千岛湖浮游动物群落结构特征及其与环境因子的关系

摘要

千岛湖原名新安江水库,位于浙江省淳安县西南,是1960年新安江水电站筑坝蓄水形成的大型人工深水湖泊。近年来,千岛湖“保水渔业”以鱼养水的理念受到社会各界的关注,也引起了部分学者的争议。争议的焦点是鲢鳙鱼会摄食浮游动物,使浮游动物数量减少而引起水华;而且会使浮游动物小型化。千岛湖自1999年以来一直为大型枝角类透明溞为优势种,鲢鳙鱼并未使千岛湖浮游动物小型化。所以本文在2009年-2010年逐月对千岛湖浮游动物进行调查,对浮游动物的种类组成、密度、生物量以及优势种进行了研究;分析了千岛湖浮游动物的群落结构,并探讨了各个季度浮游动物与理化因子之间的关系,以及浮游动物种间竞争与捕食关系,上行效应-下行效应对浮游动物的影响,以期了解千岛湖中浮游动物群落结构的主要影响因素,为千岛湖浮游动物的长期变化研究提供基础资料。
　　研究结果表明:千岛湖2009年-2010年共鉴定浮游动物共78种,其中轮虫8科21属41种,枝角类6科9属17种,以及桡足类5科13属20种。轮虫的种类数最多,占整个浮游动物的52.6％,桡足类其次,占整个浮游动物的25.6%,最后为枝角类,占整个浮游动物的21.8%。浮游动物种类数的时空分布为:在时间变化上,轮虫种类数在春季的5、6月份达到高峰,枝角类在夏季的7月份达到高峰,而桡足类全年的变化趋势比较平缓。在空间变化上,轮虫和枝角类都在河流区的1号点种类多,而桡足类三个站点变化趋势不大。
　　浮游动物现存量的时空分布为:在季节变化中,轮虫现存量在早春(4、5月份)和晚夏(9月份)形成高峰,呈双峰形式。枝角类现存量都会在夏季形成高峰,偶尔在4、5、6月份现存量较高,桡足类都会在晚夏(9月份)至冬季现存量比其他月份高。在水平变化中,轮虫现存量在河流区(1号点)和过渡区(4号点)都比湖泊区(9号点)高,枝角类现存量在三个站点变化幅度不大,桡足类现存量在过渡区(4号点)和湖泊区(9号点)比河流区(1号点)多。在垂直变化中,轮虫现存量是在水深4米时达到最大值;枝角类和桡足类的现存量是在8米或12米时达到最大值。
　　千岛湖2009-2010年浮游动物的优势种有21种,分别为螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis)、等刺异尾轮虫(Trichocerca similis)、罗氏异尾轮虫(Trichocerca rousseleti)、暗小异尾轮虫(Trichocerca pusilla)、对刺同尾轮虫(Diurella stylata)、卵形彩胃轮虫(Chromogaster ovalis)、扁平泡轮虫(Pompholyx complanata)、刺簇多肢轮虫(Polyarthra trigla)、长圆疣毛轮虫(Synchaeta oblonga)、透明溞(Daphnia hyalina)、长额象鼻溞(Bosmina longirostris)、短尾秀体溞(Diaphanosoma brachyurum)、多刺秀体溞(Diaphanosoma sarsi)、微小近剑水蚤(Tropocyclops parvus)、中型小剑水蚤(Microcyclops intermedius)、广布中剑水蚤(Mesocyclops leuckarti)、台湾温剑水蚤(Thermocyclops taihokuensis)、透明温剑水蚤(Thermocyclops hyalinus)、球状许水蚤(Schmackeria forbesi)、特异荡镖水蚤(Neutrodiaptomus incongruens)、右突新镖水蚤(Neodiaptomus schmackeri)。浮游动物优势种的季节演替河流区(1号点)和过渡区(4号点)的优势种季节演替相类似,螺形龟甲轮虫、卵形彩胃、针簇多肢轮虫等在春季形成优势种并达到高峰,然后是个体较小长额象鼻溞、微型裸腹溞、短尾秀体溞等的枝角类形成,在夏季形成高峰,之后为球状许水蚤、右突新镖水蚤等在秋季和冬季形成高峰。
　　千岛湖浮游动物中无节幼体、哲水蚤、剑水蚤密度和生物量与降雨量呈显著的正相关性,而轮虫、枝角类密度和生物量与降雨量无显著显著相关性。这可能与水力滞留时间有关。理化因子与浮游动物各大类的相关性显示千岛湖的轮虫、枝角类、桡足类与pH值、总氮、总磷、硝酸氮、亚硝酸氮、硅酸盐相关性较高,可见影响千岛湖中浮游动物现存量的主要受到氮、磷、硅的影响。
　　上行效应和下行效应影响湖泊浮游动物群落结构。轮虫生物量与浮游植物生物量呈显著的正相关性,轮虫生物量与枝角类(除了2009年4月份)随时间呈相反的变化趋势,哲水蚤生物量、无节幼体生物量与轮虫随时间呈相同的变化趋势,表明千岛湖轮虫在时间变化上主要受到浮游植物的上行效应和枝角类竞争的下行效应;枝角类生物量与浮游植物生物量无显著的相关性,但是与绿藻门有显著的正相关性,枝角类生物量与轮虫生物量随时间呈相反的变化趋势,与哲水蚤、无节幼体生物量在9月份之前呈相同的变化趋势,在9月份之后呈相反的变化趋势,表明枝角类在9月份之前主要受到上行效应影响,9月份之后主要受到哲水蚤竞争的下行效应的影响。哲水蚤与浮游植物呈显著的正相关性,而与枝角类生物量在9月份之前呈相同的变化趋势,9月份之后呈相反的变化趋势,与轮虫全年呈反相关的关系,表明哲水蚤主要受到上行效应的影响。千岛湖中11月至次年6月份透明溞与植食性浮游动物轮虫、枝角类(除透明溞)、无节幼体、哲水蚤随着时间变化趋势相一致,透明溞与金藻门呈显著的正相关性,所以透明溞在这期间可能受到上行效应的影响较大;透明溞在水温大于20℃时的7-10月份密度降到最低,受到水温的影响较大。与历史数据比较,透明溞现存量与浮游植物生物量呈正相关,与鲢鳙鱼生物量呈负相关,但是与鲢鳙鱼7、8月份的摄食高峰有时间上的错位,可见透明溞受上行效应的影响较大。
　　通过对千岛湖1999年、2004年、2007-2010年6年的鲢鳙鱼生物量和浮游动物生物量的统计分析,其中1999年鲢鳙鱼生物量约为2004年、2007-2010年年度鲢鳙鱼平均生物量的1/5,而轮虫和桡足类生物量变化不大,枝角类中透明溞数量下降。结论6得出透明溞数量下降是由浮游植物的数量下降引起的,从而表明千岛湖鲢鳙鱼未对浮游动物生物量造成显著影响。

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第一章 引 言

1、国内外浮游动物研究进展

2、浮游动物群落结构影响因素

3 浮游动物时空分布特征

4 研究目的与意义

第二章 千岛湖浮游动物群落结构特征

1 材料与方法

1.1采样时间及采样点设置

1.2 采样方法

1.3 数据处理

2 结果

2.1 千岛湖浮游动物种类组成及时空分布

2.2 千岛湖浮游动物现存量及时空分布

2.3 浮游动物优势种种类及季节演替

3 讨论

3.1千岛湖浮游动物种类的变化

3.2 千岛湖浮游动物的季节演替现象

第三章 浮游动物现存量与理化因子的关系

1 材料与方法

2结果

2.1降雨量和浮游动物的关系

2.2 理化因子与浮游动物现存量的相关性

2.3 各季节理化因子与浮游动物现存量之间的相关性

2.4 理化因子与浮游动物常见属之间的相关性

3 讨论

3.1 气象对浮游动物的影响

3.2 千岛湖各个季节理化因子对浮游动物的影响

第四章 生物因素对浮游动物的影响

1 材料与方法

2 结果

2.1 上行效应对浮游动物的影响

2.2 下行效应对浮游动物的影响

3讨论

3.1 千岛湖浮游动物的捕食与竞争机制

3.2 影响千岛湖透明溞丰度的因素

3.3浮游动物种属之间的竞争与捕食机制

3.4 鲢鳙鱼对千岛湖浮游动物的影响

结论

参考文献

致谢