洱海外来鱼类摄食及浮游生物生态学研究

摘要

本论文对洱海外来引种鱼类-太湖新银鱼和人工放流鱼类-鲢、鳙展开了调查研究，主要研究了太湖新银鱼的食物组成、食物喜好、摄食节律和日摄食量，分析了鲢、鳙的食性及食物组成的动态变化，此外还探讨了在外来鱼类强大的捕食压力下浮游生物昼夜垂直迁移行为的变化特征及其影响因素。取得的主要研究结果如下:
　　1.洱海水体现阶段（2009-2010年）呈现富营养化趋势，表现为水体总氮(TN)年均值为0.60 mg/L，7月达最大值(1.14 mg/L);总磷(TP)年均值为0.03 mg/L，4月至10月呈波浪型上升，11月至翌年2月呈显著下降趋势;叶绿素a浓度年均值为12.41μg/L，最高值出现在9月，最低值出现在2月。空间上叶绿素a浓度最大出现在南部湖区（年平均13.26μg/L），最低值在中部湖区（年平均9.92μg/L）。根据修正的卡尔森营养状态指数TSIM计算，洱海全湖综合TSI值已接近53，处于中营养向富营养化状态转化阶段，其中，北部湖区和中部湖区为中营养状态，南部湖区达富营养水平。
　　2.本研究第一次报道了太湖新银鱼在入侵地的摄食节律和日摄食量，并且第一次讨论了银鱼对Daphnia摄食的潜在影响。太湖新银鱼（Neosalanx taihuensis）是1984年开始引入洱海，研究发现太湖新银鱼的食物组成呈明显的季节性变化，与水体中食物组成和银鱼的选择性摄食密切相关。总体趋势表现为对大型浮游动物有强烈的选择性，例如Daphnia和镖水蚤（Calanoids）。从而可能会导致洱海水体Daphnia密度显著下降，削弱了大型浮游动物对洱海藻类生长的抑制作用。周年的摄食节律和日摄食量研究结果表明，太湖新银鱼都在早晨(8:00)和/或傍晚(20:00)形成两个摄食高峰，不同季节的日摄食量显著不同，温度在11.50-24.68℃时的摄食量为0.089-0.237g/100g鱼体湿重。
　　3.基于洱海近年来为控制蓝藻水华持续加大对鲢、鳙投放力度的现状，我们选择开展洱海鲢鳙的摄食特征研究，并探讨了鲢鳙控藻能力及放养比例问题。通过周年调查研究发现，鲢（Hypophthalmichthys molitrix）、鳙(Aristichthys nobilis)全年摄食的饵料生物数分别为75属和64属。从数量百分比看，鲢、鳙主要摄食浮游植物，鲢肠含物中以蓝藻门的微囊藻占优势64.85％，其次是绿藻门暗丝藻;鳙肠含物中比例最高的同样是微囊藻(68.51％)，其次是枝角类的象鼻溞(12.22％)。但从重量百分比看，浮游动物（主要是象鼻溞和Daphnia）在两种鱼肠含物中占绝对优势，年平均生物量比例分别达65.64％和91.49％。与其它富营养化湖泊相比，洱海鲢、鳙的控藻能力并不是太理想，尤其是鳙鱼的控藻能力。据此结果，我们提出了鲢、鳙的放养比例建议。此外，鲢、鳙的食物组成呈明显的空间变化，这与水体中饵料生物可得性有关。
　　4.研究期间，共发现洱海浮游甲壳动物8种，包括透明溞（Daphnia hyalina），长额象鼻溞（Bosmina longirostris），方形网纹溞（Ceriodaphnia quadrangularis），短尾秀体溞（Diaphanosoma brachyurum）和圆形盘肠溞（Chydorus sphaericus）。成体桡足类（广布中剑水蚤（Mesocyclops leuckarti）和舌状叶镖水蚤（Phyllodiaptomustunguidus）和无节幼体(Nauplii)。所有种类都表现了明显的昼夜垂直迁移(DVM)模式，即白天向下迁移，夜晚向上迁移。与环境因子相关关系分析表明，洱海浮游甲壳动物的分布主要受透明度的影响(P＜0.05)，浮游甲壳动物的平均加权深度(WMD)和浮游植物优势种及叶绿素a的WMD没有相关性，但浮游甲壳动物分布与温度呈弱相关关系（R2在0.1与0.4之间）。综合分析表明，引起洱海浮游甲壳动物不同大、小种类迁移的因素主要为躲避捕食和趋光性，特别是趋光性导致小型浮游动物的DVM。
　　5.采样期间微囊藻密度最高值出现在11月，达1.10±0.52×107个/L;最低值出现在3月，为2.06±1.05×105个/L。水华爆发（高密度）期，所有月份微囊藻群体都表现出明显的昼夜迁移行为。回归分析结果表明，光照是微囊藻群体迁移最主要驱动因子(P＜0.05)。受光照的影响，微囊藻白天分布在水体中下层，夜晚和凌晨迁移至上层水区。低密度期（除了5月）微囊藻也表现出了明显的昼夜迁移现象，其中1月的迁移模式和水华（高密度）期相似，3月微囊藻由于Daphnia的摄食，表现出了与其他月份相反的分布模式。

目录

声明

摘要

第一章 综述

1 外来鱼类入侵及影响鱼类摄食因素

1．1 鱼类入侵的研究概况

1．2 影响鱼类摄食的因素

2 浮游生物的迁移行为

2．1 浮游动物的垂直迁移

2．2 浮游植物的垂直迁移

3 洱海鱼类及浮游生物群落结构的变化与现状

3．1 鱼类群落结构的历史变化及现状

3．2 浮游生物群落结构的历史变化及现状

4 研究思路、内容及目的意义

4．1 研究思路

4．2 研究内容和目的意义

第二章 洱海水质现状及富营养化评价

1 引言

2 材料和方法

2．1 采样时间和采样点设置

2．2 样品的采集与测定方法

2．3 营养状态指数

3 结果

3．1 洱海水体各理化指标及Chl a浓度的周年变化

3．2 洱海理化指标及Chl a浓度的空间变化

3．3 洱海营养状态评价

4 讨论

第三章 入侵种太湖新银鱼摄食生态学研究

1 引言

2 材料和方法

2．1 采样地点

2．2 样品收集

2．3 实验室分析

2．4 数据分析

3 结果

3．1 环境变量

3．2 食物组成

3．3 食物可得性

3．4 摄食选择性

3．5 摄食节律和日摄食量

4 讨论

4．1 食物组成的季节变化及银鱼的选择性摄食

4．2 选择性摄食对浮游生物群落结构的潜在影响

4．3 摄食节律的变化受光照、水温及浊度的影响

4．4 高的日摄食量受水温及食物丰度的影响

5 小结

第四章 洱海人工放流鲢、鳙的摄食特征及控藻效应分析

1 引言

2 材料和方法

2．1 样品的采集和鉴定

2．2 数据处理

3 结果

3．1 食物组成

3．2 食物组成的季节变化

3．3 控藻能力

3．4 食物组成及饵料分布的空间比较

4 讨论

第五章 影响洱海浮游动物昼夜垂直迁移因素的研究

1 引言

2 方法

2．1 采样地点

2．2 采样及分析

2．3 数据分析

3 结果

3．1 非生物变量

3．2 生物变量

3．3 浮游动物组成及丰度

3．4 浮游动物昼夜垂直分布

4 讨论

5 小结

第六章 水华期微囊藻昼夜垂直迁移的研究及与低密度下迁移特征的比较

1 引言

2 材料和方法

2．1 采样及测定方法

2．2 数据处理

3 结果

3．1 环境变量

3．2 微囊藻密度变化

3．3 微囊藻昼夜垂直迁移

3．4 微囊藻分布的影响因素

4 讨论

4．1 水华期间微囊藻的迁移特征及影响因素

4．2 高密度和低密度下微囊藻迁移模式的比较

结论

参考文献

在学期间发表的文章

致谢