水文变化对巴松错食物源及食物网特征的影响

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食物源作为食物网的基础食物来源,在食物网的物质循环和能量流动过程中发挥着举足轻重的作用。青藏高原地区湖泊总面积约有41831 km2,约占全国湖泊面积的50%,由于海拔高,光照时间长,紫外线强度较高,气温日差较大,氧气稀薄,气候条件较复杂,受人类活动影响较少,是我国西南地区水生生物多样性较多且特别的地区,形成了独特的高原生态系统。然而对于高原生态系统食物网的研究相对较少。本研究在2018年5月(枯水季)和8月(丰水季)对巴松错浮游生物、附着藻类、底栖动物进行系统调查,并结合水体理化指标,分析浮游生物、附着藻类、底栖动物分布特征与水体理化指标的相关性;应用稳定同位素技术构建不同水文时期的食物网结构,利用贝叶斯混合模型估算不同食物源对巴松错水体消费者的贡献率,进而分析水文变化对巴松错浮游生物、附着藻类、底栖动物及食物网营养来源的影响。1、水体理化指标:丰水季水深显著大于枯水季,不同水文时期水温、溶氧差异不显著,丰水季透明度极显著低于枯水季,酸碱度显著低于枯水季。水体营养盐中,相较于枯水季,丰水季铵态氮、总氮极显著升高,硝态氮极显著降低,亚硝态氮、可溶性磷、总磷差异不显著,叶绿素a的含量显著升高。2、调查结果表明:附着藻类共发现3门23属,年平均密度为54.34×104cell/m2,丰水季附着藻类的密度极显著高于枯水季附着藻类密度(p=0.007),不同采样点之间无显著性差异。浮游植物共发现5门18属,丰水季的密度和生物量低于枯水季,年平均密度为0.45×104cell/L,5号点位的密度和生物量均高于其他点位。浮游动物共发现9属,丰水季的密度和生物量极显著高于枯水季,年平均密度1.91个/升,各采样点之间密度和生物量均没有显著性差异。底栖动物共发现4科6属,丰水季的生物量为0.221 g/m2,枯水季的生物量为0.073 g/m2,没有显著性差异,各采样点之间也没有显著性差异。3、浮游生物、附着藻类、底栖动物密度及生物量与环境因子的Pearson相关性分析表明,巴松错附着藻类密度与水体中硝态氮、亚硝态氮含量呈显著的负相关关系(p<0.05),与水体透明度呈极显著的负相关关系(p<0.01),与水体中叶绿素a的含量呈显著的正相关关系(p<0.05);浮游植物的密度和生物量与水体深度及水体中亚硝态氮含量呈极显著的负相关关系(p<0.01);浮游动物的密度和生物量与水体透明度和水体中总磷的含量呈显著的负相关关系(p<0.05),与水体中硝态氮的含量呈极显著的负相关关系(p<0.01)。4、分析巴松错食物网不同水文时期稳定同位素的变化特征,结果表明:枯水季δ13C在-28.66‰~-13.57‰间变化,δ15N值的变化范围为0.01‰~10.50‰。丰水季δ13C在-27.15‰~-12.19‰间变化,δ15N值的变化范围为0.97‰~10.08‰。枯水季与丰水季差异不明显。巴松错食物网中四种食物源:附着藻类、颗粒有机物、陆生植物、湿生植物。颗粒有机物的δ13C平均值为-24.48‰;附着藻类的δ13C平均值为-22.73‰;湿生植物的δ13C平均值为-24.85‰;陆生植物的δ13C平均值为-26.63‰。颗粒有机物POM的δ15N平均值为5.08‰;附着藻类的δ15N平均值为5.19‰;湿生植物的δ15N平均值为2.42‰;陆生植物的δ15N平均值为2.07‰。这四种食物源碳、氮同位素值均存在显著差异(p<0.05)。5、运用贝叶斯混合模型计算不同水文时期四种食物源对巴松错水体消费者(鱼类与水体无脊椎动物)的贡献率,结果表明:附着藻类是巴松错食物网枯水季主要食物来源;丰水季四种食物源对水体消费者的贡献度较均衡。将四种食物源按照来源划分为内源性食物源和外源性食物源,结果表明:外源性食物源是巴松错食物网各个水文时期最主要的食物来源,其中杂食性鱼类枯水季主要是以内源性食物来源为主,而丰水季转变成为以外源性食物来源为主。
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