬至7月上旬。生态调度期间,四大家鱼鱼卵径流量为0.001亿—1.088亿粒,占当年总卵径流量的0.06%—34.47%,其中2022年超过30%, 2018年超过10%。从生态调度效果来看,与生态调度相吻合的繁殖高峰期占总繁殖高峰期的16%,表明生态调度有效促进坝下江津江段四大家鱼自然繁殖活动。水文需求分析结果表明,江津江段适宜四大家鱼产卵流量为6000—15000 m³/s,适宜水温为21—23℃。产卵量与水文指标相关性分析显示,四大家鱼产卵量与洪峰流量、流量涨幅及流量增长率具有显著正相关（P<0.05）。根据四大家鱼早期资源调查结果,建议在5月中下旬及6月上旬开展2—3次生态调度,并保持江津江段涨水持续时间维持3d以上且流量日增长率维持在900 m³/s以上,有利于促进江津江段四大家鱼大规模繁殖。研究成果可为金沙江梯级水库调度方案制定提供科学依据。

摘要: 为探讨升温和营养盐限的交互作用对硅藻的影响,研究以海洋模式硅藻——三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)为研究材料,测定了不同温度和营养盐浓度条件下藻细胞的生长、生理指标及营养盐限制标记基因的表达情况。结果显示,升温会加剧氮、磷营养盐缺乏对藻细胞生长的影响,而减轻铁限制效应。基因转录表达差异进一步验证了升温与大量元素(氮、磷)及微量元素(铁)限制效应交互作用的区别。研究结果揭示了海洋硅藻对升温与营养盐限制交互作用的生理响应并非一致,在全球变暖背景下,升温可能会加强海洋硅藻的氮、磷限制,但减轻海洋硅藻的铁限制,从而影响不同海域初级生产力的变化趋势。

摘要: 作物湿地是一种融合人工湿地与农业生产的复合生态系统,通过充分利用湿地的水文特性和生物净化功能,在污水处理与作物生长之间实现了优化平衡,从而缓解传统农业对生态环境的压力,推动农业与环境的可持续发展。研究系统分析了相关文献,对作物湿地的植被类型、设计方式及污染物去除效率进行了深入探讨。结果显示,水稻是作物湿地中最常见的植物,而湿地类型主要采用表面流(51.90%)、水平流(33.30%)和浮岛(11.10%)设计,垂直流的应用较少(3.70%)。作物湿地在水质净化、养分回收、综合农业等方面展现出多重功能,更适用于低浓度污水的处理,其处理性能与传统表面流相当。尤其在营养元素回收利用和农业综合发展方面,作物湿地具有更显著的优势。未来研究应进一步优化作物湿地的设计与管理,重点关注病原微生物、新污染物和重金属等潜在风险,确保食品安全和环境健康,从而更好地实现农业与生态系统的协调发展。

摘要: 为探究长链酰基辅酶A合成酶(ACSL)基因家族在青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)盐碱适应中的作用,研究基于裸鲤全基因组数据对ACSL家族进行了系统鉴定,并分析了盐碱胁迫(盐度16.67‰,碱度32 mmol/L)条件下ACSL家族的组织特异表达模式。结果显示,青海湖裸鲤ACSL基因家族包含9个成员(ACSL1a、ACSL1b、ACSL2、ACSL3a、ACSL3b、ACSL4a、ACSL4b、ACSL5、ACSL6),分别编码640—834个氨基酸。Motif和结构域分析表明,除ACSL3a(缺失motif6、motif10)和ACSL3b(缺失motif10)外,其余成员均拥有10个motif。9个ACSL基因分布于9条染色体(Chr8、13、15、40、41、48、64、82、87)。所有ACSL蛋白均为亲水性蛋白,其中ACSL4b产物为酸性蛋白质,其余均为碱性蛋白质。除ACSL2和ACSL3a外,其余均为稳定蛋白。亚细胞定位预测结果显示, ACSL2定位于细胞质, ACSL3a、ACSL3b、ACSL4a、ACSL4b定位于过氧化物酶体,其余均定位于细胞膜。qRT-PCR结果显示, ACSL基因家族成员表现出不同的组织分布模式, ACSL3b、ACSL4b和ACSL5在肾脏中高表达, ACSL3a、ACSL4a和ACSL5在肠道中高表达。在盐碱胁迫后, ACSL2、ACSL3a、ACSL6在鳃组织中显著上调, ACSL1a、ACSL2、ACSL3a、ACSL5在肾脏组织中显著上调, ACSL3b、ACSL6在肠道组织中表达显著上调。研究揭示了青海湖裸鲤ACSL基因家族在盐碱胁迫下通过脂代谢供能、维持渗透平衡及免疫调控的多种生理功能。

摘要: 淡水蓝藻水华在全球范围内广泛发生,磷是限制蓝藻生长繁殖的关键元素之一,水体富营养化被认为是引发蓝藻大量增殖的主要原因。然而,在极低的磷环境下,蓝藻仍可维持较高的生物量,其可能的内在机制为,蓝藻能以非磷脂替代磷脂,减少藻细胞这一重要磷的组分,降低藻细胞对磷的需求,进而克服低磷胁迫,取得竞争优势甚至形成水华。文章综述了典型水华蓝藻在磷胁迫条件下如何调控脂质代谢,利用硫脂(如硫代异鼠李糖甘油二酯, SQDG)和糖脂(如单半乳糖甘油二酯, MGDG,双半乳糖甘油二酯, DGDG)替代磷脂[如磷脂酰甘油(PG)等]响应低磷胁迫的策略,着重探讨了这一机制的生态学意义。文章从新的视角揭示了水华蓝藻的低磷响应策略,探讨了驱动蓝藻水华发生的机制,从而为其控制提供了新的思路,在现有蓝藻水华防控方法主要基于控制高营养盐理论的背景下显得尤为重要。

摘要: 三峡水库自2003年蓄水以来,支流水华问题成为备受关注的主要生态环境问题。文章综述了三峡水库蓄水运行二十年来浮游植物群落演替规律及支流水华的研究进展,确认蓄水后三峡水库支流浮游植物群落以蓝藻、绿藻、硅藻为主;群落演替显示显著的空间差异和季节特征;水华优势种类包括隐藻、甲藻、硅藻、绿藻和蓝藻等,优势种类随水库蓄水运行阶段而改变,当前的主要优势种类为蓝藻和硅藻,微囊藻、假鱼腥藻、小环藻等水华类型多见;支流水华主要发生在春夏季,消落期和汛期是水华高发期;重庆库区水华频次高于湖北库区, 2015年后水华发生频次呈下降趋势;水动力、温度和营养盐是影响水华生消的主要因子;针对三峡支流水华研发的物理、化学、生物等防控技术,在水华防控中发挥了重要作用。鉴于支流水华对三峡生态环境的严重威胁,未来需要在智能监测预警、高效防控技术等方面开展深入研究,以保障三峡水库生态环境安全及其可持续利用。