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营养盐加富、滤食性鱼类和浮游动物对水库浮游植物群落结构的影响

孙育平  
【摘要】: 营养盐和捕食者是影响浮游植物群落结构特征的关键因素。为了解南亚热带贫-中营养型水库水体中营养盐和捕食作用(鱼、浮游动物)对浮游植物群落结构的影响,本文于2008-2009年在流溪河水库进行围隔(85m3)实验,研究和分析了营养盐加富、鲢、鳙、透明薄皮溞对浮游植物群落结构的影响。 于2008年4-6月进行围隔实验,设置营养盐加富(N、P)、营养盐加富+4g/m3鲢、对照处理组。其中营养盐以N/P(质量比)为10/1,分别按低(P为30μg/L)、中(P为60μg/L)、高(P为90μg/L)浓度形式添加。分析了营养盐加富和鲢对浮游植物群落结构的作用。结果表明营养盐加富和鲢都将导致透明度降低,且无鱼围隔组高于有鱼围隔组。有鱼围隔TN低于无鱼围隔组,TP则与此相反。营养盐加富和鲢使Chla浓度升高,且无鱼围隔组低于有鱼围隔组。营养盐加富使浮游植物种类多样性降低,鲢使浮游植物多样性增加。营养盐加富和鲢都使浮游植物总生物量明显升高,但其作用大小均受营养水平的影响。营养盐加富导致蓝藻、绿藻和隐藻生物量升高,而鲢则使蓝藻、绿藻、硅藻、隐藻生物量升高。蓝藻、硅藻、绿藻、隐藻生物量无鱼围隔组低于有鱼围隔组;金藻、甲藻生物量变化大小受营养水平的影响。实验期间出现了硅藻-绿藻-隐藻模式过渡期,但营养盐加富和鲢都均使浮游植物群落以甲藻-硅藻-绿藻型向绿藻-硅藻-蓝藻型模式演替,优势种向可食性差或具快速生长能力的种类演替。营养盐加富和鲢使浮游植物群落个体大小组成发生变化,其作用大小也均受营养水平影响。营养盐加富使组成浮游植物生物量的个体大型化,且使30μm个体的相对生物量上升;鲢使组成浮游植物生物量的个体小型化,导致10μm个体的相对生物量明显上升。这是由于无鱼围隔中主要受浮游动物(盔形溞)、有鱼围隔中主要受鲢的捕食压力,从而导致浮游植物产生不同的响应所致。营养盐和鱼的交互作用仅对浮游植物种类数和金藻丰度具有明显的作用,对衣藻数量变化也产生一定的影响。 于2008年11-12月进行围隔实验,设置营养盐加富(N、P)、营养盐加富+3g/m3鳙、空白、3g/m3鳙对照处理组。其中营养盐以N/P(质量比)为10/1,分别按低(P为10μg/L)、中(P为30μg/L)、高(P为50μg/L)浓度形式添加。分析了营养盐加富和鳙对浮游植物群落结构的影响。结果表明营养盐加富和鳙导致透明度降低,但其作用大小与营养水平有关。有鱼围隔TN高于无鱼围隔组,TP与此相反。营养盐加富和鳙使Chla浓度升高,无鱼围隔低于有鱼围隔组。营养盐加富和鳙使浮游植物种类多样性升高,但有鱼围隔组较无鱼围隔组丰富。营养盐加富和鳙使浮游植物总生物量升高。营养盐加富导致甲藻、金藻生物量下降,而使绿藻、硅藻、蓝藻、隐藻生物量上升;鳙使绿藻、甲藻、金藻、隐藻生物量升高,而使硅藻、蓝藻生物量下降,但二者作用大小与营养水平有关。营养盐加富和鳙使浮游植物群落由硅藻-甲藻-金藻型向硅藻-绿藻-蓝藻型演替,优势种类向可食性差或生长速度快的种类演替。营养盐加富和鳙使组成浮游植物生物量个体大小变化,但作用大小均受营养水平影响。营养盐加富使组成浮游植物生物量的个体小型化;其中低营养水平条件下10-30μm个体相对生物量增加;中、高营养水平条件下10μm和30μm个体相对生物量上升。鳙在低营养水平条件下使组成浮游植物生物量的个体大型化,使30μm个体相对生物量上升,而在中营养水平条件下使组成浮游植物生物量的个体小型化,使30μm个体的相对生物量上升。这主要是由于无鱼围隔中浮游动物所受捕食压力较有鱼围隔中小,无鱼围隔中浮游植物主要受大型浮游动物(枝角类)和营养盐的影响,而有鱼围隔中浮游植物主要受小型浮游动物(轮虫)、营养盐和鳙影响所致。此外,营养盐和鱼的交互作用对浮游植物种类数,蓝藻、硅藻、甲藻、隐藻数量变化具有一定的作用。 于2009年1-4月进行大型围隔实验,实验设置对照组、添加2.0 ind/m3透明薄皮溞组、添加1.1g/m3鳙组、添加2.0 ind/m3透明薄皮溞+1.1g/m3鳙组共四组处理。每个处理至少三个平行,共15个围隔。分析了透明薄皮溞和鳙对浮游植物群落结构的影响和作用。结果表明浮游植物种类多样性鳙+透明薄皮溞最高,有鱼围隔组高于无鱼围隔组,但透明薄皮涵和对照组相似。浮游植物总生物量鳙+透明薄皮溞最高,透明薄皮溞最低。鳙、透明薄皮溞+鳙将导致浮游植物生物量一定程度增加;透明薄皮溞的级联效应对蓝藻、硅藻、绿藻生物量具有一定的抑制作用,而对甲藻和金藻具有一定的促进作用。透明薄皮溞和鳙使浮游植物群落由硅藻-金藻-甲藻型向硅藻-绿藻-甲藻型演替,优势种类向可食性差或生长速度快的种类演替。透明薄皮溞和鳙使组成浮游植物生物量个体大型化。其中,鳙、透明薄皮溞+鳙导致30μm个体相对生物量上升、30μm个体的相对生物量下降;透明薄皮涵导致10-30μm个体相对生物量上升、30μm和10μm个体相对生物量下降。这可能因无鱼围隔主要受盔形溞的影响,而有鱼围隔主要受桡足类、轮虫和鳙级联效应的影响;透明薄皮溞对小型枝角类及轮虫进行捕食,导致对浮游植物的群落结构产生了不同的级联效应。 上述结果表明,浮游植物群落结构受营养盐和捕食者双重效应的共同影响。营养盐和捕食者作用的大小受营养水平和捕食者种类、数量的影响。因此,充分了解和掌握不同捕食者在不同营养水平条件下的作用是进行水库水质改善和管理的关键。


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