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雅鲁藏布江地处青藏高原,位于西藏境内,是中国最长的高原河流,也是西藏第一大河,支流众多,水资源丰富,素有“亚洲水塔”之称。自然环境的变化和人类活动不断加强,雅鲁藏布江水环境稳定性受到严重威胁,从而影响水生生物群落结构。原生动物具有分布范围广、个体小、生命周期短等特点,在生态系统的物质循环和能量流动中发挥着极其重要的作用,对水环境变化能作出相应的响应。因此,本文以雅鲁藏布江水质理化因子、周丛原生动物为研究对象,于2017年丰水期(6-7月)、平水期(10-11月)、2018年枯水期(3-4月)对雅鲁藏布江干流及支流内设置的26个采样点进行采样调查,通过分析雅鲁藏布江水环境时空变化特征和周丛原生动物群落结构特征,对水环境质量进行了判别,并探析周丛原生动物群落结构对环境因子的响应策略,可为雅鲁藏布江水域安全预警系统的建立提供理论依据。主要研究结果如下:1.雅鲁藏布江水环境时空变化特征基于SOM聚类对雅鲁藏布江26个采样点,三个季节的25个水质理化指标聚为4类,通过Turkey方法对这四个类别25个水质理化指标进行差异性分析。结果表明,大致可以分为六大类:一是随着海拔升高处于下降趋势的理化指标,包括:水温、铁元素、总磷,其中低海拔区域水温较高,维持在15℃左右,高海拔区域水温较低,在5℃左右,铁元素在低海拔区域较高,在1.5mg/L左右,其他三个区域几乎相同,接近0,总磷在低海拔区域较高,在0.12mg/L左右,中间海拔区域则处于0.05mg/L左右,高海拔区域偏低;二是随着海拔升高处于升高趋势的理化指标,为硫酸根离子,较高海拔区域维持在40mg/L左右,较低海拔区域维持在25mg/L左右;三是随着海拔升高呈现“∽”趋势的理化指标,包括:硝态氮,低海拔区域较低,矿化度,高海拔区域较低;四是随着海拔升高呈现“N”趋势的理化指标,为流速,海拔较高区域流速较快;五是随着海拔升高呈现“V”趋势的理化指标,包括:铵态氮、总氮、钙元素、总硬度、硅酸根离子、叶绿素,其中海拔较高的区域以上指标均较高,中间区域的则均较低,另外,还包括化学耗氧量,海拔较低的区域化学耗氧量较高,其他海拔区域的则较低;六是随着海拔升高呈现“Λ”趋势的理化指标,包括:p H值、表层溶解氧、底层溶解氧、碳酸氢根、总碱度、镁元素、钾元素、钠元素、硝酸根离子、氯离子、硫化物,以上理化指标中间海拔区域均较高。在季节方面,丰水期水环境主要受到溶解氧相关因子(表层溶解氧、底层溶解氧)的影响;枯水期水环境主要受到酸碱度相关因子(水流速度、p H、碳酸氢根、总碱度、镁离子、钾离子、钠离子、硫酸根离子、硝酸根离子)的影响,但采样点4、11和26主要受到水体营养因子(铵态氮、硝态氮、总氮、总磷、硫化物、叶绿素)影响;平水期是丰水期和枯水期的过渡时期,雅鲁藏布江下游保持丰水期状态,受到溶解氧相关因子的影响,雅鲁藏布江中下游、中上游、上游、尼洋河下游主要受到水体营养相关因子的影响,帕隆藏布主要是受到水体溶解氧相关因子的影响,但采样点11、13受到溶解氧消耗相关因子(水温、铁元素、钙元素、硬度、硅酸根离子、化学耗氧量、矿化度)的影响,尼洋河上游、拉萨河、年楚河主要受到溶解氧消耗因子的影响。2.雅鲁藏布江水环境质量判别及影响因素分析根据权重判别,将SOM聚类的4类水质理化因子依照贡献程度,定义为轻度贡献、适度贡献、高度贡献以及严重贡献的水质理化指标。构建雅鲁藏布江水环境质量判别指数(Po S),基于Po S值,将雅鲁藏布江水环境分为5大类,分别为非常好,好,正常,差,非常差,指出雅鲁藏布江枯水期水环境质量较好,丰水期水环境质量较差,平水期是丰水期和枯水期的过渡时期,水环境质量在各个河段变化幅度较大。整理雅鲁藏布江不同季节相对贡献高或者严重的指标(Qf>10%),水温出现49频次,硅酸盐出现33频次,硫化物出现31频次,铵态氮出现18频次,总氮出现14频次,依据出现频次较高的水质理化指标,指出对雅鲁藏布江影响较大的理化指标有水温、硅酸盐、硫化物、铵态氮和总氮。3.雅鲁藏布江周丛原生动物群落结构特征雅鲁藏布江共鉴定出周丛原生动物2门31科33属。其中丰水期有2门18科19属,主要以砂壳虫(Difflugia)、曲颈虫(Cyphoderia)、半眉虫(Hemiophrys)为主;平水期有2门16科16属,主要以砂壳虫(Difflugia)、瞬目虫(Glaucoma)为主;枯水期有2门15科15属,主要以砂壳虫(Difflugia)、四膜虫(Tetrahymena)为主。在沿程方面,丰水期拉萨河、年楚河周丛原生动物物种丰富度、丰富度指数与雅鲁藏布江干流、帕隆藏布下游存在显著差异(P<0.05),拉萨河、年楚河的物种丰富度、总丰度、香农指数、丰富度指数最高,平均值分别在11、800个/m~2、1.15、1.5左右,而尼洋河上游最低,平均值分别在3、210个/m~2、0.68、0.25左右,雅鲁藏布江干流、帕隆藏布下游均匀度指数最高,平均值为0.73,拉萨河、年楚河最低,为0.44;平水期拉萨河、年楚河周丛原生动物物种丰富度、总丰度、丰富度指数最高,其他河段最低(P>0.05),而香农指数、均匀度指数刚好相反(P>0.05),物种丰富度最小值小于3,最大值为3,总丰度、丰富度指数最小值在8300个/m~2、0.19左右,最大值在9700个/m~2、0.20左右,香农指数、均匀度指数最小值在0.56、0.53左右,最大值分别在0.64、0.53左右;枯水期雅鲁藏布江下游周丛原生动物物种丰富度、总丰度低于其他河段,且总丰度存在显著差异(P<0.05),下游物种丰富度低于3,总丰度在280个/m~2左右,其他河段物种丰富度超过3,总丰度在9600个/m~2左右,雅鲁藏布江下游香农指数、均匀度指数、丰富度指数高于其他河段(P>0.05),下游分别为0.87、0.97、0.26,其他河段分别为0.80、0.66、0.25。在季节方面,周丛原生动物物种丰富度、香农指数、均匀度指数、丰富度指数在平水期期最低,分别在3、0.6、0.5、0.2左右,不同季节之间不存在显著差异(P>0.05),物种丰富度、香农指数、丰富度指数在丰水期最高,分别在4、0.8、0.5左右,均匀度指数在枯水期最高,为0.7左右,丰水期总丰度低于其他季节(P<0.05),为700个/m~2,平水期总丰度最高,为8500个/m~2。4.雅鲁藏布江周丛原生动物群落结构与环境因子关系探析典范对应分析(CCA)表明,雅鲁藏布江周丛原生动物群落结构是受多维环境因子的影响。其中水温、总碱度、化学耗氧量、矿化度、总氮是影响丰水期周丛原生动物群落结构的主要环境因子;海拔、水温、表层溶解氧、流速是影响平水期周丛原生动物群落结构的主要环境因子;海拔、p H值、表层溶解氧、总氮、总磷是影响枯水期周丛原生动物群落结构的主要环境因子。采用多元回归树(MRT)模型预测环境因子对周丛原生动物群落结构空间分布的影响。结果表明,总碱度、水温、化学耗氧量对丰水期周丛原生动物群落结构空间分布产生较大影响,其中总碱度是第一影响因子,阀值为54.98mg/L,水温阀值为18.68℃,化学耗氧量阀值为25.12mg/L;海拔、p H值、水温、叶绿素对平水期周丛原生动物群落结构空间分布产生较大影响,其中海拔是第一影响因子,阀值为2419m,p H阀值为8.44,水温阀值为3.4℃,叶绿素阀值为0.056mg/L;海拔、流速、表层溶解氧对枯水期周丛原生动物群落结构空间分布产生较大影响,其中海拔是第一影响因子,阀值为1524m,流速阀值为0.035 m/s,表层溶解氧阀值为10.41mg/L。基于本文研究结果,建议长期开展雅鲁藏布江水环境监测工作,加强对周丛原生动物及关键环境因子的关注,加大对农业污染和采矿污水的治理力度,完善城市污水管网建设,从源头削弱、控制水体外来污染源,积极推动雅鲁藏布江水域生态环境持续、健康发展。