不同洪水阶段对升金湖后生浮游动物群落结构特征的影响.pdf

2023 年第 4 期DOI：10.15928/j.1674-3075.202111010372收稿日期：2021-11-01修回日期：2023-04-17基金项目：长江生态环境保护修复联合研究项目（第一期）（2019-LHYJ-01-0212、2019-LHYJ-01-0212-17）。作者简介：陈晶雯，1996年生，女，汉族，在读硕士研究生，主要研究方向：生态系统生态学。E-mail：通信作者：周忠泽，1967年生，男，汉族，博士，主要研究方向：生态系统生态学。E-mail：不同洪水阶段对升金湖后生浮游动物群落结构特征的影响陈晶雯，郑旭东，郭文莉，周忠泽（安徽大学资源与环境工程学院，安徽 合肥230601）摘要：为了解不同洪水阶段对升金湖后生浮游动物群落结构特征的影响，2020年7月初（洪水前）、7月下旬（洪水形成期）、8月中旬（洪水中期）和9月下旬（洪水后）在升金湖湖区水域24个采样点进行后生浮游动物采样调查。研究期间共采集到后生浮游动物20科50属86种，其中轮虫11科29属55种，枝角类5科13属23种，桡足类4科8属8种。方差分析显示后生浮游动物密度在不同洪水阶段差异极显著（F=8.301，P0.02的种类为优势种。1.3.2生物多样性指数采用香农威纳 Shannon-Wiener指数（H）、Margalef指数（D）和Pielou均匀度指数（J）对后生浮游动物进行多样性评价。H=-i=1sniNlnniND=S-llnNJ=HlnS其中：ni为第i种的个体总数；N为所有后生浮游动物总个数；S为样品中的物种种数。1.3.3 统计分析 使用SPSS 28.0软件对后生浮游动物密度、生物量与环境因子进行Pearson相关性分析、对不同洪水阶段的后生浮游动物密度、生物量、环境因子进行单因素方差分析。使用CANOCO for Windows5.0软件对不同水文期浮游生物与环境因子进行排序分析，以4次调查中后生浮游动物主要优势种和环境因子作为变量，共选择26种后生浮游动物和12个环境因子进行分析，先进行去趋势对应分析（DCA），第一轴梯度长度为1.8，所以选用线性模型冗余分析（RDA）。2 结果2.1 环境因子研究期间，升金湖最高水位17.01 m，最低水位12.24 m（图2）。水温20.8030.90，pH值7.329.37，溶解氧5.159.71 mg/L，电导率101.10199.80S/cm，透明度 0.551.80 m，水深 1.907.90 m，浊度 1.4310.80 NTU，总磷浓度 0.0010.12 mg/L，总氮浓度0.384.42 mg/L，硝氮浓度0.063.41 mg/L，氨氮浓度0.110.65mg/L，叶绿素a浓度0.0319.85g/L（表1）。单因素方差分析结果显示，溶解氧、透明度、水深、总磷浓度、总氮浓度、pH值、氨氮浓度在洪水不同阶段变化显著（P0.05）。622023 年第 4 期2.2 后生浮游动物种类组成及优势种洪水前检测到后生浮游动物3大类群80种，其中轮虫51种（63.8%），枝角类21种（26.2%），桡足类8种（10.0%）。轮虫优势种为暗小异尾轮虫（Trichocerca pusilla）、广生多肢轮虫（Polyarthra vulgaris）、圆筒异尾轮虫（T.cylindrica）、刺盖异尾轮虫（T.capucina）、角突臂尾轮虫（Brachionus angularis）、蒲达臂尾轮虫（B.budapestinensis）、螺形龟甲轮虫（Keratella cochlearis）、长三肢轮虫（Filinia longiseta）、裂痕 龟 纹 轮 虫（Anuraeopsis fissa）、独 角 聚 花 轮 虫（Conochilus unicornis），桡足类优势种为广布中剑水蚤（Mesocyclops leuckarti），枝角类优势种为简弧象鼻溞（Bosmina coregoni）、颈沟基合溞（Bosminopsisdeitersi）、微型裸腹溞（Moina micrura）、脆弱象鼻溞（B.fatalis）、长肢秀体溞（Diaphanosoma leuchtenbergianum）、短尾秀体溞（D.brachyurum）。洪水形成期检测到后生浮游动物3大类群62种，其中轮虫40种（64.5%），枝 角 类 15 种（24.2%），桡 足 类 7 种（11.3%）。轮虫优势种为暗小异尾轮虫、广生多肢轮虫、圆筒异尾轮虫、等棘异尾轮虫（T.similis）、蒲达臂尾轮虫（B.budapestinensis）、螺形龟甲轮虫、裂痕龟纹轮虫、奇异六腕轮虫（Hexarthra mira），桡足类优势种为广布中剑水蚤，枝角类优势种为简弧象鼻溞、颈沟基合溞、脆弱象鼻溞、短尾秀体溞。洪水中期检测到后生浮游动物3大类群65种，其中轮虫43 种（66.2%），枝角类 14 种（21.5%），桡足类 8 种（12.3%）。轮虫优势种为钳形猪吻轮虫（Dicranophorus forcipatus）、暗小异尾轮虫、广生多肢轮虫、圆筒异尾轮虫、等棘异尾轮虫、刺盖异尾轮虫、曲腿龟甲轮虫（K.valga）、螺形龟甲轮虫、裂痕龟纹轮虫、舞跃无柄轮虫（Ascomorpha saltans）、奇异六腕轮虫、真翅多肢轮虫（P.euryptera），桡足类优势种为广布中剑水蚤、透明温剑水蚤（Thermocyclops hyalinus）、跨立小剑水蚤（Microcyclops varicans），枝角类优势种为老年低额溞（Simocephalus vetulus）、简弧象鼻溞、颈沟基合溞、脆弱象鼻溞、短尾秀体溞、长额象鼻溞（B.longirostris）。洪水后检测到后生浮游动物3大类群 60 种，其中轮虫 37 种（61.7%），枝角类 16 种（26.7%），桡足类7种（11.6%）。轮虫优势种为钳形猪吻轮虫、暗小异尾轮虫、广生多肢轮虫、圆筒异尾轮虫、角突臂尾轮虫、曲腿龟甲轮虫、蒲达臂尾轮虫、螺形龟甲轮虫、裂痕龟纹轮虫、舞跃无柄轮虫、真翅多肢轮虫，桡足类优势种为跨立小剑水蚤，枝角类优势种为简弧象鼻溞、颈沟基合溞、脆弱象鼻溞、长额象鼻溞（图3，表2）。各时期均有无节幼体存在。洪水阶段Flood stages比例/%Percentage0种类数Number of species20406080100204060801000洪水前洪水形成期洪水中期洪水后轮虫枝角类桡足类总种类数图3 升金湖不同洪水阶段后生浮游动物物种组成Fig.3 Species composition of metazooplankton indifferent flood stages of Shengjin Lake2.3 后生浮游动物密度与生物量洪水前后生浮游动物密度变化范围为652.105 375.80 个/L，平均值为（2 916.041 222.57）个/L；洪 水 形 成 期 后 生 浮 游 动 物 密 度 变 化 范 围 为环境因子WT/pHDO/mg L-1Cond/S cm-1SD/mWD/mTurb/NTUTP/mg L-1TN/mg L-1NO3-N/mg L-1NH4+-N/mg L-1Chl-a/g L-1洪水前27.450.608.760.448.200.78113.535.650.970.163.130.726.142.500.0100.0082.660.601.451.000.110.083.193.00洪水形成期28.680.438.830.318.710.51160.505.151.210.216.680.674.910.840.0240.0161.720.530.600.100.070.041.621.28洪水中期30.150.318.470.337.530.39168.483.981.000.216.450.784.811.150.0510.0211.960.640.260.160.160.104.803.02洪水后21.740.538.340.359.160.36182.859.690.810.114.650.636.921.600.0470.0221.380.750.310.350.380.157.905.01P值0.4090.046*0.001*0.190.001*0.018*0.4770.04*0.001*0.1280.037*0.41注：*平均值差异的显著性水平为0.05。Note：*denotes a significant difference between the average values(P0.05).表1 环境因子Tab.1 Water environmental factors of Shengjin Lake at different flood stages陈晶雯等，不同洪水阶段对升金湖后生浮游动物群落结构特征的影响632023 年 7 月水 生 态 学 杂 志第 44 卷第 4 期725.704 266.40个/L，平均值为（1737.75860.45）个/L；洪水中期后生浮游动物密度变化范围为 589.603 096.00 个/L，平均值为（1 670.92614.38）个/L；洪 水 后 后 生 浮 游 动 物 密 度 变 化 范 围 为811.104 478.30个/L，平均值为（2356.10909.56）个/L。后生浮游动物密度在洪水前、洪水形成期、洪水中期逐渐下降，洪水后期上升，洪水前密度最高。轮虫密度在后生浮游动物密度占比呈下降趋势，桡足类呈上升趋势。通过方差分析，升金湖后生浮游动物密度在4个阶段差异极显著（F=8.301,P0.05)（图5）。洪水阶段Flood stages相对生物量/%Relative biomass0平均生物量/mgL-1Average biomass204060801000洪水前洪水形成期洪水中期洪水后轮虫枝角类桡足类平均生物量24681012图5 升金湖不同洪水阶段后生浮游动物生物量Fig.5 Metazooplankton biomass in different floodstages of Shengjin Lake2.4 升金湖不同洪水阶段后生浮游动物多样性指数洪水前后生浮游动物香农威纳 Shannon-Wiener 多样性指数（H）为 3.124.08，Margalef 丰富度指数（D）值为3.746.17，Pielou均匀度指数（J）值为0.831.11。洪水形成期后生浮游动物 Shannon-Wiener 多样性指数（H）为 2.373.67，Margalef 丰富度指数（D）值为2.204.99，Pielou均匀度指数（J）值为0.831.06。洪水中期后生浮游动物 Shannon-Wiener 多样性指数（H）为 3.604.51，Margalef 丰富度指数（D）值为 3.976.58，Pielou 均匀度指数（J）值为 1.031.21。洪水后后生浮游动物 Shannon-Wiener 多 样 性 指 数（H）为 3.364.14，Margalef 丰富度指数（D）值为 3.815.86，Pielou 均匀度指数（J）值为 0.911.14（图 6）。后生浮游动物的多样性在洪水不同阶段呈现降低升高降低的趋势，其中洪水中期后生浮游动物多样性最高，洪水形成期最低。洪水阶段Flood stages多样性指数Diversity index0洪水前123456洪水形成期洪水中期洪水后丰富度指数香农威纳指数均匀度指数图6 升金湖不同洪水阶段后生浮游动物多样性指数Fig.6 Diversity indices of metazooplanktonin different flood stages of Shengjin Lake2.5 环境因子对后生浮游动物群落结构的影响如表4所示，升金湖后生浮游动物密度与水温、电导率呈显著负相关，与水深呈极显著负相关。升金湖后生浮游动物生物量与电导率呈