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本文研究了太湖大型底栖动物群落结构、生物多样性、空间分布等特征,利用多元统计分析方法研究其与生态因子之间关系,确定影响群落结构的主要生态因子,并利用太湖底栖动物历史数据研究了太湖优势度最高的物种——河蚬的种群结构特点、时空分布格局、次级生产力大小;利用微宇宙模拟实验研究初始界面条件、不同温度、不同扰动强度下河蚬对界面氮磷迁移贡献及界面氧环境变化。论文主要内容与结果如下: 2014年夏季和冬季调查了太湖全湖116个样点的底栖动物,分析了其群落结构及与环境因子的关系。共记录底栖动物55种,隶属3门7纲18目27科52属,底栖动物的平均密度和生物量分别为405.5ind./m2和146.6g/m2。优势度分析表明河蚬、铜锈环棱螺、霍甫水丝蚓、太湖大螯蜚、寡鳃齿吻沙蚕和拟背尾水虱属是太湖底栖动物的优势种。基于环境因子聚类分析,可将全湖分为三个区,方差分析表明各湖区间环境因子差异显著。统计分析表明三个区底栖动物群落结构相似性低,差异显著;典范对应分析表明水深、总氮、总磷、氨氮、水生植物、溶解性有机碳和沉积物中值粒径与底栖动物群落结构显著相关。底栖动物的K-优势曲线、物种多样性指数显示,从水生植被区、敞水区,到富营养区,营养水平逐渐升高,底栖动物多样性逐渐降低,生物量逐渐增加。研究结果表明营养水平、底质类型以及水生植被的分布是影响太湖底栖动物群落结构及多样性的关键因子。 本文综合历史数据和现场的野外调查,对2006年11-2014年11月对太湖河蚬的每季度的调查以及2006年11月-2007年10月的逐月采样数据进行综合分析。根据体长频数分布的周年变化,推测太湖河蚬一年繁殖一代。太湖河蚬生物量在空间上表现出明显的差异性,其高值区域均出现在太湖北部梅梁湾和竺山湾及西部河口湖区,而在其它区域的现存量均较低。相反地,在季节动态方面,河蚬生物量的变化较小。太湖河蚬生物量分别为229.0g/m2和177.3ind./m2。利用空间反距离插值法估算全湖生物量为5.354×1011克,体长—频率法估算河蚬次级生产力为1317.247克,P/B系数为2.25,利用P/B系数法估算太湖全湖河蚬年次级生产力为1.204×1012克。 河蚬扰动促进不同形态的氮向上覆水中迁移,而对磷的迁移影响较小,河蚬消耗上覆水和沉积物中的溶氧,使沉积物溶氧层深度降低。在界面稳定状态下,河蚬扰动促进氨氮、亚硝态氮和正磷酸盐向上覆水迁移,对其他离子的作用较弱。在不稳定界面条件下,河蚬扰动增加溶解性硝态氮、亚硝态氮和正磷酸盐向上覆水中迁移,对其他离子的影响较小,同时增加了沉积物剖面的溶氧浓度,使溶氧层深度从3mm增加到5mm;在无河蚬扰动下,上覆水中的磷向沉积物迁移。河蚬扰动强度与总氮、总溶解性氮、总磷、正磷酸盐、硝态氮和亚硝态氮的界面通量具有较好的线性关系(r2>0.76),促进它们向上覆水的迁移。方差分析表明河蚬密度对氨氮和正磷酸盐界面通量影响显著(P<0.05),对总氮和硝态氮的界面通量影响极显著(P<0.01)。随着河蚬密度的增加,河蚬扰动强度加强,不仅增加了沉积物剖面的溶氧浓度,使溶氧层深度从3mm,增加到5mm,并在界面下方1.8mm处溶氧浓度峰值。在15-25℃范围内,河蚬扰动作用低于温度对氮磷营养盐的迁移贡献,各形态氮的界面通量随温度的升高而降低,温度对磷的影响则相反,温度升高促进总磷、溶解性总磷和正磷酸盐从沉积物向上覆水中迁移;河蚬在刚被引入后活动强烈,沉积物表层结构被破坏严重,20℃时扰动作用最强,增加了溶氧层深度。