富营养水体生物修复中浮游植物的群落特征

通过对生物修复中富营养小水体浮游植物群落的分析,探讨了生物修复对浮游植物的影响以及浮游植物对环境因子改变的响应。生物修复实施后的浮游植物种类数比实施前多;浮游植物细胞数和生物量却有明显的下降;而对于Shannon Weaver多样性指数,实施后较实施前有明显的上升;生物修复过程中美丽胶网藻水华得到控制,优势种的指示性由中污变为寡污,优势度也由极度的高优势变为中低度优势,水体治理的前期阶段浮游植物群落的种类组成和结构有明显的改变;浮游植物种类数分别与正磷酸盐和氮磷比呈显著负、正相关,正磷酸盐的浓度与氮磷比的大小对水体浮游植物的种群结构变化具有重要影响。       

锦州湾浮游植物群落结构特征及其对环境变化的响应

锦州湾是我国北方污染严重的海湾,以水体的富营养化和重金属污染为特征。基于2011年8月(夏季)和2012年5月(春季)在锦州湾进行的航次调查,研究了该湾水采浮游植物的群落结构、时空分布及其对生态环境变化的响应。研究结果表明:锦州湾海域浮游植物群落主要由硅、甲藻组成,其生态类型主要为温带近岸型。春季和夏季共鉴定出浮游植物4门41属62种,硅藻在两个季节的物种数和细胞丰度上均占绝对优势,且底栖硅藻比例较高。夏季浮游植物细胞丰度平均值为41.44×103个/L,主要优势种为海链藻Thalassiosira spp.和叉角藻Cerarium furca;春季浮游植物细胞丰度平均值为13.80×103个/L,主要优势种为新月柱鞘藻Cylindrotheca closterium和中肋骨条藻Skeletonema costatum。锦州湾春季和夏季浮游植物群落组成差异明显,冗余分析(Redundancy analysis,RDA)表明硝酸盐浓度和水温分别是夏季和春季影响浮游植物群落结构的最重要环境因子。与历史资料相比,锦州湾优势种发生了显著变化,适于富营养化环境的微型浮游植物和部分耐污种在群落中占优势,表明人类活动引起的水体富营养化以及其它污染物,可能对浮游植物种类组成及分布产生了一定影响。     

大庆库里泡浮游植物群落结构及多样性研究

2012年5月—10月, 大庆库里泡浮游植物的种类组成、丰度、优势种及多样性调查研究结果表明, 库里泡共鉴定浮游植物380个分类单位(349种29变种2变型), 隶属于8门11纲22目41科104属。库里泡浮游植物群落组成主要是绿藻—硅藻型, 浮游植物种类数随季节的变化顺序为: 8月>6月>7月>5月>9月>10月。浮游植物丰度季节性变化明显, 变化范围为5.94×105—119×105 ind•L–1。浮游植物优势种不同季节间既有交叉又有演替, 优势种类大多为中营养型和中—富营养型指示种。多样性评价结果表明, 浮游动物被长期高强度捕捞后, 库里泡的浮游植物群落种类组成比较丰富, 群落结构复杂且稳定性较好, 水体处于β—中污染至轻污染水平。     

三江平原湿地同江地区水域夏季浮游植物群落结构特征

2012年6月对三江平原湿地同江地区水域浮游植物群落结构进行了初步研究。设置了13个采样点,生境类型包括大型开阔水体、小型封闭水体、湿地型水体以及河流型水体。结果在该水域发现浮游植物共计312个分类单位,包括276种33变种3变型,隶属于8门10纲21目36科92属。浮游植物细胞密度变化范围为2.68×104–2.53×106 cells·L–1。大型开阔水体种类丰富,细胞密度最大,以绿藻为优势种群;小型封闭水体中藻类的适应性强,群落结构最为复杂;湿地型水体受人为活动影响较大,发现了一些耐有机污染的种类;在河流型水体中,有一些适低温的隐藻出现并成为优势种,如啮蚀隐藻(Cryptomonas erosa)等。此外,在三江平原湿地同江地区还发现了大量β-中污染指示种类。经聚类和多维尺度分析,将不同采样点各生境水体的浮游植物群落分为4组。综合多样性指数表明,同江地区水域浮游植物群落结构较丰富且稳定性较好。     

巢湖双桥河底泥疏浚过程中浮游植物功能群分类研究

浮游植物功能群分类分析可以精确地反映水体环境变化对水生生物群落的影响。为探究巢湖双桥河底泥疏浚工程对浮游植物群落及水生生态系统的影响,对2017年6月—2018年3月双桥河底泥疏浚期间的水体理化因子、浮游植物群落结构和功能群划分开展了研究。研究发现,底泥疏浚工程能够大量削减双桥河水体中的氮、磷营养盐,但疏浚后的双桥河仍处于中-富营养状态;双桥河浮游植物群落依据其生态功能可划分为M、H1、H2、MP、S1、L_O、X2、X1、J、F、N、G、X3、C、D、Y、W1、L_M、E、T、S_N、K、P等23个功能群,绝对优势功能群为以微囊藻为主的M功能群和以硅藻为主的MP、P功能群。底泥疏浚工程对双桥河浮游植物种类的影响不大,但藻类密度和生物量在疏浚后有显著地下降,浮游植物多样性指数也有提升。将浮游植物功能群生物量与环境因子进行冗余分析(RDA)和Pearson分析发现,水环境因子变化对双桥河浮游植物功能群产生了较大影响,双桥河浮游藻类优势功能群由底泥疏浚前的M、MP、P、W1、Y类转变为底泥疏浚后的C、F、J、M、MP、P、Y类。其中,底泥疏浚工程造成的氮营养盐削减可以对双桥河浮游植物功能群产生较大影响。研究认为双桥河底泥疏浚工程在改善河流浮游植物生态功能,减轻水体污染程度上有积极的作用。     

鹤地水库浮游植物群落的结构与动态

鹤地水库位于雷州半岛北部(21°42'～22°22'N,109°54'～110°25'E),是一座中营养化的大型水库.为了研究其浮游植物群落的结构与变化特点,在水库设置5个采样点,并于2003年2、7、9、12月对其采样.鹤地水库浮游植物生物量变化为O.156～2.548 mg L~(-1),主要由蓝藻和硅藻组成.5个采样点的浮游植物生物量具有明显的季节变化,且变化趋势相同,即丰水期的生物量高于枯水期,主要是由于丰水期水温较高以及入库河水带入的营养盐.5个采样点的浮游植物生物量从主要入库河流至大坝区呈下降趋势,与磷浓度的降低直接相关.浮游植物优势种主要以热带代表性种类为主,且有明显的季节变化,枯水期主要为硅藻的根管藻(Rhizosolenia sp.)、小环藻(Cyclotella sp.)、颗粒直链藻(Melosira granulata)以及模糊直链藻(Melosira ambigua)等.丰水期为蓝藻的拟柱孢藻(Cylindrospermopsis raciborskii)、湖泊假鱼腥藻(Pseudanabaena limnetica)等,浮游植物优势种类的变化主要受磷浓度的影响.浮游植物前8个优势种的生物量占浮游植物群落生物量的850%～92%,显著低于温带地区浮游植物群落结构稳定的湖泊.     

稻虾共作水体浮游植物群落结构特征分析

为认识稻虾共作水体浮游植物群落结构特征, 于2016年4月至12月对江汉平原4处稻虾共作水体浮游植物和理化因子开展了逐月调查与分析。共鉴定出浮游植物7门124种, 其中绿藻78种、蓝藻16种、硅藻15种、裸藻3种、隐藻2种、甲藻7种、金藻3种。6—9月浮游植物的种类数、细胞密度、叶绿素a含量达到最大值, 最小值出现在12月份; 浮游植物细胞密度波动范围在1.37×105—2.93×108 cells/L, 叶绿素a含量的变化范围为0.15—208.60 μg/L。调查期间浮游植物的优势种共28种, 主要优势种有颤藻、蓝纤维藻、微囊藻、小球藻、隐藻等。浮游植物Shannon-Wiener多样性指数周年变化范围为0.64—6.3, 多样性指数最高出现在10月份, 最低出现在8月份。结果显示, 稻虾共作水体浮游植物群落结构较复杂, 细胞密度变化显示时空的一致性, 优势种组成以及优势度存在明显的空间差异(P<0.05), 稻田的浅水环境以及小龙虾的养殖行为显著影响浮游植物群落的结构。鉴于藻类作为初级生产者对于水生态环境和小龙虾健康具有重要作用, 关注种养结合水体中藻类群落的演变规律对于保障稻田种养的综合效益具有积极意义。     

三江平原湿地——虎林地区夏季浮游植物群落结构特征

对三江平原湿地虎林地区水域的浮游植物群落结构进行了初步研究。在采集区域设置10个采样点,经鉴定共有133个浮游植物分类单位,隶属于8门10纲16目27科48属。该地区浮游植物群落组成以硅藻门(Bacillariophyta)、绿藻门(Chlorophyta)为主。各采样点浮游植物种类组成及细胞密度差异显著,采样点Ⅸ的浮游植物种类最丰富,采样点Ⅱ的浮游植物细胞密度最大。在三江平原湿地虎林地区发现了大量的β-中污指示种,经聚类和多维尺度分析评价,初步推断三江平原湿地虎林地区水域受到一定污染,呈中营养状态。     

松花江哈尔滨段浮游植物群落格局及其与环境因子的相关性

松花江是黑龙江在我国境内的最大支流,流经吉林、黑龙江两省。松花江哈尔滨段是哈尔滨市工农业生产与生活用水的重要水资源,近年来由于人类活动的频繁影响,水体质量有所下降。鉴于此,于2018年春、夏、秋三季(4月、8月和10月),在松花江哈尔滨段设置14个采样点,对电导率、总氮和总磷等理化指标进行测定,同时对其浮游植物群落结构及环境因子相关性进行研究。利用群落相似性分析(ANOSIM)探讨浮游植物群落时空分布差异;通过SIMPER分析筛选出影响群落时空格局的关键物种。基于优势种和10项理化指标的冗余分析(RDA)揭示了浮游植物群落生态分布特征并对关键影响因子进行识别。研究结果表明,调查期间共鉴定浮游植物136种,其中优势种15种,群落结构主要以硅藻门和绿藻门的物种构成。松花江哈尔滨段浮游植物群落结构与过去10余年间相比较为稳定。ANOSIM和SIMPER分析表明,季节变化和人为活动干扰对浮游植物群落时空格局具有一定驱动作用,蓝藻门物种的空间分布活动干扰影响明显。RDA分析表明,浮游植物分布特征与水环境时空异质性关系密切,驱动松花江哈尔滨段浮游植物群落时空分布的主要水环境因子为电导率、总磷、浊度和pH。     

营养盐加富和鱼类添加对浮游植物群落演替和多样性的影响

浮游植物是水体生态系统敞水区最重要的初级生产者,其组成与多样性反映了群落的结构类型和存在状态。通过围隔实验,模拟水库春季发生的营养盐加富和鱼类放养的干扰,分析在这两种干扰下的浮游植物群落演替过程中优势种和稀有种的变化,并通过以丰度与生物量为变量的香农和辛普森多样性指数的计算,分析浮游植物群落演替过程中的多样性变化特征。结果表明,营养盐加富干扰下的浮游植物群落的优势种变化和演替更为明显,营养盐加富与鱼类添加对浮游植物群落多样性变化的影响符合中度干扰理论。在优势种优势度变化较大的浮游植物群落演替过程中,多样性指数与浮游植物生物量有较高的负相关性。在浮游植物群落演替过程中,香农和辛普森多样性指数的变化趋势基本一致,采用丰度与生物量为变量的两种多样性指数的计算结果对实验系统中浮游植物群落多样性的分析结果没有明显的影响。     

博斯腾湖浮游植物群落结构特征及其影响因子分析

2011年对博斯腾湖大湖区17个采样站位的浮游植物及水体主要理化因子进行了4次系统调查。结果表明, 在17个站位共鉴定出浮游植物127种（属）, 其中优势种（属）9种。浮游植物群落全年均以硅藻为主导, 冬、春季节, 浮游植物组成呈硅藻-甲藻型, 优势类群主要为贫-中营养型浮游藻类, 到夏、秋季节逐渐形成硅藻-绿藻型, 以富营养型的浮游藻类为优势类群。浮游植物总平均生物量为（2.512.95） mg/L, 生物量季节变动显著, 峰值出现在夏季, 冬季最低。基于Canoco的多变量分析表明: 环境变量共解释了浮游植物群落总变异的54.5%, 水温是影响浮游植物分布最重要的环境因子, 其次为枝角类丰度。水中氮含量是影响浮游植物丰度的主要因子, 同时浮游植物对水体有机物含量也有较大的影响。       

嘉兴石臼漾湿地冬季浮游植物群落结构特征

2010年冬季对嘉兴石臼漾饮用水水源人工湿地水体的浮游植物群落结构进行了调查,以探索湿地净化措施对浮游植物群落结构的影响.结果表明:在石臼漾湿地共发现浮游植物77种,隶属7门39属,其中硅藻门最多,为14属33种;优势种有变异直链藻、梅尼小环藻、菱形藻、色球藻、针晶蓝纤维藻、四尾栅藻、小型黄丝藻等,梅尼小环藻优势度最大,为0.144.石臼漾湿地冬季浮游植物平均密度为1.28×106 cell·L-1;出水口密度最低,为6.80×105cell·L-1,并且出水口蓝藻细胞的密度仅为进水口的14.9％(P＜0.05).各采样点Shannon多样性指数为0.94 ～1.27.经聚类和多维尺度分析,石臼漾湿地冬季浮游植物群落可分为根孔沿岸带群落、根孔植物床流水型群落(2种)、深度净化湖区静水型群落和湿地源水群落五大类;各采样点生态环境及水体流速的不同是五类群落产生的主要影响因素.     

广西溢油海域的浮游植物跟踪监测与比对分析

针对广西涠洲岛海域的突发溢油事件,于2008年9月下旬进行了溢油海域浮游植物跟踪监测,并与历史资料比对,探讨溢油对浮游植物群落的影响。调查中,共记录4门106种,硅藻92种,甲藻12种,蓝藻1种,着色鞭毛藻1种,主要优势种为旋链角毛藻(Chaetoceros curvisetus)、菱形海线藻(Thalassionema nitzschioides)和洛氏角毛藻(Chaetoceros lorenzianus)。浮游植物种类多,站间差异小,分布均匀。浮游植物细胞密度高,平均2 645.32×10⁴cells·m^-3,密集中心位于涠洲岛西北部海域。优势种密度分布与浮游植物细胞密度分布态势基本一致。多样性指数(H')和均匀度(J')均较高,群落结构稳定。与国家海洋局同期调查资料及相关文献报道比对,表明溢油海域浮游植物种类组成无较大变化,细胞密度有较小降幅,密集中心不同,优势种变更明显,群落结构稳定,应重视溢油应急反应的迫切性。     

井冈山地区莲鱼复合种养模式效益评价

为研究莲鱼复合种养生态系统中的浮游植物群落特征, 及该养殖模式的经济和生态效益, 2019年春季至秋季, 对江西井冈山地区莲鱼种养、莲单种和鱼单养3种种养模式的水质及浮游生物开展了季节调查, 结合当地生产经营, 分析了不同种养模式的经济效益及生态足迹。研究表明, (1)共鉴定出浮游植物7门103种,其中绿藻56种, 蓝藻21种, 硅藻16种, 裸藻3种, 隐藻4种, 金藻2种, 黄藻1种。复合种养模式水体的水质均处于轻污染-无污染状态, 优于单种和单养模式, 且优势种存在季节性差异。(2)冗余分析表明, 水温和溶解氧是影响莲鱼复合种养生态系统浮游植物群落结构的关键环境因子, 总磷(鱼单养模式的主要影响因子)和硝酸氮(莲单养模式的主要影响因子)并不是影响该复合种养模式中浮游植物群落的主要环境因子。(3)莲鱼复合种养经济效益为25200元/公顷, 介于鱼单养和莲单种模式之间, 但其产生每万元利润的生态足迹最低, 为4.48 hm2, 是鱼单养模式的80.9%, 莲单种的33.2%。江西井冈山地区的莲鱼复合种养模式是一种高效益、低生态负荷的综合种养模式, 适宜在当地大面积推广。     

安徽沱湖夏季浮游植物群落结构特征与环境因子关系

为了揭示沱湖浮游植物群落结构特征及其与水环境因子的关系,于2016年7月(夏季),对沱湖流域上游至下游11个采样点浮游植物种类组成、细胞丰度、生物量等进行调查研究。结果显示,沱湖共有浮游植物96种(含变种),隶属8门48属,其中绿藻门(Chlorophyta)和硅藻门(Bacillariophyta)种类最多,绿藻门有23属39种,占总种数的40.63%,硅藻门有7属20种,占总种数的20.83%;其次为裸藻门(Euglenophyta),有5属17种,占总种数的17.71%,蓝藻门(Cyanophyta) 8属14种,占14.58%;甲藻门(Pyrrophyta) 2属2种,隐藻门(Cryptophyta) 1属2种,各占总种数的2.08%,黄藻门(Xanthophyta)与金藻门(Chrysophyta)均有1属1种,均占总种数的1.04%。绿藻和硅藻类物种在沱湖浮游植物群落结构中处于优势地位,沱湖夏季浮游植物种类组成表现为绿藻-硅藻型。沱湖夏季浮游植物细胞丰度与生物量从上游到下游呈逐渐增加趋势,细胞丰度与生物量平均值分别为4.022×106cells/L与3.046 mg/L,蓝藻门和绿藻门类群为沱湖浮游植物细胞丰度主体,硅藻门和裸藻门类群为沱湖浮游植物生物量的主体;上游浮游植物多样性指数与均匀度指数均略高于下游采样点,沱湖水质呈β中污型-无污染型,上游水质优于下游水质。浮游植物群落结构与水环境因子的典型对应分析(CCA)结果表明,电导率、透明度、水深及pH值等环境因子与沱湖夏季浮游植物群落结构有较强的相关性。     

A comparative study of the impact of species composition on a freshwater phytoplankton community using two contrasting biotic indices

Biodiversity index based on species richness and evenness has been a frequently used measure to describe phytoplankton community composition and the impact of water pollution on biotic components, despite it could not reflect clearly the impact of a particular species on the structure and function of phytoplankton community. On the contrary, an index based on the niche theory has been developed and used to elucidate the changes of phytoplankton community with the alteration of species composition under various levels of water quality. Through comparison on the Shannon–Wiener biodiversity index (H′) and the community pollution value (CPV), this paper depicted the algal species composition change along the gradation of water quality and quantified the impact of species composition on the structure and function of a freshwater phytoplankton community in four urban lakes in central China. This study found that not only CPV could indicate water pollution status but also the fluctuation of CPV along water pollution gradient could show the influence of dominant species composition on community function. The comparison between Shannon–Wiener biodiversity index and CPV shows that the presence of dominant species sustains the stability and the succession of phytoplankton community under the changing water environments. The results of this study indicate that the combination of biodiversity index and CPV can provide a systematic way to understand biotic interactions and species responses to altered habitats at the community level. Most importantly, these indicators will provide valuable information for lake management and restoration practices.     

上海崇明岛明珠湖浮游植物群落结构

2007年1月至12月对崇明岛明珠湖的浮游植物群落结构和物种多样性的周年动态进行了初步研究.共发现浮游植物120种, 隶属于8门63属.优势种包括小席藻、微小平裂藻、旋折平裂藻、不定微囊藻和肘状针杆藻.浮游植物的年平均丰度和年平均生物量分别为5361.57×10⁴ cell·L^-1和7.68 mg·L^-1.浮游植物现存量各月间差异极显著(P<0.01),在7月达到最高峰值, 但各站点间差异不显著.浮游植物的Shannon多样性指数和Margalef指数夏秋季低, 冬春季高.生物学评价显示,明珠湖冬春两季的水质要优于夏秋两季, 且目前正处于中富营养阶段, 水体为α-中污型.典范相关分析结果表明, 影响明珠湖浮游植物群落结构的主要因子依次为温度、总磷和总氮.     

胶州湾浮游植物水华期群落结构特征

根据2001年8月对胶州湾海域进行的为期2d的大面积调查资料,对浮游植物的群落结构进行了初步研究,结果表明,浮游植物群落主要由沿岸暖水性种类组成,以硅藻为主,共34种;还有少量的甲藻7种和绿藻1种,湾中央水域出现的物种数最多,为37种;湾边缘最少,仅出现10种,细胞数量的密集区出现在湾东部边缘水域,最高值为6．96×10⁸个cell·m^-3;低值区出现在湾口,最低值仅为3．18×10⁶个cell·m^-3调查期间浮游植物的物种多样性及其均匀度的最低值均出现在湾东部边缘水域;高值区出现在湾口和湾中央水域,胶州湾海域水团运动和水体富营养化程度是影响浮游植物群落分布的主要环境因素。