关键词:
富营养化
底栖动物
浮游植物
生物评价
影响因素
摘要:
随着人口增长和经济快速发展,湖泊资源被过度开发利用,湖泊环境不断恶化,引发了大量的生态环境问题。目前对湖泊水环境理化参数已经有了大量的研究,但是对其生态学效应关注得很少。因此,研究湖泊水生生物群落结构与多样性,是非常有意义的基础型研究工作。湖泊富营养化对湖泊水生生物群落结构与多样性产生了哪些影响?影响水生生物群落结构与多样性的主要生态因子是什么?湖泊蓝藻水华衍生物微囊藻毒素的生物毒理学已经有了大量的研究,但很少有关于湖泊实际水体中微囊藻毒素对水生生物群落结构与多样性影响的相关研究报道。本研究选取江苏省三种不同营养化类型(中营养、轻度富营养和中度富营养)的16个湖泊,研究其底栖动物群落结构与多样性,探讨了湖泊综合营养化指数在评价湖泊生态环境状况的客观性;本研究发现基于全省16个湖泊,湖泊综合营养化指数与底栖动物多样性指数之间无法建立直接关联。因此,进一步以两个典型湖泊为研究对象,探讨影响营养化湖泊水生生物多样性的生态因子,为湖泊资源利用与水生生物多样性保护提供科学参考。选取小型富营养化湖泊-滆湖,研究其底栖动物群落结构与多样性,探索影响其底栖动物群落结构与多样性的主要水环境因子;选取大型以及蓝藻频发的湖泊-太湖,探索大型湖泊底栖动物群落结构空间布局以及其影响因子,探讨微囊藻毒素对水生生物(底栖动物和浮游植物)群落结构与多样性的影响。主要研究结果与结论如下:1.于2008年-2012年春、秋两季,对滆湖底栖动物群落结构与多样性进行研究,并与历史数据进行比较。结果表明,1990年代以来,滆湖底栖动物群落结构发生了很大的变化,物种数从1990年代初的47种减少到31种,其底栖动物群落结构单一,蜉蝣等清洁敏感物种减少甚至消失,耐污种寡毛类水丝蚓密度大量增加。高锰酸盐指数、总氮和综合营养化指数是控制滆湖底栖动物群落结构与多样性的主要水环境因子。当然,人类活动,如围网养殖、水生植被破坏也会影响滆湖底栖动物群落结构与多样性。2.2012年春、秋两季,研究江苏省16个湖泊底栖动物群落结构与多样性,并与历史数据进行比较。结果表明,江苏省湖泊底栖动物群落结构已发生了很大的变化,群落结构较为单一、趋于同质化,多以耐污种寡毛类霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)为主。目前16个湖泊综合营养化状况大多处于轻度-中度富营养,底栖动物香浓多样性指数范围:0.00-2.20,大部分处于极贫乏-一般状态。16个湖泊营养化指数与其底栖动物多样性指数无直接关联,影响江苏省湖泊底栖动物群落结构与多样性的因素众多,如水生植被、水文条件等生境状况也是不容忽视的因素。因此,湖泊生态系统功能恢复应考虑多方面因素,不同湖泊应区别对待。3.于2011年-2013年春、秋两季,对太湖底栖动物群落结构与多样性进行研究,并与历史数据进行比较。结果表明,1960年代以来,太湖底栖动物群落结构发生了明显的变化。底栖动物群落结构从1960年代以软体动物为主,较清洁敏感种常见,转变为群落结构单一,寡毛类等耐污种占绝对优势,清洁敏感物种减少。化学需氧量、五日生化需氧量、铅和微囊藻毒素(Microcystin-LR;L for leucine and R for arginine)是影响太湖底栖动物群落结构的主要环境因子。需要加强微囊藻毒素室内受控实验,检验本研究结论的可靠性。2011年-2013年间,太湖底栖动物群落多样性呈增加的趋势,这表明太湖水污染治理从某种程度上改善了湖泊的生态环境,从而促进了底栖动物群落多样性的提高。我们的研究将为环境管理者和政策决策者评价和修复生态环境提供重要的科学依据。4.于2013年1月-12月,对太湖浮游植物(藻类)群落结构与多样性进行研究。结果表明,太湖浮游植物群落密度相对较高,最高达4.38亿cells/L,其多样性处于一般状态,6月和12月太湖浮游植物密度最高。太湖首要污染物是总氮,其次是总磷和化学需氧量。化学需氧量、叶绿素a、湖泊综合营养化指数和MC-LR是控制太湖浮游植物群落结构的主要水质指标。因此,控制太湖入湖口污染物排放对恢复太湖水生态功能具有重要的意义。