浙江水源地河流浮游动物多样性与环境因子的通径分析

为探明水源地河流浮游动物多样性及与水环境因子的关系, 利用浮游动物多样性参数监测水质, 2010-2014年间, 我们于每年的冬季(1月)、春季(4月)、夏季(7月)和秋季(10月), 对浙江2个水源地河流采样站(H1站和H2站)展开浮游动物种类组成、丰度和多样性指数的季节性调查, 同时测定水环境因子。结果表明, H1站和H2站浮游动物平均丰度分别为1,387.4 ind./L和873.0 ind./L, 小型浮游动物(轮虫 + 桡足类无节幼体)丰度分别占92.8% (H1站)和91.5% (H2站)。两采样站轮虫、枝角类和桡足类的优势种均为针簇多肢轮虫(Polyarthra trigla)、短尾秀体溞(Diaphanosoma brachyurum)和温剑水蚤(Thermocyclops sp.)。多元逐步回归与通径分析结果表明: 冬季氮磷比是轮虫类Shannon-Wiener多样性指数(H′)波动的限制因子, 主要通过总磷含量对轮虫类H′指数产生较大的间接正向作用; 春季氮磷比是轮虫类H′指数发展的决策因子; 秋季氮磷比可通过总氮含量对轮虫类H′指数产生较大的间接正向作用。冬季氨氮、总氮含量分别是甲壳动物体积多样性指数(Hs)的决策因子和限制因子。夏季溶解氧含量是总浮游动物物种丰富度(d)波动的限制因子, 主要通过pH值对d指数产生较大的间接正向作用, 作用机制表现为轮虫类H′指数随着夏季溶解氧含量的升高呈极显著上升(P < 0.01), 而甲壳动物Hs指数则显著下降(P < 0.05)。水源地河流环境因子与浮游动物多样性之间的相互关系为浙江水源地生态学监测提供了可能性。     

引水和疏浚工程对杭州西湖轮虫群落结构的影响

1990年、1995年和2003年观察了引水和疏浚工程支配下浅水、富营养化杭州西湖（Ⅰ-Ⅲ站）浮游轮虫的群落变化,研究内容包括种类组成和优势种演变、密度和生物量、以及生物多样性指数。西湖轮虫的第一优势种由引水前的螺形龟甲轮虫（Keratella cochelearis）,引水后演变为1990年的裂痕龟纹轮虫（Anuraeopsis fissa）和1995年的暗小异尾轮虫（Trichocerca pusilla）,疏浚工程后针簇多肢轮虫（Polyarthra trigla）上升为西湖轮虫第一优势种。不同采样站中,引水促使了Ⅰ站（进水口）轮虫优势种的演变和轮虫丰度的显著下降,并使轮虫生物量与水体叶绿素a含量之间的相关性最强（相关系数达0.7080,p〈0.01）;疏浚促使了Ⅲ站（出水口）轮虫优势种的演变和抑制了轮虫丰度的快速增加,并使轮虫生物量与水体高锰酸盐指数之间的相关性最强（相关系数0.5440,p〈0.25）。Ⅰ-Ⅲ站轮虫生物量与水体综合营养状态指数之间均有显著的正相关性。随着引入西湖水量的显著减少、疏浚工程的实施和西湖自身富营养化的推进,Ⅰ站和Ⅱ站轮虫的丰度急剧增加,生物多样性持续下降,Ⅲ站轮虫丰度增加较缓。这预示着Ⅰ站和Ⅱ站水体的富营养化进程快于Ⅲ站。     

引水对杭州西湖轮虫群落结构的影响

１９９０￣１９９１年和１９９５年对引流线塘江水后的杭州西湖轮虫的群落结构进行了调查。引水前１９８４年的轮虫密度为１６３５个／Ｌ;引水第一个五年后的１９９０￣１９９１年,轮虫密度为９４７个／Ｌ,生物量为１．２６８ｍｇ／Ｌ,多样性指数为１．７１,显著减少了轮虫的密度,但第二个五年后的１９９５年,轮虫密度又增为１４９５个／Ｌ,生物量０．９６３ｍｇ／Ｌ,多样性指数降为１．６４。引水前期和后期的方差分析结果     

浙江饮用水源地浮游动物体积多样性及水质响应

为了解浙江饮用水源地浮游动物体积多样性及对水体综合营养状态（TLIc值）的响应特征,对16个饮用水源地（H1-H8为河网型,K1-K8为水库型）展开了水质参数、浮游动物群落生物体积及其多样性指数的季节调查。结果表明,生物体积密度的季节变化以1月（0.681 mL/L）> 4月（0.443 mL/L）> 10月（0.252 mL/L）> 7月（0.229 mL/L）,各季的第一优势种分别为汤匙华哲水蚤（Sinocalanus dorrii）（1月）、晶囊轮虫（Asplanchna sp.）（4月）、粗壮温剑水蚤（Thermocyclops dybowskii）（7月）和长额象鼻溞（Bosmina longirostris）（10月）。河网浮游动物生物体积以轮虫（44.6%）和枝角类（23.4%）为主,水库则以哲水蚤（39.5%）和轮虫（29.0%）为主。夏秋季浮游动物体积多样性指数（P < 0.01）和物种多样性指数（P < 0.05）与lg（浮游动物/浮游植物生物量比率）[lg（ZB:PB）]之间均有显著的相关性,水库中仅浮游甲壳动物体积多样性指数与lg（ZB:PB）之间有极其紧密的相关性（R2=0.77）。与物种多样性指数响应环境效应相比,甲壳动物的体积多样性指数（P < 0.01）能更好地指示夏秋季河网的TLIc值,这归因于甲壳动物个体数（ind./L）转换成了生物体积密度（mL/L）过程中有效信息的放大。     

淡水排放对杭州湾湿地浮游动物群落分布的影响

于2010年4月至2011年1月对杭州湾南岸滩涂湿地5个断面(S1-S3为排水区, S4-S5为非排水区)的高潮位和中潮位分别进行浮游动物群落结构的周年调查, 共发现浮游动物38种(轮虫15种, 枝角类4种, 桡足类19种)。排水区浮游动物年平均密度88.89 ind./L, 生物量0.41 mg/L, 非排水区平均密度仅4.21 ind./L, 生物量0.10 mg/L。排水区轮虫和桡足类的第一优势种分别为萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)和汤匙华哲水蚤(Sinocalanus dorrii), 而非排水区第一优势种为中华哲水蚤(Calanus sinicus)。S2-S3断面中潮位的水体营养盐浓度、浮游动物密度和生物量均明显大于高潮位。淡水排放、潮沟径流和潮汐决定了滩涂湿地群落的时空格局, 后两者还解释了排水区中、高潮位间群落结构组成的差异。       

宁波市游览性湖泊浮游轮虫的群落结构及生物多样性

2006年10月至2007年7月,调查了宁波市东钱湖(Ⅰ、Ⅱ站)、月湖(Ⅲ、Ⅳ站)和日湖(Ⅴ、Ⅵ站)三个游览性湖泊浮游轮虫的群落结构及其生物多样性。共发现浮游轮虫21种,以月湖轮虫的密度(3287ind.·L^-1)和生物量(0.884mg·L^-1)为最高,日湖轮虫的Margalef多样性指数0.917为最高,东钱湖轮虫的群落指标均最低。东钱湖轮虫优势种为暗小异尾轮虫(Trichocerca pusilla);月湖和日湖轮虫第一优势种均为针簇多肢轮虫(Polyarthra trigla)。浮游轮虫生物多样性指数随着水体碱性环境的加剧而呈极显著地下降(r=-0.545,n=24,p<0.01),月湖和日湖的浮游轮虫生物多样性指数也随轮虫密度的增加而极显著地下降(r=-0.668,n=16,p<0.01)。     

疏浚后杭州西湖浮游动物群落的变化

2003年1-12月调查了疏浚后杭州两湖(小型、浅水、富营养化湖泊)四个采样站(Ⅰ-Ⅳ)浮游动物群落的变化。研究包括优势种组成、密度和生物量,以及浮游动物生物量与水体叶绿素a、有机物耗氧量、总氮和总磷含量之间的相关分析。疏浚后,Ⅲ-Ⅳ站原生动物第一优势种由似铃壳虫(Tintinnopsis sp.)变为筒壳虫(Tintinnidium sp.);Ⅲ-Ⅳ站轮虫第一优势种由暗小异尾轮虫(Trichocerca pusilla)变为针簇多肢轮虫(Polyarthra trigla);Ⅰ站的长额象鼻溞(Bosmina longirostris)和Ⅲ站的微型裸腹溞(Moina micrura)分别取代了长肢秀体溞(Diaphanosoma leuchtenbergianum)第一优势种的地位;桡足类中,剑水蚤优势种为粗壮温剑水蚤(Thermocyclops dybowskii),哲水蚤优势种为汤匙华哲水蚤(Sinocalanus dorrii)。疏浚后,西湖浮游动物平均密度增加了80.5%,其中原生动物密度增量贡献57.3%。平均生物量增加了49.7%,其中轮虫生物量增量贡献36.5%。西湖浮游动物生物量与水体叶绿素a、有机物耗氧量和总磷含量之间均呈垃著的正相关关系。不同采样站中,以Ⅳ站环境生态因子与浮游动物生物量之间的相关程度最高,其次为Ⅲ站、Ⅰ站和Ⅱ站,水体环境生态因子对浮游动物的影响程度与其优势利演变的体现相一致。在不同浮游动物类群中,枝角类生物量与水质生态因子之间的相关程度最高,其次为轮虫、桡足类和原生动物。     

杭州西湖藻类动态模型研究

该模型按照年度来描述西湖四类藻类(蓝藻门、绿藻门、隐藻门、硅藻门)的动态变化.结果表明,模型作出的状态变量的描述是理想的,并且对于系统强制函数改变能给予合理响应.模型还对引水量,引水或溪流的含磷量及疏竣湖泥量的改变给水体带来的变化进行了预测.       

引水和疏浚工程支配下杭州西湖浮游动物的群落变化

研究了引水和疏浚工程支配下浅水、富营养化杭州西湖浮游动物群落的长期变化,包括浮游动物的优势种类组成、密度及生物量与水环境因子的相关分析.疏浚后的2003年调查中,西湖3个采样站的定量样品中共发现69种浮游动物,其中原生动物26种,轮虫27种,枝角类和桡足类各8种.Ⅰ站浮游动物年平均生物量从1990年的0.186mg/L上升到2003年的0.705mg/L,Ⅱ站和Ⅲ站分别从0.665mg/L和0.740mg/L上升到1.399mg/L和1.195mg/L.浮游动物数量组成中原生动物和轮虫平均占99%,并占78%的生物量.在1980～2003年期间,一些优势种类如砂壳纤毛虫（Tintinnoinea）、针簇多肢轮虫（Polyarthra trigla）和长额象鼻溞（Bosmina longirostris）等显著增加了它们的丰度和优势度;暗小异尾轮虫（Trichocerca pusilla）的优势度在引水后的1990～1995年增加了,但在疏浚后的2003年下降了;而20世纪80年代的一些优势种如毛板壳虫（Coleps hirtus）、螺形龟甲轮虫（Keratella cochelearis）和短尾秀体溞（Diaphanosoma brachyurum）等在3个采样站中失去优势种地位或消失.原生动物和轮虫生物量在营养水平较高的Ⅱ～Ⅲ站明显高于营养水平较低的Ⅰ站;长肢秀体溞（Diaphanosoma leuchtenbergianum）、长额象鼻溞、颈沟基合溞（Bosminopsis deitersi）和汤匙华哲水蚤（Sinocalanus dorrii）在营养水平较低的Ⅰ站具有较大的密度和生物量,而微型裸腹溞（Moina micrura）和粗壮温剑水蚤（Thermocyclops dybowskii）则在营养水平较高的Ⅱ～Ⅲ站具有较大的密度和生物量.西湖各类浮游动物在不同湖区形成不同的分布格局主要由引水水流和水体营养状态差异造成.1990～2003年期间,在采样站变异下,浮游动物中轮虫年平均生物量与水体年平均pH值和叶绿素a含量之间分别有极显著和显著的正相关关系,与水体透明度之间有极显著的负相关关系.引水后的1995年,与轮虫生物量最密切的生态因子是叶绿素a含量,而疏浚后水体碱性环境是影响轮虫生物量最密切的生态因子.     

浙江千岛湖浮游动物群落多样性研究

1999年1～12月对浙江千岛湖浮游动物的群落结构,包括密度多样性和生物量多样性进行了 系统研究。轮虫类的多样性指数最高,并且当湖泊在一定的营养水平范围内（贫营养型向中 营养型过渡）时,轮虫的密度多样性与湖泊的营养水平呈现相同的变化趋势。以时间和空间 为参照,对千岛湖两种浮游动物多样性指数与群落因素之间进行了相关分析,得到相关关系 如下：月变化密度多样性＝-0.922+4.521×密度均匀度,n=12, r=0.872, p<0.001;生物量多样性=1.99-0.348×透明生物量,n=12, r=-0.868, p<0.01;水平变化密度多样性＝2.35+0.008×种类数, n=10, r=0.672, p<0.05;生物量多样性=2.88-1.739×生物量优势度, n=10, r=-0.826, p<0.01。