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转全鱼生长基因鲤对饵料生物(大型底栖动物)群落的影响是其生态风险评价的重要环节。在隔离的试验湖泊中进行生态风险评价克服了室内研究的局限性,能够全面、客观地评价转基因鲤在自然生态系统中的生态风险。本研究对试验湖泊大型底栖动物群落结构演替和次级生产量进行了研究,为转基因鲤对底栖动物群落及水生生态系统的影响累积背景资料,为转基因鲤鱼的商品化提供参考。旨在研究:1)试验湖泊大型底栖动物群落演替及影响因子的研究;2)试验湖泊大型底栖动物功能摄食类群动态的研究;3)试验湖泊大型底栖动物优势类群次级生产量的测算。主要研究结果如下:
1.在2004至2009年共5年的调查期间,转基因鱼试验湖泊共采集到底栖动物77种,属于3门6纲10目27科60属。其中水生昆虫48种(占总物种数62.3%),寡毛纲17种(22.1%),软体动物8种(10.4%)。
2.试验湖泊中大型底栖动物总物种数、总密度在五年间呈先下降后上升的趋势,均为第1年最高,第3年最低,物种数分别为62种、22种;密度分别为497.9ind./m2,191.4 ind./m2。水生昆虫是最优势的底栖动物类群,平均密度为240.3ind./m2(占总密度71.6%)。总生物量(除双壳类,湿重)呈下降趋势,第2年最高,第5年最低,分别为74.7 g/m2、40.0 g/m2。生物量为腹足类占绝对优势(占总生物量95%以上)。优势种类群组成差别不大,异腹鳃摇蚊(Einfeldia insolita)、菱跗摇蚊(Clinotanypus sp.)、幽蚊(Chaoborus sp.)、铜锈环棱螺(Bellamyaaeruginosa)在5年间均为优势物种。蠓科幼虫(Ceratopogonidae)、前突摇蚊(Procladius sp.)、霍夫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)取代纹沼螺(Parafossarulus striatulus)成为试验湖泊优势种。物种多样性呈先下降后上升的趋势,Shannon-Wiener指数在2.41~3.15间变动,K优势曲线支持多样性指数的结论。CCA分析显示氨氮、总氮、溶氧、化学需氧量和水生植物对试验湖泊底栖动物群落分布影响最大。试验湖泊第二年投放转基因鲤与对照鲤可能是造成湖泊内底栖动物群落结构演替的重要因为之一。
3.试验湖泊中收集者(GC)、捕食者(PR)和滤食者(FC)的密度在5年间经历了先下降后上升的过程,最低值均在第3年,变动范围分别为80.6~191.6ind./m2,46.9~156.1 ind./m2,12.0~48.0 ind./m2。刮食者(SC)密度在五年间呈下降趋势,第1年最高,第5年最低,范围为30.0~110.1 ind./m2。撕食者(SH)从第3年开始没有采集到。生物量以滤食者和刮食者占绝对优势,合计占总生物量99%。滤食者生物量呈上升趋势而刮食者生物量出现明显下降。营养水平能较好的反映试验湖泊功能摄食类群的动态。功能摄食类群密度与环境因子的回归分析显示,收集者受总氮、总磷、透明度和水温的影响显著;捕食者受氨氮和COD值影响;刮食者受总氮影响显著。基于功能类群的参数对试验湖泊生态系统进行评价显示,试验湖泊物质循环能力出现一定下降,而沿岸物质输入量有显著降低。总氮、总磷、透明度和水温对湖泊物质循环的指示作用明显。
4.测算了试验湖泊中11种常见底栖动物的体长-体重关系。一般情况,b值偏离3.0。使用瞬时生长法、体长频率法、减员累积法和Allen曲线法较系统的测算了试验湖泊中主要优势种的生产量。铜锈环棱螺、纹沼螺生产量(带壳湿重,g.m-2.a-1)和P/B系数分别为:12.722,0.42;2.948,3.61。异腹鳃摇蚊、菱跗摇蚊、前突摇蚊的生产量(湿重,g.m-2.a-1)和P/B系数分别为:0.399,5.51;0.418,6.42;0.237,4.98。幽蚊和蜉蝣的生产量(湿重,g.m-2.a-1)和P/B系数分别为:3.285,1.98:1.678,3.84。P/B系数法估算了试验湖泊大型底栖动物群落生产量,5年间呈下降趋势,第一年最高(75.7 g.m-2.a-1),第五年最低(23.9 g.m-2.a-1)。水体营养水平和底栖鱼类捕食压力可能是影响试验湖泊底栖动物群落生产量的重要因素。