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近几十年来,随着长江流域内工业化和城市化的飞速发展,人类活动的加剧,长江中下游湖泊富营养化程度加剧,湖泊水环境污染严重。另外,随着湖泊渔业的高速发展,过度放养、过度捕捞等不合理的渔业方式,导致湖泊渔业资源受到严重影响。 浮游动物是湖泊生态系统中最重要的次级生产者,由于其个体小、发育时间短、对环境反应敏感,在水生态系统的物质循环和能量传递过程中发挥重要作用,并且在评价水体营养状态和水体污染状况等方面也受到广泛关注。因此,本研究采用经典浮游动物形态学分类方法,结合生物和非生物因子的数据,对长江中下游湖泊浮游动物的群落结构的时空变化特征、与环境因子之间的关系及其预测模型进行研究,以期深入了解长江中下游湖泊浮游动物群落及其对环境的适应。研究结果可以为长江中下游湖泊水资源的保护提供重要的科学依据。主要结论如下: 1.长江中游五个浅水湖泊(汤逊湖、扁担塘、武湖、牛山湖和梁子湖)中浮游动物群落结构空间差异显著,浮游动物群落的种类组成、优势种、生物量和多样性存在差异。五个湖泊水体的营养水平不同,在氮、磷等营养盐含量较高的湖泊中,轮虫的生物量较高,且浮游动物的物种丰富度及均匀度指数较低;在氮、磷等营养盐含量相对较低、水草覆盖率相对较高的湖泊中,枝角类生物量相对较高,浮游动物的物种丰富度及均匀度指数较高。富营养化是影响湖泊浮游动物物种组成的主要环境因素。 2.随着总磷含量的升高,长江中游五个浅水湖泊的营养结构发生变化。具体表现为,随着湖泊营养状态的升高,浮游植物、轮虫、剑水蚤和滤食性鱼类的生物量显著增加,而枝角类和哲水蚤的生物量降低。结构方程模型分析表明,上行效应和下行效应对浮游动物群落的影响和相对强度在不同类群中存在差异。营养盐及浮游植物对轮虫和剑水蚤群落的上行效应的作用强度大于滤食性鱼类的下行效应。随着营养盐水平和滤食性鱼类生物量的升高,枝角类生物量显著降低。上行和下行效应对哲水蚤的作用强度相似。 3.洪泽湖浮游动物结构空间及季节差异显著。总氮、硝酸盐氮、氨氮、COD、透明度和电导率等是影响浮游动物特征种空间差异的主要环境因素;总氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、COD、电导率、pH、水温和溶解氧等是影响浮游动物特征种的季节差异的主要环境因素。 4.从1990年至2010年,洪泽湖水体中总氮和COD含量升高,总磷、叶绿素a和水体透明度降低,水体营养状况的异质性降低。20年间洪泽湖浮游动物种类组成发生显著变化。浮游动物β多样性显著降低。1990年浮游动物群落结构相似性贡献率较大的种类主要为甲壳类浮游动物和3种轮虫。2010年浮游动物的特征种主要是龟甲轮属(Keratella)、臂尾轮属(Brachionus)和异尾轮属(Trichocerca)轮虫,并且哲水蚤消失。人为干扰严重影响洪泽湖水体的营养状况,导致湖泊富营养程度加剧,致使洪泽湖浮游动物群落结构发生改变。 5.根据浮游动物的种类组成和相对丰度的差异,SOM将洪泽湖浮游动物群落划分为四个类群。四个类群浮游动物的优势种、生物量、多样性存在差异。不同类群的浮游动物所处生境的环境因子也存在差异。共有17种浮游动物被定义为各个类群的指示物种,每个物种在四个类群中的贡献率存在差异。分类和回归树模型分别成功预测浮游动物生物量、物种丰富度和Shannon多样性指数71.6%、40.2%和45.6%的变异。