基于功能类群分析呼兰河口湿地浮游植物群落结构特征

浮游植物对水环境条件变化敏感,其群落演替特征被广泛应用于指示水环境变化。基于3种浮游植物功能类群方法,对呼兰河口湿地浮游植物群落结构进行研究。于2018年春季（4、5月）、夏季（6、7、8月）和秋季（9、10月）三季,在呼兰河口湿地共设置11个采样点,通过ASNOSIM和SIMPER分析探索FG、MFG和MBFG功能类群的演替特征,基于RDA分析阐述功能类群对环境因子的响应模式。研究期间共鉴定浮游植物243个分类单位,隶属于7门9纲18目32科75属;其种类组成主要以绿藻门（46.09%）、裸藻门（19.34%）和硅藻门（18.52%）为主。共划分FG功能类群25个,MFG功能类群20个,MBFG功能类群6个;ANOSIM分析表明不同季节之间FG和MFG功能类群结构差异显著;SIMPER分析表明S1/Lo/W1/P/J/Y、9b/5a/11b/6a/2c/2d/1c和Ⅲ/Ⅰ类群是影响不同季节之间功能类群变化的主要类群;RDA分析表明,FG、MFG和MBFG功能类群的演替受多种环境因素共同影响,其中pH、BOD₅、Tur.和COD_Mn与功能类群演替关系密切。相较于MBFG功能类群,FG和MFG功能类群能更好的响应呼兰河口湿地水环境的空间异质性。     

淡水浮游植物功能类群分类法的提出、发展及应用

浮游植物分类方法是揭示浮游植物群落演替规律、开展淡水生态研究的工作基础和重要工具.林氏分类法和分子鉴定法在生态学应用上存在的不足促进了浮游植物功能类群分类法的发展.功能类群分类法是一种以浮游植物个体生态学为依据的生态分类法.本文概述了浮游植物功能类群(functional group,FG)、生态功能类群(morpho-functional group,MFG)和形态功能类群(morphology-based functional group,MBFG)等浮游植物分类方法的理论基础和分类依据,分析比较了这3种分类方法的优势与不足,认为FG是目前应用于水生生态学研究和水环境生物评价中相对适用的浮游植物分类方法.介绍了功能类群分类法在国内外淡水浮游植物生态学研究中的应用现状,简述了以FG为基础提出的Q指数法和Q-R指数法两种水质评价法的评价标准及存在的不足.
     

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。     

广东省韶关市3座大中型饮用水水库浮游植物功能类群特征

于2011年1-12月调查分析了韶关市南水水库、瀑布水库和花山水库3座大中型饮用水库的富营养化状况、浮游植物功能类群和优势功能类群的演替特点。结果表明: 南水水库为贫营养型水库, 全年以适应低营养盐环境的Lo和A等功能类群占优势, 枯丰两期浮游植物功能类群变化不明显, 全年低浓度的氮、磷营养盐是水库浮游植物功能类群的重要影响因子; 瀑布水库和花山水库为中营养型水库, 虽然枯、丰两期Lo和A等功能类群占优势, 但在丰水期, 适应富营养环境的X1、MP和J等功能类群也占优势, 浮游植物功能类群动态变化相对明显, 枯、丰两期氮磷营养盐浓度差异、水体稳定性和透明度变化是其动态变化的重要影响因子。     

海南省典型水库浮游植物功能类群的结构特征与水质评价

为了解海南省主要供水水库浮游植物群落结构特征,于2006年12月、2007年5月、2011年8月和12月对海南省五座典型水库进行浮游植物采样调查。共检测出浮游植物158种,以绿藻、蓝藻和硅藻为主;共鉴定出26个不同的功能类群,其中优势功能类群有7个,分别是以硅藻为代表种的C和P;以蓝藻为主要代表种的S₁和K;以绿藻为主要代表种的J和F;以及以甲藻为主要代表种类的Lo。适应混合水体环境的功能类群有P、S₁和F,适应较高营养水平水体环境的功能类群有K、J和C,以及大中型水体中广泛分布的功能类群Lo。浮游植物功能类群结构组成具有明显的季节性,在枯水期浮游植物主要以C、P和S1功能类群为优势。浮游植物功能类群Q指数指出赤田水库和松涛水库丰水期为贫营养状态,枯水期为中营养状态;石碌水库全年均处于中营养状态;永庄水库和万宁水库是丰水期为富营养状态,枯水期为中营养状态。     

贵州山区新建水库浮游植物群落结构特征

对贵州山区新建水库的浮游植物群落结构特征进行研究,有利于了解同类水库的浮游植物群落演替趋势,还可以评估水华发生的潜在风险,为管理部门提供参考。贵州省六盘水市的观音岩水库和万营水库,分别为2018年和2017年建成蓄水的新建水库,文章以实地调查为基础对两座水库的浮游植物群落结构特征及其与环境因子关系进行了研究。2018年11月至2019年10月间的季度调查显示,两座水库分别检出32种和28种浮游植物,优势种均以硅藻和绿藻为主,藻类平均密度分别为3.46×10⁶和4.79×10⁶ cells/L。RDA分析结果显示,观音岩水库和万营水库浮游植物群落的主要驱动因子相同,均为水温(WT)、总磷(TP)和水体透明度(SD)。总体来说,新建水库在运行初期出现藻类暴发的风险较低,在后续管理中,应着重关注浮游植物密度受温度、外源营养及季节变化的影响。     

金河湾城市湿地浮游植物功能类群演替及驱动因子

于2015年春(5月)、夏(8月)、秋(10月)三季,在金河湾湿地4类水体共设置12个采样点对浮游植物功能类群演替及与水环境变量关系进行分析。研究期间共鉴定浮游植物376个种,隶属于8门10纲19目19科101属。浮游植物种类组成主要以硅藻门(39.62%)和绿藻门(35.64%)为主,其次裸藻门(10.11%)和蓝藻门(9.84%)的藻类所占比例较高,甲藻门、隐藻门、金藻门和黄藻门所占比例较低。调查期间金河湾湿地浮游植物细胞丰度季节间差异显著(P0.05),整体上呈现夏季秋季春季的规律。春、夏、秋三季共划分20个不同的功能类群,双因素方差分析(Two-way ANOVA)和单因子交叉相似性检验(One-way ANOSIM)表明:代表性功能类群在季节间演替明显(P0.05),群落构成差异显著(P0.01)。SIMPER分析指出,S2/H1/B/D/Lo/X1/MP是引起金河湾湿地各季节之间浮游植物群落结构差异的主要贡献类群。通过代表性功能类群和10个水环境变量的典范对应分析(CCA)探索环境变量与功能类群演替的关系。经分析,总氮(TN)是驱动金河湾湿地浮游植物功能类群演替的主要环境变量,电导率(SpCond)、pH与功能类群演替密切相关。     

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。     

仙女湖及入湖河流浮游植物功能类群与环境因子的相互关系

文章分析了仙女湖及入湖河流浮游植物群落结构和功能类群的时空分布特征, 探讨了影响其时空分布规律的关键环境因子。调查期间共鉴定表层水体中浮游植物82种(属), 包括蓝藻15种(属), 绿藻33种(属), 硅藻23种(属), 甲藻3种(属), 裸藻5种(属), 隐藻2种(属), 金藻1种(属)。各季节平均密度和生物量分别在7.95×106—2.19×109 cells/L和10.52—792.91 mg/L变化。群落功能类群的结果表明, 冬、春河流生境中具硅质结构的无鞭毛个体浮游植物(硅藻门)占据主导地位(Ⅵ功能群), 而湖区生境中具鞭毛、中等到大型的单细胞或群体浮游植物(如隐藻和甲藻)具有明显优势(Ⅴ功能群); 而夏秋季节不同生境中虽然Ⅵ型浮游植物数量仍然相对较高, 但是具伪空胞的、较大表面积/体积比的丝状个体浮游植物(Ⅲ型)以及具胶质鞘、小的表面积/体积比的群体类的浮游植物(如蓝藻, Ⅶ功能群)在某些河流和湖泊生境中的比重有显著增长。功能类群与环境因子的相关分析表明: 冬、春季Ⅴ与Ⅵ功能群浮游植物生物量主要受到总氮和总磷水平影响; 而夏、秋季节Ⅲ与Ⅶ功能群浮游植物受到水温、浊度、总氮和总磷水平的多重影响。     

太湖水库蓄水前后浮游植物群落结构特征

为了解太湖水库蓄水前和蓄水后浮游植物群落结构特征以及水质状况, 分别于蓄水前(2014年6月)和蓄水后(2019年3月)进行水样采集, 分析浮游植物群落结构特征和水质状况, 并对浮游植物进行功能群划分。结果表明: ①太湖水库蓄水前共检测出浮游植物1门21种, 其中所有种类均属于硅藻门; 蓄水后共检测出浮游植物4门25种。蓄水前呈现河流型特征, 蓄水后呈现河流型和水库型双重特征。②太湖水库蓄水前共归类出5个功能类群, 分别为D、LO、MP、P、X3; 蓄水后共归类出8个功能类群, 分别为D、J、LO、MP、P、T、X1、X3。浮游植物功能群演替明显: 蓄水前MP+P+D→蓄水后P。③通过RDA分析得出, 太湖水库蓄水前水温(WT)、溶解氧(DO)和化学需氧量(CODCr)是影响浮游植物分布的主要环境因子; 蓄水后总氮(TN)、硝态氮(NO3--N)、悬浮物(SS)、透明度(SD)是主要环境因子。多样性指数和综合营养状态指数表明蓄水前和蓄水后太湖水库均处于中营养, 水库建坝蓄水后水质变差, 并对下游产生不利影响。      

盐湖微微型浮游植物多样性研究进展

盐湖在地球表层分布较广,中国是世界上盐湖分布稠密的国家。尽管盐湖生态环境极端恶劣,但它们依然是陆地特别是高原生态系统中十分重要的组成部分。微微型浮游植物(Picophytoplankton)通常是指粒径在0.2—3μm之间的光合自养型浮游生物,在这一生态类群中既有原核生物也有真核生物。微微型浮游植物不仅是海洋生态系统中生物量和生产力的最重要贡献者,也是盐湖生态系统最重要的组成部分。最近的调查数据显示,在东非Bogoria和Nakuru苏打盐湖中微微型浮游植物的生产力占整个浮游植物生产力的53%—68%。迄今为止,对盐湖微微型浮游植物多样性的研究多集中于盐田(Solar salterns)、盐池(Saline ponds)以及碱湖(Soda lakes)等超盐水体中;超盐盐湖中最常见的微微型浮游植物主要是蓝细菌(Cyanobacteria)类群,包括席蓝细菌属(Phormidium)、节旋藻属(Arthrospira)和隐杆藻属(Aphanothece)。分子生物学的研究显示,低碱浅水盐湖中微微型浮游植物具有丰富的多样性,主要类群是微微型原核浮游植物,还有部分种类与真核藻类质体序列高度相似。盐湖生态系统中微微型浮游植物群落结构演替变化的研究已经逐渐引起更多研究者的关注。已有的研究资料显示,水体矿化度是影响微微型浮游植物平面分布及群落结构组成的重要因子;光照、营养成分和温度等也会影响盐湖水体中微微型浮游植物平面分布及群落结构组成。综述了国内外对不同类型盐湖生态系统中微微型浮游植物多样性研究的概况,探讨了不同地理区域各种盐湖中微微型浮游植物群落结构的演替变化,并就我国未来加强盐湖中微微型浮游植物多样性构成、分布与变动及驱动变化的因子等研究提出了建议。     

太湖金墅湾水源地浮游植物群落结构及其与环境因子的关系

利用典范相关分析方法(CCA),对太湖金墅湾水源地水体浮游植物群落结构及其与环境因子之间的关系进行了研究.共鉴定浮游植物7门58属,群落组成以蓝藻、硅藻和绿藻为主;夏季浮游植物的种类和数量均较多,平均密度为250×104ind.L-1,略高于春季(238×104ind.L-1).春、夏2季浮游植物群落结构差异较大,春季以蓝藻为最优势门类、鱼腥藻为最优势类群;夏季以绿藻为最优势门类,无最优势类群,但平裂面藻和栅藻在数量上较占优势.除受季节温度影响外,春季影响浮游植物分布的主要环境因子依次为铵态氮、总磷、总氮和磷酸盐,而总氮、铵态氮、磷酸盐、悬浮物、高等水生植物、总磷和透明度对夏季浮游植物分布的影响较大.     

有机磷培养下水体浮游植物竞争与群落结构演替

磷是浮游植物生长的必要元素,也是调控水体富营养化的重要因子之一。在无机磷缺乏的水域,能够有效利用有机磷的藻类有可能成为浮游植物群落的优势种。为了研究有机磷对浮游植物群落结构演替的影响,分别从3个水库采集表层水样,西陂水库(硅藻70.3%,甲藻19.1%,绿藻9.3%)、山美水库(硅藻31.3%,甲藻59.2%,绿藻3.5%)、三十六脚湖(硅藻43.1%,甲藻50.5%,绿藻5.0%),选用有机磷单磷酸腺苷(Adenosine monophosphate,AMP)作为磷源进行实验室模拟实验,并与无机磷(NaH_2PO_4·2H_2O)作为磷源实验组做同步对比,探讨有机磷源条件下浮游植物竞争及群落结构演替规律。结果显示:AMP培养20 d后,西陂水库、山美水库和三十六脚湖的浮游植物生物量分别增加了6.5倍,2.1倍和1.9倍,浮游植物群落结构都演替为以甲藻门和绿藻门为优势藻,所占比例分别为81.8%和16.7%、55.2%和33.5%、73.2%和24.3%,其中西陂水库甲藻门拟多甲藻对有机磷AMP的利用能力强,其所占比例达到81.8%。表明有机磷AMP能有效地促进甲藻门拟多甲藻属的增殖,进而改变水体浮游植物群落结构。     

贵州高原猫跳河流域浮游植物功能群组成特征及其与环境因子之间的关系

猫跳河是典型喀斯特河流,其下游水库为贵阳市重要饮用水源。为探究猫跳河流域浮游植物功能群组成的动态变化特征及其与环境因子的相关性,基于冗余分析、相关性分析方法,于2020年6月、8月和11月对浮游植物与理化指标进行采样分析。结果表明：猫跳河流域调查期间共检出浮游植物7门67种(属),其中绿藻门种类最多;浮游植物群落结构呈时空异构,各采样断面浮游植物细胞丰度变化范围为0.11×10⁶～17.71×10⁶ cells·L^-1,生物量变化范围为29.85～1256.16μg·L^-1;猫跳河流域浮游植物可划分为24个功能群,其中B、MP、S1、Y和D为猫跳河流域主要优势功能群,功能群D的生物量在8月达到峰值1256.85μg·L^-1,主要优势功能群适应生境均为浑浊的中富营养水体;浮游植物功能群呈现显著时间演替特征。冗余分析结果显示：水温、pH和电导率是影响猫跳河流域浮游植物功能类群动态分布的主要环境因素。     

四川丘陵区水库浮游植物功能群季节演替特征及驱动因子

为了解四川丘陵水库浮游植物群落结构、演替规律和影响因素, 于2016—2017年分4个季节对该区域10个中小型水库的浮游植物功能类群演替与水环境变化关系进行了分析。研究期间10个水库共检出浮游植物9门104属188种, 分属于24个功能群; 在全年或各季节占优势的功能群, 多为喜高营养或喜静水, 耐低光、不耐冲刷和高光的类群, 包括低光静水类群S1、S2、S_N和Y, 高营养静水类群T_C、X1和X2, 高营养低光类群J和C, 及具有广适性的L_O。其中, 全年优势度指数Y>0.02的功能群有6个, 高低依次为S1>T_C>S_N>S2>L_O>J。单因素方差分析表明: 不同季节优势功能群存在明显差异(P<0.05), 其中夏季为S1+T_C+S_N+L_O+S2, 秋季为S1+S2+J+S_N+X1+L_O+X2, 冬季为S1+X2+C+X1+J+Y, 春季为S1+S_N+H1+J+X1+X2。丝状蓝藻的种类组成(包括S1、S2、S_N、T_C和H1)在四季间有所更替, 但其优势度并未改变; 季节间水库分层的形成与打破, 及水体光照强度、牧食强度和营养水平等因素的变化, 导致了该地区水库浮游植物功能群之间的此消彼长。RDA分析显示, 浮游植物功能群季节演替主要受水温(WT)、营养水平(包括总氮TN、总磷TP、氨氮NH₄-N和硝态氮NO₃-N)、高锰酸盐指数(COD_Mn)和透明度(SD)等环境因子的驱动。研究发现, 优势功能群现存量均表现出随营养水平和水温的升高而增加的趋势, 因此为防止丝状蓝藻在高营养水平与全球气候变暖的双重促进下发生暴发性增殖, 需要对该地区水库水质进行有效管理与修复。     

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。       

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。     

钦州湾春、夏季浮游植物群落特征及其与环境因子的关系

为了探究人类活动对钦州湾浮游植物群落的影响,分别于2013年3月和7月进行了两航次综合调查。采用聚类和典型对应分析法,分别对浮游植物群落及其与环境因子的关系进行了研究。结果表明春夏两季浮游植物共有3门45属115种,其中硅藻100种、甲藻14种、蓝藻1种。两季浮游植物生态类群分别以暖温带广布种和暖温带近岸种为主,季节性差异明显。典型对应分析表明,影响浮游植物分布的主要环境因子是悬浮物、pH、盐度和营养盐。受入海径流和外来水团等因子影响,钦州湾浮游植物群落在夏季更易聚为相似性群落,春季则呈斑块化分布。     

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。     

长湖浮游植物优势种生态位特征及种间联结性分析

为了解生态调控后的浮游植物群落稳定性和优势种种间联结性,于2020年10月—2021年7月按季节对湖北长湖浮游植物群落进行调查。运用生态位宽度、生态位重叠值、方差比率法、卡方检验、Pearson相关性检验和Spearman相关性检验的方法对浮游植物优势种间的相互关系进行综合分析。结果显示：四季共鉴定出浮游植物8门、67属、78种;优势种19种。长湖属于绿藻+蓝藻+硅藻为主的水体。其中,梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)和四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda)为四季共有优势种,对水环境有较好的指示作用,显示长湖水体处于中度富营养化状态。根据优势度和生态位宽度的结果,19个优势种可以划分为4个类群。生态位重叠值的变化范围为0.02—0.96,季节差异明显,秋季>冬季>春季>夏季。方差比率的结果显示秋季和冬季浮游植物优势种间总体呈现显著正联结,群落较稳定;春夏季节优势种间总体呈现不显著负联结,群落处于波动状态。卡方检验、Pearson相关性检验和Spearman相关性检验结果综合显示：优势种对间联结性的显著率较低,群落种间联结不...