湖南大通湖大型底栖动物群落结构特征与水质评价

大通湖是湖南省内最大的淡水养殖湖。为了解大通湖大型底栖动物的群落结构特征和环境质量状况, 于2019年6月在大通湖水域设置15个站位进行现场调查, 对底栖动物的种类组成、多样性以及群落结构进行分析, 并利用Shannon-Wiener多样性指数(H')、生物指数(BI)和Goodnight-Whitley指数(IGW)对大通湖水质状况进行评价。本次调查共鉴定出大型底栖动物3门5纲32种, 其中软体动物优势种为铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa), 节肢动物优势种为孤雌拟长跗摇蚊(Paratanytarsus grimmii), 环节动物优势种为瑞士水丝蚓(Limnodrilus helveticus)、克拉泊水丝蚓(Limnodrilus claparedianus)、霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)和前囊管水蚓(Aulodrilus prothecatus)。各调查站位Shannon-Wiener物种多样性指数(H')、Pielou均匀度指数(J')、丰富度指数(d)范围分别为1.51—3.62、0.58—0.94、0.63—2.30。与1997年及2008—2009年的历史数据相比, 软体动物种类、丰度和生物量均有所下降, 软体动物优势种群呈现由双壳类向腹足类演替的趋势。生物指数(BI)及IGW指数均显示大通湖大部分站位处于中污染—重污染状态, 部分站位为轻污染, 而Shannon-Wiener多样性指数(H')显示大部分站位为轻污染。     

湖南省大通湖百余年环境演化历史及营养物基准的建立

科学有效地治理退化湖泊需要知晓湖泊的演化历史, 并设立合理的参照目标(即环境基准)来及时评判治理效果。湖南省大通湖位于经济发达的长江中下游地区, 发挥着重要的湖泊水生态系统服务功能。在强烈的人类活动干扰下, 该湖近年来生态系统退化严重, 但其水环境演变的历史缺少详细的记录。研究对大通湖沉积钻孔的年代、烧失量、化学元素、沉积物总磷(TP)和沉积硅藻等沉积指标进行了分析, 重建了大通湖百余年来的环境变化历史。结果表明: 在人类干扰加强和气候变化的共同作用下, 大通湖生态系统及环境发生了显著的变化, 硅藻群落由中营养属种Aulacoseira granulata占优过渡到以富营养浮游类型Stephanodiscus hantzschii、S. minutulus占优的过程, 揭示了该湖自1980s以来显著的富营养化过程; 对应的, 其他沉积指标亦发生了显著的变化。冗余分析揭示出沉积物总磷(TP)和铅(Pb)含量是影响湖泊环境演化的2个显著变量, 这表明工农业发展带来的营养和重金属输入对大通湖环境演化影响巨大。利用区域-总磷转换函数重建了大通湖过去百余年湖水总磷变化历史, 选择1850s人类活动相对较弱时期的湖水总磷(50—60 μg/L)及沉积物磷的浓度(600 mg/kg)值作为该湖的基准环境, 为湖泊的富营养化治理提供修复目标。