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系统调查了白洋淀流域浮游动物物种多样性及群落结构,评价了流域内一淀(白洋淀)二库(西大洋水库、王快水库)四河流(府河、孝义河、沙河、拒马河)的水质状况以及白洋淀富营养化现状,分析了浮游动物群落和环境因子的关系。应用高通量测序技术与传统形态学鉴定进行了对比,探究二者对浮游动物种类的鉴别能力。研究结果旨在为白洋淀流域浮游动物多样性的研究提供基础资料,同时也为白洋淀生态保护和环境修复提供理论依据。主要结果如下:
1.于2018年对白洋淀26个采样点轮虫物种组成和群落结构进行了系统调查,共鉴定出轮虫21属61种,物种组成以耐污性种类为主,常见优势种为角突臂尾轮虫、萼花臂尾轮虫和小多肢轮虫。各采样点轮虫种数差异较大,丰度和生物量季节变化明显。轮虫丰度与溶解氧、水深、叶绿素a、总磷呈显著正相关,而与透明度显著负相关;轮虫种数与水深显著正相关,与水温显著负相关。与历史资料相比,白洋淀水质在一定程度有所好转,但仍处于富营养化状态,整体表现为西部营养化大于东部。
2.于2019年对白洋淀流域73个样点进行了系统调查,共鉴定出浮游动物129属280种,其中鞭毛虫30属107种,纤毛虫36属49种,肉足虫11属13种,轮虫33属75种,枝角类10属23种,桡足类9属13种。各水域均以原生动物种数最多,枝角类和桡足类种类数最少。
白洋淀流域原生动物优势种为卵形隐藻、绿急游虫、毛板壳虫和普通表壳虫;轮虫优势种为萼花臂尾轮虫、螺形龟甲轮虫和小多肢轮虫;枝角类优势种有长额象鼻溞和简弧象鼻溞;桡足类优势种有英勇剑水蚤、近邻剑水蚤和胸饰外剑水蚤。各水域浮游动物优势种季节变化较为明显,绿急游虫是白洋淀流域绝对优势种,常见优势种还有卵形隐藻和长额象鼻溞。
流域内浮游动物丰度季节变化为春季>秋季>夏季,三季均以原生动物丰度为最高。各水域浮游动物丰度变化范围为白洋淀淀区7086~293990ind.L-1,府河2898~38589ind.L-1,孝义河7388~22350ind.L-1,沙河2067~123003ind.L-1,拒马河521~94632ind.L-1,西大洋水库3266~31250ind.L-1,王快水库3714~9844ind.L-1。
白洋淀流域浮游动物生物量季节变化表现为春季>夏季>秋季,三季均以轮虫、枝角L-1,孝义河0.20~10.42mgL-1,沙河0.01~6.75mgL-1,拒马河0.01~33.77mgL-1,西大洋水库0.23~11.90mgL-1,王快水库0.30~15.23mgL-1。
各水域Shannon多样性指数、Pielou均匀度指数、Margalef丰富度指数均值分别为:白洋淀淀区2.28、0.66、2.88,府河2.24、0.76、2.01,孝义河2.09、0.70、1.98,沙河1.57、0.77、0.88,拒马河1.74、0.75、1.17,西大洋水库1.80、0.71、1.28,王快水库1.80、0.67、1.51。上述指数季节变化均表现为夏季>秋季>春季,这表明夏季浮游动物群落结构更稳定,物种分布更均衡。
3.Pearson分析表明透明度、水温、pH和溶解氧与浮游动物多样性指数相关性显著,而总氮和总磷与浮游动物生物量相关性显著。RDA分析和CCA分析表明,影响白洋淀淀区浮游动物群落结构的环境因子为水温、溶解氧、五日需氧量和叶绿素a,影响河流群落结构的环境因子为总氮、叶绿素a、五日需氧量和透明度,影响水库群落结构的环境因子主要为水温、溶解氧和pH。
4.综合分析表明孝义河、府河和白洋淀淀区营养化程度最为严重,沙河其次,拒马河、王快水库和西大洋水库最低。
5.29个采样点形态学鉴定出物种88属178种,高通量测序注释出物种132属163种,两种方法鉴定结果中共有属和共有种较少,建议采用形态学观察和高通量测序结合的方式调查浮游动物组成和群落结构。
1.于2018年对白洋淀26个采样点轮虫物种组成和群落结构进行了系统调查,共鉴定出轮虫21属61种,物种组成以耐污性种类为主,常见优势种为角突臂尾轮虫、萼花臂尾轮虫和小多肢轮虫。各采样点轮虫种数差异较大,丰度和生物量季节变化明显。轮虫丰度与溶解氧、水深、叶绿素a、总磷呈显著正相关,而与透明度显著负相关;轮虫种数与水深显著正相关,与水温显著负相关。与历史资料相比,白洋淀水质在一定程度有所好转,但仍处于富营养化状态,整体表现为西部营养化大于东部。
2.于2019年对白洋淀流域73个样点进行了系统调查,共鉴定出浮游动物129属280种,其中鞭毛虫30属107种,纤毛虫36属49种,肉足虫11属13种,轮虫33属75种,枝角类10属23种,桡足类9属13种。各水域均以原生动物种数最多,枝角类和桡足类种类数最少。
白洋淀流域原生动物优势种为卵形隐藻、绿急游虫、毛板壳虫和普通表壳虫;轮虫优势种为萼花臂尾轮虫、螺形龟甲轮虫和小多肢轮虫;枝角类优势种有长额象鼻溞和简弧象鼻溞;桡足类优势种有英勇剑水蚤、近邻剑水蚤和胸饰外剑水蚤。各水域浮游动物优势种季节变化较为明显,绿急游虫是白洋淀流域绝对优势种,常见优势种还有卵形隐藻和长额象鼻溞。
流域内浮游动物丰度季节变化为春季>秋季>夏季,三季均以原生动物丰度为最高。各水域浮游动物丰度变化范围为白洋淀淀区7086~293990ind.L-1,府河2898~38589ind.L-1,孝义河7388~22350ind.L-1,沙河2067~123003ind.L-1,拒马河521~94632ind.L-1,西大洋水库3266~31250ind.L-1,王快水库3714~9844ind.L-1。
白洋淀流域浮游动物生物量季节变化表现为春季>夏季>秋季,三季均以轮虫、枝角L-1,孝义河0.20~10.42mgL-1,沙河0.01~6.75mgL-1,拒马河0.01~33.77mgL-1,西大洋水库0.23~11.90mgL-1,王快水库0.30~15.23mgL-1。
各水域Shannon多样性指数、Pielou均匀度指数、Margalef丰富度指数均值分别为:白洋淀淀区2.28、0.66、2.88,府河2.24、0.76、2.01,孝义河2.09、0.70、1.98,沙河1.57、0.77、0.88,拒马河1.74、0.75、1.17,西大洋水库1.80、0.71、1.28,王快水库1.80、0.67、1.51。上述指数季节变化均表现为夏季>秋季>春季,这表明夏季浮游动物群落结构更稳定,物种分布更均衡。
3.Pearson分析表明透明度、水温、pH和溶解氧与浮游动物多样性指数相关性显著,而总氮和总磷与浮游动物生物量相关性显著。RDA分析和CCA分析表明,影响白洋淀淀区浮游动物群落结构的环境因子为水温、溶解氧、五日需氧量和叶绿素a,影响河流群落结构的环境因子为总氮、叶绿素a、五日需氧量和透明度,影响水库群落结构的环境因子主要为水温、溶解氧和pH。
4.综合分析表明孝义河、府河和白洋淀淀区营养化程度最为严重,沙河其次,拒马河、王快水库和西大洋水库最低。
5.29个采样点形态学鉴定出物种88属178种,高通量测序注释出物种132属163种,两种方法鉴定结果中共有属和共有种较少,建议采用形态学观察和高通量测序结合的方式调查浮游动物组成和群落结构。