浯溪口浮游植物優(yōu)勢(shì)種生態(tài)位的變化及種間聯(lián)結(jié)性

黃學(xué)平,陳子悅,何國(guó)慶,廖偉東,姚元?jiǎng)?秦 朗

(1.南昌工程學(xué)院 土木與建筑工程學(xué)院,南昌 330000;2.江西工程學(xué)院 土木工程學(xué)院,新余 338000)

浮游植物是水生態(tài)系統(tǒng)的初級(jí)生產(chǎn)者和重要組成部分,對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)中的生態(tài)功能有著重要的影響[1-2]。浮游植物具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生命周期短、對(duì)理化環(huán)境反應(yīng)迅速的特點(diǎn)[3],其生態(tài)群落是由各種藻類組成的復(fù)雜種群結(jié)構(gòu),群落結(jié)構(gòu)的變化可以在一定程度上反映水質(zhì)情況和河流生態(tài)狀況[4]。不同水情期河流流速和透明度等發(fā)生改變,影響藻類的群落結(jié)構(gòu)[5],研究藻類的群落結(jié)構(gòu)有助于了解藻類的分布格局和發(fā)展?fàn)顟B(tài),進(jìn)而對(duì)流域的水生態(tài)環(huán)境進(jìn)一步了解。生態(tài)位理論也逐漸應(yīng)用于藻類的研究,生態(tài)位寬度可以通過(guò)指示藻種在一定程度上體現(xiàn)水質(zhì)狀態(tài);生態(tài)位重疊指數(shù)可以解釋浮游植物對(duì)同一資源的利用程度及相互作用機(jī)制;種間聯(lián)結(jié)性可以研究藻種間親和性的程度[6]。

本文選擇浯溪口水利樞紐為研究對(duì)象,浯溪口大壩所在的昌江流域壩前段和壩后段作為主要采樣區(qū)域。將生態(tài)位理論和種間聯(lián)結(jié)性結(jié)合,對(duì)浯溪口水利樞紐蓄水后的3種水情期中浮游植物優(yōu)勢(shì)種相互作用的種間關(guān)系,及其種群對(duì)環(huán)境適應(yīng)性之間的關(guān)系進(jìn)行分析[7]。探討浮游植物群落結(jié)構(gòu)的變化動(dòng)態(tài),以期為研究蓄水后浯溪口段昌江流域浮游植物群落結(jié)構(gòu)特征提供參考。

崔：齊科里尼的學(xué)習(xí)經(jīng)歷可謂極其豐富，他曾與來(lái)自布宜諾斯艾利斯、屬于“阿根廷學(xué)派”的保羅·丹扎（Paolo Denza）學(xué)琴，這樣的經(jīng)歷讓他與阿格里奇、巴倫博伊姆這樣的拉美鋼琴家有共同語(yǔ)言。隨后，他又和法國(guó)鋼琴學(xué)派的鼻祖瑪格麗特·?。∕argurite Long）學(xué)習(xí)，而他自己又是意大利人，您認(rèn)為在以上諸多鋼琴學(xué)派或風(fēng)格中，對(duì)您影響最大的是哪一種？

想要獲得高效的課堂教學(xué)效果，那么就需要老師制定合理的教學(xué)目標(biāo)。在初中政治教學(xué)中制定科學(xué)的教學(xué)目標(biāo)為獲得高效課堂的起點(diǎn)，初中政治老師可以通過(guò)設(shè)立合理的教學(xué)目標(biāo)把控教學(xué)中的眾多環(huán)節(jié)。但由于每一名學(xué)生都是不同的個(gè)體，他們對(duì)于政治知識(shí)的掌握程度也都各不相同，所以政治老師在設(shè)定教學(xué)目標(biāo)的時(shí)候應(yīng)該根據(jù)不同學(xué)生的情況去制定教學(xué)目標(biāo)。在實(shí)行初中政治分層教學(xué)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)不同的教學(xué)目標(biāo)能夠有利于學(xué)生對(duì)政治知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提高。因此，在分層教學(xué)的過(guò)程中，針對(duì)不同層次的學(xué)生進(jìn)行教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)，能夠有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提高，激發(fā)學(xué)生對(duì)知識(shí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)和探究欲望，樹(shù)立學(xué)習(xí)自信心。

1 材料與方法

1.1 采樣時(shí)間與采樣點(diǎn)

設(shè)置9個(gè)采樣,依次為城門(mén)、沽演、峙灘、洛溪、磨刀港、王港、三龍、古田、西河河口,具體參見(jiàn)圖1,每次采樣使用GPS定位。于2021年3月、6月、11月采集浯溪口段昌江流域浮游植物。

圖1 昌江段采樣點(diǎn)分布

1.2 樣品采集與處理

浮游植物定性以25號(hào)浮游生物網(wǎng)在水面0.5 m左右“∞”環(huán)繞撈取8 min采樣,將濾取的樣品放入標(biāo)本瓶,加4%甲醛溶液進(jìn)行固定。定量用1 L量程的采水器按照常規(guī)方法取50次水,用25號(hào)浮游生物網(wǎng)過(guò)濾后取20 mL水樣至樣品瓶中,加入0.4 mL魯哥試劑固定[8]。

作為中國(guó)的數(shù)學(xué)教師，可以為自己積極參與了這些年來(lái)的課改實(shí)踐，以及自身的專業(yè)成長(zhǎng)感到自豪；當(dāng)然，在這方面又應(yīng)說(shuō)還有很長(zhǎng)的路要走，大家應(yīng)繼續(xù)努力．

1.3 數(shù)據(jù)分析

優(yōu)勢(shì)種采用Mcnaughton優(yōu)勢(shì)度指數(shù)[10],計(jì)算公式如(1)所示:

(1)

式中:N為總個(gè)體數(shù);ni為第i藻種的個(gè)體數(shù);fi為第i藻種在采樣點(diǎn)出現(xiàn)的頻率。

生態(tài)位寬度采用修正后的Levins指數(shù)[11],計(jì)算公式如(2)所示:

(2)

3月粗壯雙菱藻的ΔSOik最大,表明該藻種有最大的發(fā)展空間,水綿藻和巨顫藻的生態(tài)位重疊值最大為0.980 2,而二者ΔSOik分別為-3.683和-3.671說(shuō)明3月份兩者共同利用的資源相似性很大,尖針桿藻和尖頭舟形藻的生態(tài)位重疊值最小為0.011 9,而二者ΔSOik分別為3.852和-0.174,說(shuō)明兩者在資源利用上基本不產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。6月無(wú)常藍(lán)纖維藻的ΔSOik值最大為3.854,綠球藻次之為3.244,兩者同屬于發(fā)展型,多數(shù)發(fā)展型藻種,由于生態(tài)響應(yīng)速率較慢,發(fā)展空間較小,再次采樣調(diào)查發(fā)現(xiàn)不再為優(yōu)勢(shì)種。11月各優(yōu)勢(shì)種的生態(tài)位重疊值均較低,ΔSOik<0.001的有10對(duì),占總數(shù)的8.26%,其中小球藻與其他藻種的重疊值低的最多有6對(duì),說(shuō)明小球藻與其他種對(duì)環(huán)境資源的競(jìng)爭(zhēng)程度低。ΔSOik≤0.3的有62對(duì),占總數(shù)的51.23%,其中,密集錐囊藻、巨顫藻和十字藻重疊值較低的最多有26對(duì),說(shuō)明3種藻類和其他藻種對(duì)環(huán)境資源的競(jìng)爭(zhēng)程度較低[21]。

共鏡檢出浮游植物8門(mén)59屬105種,其中硅藻門(mén)種類最多(19屬40種,占比38.10%),其次為綠藻門(mén)(19屬36種,占比34.29%)和藍(lán)藻門(mén)(12屬19種,占比18.10%),其他種類相對(duì)占比較少,其中裸藻門(mén)、甲藻門(mén)、金藻門(mén)、隱藻門(mén)(均為2屬2種,分別占比1.90%),種類最少的為黃藻門(mén)(1屬2種,占比1.90%)。浯溪口水利樞紐浮游植物種類在不同時(shí)期檢測(cè)結(jié)果均以硅藻門(mén)+綠藻門(mén)+藍(lán)藻門(mén)三個(gè)物種為主,占藻類的85%以上[圖2(a)]。硅藻門(mén)、綠藻門(mén)和藍(lán)藻門(mén)在6月份出現(xiàn)的種類最多(依次為28種、27種、14種),其中,優(yōu)勢(shì)種有顆粒直鏈藻極狹變種、單角盤(pán)星藻、美麗星桿藻、短小舟形藻等;在3次采樣中均有出現(xiàn)且是主要優(yōu)勢(shì)種的為顆粒直鏈藻。從圖2(b)可見(jiàn),金藻門(mén)僅在11月份出現(xiàn),在6月份位于3號(hào)采樣點(diǎn)峙灘附近的浮游植物種數(shù)最多。

生態(tài)位重疊采用Petraitis指數(shù)[12],計(jì)算公式如(3)所示:

(3)

式中:k與i是不同藻種;Ri為生態(tài)響應(yīng)速率。

(4)

式中:S為調(diào)查樣方的藻種數(shù);N為總樣方數(shù);Pi為藻種i出現(xiàn)的頻度;Tj為樣方j(luò)內(nèi)的藻種總數(shù);t為全部樣方藻種的平均數(shù);ST為所有樣方藻種數(shù)的方差;σT為所有藻種出現(xiàn)頻度的方差。

種對(duì)間關(guān)聯(lián)是指在同樣的置信水平上檢測(cè)兩個(gè)藻種之間是否存在相關(guān)性,判斷兩個(gè)種關(guān)聯(lián)與否采用χ2檢驗(yàn),將兩個(gè)種的觀測(cè)值填入2×2列聯(lián)表,當(dāng)樣方數(shù)目較少時(shí)使用計(jì)算公式如式(5)所示:

(5)

采用Matlab對(duì)浮游植物優(yōu)勢(shì)種的矩陣進(jìn)行卡方檢驗(yàn),采樣點(diǎn)示意圖采用ArcGIS 10.7構(gòu)建,其余的圖表均采用Oirgin 2021繪制。

(6)

式中:Wj為第j種參數(shù)的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)相關(guān)權(quán)重,TLI(j)為第j種參數(shù)的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù),m為評(píng)價(jià)參數(shù)的個(gè)數(shù)。

圖5a為不同加熱速率下CaCO3的轉(zhuǎn)化率α隨時(shí)間t的變化情況，其中小圖是同一樣品在TGA中100℃/min和50℃/min的測(cè)量結(jié)果。從圖5a可以看出，在急速加熱器內(nèi)CaCO3完全反應(yīng)僅需8 s，而在TGA測(cè)試中則需900 s，由此可知急速加熱器反應(yīng)速率明顯快于同條件下的TGA。圖5b是轉(zhuǎn)化率α隨溫度T的變化情況，隨升溫速率的增大，CaCO3完成分解的溫度升高，起始轉(zhuǎn)化溫度升高。樣品的瞬時(shí)加熱出現(xiàn)快速反應(yīng)階段，使得反應(yīng)速率在初始階段隨轉(zhuǎn)化率的增大而增快直到最大值，揭示了其急速升溫特性，可見(jiàn)加熱速率的提升有利于加快CaCO3整體反應(yīng)過(guò)程的反應(yīng)速率。

綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)[14]:

2 結(jié)果與分析

2.1 浮游植物群落結(jié)構(gòu)及優(yōu)勢(shì)種

人類的意識(shí)可以分為自我意識(shí)與對(duì)象意識(shí)，自我意識(shí)是對(duì)自我的感受與認(rèn)識(shí)；對(duì)象意識(shí)是對(duì)環(huán)境的感受與認(rèn)識(shí)。對(duì)象意識(shí)的產(chǎn)生以自我意識(shí)的產(chǎn)生為前提，而自我之所以稱自我，是因?yàn)橛袑?duì)象。因此，實(shí)際上自我意識(shí)與對(duì)象意識(shí)是同時(shí)產(chǎn)生，并無(wú)先后的，在邏輯上他們相互為前提。

(a)昌江流域浮游植物組成比例;(b)各時(shí)期各采樣點(diǎn)浮游植物種類數(shù)。

通過(guò)對(duì)優(yōu)勢(shì)度指數(shù)的分析(Y≥0.02)(表1),共鑒定出優(yōu)勢(shì)種4門(mén)27種。顆粒直鏈藻在3個(gè)時(shí)期均為優(yōu)勢(shì)種,并且為絕對(duì)優(yōu)勢(shì)種(Y≥0.1)。不同時(shí)期優(yōu)勢(shì)種有顯著差異,3月份硅藻門(mén)和綠藻門(mén)出現(xiàn)種類最多,分別為7種和4種,其中,顆粒直鏈藻、隱頭舟形藻優(yōu)勢(shì)度指數(shù)較高(Y>0.9)。6月份的美麗星桿藻優(yōu)勢(shì)度指數(shù)較高,指示的水質(zhì)狀態(tài)為β-ms型,說(shuō)明此時(shí)的河流水質(zhì)呈中營(yíng)養(yǎng)型的變化趨勢(shì)[14-15]。11月份的金藻門(mén)僅在氣溫較低的秋季出現(xiàn),分歧錐囊藻指示水質(zhì)狀態(tài)為οs型,說(shuō)明水質(zhì)可能呈貧營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)[16]。

2.2 優(yōu)勢(shì)種的生態(tài)位寬度

生態(tài)位寬度是指某個(gè)種群在群落中利用各種資源幅度的總和,其值大小反映了種群對(duì)資源的競(jìng)爭(zhēng)能力和對(duì)生境的適應(yīng)能力。生態(tài)位越寬的種群具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力,可利用的資源更多,在競(jìng)爭(zhēng)中處于優(yōu)勢(shì)地位且適應(yīng)性較強(qiáng),稱之為泛化種;反之,生態(tài)位越窄則對(duì)生境的要求越高,稱之為特化種。顆粒直鏈藻整體處于生態(tài)位寬度較高水平(Bi>0.5)(表2),表明其對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性和利用資源的競(jìng)爭(zhēng)力遠(yuǎn)超其他藻種[17-18],根據(jù)不同適應(yīng)能力將浯溪口段昌江流域浮游植物優(yōu)勢(shì)種分為3類。第1類:顆粒直鏈藻、隱頭舟形藻。兩種藻類優(yōu)勢(shì)度值大于0.092、生態(tài)位寬度均大于0.7,具有較高生態(tài)利用能力,說(shuō)明該藻種具有對(duì)水生態(tài)環(huán)境較強(qiáng)的適應(yīng)能力和利用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的能力。第2類:顆粒直鏈藻極狹變種、綠球藻、巨顫藻、無(wú)常藍(lán)纖維藻。優(yōu)勢(shì)度值在0.021～0.091,成為優(yōu)勢(shì)種期間生態(tài)位寬度值在0.323～0.782。生態(tài)位寬度值略低于第1類,說(shuō)明該類藻種對(duì)周圍的環(huán)境有一定的選擇性,利用資源能力弱于第1類藻種。第3類:梅尼小環(huán)藻、尖針桿藻、尖頭舟形藻、窗格平板藻、粗壯雙菱藻等藻類僅在某一時(shí)期為優(yōu)勢(shì)種,大部分優(yōu)勢(shì)度值在0.05以下,生態(tài)寬度處于較低水平,說(shuō)明此種藻類對(duì)環(huán)境變化敏感,利用資源能力較弱[19]。

受我國(guó)大氣污染形勢(shì)依然嚴(yán)峻及碳排放總量的限制，燃煤電廠發(fā)展空間日益受限，清潔能源逐步成為未來(lái)能源發(fā)展新的增長(zhǎng)點(diǎn)。作為清潔低碳化石能源，天然氣發(fā)電的環(huán)境效益及其在能源發(fā)展格局中的重要作用越來(lái)越受到關(guān)注。根據(jù)規(guī)劃，2020年天然氣在我國(guó)一次能源消費(fèi)中的比重要達(dá)到10%以上，利用量將達(dá)到3600億立方米，成為未來(lái)我國(guó)能源革命的重要引擎。隨著天然氣占中國(guó)一次能源消費(fèi)比重不斷提高，以及發(fā)展天然氣發(fā)電的重要意義日益凸顯，未來(lái)我國(guó)天然氣發(fā)電前景廣闊。

表2 浮游植物優(yōu)勢(shì)種的生態(tài)位寬度

2.3 優(yōu)勢(shì)種的生態(tài)位重疊

生態(tài)位重疊(ΔSOik)指數(shù)是物種間對(duì)資源利用相似性的測(cè)度,通過(guò)比較ΔSOik大小來(lái)說(shuō)明不同的環(huán)境條件下不同種屬的生態(tài)習(xí)性變化和發(fā)展衰退狀況。差值的正負(fù)表明該種屬處于發(fā)展還是衰退狀態(tài);差值的大小反映了該種發(fā)展或衰退的程度;為0時(shí)則表明該種屬為中性種[20]。此外利用生態(tài)響應(yīng)速率(R)二者結(jié)合可精準(zhǔn)確定藻類在群落中的生態(tài)響應(yīng)(表3)。

表3 浮游植物優(yōu)勢(shì)種的生態(tài)位(ΔSOik)和生態(tài)響應(yīng)速率(Ri)

式中:pij為資源占比數(shù);它表示物種i在第j個(gè)采樣點(diǎn)下的個(gè)體數(shù)與該物種在所有資源狀態(tài)下個(gè)體總數(shù)之比。

2.4 種間關(guān)聯(lián)分析

物種總體關(guān)聯(lián)性采用Schluter方差比率法鑒定[13],計(jì)算公式如式(4)所示:

透明度(SD)的測(cè)定使用薩氏盤(pán),pH值、水溫(WT)、溶解氧(DO)的測(cè)定使用多參數(shù)水質(zhì)分析儀(哈希Hydrolab DS5X);參照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)檢測(cè)總氮(TN)、總磷(TP)、化學(xué)需氧量(CODMn),葉綠素a(Chl a)采用丙酮浸提法測(cè)定[9]。

表4 浮游植物優(yōu)勢(shì)種總體關(guān)聯(lián)性

聯(lián)結(jié)系數(shù)(AC)分析結(jié)果如圖3所示,在178個(gè)種對(duì)內(nèi)中,聯(lián)結(jié)性不顯著的種有167對(duì),有11對(duì)聯(lián)結(jié)性顯著,關(guān)聯(lián)的顯著率為6.18%。其中有3種對(duì)極正聯(lián)結(jié)顯著(P<0.01且ad>bc),3月、6月和11月各出現(xiàn)1對(duì)分別為梅尼小環(huán)藻和顆粒直鏈藻、美麗針桿藻和顆粒直鏈藻、隱頭舟形藻和固氮魚(yú)腥藻。正聯(lián)結(jié)顯著的有4對(duì)(0.01≤P≤0.05且ad>bc),3月、6月各出現(xiàn)2對(duì),分別為顆粒直鏈藻極狹變種和尖針桿藻、顆粒直鏈藻和粗壯雙菱藻、綠球藻和綠色顫藻、鈍齒角星鼓藻和蒼白微囊藻。極負(fù)聯(lián)結(jié)顯著的種對(duì)有1對(duì)(P<0.01且ad

噪聲是指環(huán)境中不需要的、使人厭煩的或不同頻率和強(qiáng)度的雜亂無(wú)章的聲音。它對(duì)人體多個(gè)系統(tǒng),如神經(jīng)、心血管、內(nèi)分泌、消化等系統(tǒng)都可造成危害。[1]許多研究表明接觸噪聲并不是其唯一影響因素,職業(yè)暴露于某些物理、化學(xué)因素也會(huì)引起上述危害,而且噪聲和它們的聯(lián)合作用則會(huì)帶來(lái)更嚴(yán)重的后果[2]我們通過(guò)分析某焦化廠接噪工人吸煙與血脂、血糖、血壓、血紅蛋白及聽(tīng)力損失相關(guān)性,為企業(yè)開(kāi)展噪聲危害控制及防護(hù)提供依據(jù)。