基于2015年春季(4月)和秋季(10月)在黄河流域湟水、汾河、渭河和洛河等入干支流采集的底栖动物样品, 开展支流入干区底栖动物群落结构特征比较研究。监测结果表明, 春秋两季在各支流入干区采集到的底栖动物种属数量排序为洛河(28种)>湟水(26种)>汾河(23种)>渭河(17种); 支流入干区春秋两季优势功能摄食类群皆为牧食收集者(除洛河在秋季以刮食者为主外)。底栖动物群落的除趋势对应分析表明, 底质对底栖动物群落分布起重要作用, 水草等水生植物的存在利于底栖动物生存。进一步地, 底栖动物群落与环境因子的冗余分析表明, pH和电导率是影响底栖动物群落的关键因子。从物种组成、密度、生物量、功能摄食类群和群落与生境因子关系等方面研究了底栖动物的群落结构, 较为系统地揭示了黄河主要支流入干区的底栖动物分布特征, 研究结果可为黄河水生生物群落结构的系统性研究提供支撑。

为研究汉江中下游水体和沉积物硅藻的时空分布特征及其影响因素, 于2014年春、秋两季对汉江中下游5个监测断面的硅藻群落进行监测。基于18S rRNA Illumina Miseq高通量测序技术的鉴定结果, 共得到硅藻3纲28目49科111属160种, 其中沉积物硅藻占98.6%。物种丰度显著多于已有研究的结果, 体现了高通量测序技术在硅藻物种鉴定上的优势。水体和沉积物硅藻群落组成和优势种有显著差异, 水体中硅藻优势种为Pinnularia, Cyclotella和Nitzschia, 沉积物中硅藻优势种为Pinnularia, Nitzschia和Navicula。汉江中下游硅藻群落多样性的时空差异明显, 硅藻多样性存在空间异质性, 且沉积物硅藻比水体硅藻多样性丰富; 在季节影响方面, 表现为秋季硅藻物种多样性比春季丰富。总氮、氨氮、硝态氮和总磷等环境因素对硅藻群落组成影响较大, 因此氮磷控制对避免汉江中下游硅藻水华发生具有重要意义。

为了解长江中游宜昌至武汉段底栖动物的群落结构特征以及主要影响因素, 分别于2014年春季(4 月)和秋季(10 月)在该江段布设 4 个断面(共29个采样点)和 5 个断面(共 40 个采样点), 进行底栖动物群落监测。春季采集到底栖动物34种, 秋季采集到32种, 均是节肢动物丰度最高, 分别为 56%和 35%。春季物种丰度、密度和生物量均大于秋季, 且春、秋季生物量自上而下逐渐减小。功能摄食类群研究结果表明, 该江段底栖动物以牧食者占绝对优势, 春、秋季牧食者个体数占总个体数的比例分别为 40.25%和 59.3%。生物耐污能力统计结果表明, 该江段以中等敏感类群和耐污类群为主, 武汉断面在两个季节中均以耐污类群为主。5 种功能摄食类群以及三大门类生物现存量与 7 个环境因子的相关性分析结果表明, 春、秋季生物受环境因子的影响差异较大, 总磷、总氮和粒径是影响春季底栖动物群落结构特征的主要环境因子, 而秋季底栖动物主要受pH、溶解氧和透明度的影响。该研究从多个方面较全面地分析长江中游江段底栖动物群落特征, 为开展长江大河深层次研究提供基础性资料。

为了研究稀土元素对水生态安全的影响, 于 2014 年秋季对鄱阳湖 5 个代表性监测点的三角帆蚌及沉积物进行样品采集, 分析三角帆蚌软组织及沉积物不同提取形态稀土元素的含量。结果表明, 三角帆蚌软组织中稀土元素总量均值为 15.52 mg/kg, 轻稀土元素更易累积, 表明轻稀土元素对贝类的生物效应强于重稀土元素。沉积物样品中稀土元素总量均值为 285.22 mg/kg, 含量高于中国土壤平均值; 轻稀土元素明显富集, 重稀土元素相对亏损, 呈现较强的陆源属性。各监测点沉积物中稀土元素 4 种赋存形态的平均含量: 残渣态>可还原态>可氧化态>酸可提取态, 酸可提取态含量最低, 且空间分布差异较大, 风险评估表明其均处于无风险或低风险水平。三角帆蚌软组织中大部分稀土元素与沉积物中可氧化态和全量显著正相关, 表明三角帆蚌对沉积物中稀土元素的生物可利用性以可氧化态为主。