中圖分類號(hào):Q178.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-3075(2025)04-0144-09
淺水湖泊是構(gòu)成淡水濕地生態(tài)系統(tǒng)的重要部分,其生物多樣性在維持湖泊生態(tài)系統(tǒng)健康、改善水質(zhì)和提供生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)方面發(fā)揮著重要作用。然而,隨著全球變暖和人類擾動(dòng)程度的不斷增加,淺水湖泊正遭受著水量減少、生物多樣性降低、生態(tài)系統(tǒng)功能衰退等危機(jī)(Zhangetal,2020)。水生生物多樣性可以有效指示水體水質(zhì)的變化(孫麗麗,2021;王汨等,2021),特別是浮游動(dòng)植物被當(dāng)作檢測(cè)湖泊水體水質(zhì)的敏感探針(Xuetal,2017),如浮游植物群落結(jié)構(gòu)可以快速響應(yīng)湖泊的富營養(yǎng)化(Ding et al,2021)。
浮游植物是水域生態(tài)系統(tǒng)中最重要的初級(jí)生產(chǎn)者,是水體溶解氧的主要供應(yīng)者,是水域生態(tài)系統(tǒng)中食物網(wǎng)的啟動(dòng)者(李娜等,2020)。浮游動(dòng)物在水生生物食物鏈中起著承上啟下的作用,其通過下行效應(yīng)控制著初級(jí)生產(chǎn)者浮游植物的群落結(jié)構(gòu)及多樣性(Cot-tingham,1999;白海鋒等,2021)。傳統(tǒng)研究多關(guān)注浮游植物或浮游動(dòng)物單一生物類型的多樣性狀況,而忽視了二者之間的相互作用。浮游植物與浮游動(dòng)物的相互作用會(huì)極大地影響水生生物食物網(wǎng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)(Striebeletal,2012;Yeetal,2013),且該相互作用會(huì)受到水環(huán)境條件的調(diào)控。分析浮游植物多樣性與浮游動(dòng)物多樣性之間的關(guān)系有助于從水生生物食物鏈的結(jié)構(gòu)和功能角度對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)健康狀況做出更加客觀和準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。此外利用單一類型浮游生物的多樣性對(duì)水環(huán)境的響應(yīng)來評(píng)估水質(zhì)理化因子的影響可能會(huì)高估或低估其生態(tài)效應(yīng)。
白洋淀是華北地區(qū)最大的淡水湖,有“華北明珠”之稱,是助力雄安新區(qū)高質(zhì)量發(fā)展的重要生態(tài)水體。白洋淀浮游生物多樣性研究多集中于時(shí)空分布及其對(duì)水體環(huán)境的指示作用,而較少關(guān)注浮游生物內(nèi)部之間的相互作用如浮游植物和浮游動(dòng)物多樣性的關(guān)系。白洋淀浮游植物優(yōu)勢(shì)種春、夏均以指示水體富營養(yǎng)狀態(tài)的綠藻和藍(lán)藻為主,秋季優(yōu)勢(shì)種各門類較為平均(周緒申等,2021)。從2009年到2019年白洋淀浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變化,物種、優(yōu)勢(shì)種和密度均呈降低的趨勢(shì)(付顯婷等,2020)。利用浮游動(dòng)物多樣性指數(shù)評(píng)價(jià)白洋淀水質(zhì)狀況,結(jié)果顯示白洋淀處于重度污染水平(王乙震等,2015)。近年來在白洋淀開展了生態(tài)清淤試點(diǎn)工程,其目的是修復(fù)生態(tài)本底和改善淀區(qū)的水動(dòng)力,維持并提高水生生物的物種多樣性,保證白洋淀淀內(nèi)水生態(tài)系統(tǒng)的健康。生態(tài)清淤工程影響背景下,浮游生物多樣性變化及其影響因素需要給予科學(xué)回答。據(jù)此,本研究擬通過調(diào)查白洋淀生態(tài)清淤工程前后浮游生物的狀況,闡明浮游動(dòng)物和浮游植物多樣性的關(guān)系及其對(duì)水質(zhì)理化因子的響應(yīng),研究結(jié)果有利于全面掌握白洋淀生態(tài)清淤后的水生生物狀況,對(duì)于白洋淀水生生物保護(hù)及水生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義,從而為白洋淀水生態(tài)管理的科學(xué)決策提供參考。
1材料與方法
1.1研究區(qū)域概況
白洋淀 (113°40′~116°20′E,38°10′~40°00′N) 位于河北省雄安新區(qū),屬海河流域大清河南支水系湖泊,水域面積 366km2 ,平均年蓄水量 1.32×109m3 。白洋淀是雄安新區(qū)轄區(qū)內(nèi)最重要的水體功能區(qū),也是華北地區(qū)最大的淡水湖,有唐河、漕河、府河、萍河、白溝河等河流入淀。近年來,隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人口的不斷增加,白洋淀水質(zhì)狀況不斷惡化,上游9條入淀河流僅府河、孝義河和白溝引河常年有水,其余6條河流基本斷流或季節(jié)性有水。
為了調(diào)查白洋淀浮游生物多樣性狀況,在白洋淀設(shè)置了17個(gè)采樣點(diǎn)(圖1),這些樣點(diǎn)均勻分布在白洋淀的各個(gè)水域,包括開闊水域采樣點(diǎn)(輕污染)以及封閉魚塘區(qū)域采樣點(diǎn)(重污染),這樣可以直觀反映生態(tài)清淤工程前后白洋淀水質(zhì)的情況及其對(duì)浮游生物多樣性的影響。
1.2樣品采集與處理
在生態(tài)清淤工程未施工前于2021年9月赴白洋淀開展了浮游動(dòng)物、浮游植物和水質(zhì)理化因子的定點(diǎn)采樣,并在實(shí)施生態(tài)清淤工程后于2022年9月在相同的采樣點(diǎn)采集了同樣的水質(zhì)和生物指標(biāo)。浮游植物和浮游動(dòng)物的采集參照《淡水浮游生物調(diào)查技術(shù)規(guī)范》(SC/T9402—2010)。
浮游植物樣品包括定量樣品和定性樣品。定量樣品使用采水器在固定水層取定量水體,加入固定劑,帶回實(shí)驗(yàn)室沉淀濃縮后,用于浮游植物的種類和數(shù)量的定量計(jì)算;定性樣品使用浮游生物網(wǎng)采集足夠量的水體,加入固定劑,帶回實(shí)驗(yàn)室沉淀濃縮后,用于浮游植物種類的定性補(bǔ)充。
浮游動(dòng)物的定量采樣根據(jù)采集類型稍有差異,對(duì)于原生動(dòng)物和輪蟲,將1L的采水器放置水面下0.5m 處,待采水器注滿后,提出水面,注入1L水樣于1L的聚乙烯樣品瓶中。對(duì)于枝角類和橈足類,將5L的采水器放置水面下 0.5m 處,待采水器注滿后,提出水面。隨后將水樣流至浮游生物網(wǎng)進(jìn)行過濾。按照這個(gè)方式,采集過濾 10~50L 水樣。對(duì)于浮游動(dòng)物的定性采樣,用25號(hào)浮游生物網(wǎng)采集,將網(wǎng)底濃縮的水樣放入 100mL 樣品瓶中,取樣約 30~50ml 。
水質(zhì)理化因子的測(cè)定參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范執(zhí)行。水溫的測(cè)定參照《水質(zhì)水溫的測(cè)定溫度計(jì)或巔倒溫度計(jì)測(cè)定法》(GB13195—1991), pH 的測(cè)定參照《水質(zhì)pH值的測(cè)定電極法》(HJ1147—2020),溶解氧的測(cè)定參照《水質(zhì)溶解氧的測(cè)定電化學(xué)探頭法》(HJ506一2009),濁度的測(cè)定參照《水質(zhì)濁度的測(cè)定濁度計(jì)法》HJ1075—2019),電導(dǎo)率和透明度的測(cè)定參照《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》(國家環(huán)境保護(hù)總局,2002)。
1.3樣品分析與鑒定
浮游植物的分析參考《水質(zhì)浮游植物的測(cè)定濾膜—顯微鏡計(jì)數(shù)》(HJ1215—2021)和《水質(zhì)浮游植物的測(cè)定 0.1mL 計(jì)數(shù)框-顯微鏡計(jì)數(shù)法》(HJ1216—2021)2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。浮游動(dòng)物的分析參考《淡水浮游生物調(diào)查技術(shù)規(guī)范》(SC/T9402—2010)。對(duì)于浮游植物,單片計(jì)數(shù)量不低于800個(gè)。計(jì)數(shù)時(shí)間應(yīng)盡量在20min內(nèi)完成。每一樣品需平行計(jì)數(shù)2次(2片),取平均值,每次計(jì)數(shù)結(jié)果與其平均值之差控制在 15% 之內(nèi),否則增加計(jì)數(shù)1次,直至2次計(jì)數(shù)結(jié)果符合這一要求為止。浮游動(dòng)物的分析根據(jù)生物類型有所差異。對(duì)于原生動(dòng)物,將濃縮樣品充分搖勻,用移液器準(zhǔn)確吸取 0.1mL 樣品,置于 0.1mL 浮游生物計(jì)數(shù)框內(nèi),在顯微鏡20倍物鏡下全片計(jì)數(shù)。同一樣品計(jì)數(shù)
2片,如果誤差超過 15% ,則計(jì)數(shù)第3片,結(jié)果取平均值。對(duì)于輪蟲,將濃縮樣品充分搖勻,用移液器準(zhǔn)確吸取 1mL 樣品,置于 1mL 浮游生物計(jì)數(shù)框內(nèi),在顯微鏡10倍或20倍物鏡下全片計(jì)數(shù)。同一樣品計(jì)數(shù)2片,如果誤差超過 15% ,則計(jì)數(shù)第3片,結(jié)果取平均值。對(duì)于枝角類和橈足類,用移液器準(zhǔn)確吸取 5mL 樣品,置于 5mL 浮游生物計(jì)數(shù)框內(nèi),在顯微鏡4倍或10倍物鏡下計(jì)數(shù)。一般情況下,枝角類和橈足類樣品需要全樣計(jì)數(shù),但當(dāng)密度過高時(shí),需要適當(dāng)稀釋后再進(jìn)行計(jì)數(shù)。浮游動(dòng)植物的鑒別分類鑒定到種。
1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
采用Shannon-Wiener多樣性指數(shù)計(jì)算浮游動(dòng)植物的生物多樣性 (H′) 。通常情況下, H′ 值越大,代表生物多樣性程度越高,Shannon-Wiener指數(shù)計(jì)算公式為:
式中: H′ 為Shannon-Wiener多樣性指數(shù); s 為該樣品中的物種數(shù)目; N 為某個(gè)樣點(diǎn)中物種的總個(gè)體數(shù), Ni 為樣品中第i個(gè)物種的個(gè)體數(shù)。
利用Spearman相關(guān)性檢驗(yàn)分析浮游動(dòng)植物多樣性和水質(zhì)理化因子的兩兩關(guān)系,用相關(guān)系數(shù) R 來指示相關(guān)性的強(qiáng)弱,在0.05水平上評(píng)估相關(guān)檢驗(yàn)的顯著性,并進(jìn)一步利用RDA冗余分析檢驗(yàn)了水質(zhì)理化因子對(duì)浮游動(dòng)植物的綜合影響。利用方差分析檢驗(yàn)浮游植物多樣性(生物因素)和水質(zhì)理化因子(非生物因素)對(duì)浮游動(dòng)物多樣性的影響。所有統(tǒng)計(jì)分析均在R語言中完成。
2結(jié)果與分析
2.1浮游動(dòng)物和浮游植物多樣性的關(guān)系
2021年9月白洋淀17個(gè)采樣點(diǎn)浮游植物的鑒定結(jié)果顯示,共鑒定出浮游植物7門140種,其中藍(lán)藻門27種,占總數(shù) 19.4% ;綠藻門42種,占總數(shù) 30.0% 硅藻門47種,占總數(shù) 33.6% ;裸藻門9種,占總數(shù)6.4% ;甲藻門6種,占總數(shù) 4.2% ;隱藻門5種,占總數(shù)3.5% ;金藻門4種,占總數(shù) 2.9% 。浮游動(dòng)物的鑒定結(jié)果顯示,原生動(dòng)物10種,占總數(shù) 14.5% ;輪蟲18種,占總數(shù) 23.6% ;枝角類16種,占總數(shù) 29.1% ;橈足類18種,占總數(shù) 32.7% 。開闊水域采樣點(diǎn)浮游植物的Shannon-Wiener指數(shù)范圍為 1.1~3.9 ,浮游動(dòng)物的Shannon-Wiener指數(shù)范圍為 1.5~3.7 。封閉魚塘采樣點(diǎn)浮游植物的Shannon-Wiener指數(shù)范圍為 1.0~4.3 ,浮游動(dòng)物的Shannon-Wiener指數(shù)范圍為 1.5~3.1 (圖2)。在開闊水域,浮游植物和浮游動(dòng)物的Shan-non-Wiener多樣性呈現(xiàn)一定的負(fù)相關(guān),而在封閉魚塘,這種關(guān)系卻非常微弱。
2022年9月檢測(cè)結(jié)果表明,共鑒定出浮游植物8門133種,其中藍(lán)藻門18種,占總數(shù) 13.5% ;綠藻門55種,占總數(shù) 41.4% ;硅藻門29種,占總數(shù)21.8% ;裸藻門11種,占總數(shù) 8.3% ;黃藻門2種,占總數(shù) 1.5% ;甲藻門5種,占總數(shù) 3.8% ;隱藻門5種,占總數(shù) 3.8% ;金藻門8種,占總數(shù) 6.0% 。浮游動(dòng)物的鑒定結(jié)果顯示,原生動(dòng)物35種,占總數(shù) 46.7% ;輪蟲24種,占總數(shù) 32.0% ;枝角類6種,占總數(shù) 8.0% :橈足類10種,占總數(shù) 13.3% 。開闊水域采樣點(diǎn)浮游植物的Shannon-Wiener指數(shù)范圍為2.8\~4.3,浮游動(dòng)物的Shannon-Wiener指數(shù)范圍為 1.7~3.4 。封閉魚塘采樣點(diǎn)浮游植物的Shannon-Wiener指數(shù)范圍為 2.3~3.7 ,浮游動(dòng)物的Shannon-Wiener指數(shù)范圍為1.9~3.3 。在開闊水域,浮游植物與浮游動(dòng)物的Shannon-Wiener多樣性呈現(xiàn)一定的正相關(guān)( ?R=0.34 ,P=0.588 ,而在封閉魚塘二者卻呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系L (R=-0.53,P=0.141) 。
2.2浮游動(dòng)植物多樣性對(duì)水質(zhì)的響應(yīng)
2021年9月白洋淀17個(gè)采樣點(diǎn)的水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果表明,溶解氧為 5.6~11.9mg/L,pH 為 7.3~8.9 ,電導(dǎo)率為 402~220μS/cm ,透明度為 37~220cm 。對(duì)于封閉魚塘,溶解氧和 pH ,溫度和電導(dǎo)率、濁度,電導(dǎo)率和濁度呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)關(guān)系 (Plt;0.05) ,透明度與其他理化因子均呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系,且只與電導(dǎo)率關(guān)系顯著 (Plt;0.05) 。對(duì)于開闊水域,濁度與pH、溫度呈正相關(guān) (Pgt;0.05) ,透明度和溫度、濁度呈負(fù)相關(guān) (Pgt;0.05) (圖3)?;诟∮蝿?dòng)植物多樣性和水質(zhì)理化因子的相關(guān)性分析和RDA分析,浮游動(dòng)物的Shannon-Wie-ner多樣性在封閉魚塘對(duì)pH響應(yīng)更敏感,且二者的關(guān)系是正向的,而在開闊水域?qū)θ芙庋蹴憫?yīng)更敏感,且二者的關(guān)系是反向的(圖4)。2022年9月的檢測(cè)結(jié)果表明溶解氧為 7.3~13.1mg/L,pH 為 7.4~8.6 ,電導(dǎo)率為 432~2080μS/cm ,透明度為 67~240cm 。對(duì)于封閉魚塘,溶解氧對(duì)浮游植物Shannon-Wiener多樣性的影響相對(duì)其他水質(zhì)理化因子更大,且該影響是負(fù)向的,而水溫對(duì)浮游動(dòng)物多樣性起著更重要的作用,同樣該影響也是負(fù)向的。在開闊水域,浮游植物Shannon-Wiener多樣性對(duì)理化因子的響應(yīng)均不敏感,相對(duì)而言浮游動(dòng)物多樣性對(duì)水溫和透明度的響應(yīng)更敏感,而且這2個(gè)理化因子對(duì)浮游動(dòng)物多樣性的影響是相反的。對(duì)于浮游動(dòng)植物多樣性和水質(zhì)理化因子的關(guān)系,無論是相關(guān)性分析還是RDA分析,結(jié)果均不顯著 (Pgt;0.05) 。
2.3浮游動(dòng)物多樣性的影響因素
主成分分析的結(jié)果(圖5)顯示,對(duì)于2021年9月和2022年9月的采樣點(diǎn),第一主成分軸均解釋了所有理化因子變動(dòng)的 57% ,前三主成分軸解釋部分均超過 80% 的理化因子變動(dòng)。2021年9月樣品方差分析結(jié)果表明無論是在封閉魚塘,還是在開闊水域,浮游植物多樣性和理化因子對(duì)浮游動(dòng)物多樣性的影響均不顯著(所有 P 值均大于0.05)。對(duì)于2022年9月的樣品,只有在封閉魚塘理化因子的第三主成分軸顯著影響了浮游動(dòng)物的多樣性。
3討論
3.1水質(zhì)理化因子對(duì)浮游動(dòng)物和浮游植物關(guān)系的影響
水體水質(zhì)是決定浮游動(dòng)植物結(jié)構(gòu)和多樣性的重要因素(Gengetal,2022)。通常認(rèn)為水質(zhì)越好,浮游動(dòng)植物的多樣性指數(shù)越大(王乙震等,2015)。本研究發(fā)現(xiàn)生態(tài)清淤工程后,浮游動(dòng)植物多樣性指數(shù)的平均值顯著增加。而翟昊等(2021)對(duì)寧夏沙湖的研究發(fā)現(xiàn),生態(tài)修復(fù)后Shannon-Wiener多樣性指數(shù)降低。本文研究結(jié)果顯示Shannon-Wiener多樣性指數(shù)最大值出現(xiàn)在上覆水導(dǎo)向型重污染魚塘,水質(zhì)污染嚴(yán)重會(huì)導(dǎo)致不耐污的浮游動(dòng)植物物種減少或消失,但會(huì)增加耐污種的種類和個(gè)數(shù);同時(shí)水體環(huán)境的改變使得原來的優(yōu)勢(shì)種所占比例下降,該結(jié)果也側(cè)面反映出單一的Shannon-Wiener多樣性指數(shù)并不能準(zhǔn)確反映出水質(zhì)的狀況。本研究中,生態(tài)修復(fù)工程前,對(duì)于封閉魚塘區(qū)域采樣點(diǎn),浮游動(dòng)物Shannon-Wiener多樣性和浮游植物Shannon-Wiener多樣性的關(guān)系較弱,說明水體污染同時(shí)影響了浮游動(dòng)植物的群落結(jié)構(gòu)和多樣性。胡俊等(2018)對(duì)天鵝洲保護(hù)區(qū)長江干流河段浮游動(dòng)植物群落關(guān)系的研究發(fā)現(xiàn),浮游動(dòng)物群落與浮游植物群落之間交互影響顯著。本文研究結(jié)果表明在生態(tài)清淤工程前的開闊水域采樣點(diǎn),浮游動(dòng)物多樣性和浮游植物多樣性呈現(xiàn)一定的負(fù)相關(guān)關(guān)系,在生態(tài)清淤工程后的封閉魚塘采樣區(qū)發(fā)現(xiàn)了相似的規(guī)律。浮游動(dòng)物的下行捕食壓力一定程度降低了浮游植物的種類。而在生態(tài)清淤工程后的開闊水域采樣區(qū),二者呈現(xiàn)一定程度的正相關(guān),說明在不同的水體環(huán)境中,水生生物食物鏈結(jié)構(gòu)存在顯著差異(Danielsdottir etal,2007)。
3.2生態(tài)清淤工程改變了水質(zhì)理化因子和浮游生物多樣性的關(guān)系
在生態(tài)清淤工程前,封閉魚塘區(qū)域采樣點(diǎn)浮游動(dòng)物Shannon-Wiener多樣性顯著受到pH的影響,且該影響是正向的,而開闊水域采樣點(diǎn)溶解氧與浮游動(dòng)物的關(guān)系更加緊密,且二者呈負(fù)相關(guān)。付顯婷等(2020)利用RDA對(duì)白洋淀浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)與水環(huán)境因子的關(guān)系進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)pH、溶解氧和總氮始終是影響白洋淀浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的重要水質(zhì)理化指標(biāo)。王朋等(2020)對(duì)漁業(yè)養(yǎng)殖池的研究發(fā)現(xiàn),溶解氧濃度與浮游動(dòng)植物密度存在極顯著的相關(guān)性。本研究顯示在生態(tài)清淤工程后,水溫對(duì)浮游動(dòng)物多樣性起著重要作用,原因可能是水溫一定程度上決定了水體中營養(yǎng)鹽的濃度(Farrelletal,2020)。周緒申等(2021)對(duì)白洋淀浮游生物群落結(jié)構(gòu)的研究發(fā)現(xiàn),浮游植物多樣性指數(shù)與總磷和高錳酸鹽指數(shù)的相關(guān)性較大,浮游動(dòng)物多樣性指數(shù)與高錳酸鹽指數(shù)、氨氮和總氮的相關(guān)性較大。李娜等(2020)對(duì)白洋淀浮游植物群落影響因素的研究發(fā)現(xiàn),總磷和溶解氧是影響汛期浮游植物群落特征的關(guān)鍵因素,在非汛期高錳酸鹽指數(shù)和總磷顯著影響了浮游植物群落特征。通過上述研究結(jié)果的對(duì)比分析,生態(tài)清淤工程一定程度上調(diào)控了浮游生物多樣性對(duì)水質(zhì)理化因子的響應(yīng)。
3.3生物和非生物因素對(duì)浮游動(dòng)物多樣性的綜合作用
本研究表明浮游植物多樣性和水體綜合環(huán)境因子對(duì)浮游動(dòng)物多樣性的影響不顯著,這一結(jié)果基本不受采樣時(shí)間和采樣地點(diǎn)的影響,說明浮游植物對(duì)浮游動(dòng)物的上行效應(yīng)和水質(zhì)理化因子對(duì)浮游動(dòng)物群落的控制效應(yīng)在白洋淀不強(qiáng)烈。在白洋淀淀泊,水生食物鏈頂級(jí)捕食者魚類對(duì)浮游動(dòng)物的群落結(jié)構(gòu)和多樣性有重要的調(diào)控作用(Zhuetal,2021)。江孝軍等(2013)對(duì)南亞熱帶地區(qū)水庫的研究發(fā)現(xiàn),浮游動(dòng)物與浮游植物生物量比值與年漁獲量呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,高強(qiáng)度濾食性魚類對(duì)浮游動(dòng)物的捕食導(dǎo)致的下行效應(yīng)比浮游植物對(duì)浮游動(dòng)物的上行效應(yīng)更強(qiáng)烈。在未來的研究中需要加強(qiáng)對(duì)白洋淀魚類的調(diào)查,以更好地評(píng)估生物和非生物因素對(duì)浮游生物多樣性的影響。
4結(jié)論
(1)基于水質(zhì)理化因子對(duì)浮游動(dòng)物和浮游植物多樣性關(guān)系影響的分析,在生態(tài)清淤工程前的封閉魚塘區(qū)域采樣點(diǎn),浮游植物多樣性基本不受浮游動(dòng)物多樣性的影響,而在開闊水域采樣點(diǎn),浮游動(dòng)物多樣性和浮游植物多樣性呈現(xiàn)一定程度的負(fù)相關(guān)。
(2)通過進(jìn)一步分析對(duì)浮游生物多樣性起作用的具體水質(zhì)理化因子發(fā)現(xiàn),在生態(tài)清淤工程前的封閉魚塘區(qū)域采樣點(diǎn),pH顯著影響了浮游動(dòng)物的多樣性,而在開闊水域采樣點(diǎn),浮游動(dòng)物多樣性對(duì)溶解氧濃度更敏感。生態(tài)清游工程后,水溫對(duì)浮游動(dòng)物的多樣性影響更大。
(3)經(jīng)剖析浮游動(dòng)物多樣性對(duì)生物和非生物因素的響應(yīng),浮游植物多樣性和水體綜合環(huán)境因子對(duì)浮游動(dòng)物多樣性的影響不明顯,這一結(jié)果不受采樣時(shí)間和采樣地點(diǎn)的影響。
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(責(zé)任編輯 熊美華 崔莎莎)
PlanktonDiversity and Its Relationship with Water QualityParametersin BaiyangdianLake
LI Genli1, ZHAO Chenggen1, ZHOU Bing1, ZHANG Yang2, YUAN Shihui',MA Yajie3,MA Zhizheng3 (1.Hebei Ecological and Environmental Monitoring Center, Hebei O50o21, P.R. China; 2.Hebei Vocational College ofLabor Relations,Hebei O5oo20,P.R.China; 3.Kebang Testing and Inspection Group Company Ltd., Beijing 10130o, P.R. China)
Abstract: In this study, we investigated plankton diversity and its response to physiochemical water quality factors before and after an ecological dredging project in Baiyangdian Lake (Baoding City, Hebei Province),aiming to provide a reference for scientific decision-making on management of aquatic ecology of Baiyangdian Lake. In September 2021 (before dredging) and September 2022 (after dredging), investigations of phytoplankton, zooplankton and typical water quality parameters were conducted at 17 sampling sites on Baiyangdian Lake,representing both the open water area with light pollution and the closed fishpond area with heavy pollution. Based on the results,the relationship between phytoplankton diversity and zooplankton diversity,and their response to physicochemical water quality metrics were examined. In September 2021,a total of140 phytoplankton species from 7 phyla were collcted at the 17 sampling sites and the zooplankton community consisted of 10 protozoans,18 rotifers,16 cladocerans,and 18 copepods. In September 2022,a total of 133 phytoplankton species from 8 phyla were colected and the zooplankton community consisted of 35 protozoans,24 rotifers,6 cladocerans,and 10 copepods.In September 2021, the Shannon-Wiener diversity indices of phytoplankton and zooplankton communities were in the range of 1.1-3.9 and1.5-3.7 in the open water area,and 1.0-4.3,1.5-3.1 in the closed fishpond area.In September 2022,the Shannon-Wiener diversity indices of the phytoplankton and zooplankton communities were in the range of 2.8-4.3and1.7-3.4 in the open water area,and2.3-3.7 and1.9-3.3 in the closed fishpond area.Ecological dredging altered the relationship between phytoplankton diversity and zooplankton diversity. Before dredging, zooplankton diversity negatively correlated with the phytoplankton diversity in the open water area ( R=-0.53 , Pgt;0.05 ).However, therelationshipwas invertedafterdredging( (R=0.34 5 Pgt;0.05 ).Dredging altered the efects of water quality factors on zooplankton diversity. Specifically, before dredging,pH had a strong positive affect on zooplankton diversity in the closed fishpond area, and the diversity of zooplankton was highly sensitive to dissolved oxygen concentration in the open water area. In contrast, water temperature played a more important role in modulating zooplankton diversity after dredgig and the effect was negative.The influences of both phytoplankton diversity and comprehensive water quality factors on zooplankton diversity were found to be statistically insignificant based on the analysis ofbiotic and abiotic factors.
Key words : plankton; diversity; physiochemicalfactors ofwaterquality; waterpollution; Baiyangdian Lake