升金湖浮游植物群落的时空变化及其与环境因子的相关性研究

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本研究根据2014年2月~7月逐月的六次调查,监测了升金湖上湖区浮游植物的种类组成、优势种、密度、生物量、生物多样性指数以及主要的环境因子,以期了解升金湖浮游植物群落结构特征,运用了Person相关性分析和冗余分析方法(Redundancy analysis,RDA)分析影响升金湖浮游植物群落结构的主要环境因子。  本研究主要内容包括:⑴升金湖上湖区主要环境因子具有较明显的时空变化特征。各采样点的水体的水质状况不同。1~3号采样点及11~13号采样点的水质条件相对较差。1~3号采样点水质较差,其可能的原因是邻近村庄人类干扰大,从而受到一定的污染。11~13号采样点水质条件较差其可能的原因是距离鸟类聚集地,营养物质丰富。⑵升金湖上湖区浮游植物群落主要由绿硅藻组成,调查期间共鉴定出浮游植物192种,隶属于8门84属,其中绿藻门37属89种,占物种数量的46.4%;硅藻门24属56种,占物种数量的29.2%;蓝藻门12属24种,占物种数量的12.5%。主要有14种优势种分属于5门。浮游植物群落结构具有明显的时空变化特征,浮游植物优势种经历了由硅隐藻向蓝绿藻转变的过程。浮游植物密度和生物量的变化范围分别是3.66×105 cells/L~867.93×105 cells/L和0.40 mg/L~20.89 mg/L,其均值为278.84×105 cells/L和10.66 mg/L。从2月到7月,浮游植物的密度和生物量具有相似的变化趋势,总密度的总体趋势为从二月上升至六月后下降,而总生物量基本上呈上升趋势。Shannon-Wiener指数变化范围在3.50~8.35之间,其平均值为5.58;均匀度指数变化范围在0.14~0.83之间,其平均值为0.60;丰度指数变化范围在0.87~9.99之间,其平均值为3.82。通过对三个多样性指数的分析,揭示了升金湖浮游植物物种多样性的时空变化特征。⑶影响升金湖上湖区的最主要环境因子有水温、透明度及营养盐,同时,pH、DO、COD、悬浮物、浊度、电导率和浮游甲壳动物也是影响浮游植物重要的环境因子。运用Person相关性分析对浮游植物及其主要的环境因子的关系,结果显示,浮游植物的总密度与水温、pH、透明度、浮游甲壳动物和COD呈极显著正相关(P<0.01);与浊度、悬浮物及亚硝态氮呈极显著负相关(P<0.01)。浮游植物的总生物量与水温、pH、透明度、和浮游甲壳动物呈显著正相关(P<0.01),与COD呈显著正相关关系(P<0.05)。与浊度、悬浮物及溶解氧DO呈极显著负相关(P<0.01)。RDA分析分析表明升金湖浮游植物对透明度、水温、电导率以及硝氮具有较强的响应关系。⑷通过对升金湖水质状况以及浮游植物的密度、生物量和多样性指数时空特征的分析,推断出迁徙鸟类的鸟粪对升金湖的浮游植物群落结构的影响机制。研究结果显示,越冬水鸟产生的鸟粪使得其附近水体内的营养盐含量增高,从而促进了水体中浮游植物的生长,形成浮游植物生物量以及多样性指数的高值区,但是随着营养物质的消耗以及其他环境因子的显著变化,高值区发生转移,从而形成了升金湖浮游植物群落结构明显的时空异质性的特征。
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