鄱阳湖保护区碟形子湖浮游动物群落季节动态研究_王子玥.pdf

D O I:1 0.3 9 6 9/j.i s s n.1 0 0 1-5 3 3 7.2 0 2 3.3.1 0 3*收稿日期:2 0 2 2-1 2-0 8基金项目:国家自然科学基金(3 1 5 6 0 1 3 3).第一作者:王子玥,男,1 9 9 5-,硕士研究生;研究方向:浮游生物群落生态学研究;E-m a i l:W a n g 2 9 6 1 9 0 0 3 21 6 3.c o m.通信作者:秦海明,男,1 9 7 8-,博士,副教授,硕士生导师;研究方向:水生生物学和群落生态学研究;E-m a i l:q i n h a i m i n g q f n u.e d u.c n.鄱阳湖保护区碟形子湖浮游动物群落季节动态研究*王子玥,陈欣蕾,王耀伟,孙敏芳,刘 蓉,秦海明(曲阜师范大学生命科学学院,2 7 3 1 6 5,山东省曲阜市)摘要:为了解鄱阳湖保护区子湖内浮游动物群落的季节动态变化,分别于2 0 2 0年7月、1 0月和1 1月在江西鄱阳湖国家级自然保护区内的1个碟形子湖 沙湖进行了浮游动物定量采样调查.3个季节调查共采集到浮游动物7 7种,其中轮虫6 2种、枝角类9种、桡足类6种.浮游动物密度的季节变化为夏季高于秋季,秋季高于冬季;浮游动物生物量的季节变化为夏季高于冬季,冬季高于秋季.无度量多维排序(NMD S)和群落聚类分析显示,2 0 2 0年沙湖浮游动物的群落结构可以明显区分为3个:夏季群落、秋季群落和冬季群落.与前期研究结果进行对比分析发现:长江流域的十年禁渔措施促使了鱼类种群数量的恢复,间接影响了浮游动物的组成和数量.关键词:浮游动物;群落结构;季节动态;鄱阳湖;碟形子湖中图分类号:Q 1 7 8.1 文献标识码:A 文章编号:1 0 0 1-5 3 3 7(2 0 2 3)0 3-0 1 0 3-0 50 引 言浮游动物对于湖泊生态系统稳定性的维持具有重要意义1,2.浮游动物作为食物网的中心环节,以细菌、碎屑和浮游植物为食物3,4,承担着生物初级生产力转换的角色,在湖泊生态系统物质循环、能量流动和信息传输过程中发挥着重要作用5.浮游动物群落的时间动态,主要是生物因素与非生物因素共同驱动的结果6-8,例如湖泊富营养化的结果往往导致浮游动物 生物量的 增加和 物 种 丰 富 度 的 降低9.因此,研究淡水湖泊浮游动物群落时间动态以及空间异质性可以为湖泊生态管理提供重要的科学依据1 0.鄱阳湖的生态系统健康维系着周边数十个县市的生态安全,是区域经济可持续发展的重要保障.鄱阳湖流域人为干扰因素明显,生物资源丰富,是典型的人地交互作用显著的动态湖泊1 1,1 2.由于人类对环境的影响变大,鄱阳湖流域的生物群落结构面临着巨大的挑战1 3.本研究对鄱阳湖保护区1个碟形子湖中的浮游动物进行了3个季节的定量调查研究,分析不同季节浮游动物的物种组成差异;比较不同季节浮游动物群落结构特征差异;探究不同季节浮游动物群落结构的动态变化.调查结果可以为鄱阳湖的生物多样性研究提供本底资料,并可为鄱阳湖保护区制定保护措施和开展保护工作提供参考.1 材料与方法1.1 研究地点江西鄱阳湖国家级自然 保护区(1 1 5 9 2 E1 1 6 0 5 E,2 9 0 8 N2 9 2 5 N,以下简称“保护区”)位于鄱阳湖西北部(图1).保护区辖有9个子湖,分别为蚌湖、常湖池、大汊湖、大湖池、梅西湖、沙湖、象湖、中湖池和朱市湖,总面积为2 2 4k m2.保护区地处亚热带湿 润季风气候 区,四季分 明,年降雨量14 0 019 0 0mm.沙湖位于保护区西部,是一个典型浅水碟形湖泊.丰水期(4月9月)沙湖通过修河和赣江与鄱阳湖的主湖连成一个大湖,枯水期(1 0月次年3月)由于水位下降而与主湖分开,形成独立子湖.第4 9卷 第3期2 0 2 3年7月 曲阜师范大学学报J o u r n a l o f Q u f u N o r m a l U n i v e r s i t y V o l.4 9 N o.3J u l y2 0 2 3 图1 鄱阳湖保护区地理位置及 沙湖浮游动物采样点设置1.2 样品采集和处理2 0 2 0年夏、秋、冬3季(7月1 4日、1 0月1 4日、1 1月5日),在鄱阳湖的一个子湖 沙湖进行浮游动物定量采集,由于新冠疫情影响,春季未进行调查.在沙湖的不同水深区域设置3个采样点(图1).采样时,在每个采样点间隔1 02 0m设置3个采样重复,使用5L采水器采集表层下5 0c m处水样1 0L,用2 5号浮游生物网(网孔直径6 4m)过滤浓缩收集浮游动物样品,浓缩样品转移至1 0 0m L塑料样品瓶中,现场加入4%福尔马林溶液固定保存.采集到的浮游动物样品带回实验室内在体视野显微镜(奥林巴斯S Z 6 1)下进行物种鉴定.样品带回实验室后,用孟加拉红将样品染色,根据 淡水浮游生物研究方法 中记录的体积抽样法计数,剩余样品用4%福尔马林溶液固定保存.浮游动物分类鉴定主要参考 中国动物志淡水桡足类 中国动物志淡水枝角类 中国淡水轮虫志 和 淡水浮游生物图谱.其中桡足类无节幼体未鉴定到物种水平,在进行物种数统计时,记为1个物种.1.3 数据分析浮游动物优势度计算公式为Y=nifi/N,式中,Y表示物种优势度,ni为第i种的个体数,N为所有个体总数的和,fi为该种出现的频度.当某一物种的优势度Y0.0 2时,可视为优势种1 4.在P r i m e r5.0软件包中,对浮游动物群落进行相似性分析(ANO S I M),并进行群落结构聚类和无度量多维尺度(NMD S)排序,制作浮游动物群落结构特征图.在S t a t i s t i a 7.0中进行浮游动物物种数、密度和生物量图表制作和方差检验.2 结果与分析2.1 浮游动物种类组成2 0 2 0年调查期间,在沙湖采集到浮游动物7 7种,其中轮虫6 2种、枝角类9种、桡足类6种(图2-D).夏季采集到浮游动物6 5种,其中轮虫5 5种、枝角类5种、桡足类5种(图2-A);秋季采集到浮游动物5 1种,其中轮虫4 0种、枝角类6种、桡足类5种(图2-B);冬季采集到浮游动物2 7种,其中轮虫1 8种、枝角类4种、桡足类5种(图2-C).在3个季节均出现的种类有1 6种,分别为角突臂尾轮虫B r a-c h i o n u sa n g u l a r i s、萼花臂尾轮虫B r a c h i o n u s c a l y-c i f l o r u s、壶状臂尾轮虫B r a c h i o n u su r c e u s、镰状臂尾轮虫B r a c h i o n u sf a l c a t u s、矩形臂尾 轮 虫B r a-c h i o n u s l e y d i g i、螺形龟甲轮虫K e r a t e l l ac o c h l e a r-i s、前节晶囊轮虫A s p l a n c h n ap r i o d o n t a、圆筒异尾轮虫T r i c h o c e r c ac y l i n d r i c a l、针簇多肢轮虫P o l-y a r t h r at r i g l a、长 肢 多 肢 轮 虫P o l y a r t h r ad o l i-c h o p t e r a、广布多肢轮虫P o l y a r t h r av u l g a r i s、长圆疣毛轮虫S y n c h a e t ao b l o n g a、长额象鼻溞B o s m i n al o n g i r o s t r i s、汤匙华哲水蚤S i n o c a l a n u sd o r r i i、跨立小剑水蚤M i c r o c y c l o p sv a r i c a n s和桡足类无节幼体C o p e p o d sn a u p l i i.图2 2 0 2 0年3个季节沙湖浮游动物种类数2.2 浮游动物密度季节差异2 0 2 0年沙湖浮游动物密度的季节变化特征为:401 曲阜师范大学学报(自然科学版)2 0 2 3年夏季秋季冬季(表1).夏季浮游动物密度最高,冬季密度最低.轮虫在夏季密度最高,显著高于秋季和冬季.枝角类在3个季节的密度都较低,夏季密度略高于秋季,冬季密度极低.桡足类在夏季具有最高密度,冬季具有最低密度.表1 2 0 2 0年3个季节沙湖浮游动物密度i n d./L类群密度夏季秋季冬季轮虫3 4 3.1 13 3.1 51 0 7.3 31 0.6 61 0 3.4 21 2.7 3枝角类3 0.4 45.6 51 2.4 41.9 61.9 60.3 6桡足类2 0 3.5 63 9.5 95 3.2 96.7 12 9.8 95.2 5总密度5 7 7.1 13 5.5 91 3 5.4 21 4.0 01 0 7.0 71 2.8 12.3 浮游动物生物量季节差异图3 2 0 2 0年3个季节沙湖浮游动物生物量比较 沙湖2 0 2 0年浮游动物总生物量的季节变化特征为:夏季冬季秋季(图3).夏季总生物量最高(1.6 7 6 m g/L),秋 季(0.5 6 4 m g/L)略 低 于 冬 季(0.7 0 6m g/L).枝角类与桡足类生物量在3个季节皆为:夏季秋季冬季,呈递减趋势.不同的是,轮虫生物量在3个季节的变化特征为:冬季夏季秋季.轮虫在冬季生物量最高(0.5 7 4m g/L),秋季轮虫生物量最低(0.1 0 8m g/L).2.4 浮游动物群落季节格局单因子方差分析(ANO S I M)结果表明,2 0 2 0年3个季节沙湖浮游动物群落结构之间具有显著差异(G l o b a l t e s t,R=0.9 3 5,P=0.0 0 1).基于浮游动物个体数的3个季节沙湖浮游动物群落无度量多维尺度分析(NMD S)排序图显示2 0 2 0年沙湖的浮游动物群落可以区分为3个(图4),分别为:夏季群落、秋季群落和冬季群落.群落聚类分析结果表明,夏季浮游动物群落与秋季群落相似性较高,显著区别于冬季浮游动物群落(图5).图4 基于浮游动物个体数的3个季节沙湖浮游动物群落无度量多维尺度排序图图5 基于浮游动物个体数的3个季节沙湖浮游动物群落聚类3 讨 论3.1 浮游动物物种组成在淡水生态系统中,浮游动物主要受生产者浮游植物、水环境因子和水生动物幼体、滤食性鱼类等捕食者的影响,其中浮游植物对浮游动物的组成和分布影响最为显著1 5.在本研究中,对沙湖和大湖池的浮游动物定量采样调查,共发现浮游动物7 7种,其中轮虫6 2种、枝角类9种、桡足类6种,浮游动物种类组成轮虫占比最高,夏季种类数最多.相关研究报道,鄱阳湖浮游植物在夏秋两季以蓝藻门为主,相对丰度达到6 0%1 6,而且种类与数量均在夏季较多,表明浮游植物与浮游动物在鄱阳湖具有相似的季节动态变化.从3个季节的浮游动物种类组成来看,夏季的物种数多于秋季,并显著多于冬季.此外,本研究发现长额象鼻溞在夏季(7月份)密度和出现频率较高,是优势物种.而已有报道指出501第3期 王子玥,等:鄱阳湖保护区碟形子湖浮游动物群落季节动态研究 长额象鼻溞的滞育期在6月到9月的炎热夏季,6月开始长额象鼻溞的种群逐渐消失1 7,推测主要原因可能是全球气候变暖的背景下,水温变化引起长额象鼻溞的繁殖周期发生改变,滞育期延后所致.3.2 浮游动物群落结构特征及季节动态变化鄱阳湖浮游动物群落构成在种类组成和生物密度主要以轮虫为主,这与历史调查研究结果保持一致1 8-1 9.轮虫在密度上占据绝对优势,这也符合轮虫分布广,适应性强的主要特点2 0.由于生境的差异,在对有闸坝屏障拦截的黄壁庄水库春夏秋3季的浮游动物调查中显示枝角类却占生物密度的主导地位2 1.1 9 9 9年,王金秋等人在鄱阳湖记录到浮游动物1 5 0种,轮虫种类(9 6种)最多1 9;2 0 1 1年,张婷等在鄱阳湖保护区的调查仅记录到浮游动物4 2种,轮虫种类(2 3种)仍占比最高1