漢江中下游后生浮游動物群落結(jié)構(gòu)及其與環(huán)境因子的關(guān)系

苗滕, 周馳, 張航, 胡艷欣, 高健, 王銘,

漢江中下游后生浮游動物群落結(jié)構(gòu)及其與環(huán)境因子的關(guān)系

苗滕1, 周馳1, 張航1, 胡艷欣1, 高健2, 王銘3,*

1. 湖北省水利水電科學(xué)研究院, 武漢 430070 2. 湖北工業(yè)大學(xué)河湖生態(tài)修復(fù)與藻類利用湖北省重點(diǎn)實驗室, 土木建筑與環(huán)境學(xué)院, 武漢 430068 3. 貴州民族大學(xué)生態(tài)環(huán)境工程學(xué)院, 喀斯特濕地生態(tài)研究中心, 貴陽 550025

在漢江中下游江段干流丹江口等7個點(diǎn)位開展了4次后生浮游動物群落結(jié)構(gòu)和水環(huán)境特征調(diào)查, 使用主成分分析、Spearman 相關(guān)分析和冗余分析等統(tǒng)計分析方法研究了后生浮游動物群落和環(huán)境因子的關(guān)系。結(jié)果表明: 漢江中下游干流江段共檢出后生浮游動物51種, 包括枝角類16種, 橈足類16種, 輪蟲19種。其中漢江干流漢川段豐度最高為1500.1 ind.·L–1, 丹江口豐度最低為31.3 ind.·L–1; 漢江干流生物量漢川段最高為1.80 mg·L–1(2018年7月), 丹江口的生物量最低為0.05 mg·L–1(2017年11月)。漢江中下游后生浮游動物豐度、生物量總的趨勢是沿水流方向均呈升高趨勢。與過去監(jiān)測資料相比后生浮游動物豐度、生物量呈急劇增加和種類下降趨勢。PCA分析結(jié)果顯示, 氮、磷等環(huán)境因子對2018年1月站點(diǎn)的影響明顯, 而溫度與7月份站位成正相關(guān)關(guān)系; 通過冗余分析顯示環(huán)境因子對后生浮游動物群落的影響規(guī)律性不明顯, 考慮后生浮游動物群落變化不僅僅受沿江水質(zhì)污染影響, 還可能受其他未調(diào)查因子的影響。

漢江; 后生浮游動物; 群落結(jié)構(gòu); 環(huán)境因子

0 前言

浮游動物對水體污染及富營養(yǎng)狀態(tài)具有靈敏的指示作用, 是指示水體生境質(zhì)量的重要生物之一[1]。對河流、湖泊、水庫等水生生態(tài)系統(tǒng)而言, 浮游動物作為重要的初級消費(fèi)者, 其群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境因子的關(guān)系不僅是基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)研究的熱點(diǎn), 也是水生生物學(xué)研究的主要內(nèi)容[2], 在水環(huán)境評價和水質(zhì)保護(hù)等方面占有重要地位。在水生生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和生產(chǎn)力研究中占據(jù)重要地位的浮游動物包括原生動物、輪蟲、枝角類和撓足類[3]。本文主要研究的浮游動物是除去原生動物之外的輪蟲、枝角類、橈足類這三大類群, 也被稱為后生浮游動物[4]。

漢江中下游梯級建設(shè)主要分為兩個階段: (1)上世紀(jì)70年代至2004年, 主要建成丹江口水利樞紐工程與王甫洲水利樞紐, 其中丹江口水利樞紐位于湖北省丹江口市、漢江與丹江匯口以下800 m處, 是開發(fā)漢江的第一個控制性大型骨干工程, 王甫洲水利樞紐位于湖北省老河口市漢江干流上, 上距丹江口水利樞紐30 km, 老河口市市區(qū)下游約3 km處; (2)2005年至今, 陸續(xù)建成或在建新集、崔家營、雅口、碾盤山、興隆五個水利梯級樞紐, 分別位于漢江中下游王甫洲水利樞紐到河口間[5-6]。多個連續(xù)梯級水利樞紐的建設(shè), 對于漢江中下游水質(zhì)生境及水文特征造成較大改變, 在梯級間河流生境特征有所減弱, 湖泊或水庫的生境特征愈發(fā)顯現(xiàn), 對水生生物棲息與繁育造成較大影響。向賢芬、李修峰等[7,8]研究者于2004年以前對漢江中下游浮游動物進(jìn)行了相關(guān)調(diào)查及浮游動物存在情況進(jìn)行了詳盡描述, 新的梯級水利樞紐建設(shè)后, 對該區(qū)域浮游動物的現(xiàn)狀還鮮有報道。國外報道顯示環(huán)境、地理和空間變量等因素均對浮游動物群落及其亞群(枝角類、橈足類、和輪蟲)具有不同程度的影響[9], 有關(guān)于水壩存在下對水體環(huán)境及浮游動物群落結(jié)構(gòu)的影響也有報道, 但大都圍繞著湖泊、水庫等對象開展研究[9-11]。

本研究于2017—2018年對漢江中下游不同區(qū)域后生浮游動物群落結(jié)構(gòu)開展了較系統(tǒng)地調(diào)查, 分析了漢江中下游后生浮游動物種類組成及其對水體生境狀態(tài)的指示, 并分析了影響后生浮游動物生境類型指示組成的關(guān)鍵環(huán)境因子。本研究將為合理評估水利樞紐建設(shè)對漢江中下游干流生物、水質(zhì)及生境狀況和合理實施有針對性的生態(tài)保護(hù)措施提供科學(xué)依據(jù), 也將為漢江中下游的長期保護(hù)與治理增添水生態(tài)基礎(chǔ)資料。

1 材料與方法

1.1 研究地點(diǎn)和采樣時間

依據(jù)漢江中下游地形特征, 綜合已建或在建的漢江中下游若干梯級水利樞紐狀況, 結(jié)合干流水文測站布置情況, 確定漢江中下游干流的7個主要典型位置作為采樣斷面(圖1), 分別為丹江口大壩下游(H1)、襄陽崔家營漢江段(H2)、鐘祥皇莊漢江段(H3)、荊門沙洋鎮(zhèn)漢江段(H4)、潛江澤口鎮(zhèn)漢江段(H5)、仙桃漢江段(H6)和漢川漢江段(H7), 各采樣點(diǎn)所屬河段與漢江中下游干流水文測站布置重合。

調(diào)查頻率為每季度一次, 即2017年11月和2018年1月、4月、7月。

1.2 樣本采集及分析

通過手持GPS記錄調(diào)查斷面的經(jīng)緯度; 塞氏盤進(jìn)行水體透明度(SD)的測定; 水溫、電導(dǎo)率、TDS、pH值、氧化還原電位、濁度、溶解氧等指標(biāo)通過YSI-6600多參數(shù)水質(zhì)分析設(shè)備現(xiàn)場測定。

用5 L 有機(jī)玻璃采水器采集水表面下0.5 m處水樣, 水樣低溫保存, 帶回實驗室分析水質(zhì)?？偟?TN) 、總磷(TP) 、正磷酸鹽(PO4)、氨氮(NH4+-N)、葉綠素a (. a) 和高錳酸鹽指數(shù)(CODMn) 等水質(zhì)指標(biāo)的檢驗方法依據(jù)《水和廢水監(jiān)測分析方法(第四版)》[12]。

圖1 漢江中下游江段后生浮游動物采樣點(diǎn)分布圖

Figure 1 Sites of Metazooplankton sampling in the middle and lower reaches of Hanjiang River

用5 L采水器于水面下0.5 m處采集水樣50 L, 用25#浮游生物網(wǎng)(64 μm) 過濾、濃縮至20 mL用于后生浮游動物定量, 所有浮游動物樣品均于采樣現(xiàn)場加入5%福爾馬林固定后帶回實驗室處理。浮游動物鑒定和生物量換算參考相關(guān)文獻(xiàn)[13-16], 其中生物量的計算, 輪蟲依據(jù)體積法[17]估算出生物體積, 并假定比重為1, 獲得生物量; 枝角類、橈足類根據(jù)體長與體重迥歸方程[18], 由體長求得體重。

1.3 數(shù)據(jù)處理及分析

1.3.1 優(yōu)勢種

本文采用Mcnaughton優(yōu)勢度指數(shù)(Y) 來確定后生浮游動物優(yōu)勢種,值>0.02的種類視為優(yōu)勢種[19]:

=(/)(1)

式中:為所有種類總個體數(shù);n為第種的個體數(shù);f為出現(xiàn)頻率。

1.3.2 數(shù)據(jù)分析

漢江中下游水體各理化指標(biāo)沿水流方向變化趨勢, 通過SPSS Statistics 24.0進(jìn)行Pearson線性相關(guān)分析,<0.05 表示有顯著差異,<0.01表示有極顯著差異。

對水環(huán)境理化數(shù)據(jù)和生境生物數(shù)據(jù), 首先進(jìn)行PCA, 判斷影響漢江中下游水體環(huán)境質(zhì)量的主要因子, 對PCA篩選得到的主要因子進(jìn)行Spearman相關(guān)分析, 相關(guān)系數(shù)>0.75且顯著相關(guān)的兩個因子僅保留其一。對后生浮游動物相對多度數(shù)據(jù)進(jìn)行DCA分析, 如果DCA 排序前四個軸中最大值>4, 選擇單峰模型排序; 如果是<3, 則選擇線性模型更好。RDA 分析中, 通過計算方差膨脹因子(variance inflation factor, VIF)判斷每個變量的貢獻(xiàn)程度, VIF>10可能存在共線問題。進(jìn)行PCA、Spearman 相關(guān)分析和RDA時, 除pH以外的所有水體理化數(shù)據(jù)和后生浮游動物相對多度數(shù)據(jù)均進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換(Log10 [x+1])[20-21]。以上分析均通過R 3.5.2完成, PCA、DCA、RDA 通過“vegan”程序包實現(xiàn), Spearman相關(guān)分析通過“psych” 程序包實現(xiàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 漢江中下游主要理化指標(biāo)的年均變化

水溫(WT)、pH值、電導(dǎo)率(SPC)、總磷(TP)、高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)、正磷酸鹽(PO4-P)沿水流方向呈上升趨勢。透明度(SD)沿水流方向顯著降低, H1高于其他6個點(diǎn), 而H2點(diǎn)高于除H1的其他5個采樣點(diǎn), H3、H4、H5、H6和H7點(diǎn)無明顯差別。溶解氧(DO)、總氮(TN)、氨氮(NH3-N)沿水流方向變化趨勢平緩, 除采樣點(diǎn)H1點(diǎn), 其他幾個采樣點(diǎn)TN均值接近, 各采樣點(diǎn)NH3-N的波動范圍比較劇烈, 年均水平顯示較為平緩。

圖2 漢江中下游各采樣點(diǎn)理化指標(biāo)的年均變化

Figure 2 Annual variation of physicochemical indexes of sampling points in the middle and lower reaches of Hanjiang River

2.2 后生浮游動物群落分析

2.2.1 后生浮游動物物種組成及優(yōu)勢種

本研究共鑒定后生游泳動物51種, 其中輪蟲19種, 枝角類與橈足類各16種。四個采樣期內(nèi)輪蟲均為漢江中下游后生浮游動物的主要類群。11月優(yōu)勢種為疣毛輪蟲(sp.)、廣生多肢輪蟲()和螺形龜甲輪蟲(); 1月為廣生多肢輪蟲、螺形龜甲輪蟲、暗小異尾輪蟲()、裂足臂尾輪蟲()和萼花臂尾輪蟲(); 4月優(yōu)勢種為疣毛輪蟲、廣生多肢輪蟲和螺形龜甲輪蟲; 7月優(yōu)勢種為疣毛輪蟲、暗小異尾輪蟲、角突臂尾輪蟲()、蒲達(dá)臂尾輪蟲() (表1)。

表1 漢江中下游不同采樣期后生浮游動物種類組成和優(yōu)勢值

續(xù)表

2.2.2 后生浮游動物豐度、生物量時空變化特征

依據(jù)豐度研究結(jié)果, 各采樣點(diǎn)均以輪蟲為主。11月, H1總豐度為31.3 ind.·L–1, H2最高達(dá)210.2 ind.·L–1, 從H2點(diǎn)起沿水流方向逐漸降低; 1月, 沿水流方向呈升高趨勢, 其中H1總豐度為120.7 ind.·L–1, 而H7達(dá)1410 ind.·L–1; 4月, 沿水流方向顯著升高, 最高點(diǎn)H7達(dá)1339.4 ind.·L–1; 7月, 其中H1—H4點(diǎn)豐度均較低(0.1—91.7 ind.·L–1), 而H5—H7點(diǎn)較高(840.1—1500.1 ind.·L–1)(圖3-a)。從整體上結(jié)果顯示, 漢江中下游后生浮游動物豐度在1月, 4月, 7月沿水流方向呈遞增趨勢, 尤以4月份結(jié)果較為明顯, 而11月份的后生浮游動物豐度變化較為平緩, 全年均值也呈現(xiàn)出沿水流方向豐度逐漸升高的變化特征。

依據(jù)生物量研究結(jié)果, 各采樣點(diǎn)也均以輪蟲為主, 各采樣點(diǎn)季節(jié)變化類似豐度的變化(圖3-b)。H1點(diǎn)生物量變化范圍為0.04—0.20 mg·L–1; H2點(diǎn)總生物量生物量變化范圍0.14—0.31 mg·L–1; H3點(diǎn)生物量變化范圍0.04—0.29 mg·L–1; H4點(diǎn)生物量變化范圍0.01—0.55 mg·L–1; H5點(diǎn)生物量變化范圍60.46—966.20 mg·L–1; H6點(diǎn)生物量變化范圍0.04—1.80 mg·L–1; H7點(diǎn)生物量變化范圍0.07—1.80 mg·L–1。總體結(jié)果顯示, 漢江中下游后生浮游甲殼動物生物11月最低, 其次是1月, 而4月和7月生物較高。

圖3 漢江中下游不同點(diǎn)位后生浮游動物豐度(a)、生物量(b)時空變化特征

Figure 3 Temporal and spatial variation characteristics of metazooplankton abundance (a) and biomass (b) at different points in the middle and lower reaches of Hanjiang River

2.3 環(huán)境因子與后生浮游動物群落分析

對漢江中下游10 項環(huán)境因子以及浮游植物密度(phytoplankton density, PD)執(zhí)行PCA 分析, 結(jié)果表明, 第一、第二主成分累積解釋率超過64%, 因此保留第一、第二主成分軸繪制排序圖。PCA 排序結(jié)果(圖4)表明, 共有4個環(huán)境變量貢獻(xiàn)率大于所有變量的平均貢獻(xiàn)率, 分別為T、SD、TN和PD; NH4+-N的貢獻(xiàn)率較低予以剔除, 剩余10個指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)分析。根據(jù)相關(guān)分析結(jié)果(表2), 相關(guān)系數(shù)>0.75且顯著相關(guān)的環(huán)境因子僅保留一個, 因此保留DO、pH、SD、TN、TP、PO4、CODMn和PD進(jìn)行后續(xù)分析。

根據(jù)DCA 分析結(jié)果, DCA 排序第一軸中最大值為2.47, 小于3, 因此選擇RDA 分析環(huán)境因子、后生浮游動物群落及采樣點(diǎn)位間的關(guān)系。VIF 計算結(jié)果表明, 8個環(huán)境因子的最大VIF值為4.5, 說明變量間線性關(guān)系較弱, 不存在明顯的共線性問題。后生浮游動物與環(huán)境因子RDA分析過程中, 剔除了漢江中下游流域不同季節(jié)出現(xiàn)頻率較低(<25%)的物種。

圖4 漢江中下游環(huán)境數(shù)據(jù)PCA分析排序圖

Figure 4 PCA ordination diagram of the middle and lower reaches Hanjiang River environmental data

表2 13個因子的Spearman相關(guān)系數(shù)

注:“*”代表<0.05, “**”代表<0.01, “***”代表<0.001。

后生浮游動物物種、樣方及環(huán)境因子的RDA排序圖(圖5)體現(xiàn)了排序軸從左到右的水質(zhì)、生境變化梯度, 以及各采樣點(diǎn)位與后生浮游動物物種、環(huán)境因子間的關(guān)系。沿第一軸方向, 總磷、正磷酸鹽、以及DO與pH濃度逐漸升高, 表明生境質(zhì)量逐漸降低; 而沿第二軸方向, 總氮及CODMn 逐漸升高。對樣點(diǎn)分布結(jié)果分析, 1月, 4月與7月樣點(diǎn)分布較為集中, 分別位于第一排序軸的右側(cè), 左側(cè)與中側(cè), 而1月與4月又位于第二排序軸的中上側(cè), 7月樣點(diǎn)位于下側(cè), 表明1月與4月樣點(diǎn)分別處于營養(yǎng)物濃度較高的生境, 且不同時期營養(yǎng)物類型不同, 1月份受到漢江磷元素的影響比較明顯, 而4月份則轉(zhuǎn)化為氮元素為主; 7月份樣點(diǎn)分布整體上處于生境水質(zhì)較低到中等水平間, 夏季降水對漢江的環(huán)境及生物生境改善比較明顯; 11月份樣點(diǎn)分別較為零散, 除個別點(diǎn)位(H1、H3)水體環(huán)境良好外, 其余點(diǎn)位位于氮元素較高的區(qū)域。物種與環(huán)境因子的RDA 排序體現(xiàn)了水質(zhì)、生境變化梯度, 以及后生浮游動物與環(huán)境因子間的關(guān)系。整體上后生浮游動物在RDA排序軸上較為集中, 萼花臂尾輪蟲與廣生多肢輪蟲分別位于第一排序軸右方和第二排序軸上方, 顯示出一定的污染耐受性; 而螺形龜甲輪蟲、疣毛輪蟲、劍水蚤幼體(Cyclopoid copepodite)、暗小異尾輪蟲與角突臂尾輪蟲則表現(xiàn)出位于水質(zhì)生境質(zhì)量較高的區(qū)域分布。

3 討論

3.1 漢江中下游后生浮游動物群落結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及成因分析

隨著漢江中下游干流規(guī)劃建成的丹江口—王甫洲—新集—崔家營—雅口—碾盤山—興隆七級水利梯級樞紐影響, 河流水庫化作用明顯, 不同季節(jié)水體流動特征差異導(dǎo)致生物影響也逐漸顯現(xiàn)。

注: Syn., Synchaeta sp., 疣毛輪蟲; P.v, Polyarthra vulgaris, 廣生多肢輪蟲; B.co, Brachionus cochlearis, 螺形龜甲輪蟲; T.p, Trichocerca pusilla, 暗小異尾輪蟲; B.ca, Brachionus calyciflorus, 萼花臂尾輪蟲; B.a, Brachionus angularia, 角突臂尾輪蟲; D.c, Daphnia cucullate, 僧帽溞; B.l, Bosmina longirostris, 長額象鼻溞; C.s, Chydorus sphaericus, 圓形盤腸溞; M.v, Microcyclops varicans, 跨立小劍水蚤; S.d, Sinocalanus dorii, 湯匙華哲水蚤; S.t, Schmackeria forbesi, 球狀許水蚤; Cal.c Calanoida copepodite, 哲水蚤幼體; Cyc.c, Cyclopoid copepodite, 劍水蚤幼體; Nau., Nauplius, 無節(jié)幼體; Cyc.s, Cyclops sp., 劍水蚤; E.m, Eucyclops macrurus, 長尾真劍水蚤.

Figure 5 Dominant Metazooplankton species-sites- environment biplot

通過本次對漢江后生浮游動物進(jìn)行采樣調(diào)查, 共鑒定出51種, 其中輪蟲19種, 枝角類與橈足類各16種, 調(diào)查結(jié)果與李修峰等[8]報道的2004年秋季漢江中游干流輪蟲47種, 枝角類和橈足類45種, 總數(shù)92種相比差距明顯; 與向賢芬等[7]報道的2002年春季漢江中下游浮游甲殼動物10 科26 屬33 種, 其中橈足類11 種, 枝角類22 種結(jié)果相當(dāng), 其中對照采樣點(diǎn)位設(shè)置與向賢芬設(shè)置點(diǎn)位大致相同, 但其中部分水利樞紐屬于后建, 因此采樣點(diǎn)位水文狀況或有較大差異。但從整體進(jìn)行比較分析可知, 本次調(diào)查得到后生浮游動物種類與生物量上顯示不同采樣斷面后生浮游動物種類變動較大, 與歷史數(shù)據(jù)相比減少明顯, 而生物量卻有所增加, 表明隨著漢江中下游干流梯級樞紐的修建, 后生浮游動物多樣性正在減小, 以單種生物量占顯著優(yōu)勢的群落結(jié)構(gòu)正在逐漸形成, 這與渭河流域、淮河支流迎江浮游動物群落特征具有相似性[22-23]。

3.2 漢江中下游后生浮游動物群落結(jié)構(gòu)成因分析

本文對漢江中下游后生浮游動物的調(diào)查分析, 后生浮游動物主要以輪蟲為主, 優(yōu)勢度與生物量均較為明顯, 而輪蟲等小型后生浮游動物往往是富營養(yǎng)化水體的優(yōu)勢種[24-25], 既往研究顯示輪蟲占優(yōu)勢的水體富營養(yǎng)化狀態(tài)均有不同程度升高, 這與輪蟲具有較強(qiáng)的食性可塑性, 且能以富營養(yǎng)水體中豐富的小顆粒物如細(xì)菌和有機(jī)碎屑等為食有關(guān)[26]。已有研究表明, 大壩可以通過多種機(jī)制影響浮游生物的移動, 可能成為構(gòu)建浮游生物群落結(jié)構(gòu)時的驅(qū)動因素(作為來源或屏障), 并且空間阻隔在輪蟲結(jié)構(gòu)形成中起著更為顯著的作用[23]; 而三峽大壩上游的湘西河, 受三峽大壩的影響更為明顯, 呈現(xiàn)出典型的水庫緩流浮游動物分布特征[27]。盡管漢江作為河流生態(tài)系統(tǒng)的屬性并未改變, 但是梯級水利樞紐的修建, 還是在局部河段形成較為明顯的靜水區(qū), 河流流動性的弱化進(jìn)一步加劇了水體營養(yǎng)狀態(tài)等級的變化, 這對于后生浮游動物受生境影響比較敏感的環(huán)境物種而言, 出現(xiàn)輪蟲生物量增多及單種優(yōu)勢種的狀況成為一種必然趨勢[28]。

3.3 后生浮游動物類型對漢江中下游水質(zhì)生境的指示作用

水質(zhì)分析結(jié)果表明, 漢江中下游水質(zhì)總體偏好, TN沿水路方向變化不明顯, 而TP和CODMn沿水流方向顯著上升, 三者是影響水質(zhì)的主要因子, H3以下點(diǎn)位相對低的透明度表明漢江下游水體的懸浮物增多, 泥沙和藻類的含量均相應(yīng)增加(圖1)。根據(jù)PCA 分析結(jié)果(見圖4), 漢江中下游水環(huán)境及生境質(zhì)量由上而下逐漸變差, 主要原因為漢江中下游唐白河、蠻河、竹皮河、漢北河等 8 條主要支流來水污染較重[29], 此外漢江中下游干流流經(jīng)襄陽市、荊門市等7個主要城市, 各城市經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展, 其中襄陽市、荊門市、仙桃市、孝感市為污染源密集分布的地市, 是污染顯著升高的主要原因, 因此對下游水質(zhì)改善來說, 控制TN和TP應(yīng)首要受到關(guān)注[5,30]。

后生浮游動物作為水體重要的指示生物, 能夠選作水生態(tài)健康評價的生物指標(biāo)[31], 因此本研究主要分析后生浮游動物群落與環(huán)境因子的響應(yīng)關(guān)系。物種、樣方與環(huán)境因子的三元RDA 分析結(jié)果(見圖5)表明, 漢江中下游水質(zhì)、生境和后生浮游動物群落結(jié)構(gòu)均體現(xiàn)了一定的梯度變化。RDA排序圖體現(xiàn)出不同季節(jié), 生境質(zhì)量不同變化的趨勢, 其中冬春季節(jié)(1—4月), 樣點(diǎn)多位于RDA排序圖的右上側(cè), 水質(zhì)生境質(zhì)量水平較低, 而夏季(7月)生境改善比較明顯; 其中水質(zhì)狀況較差的時間區(qū)域, 廣生多肢輪蟲與萼花臂尾輪蟲生物類群分別較為明顯, 其他優(yōu)勢后生浮游動物的分布多集中于RDA排序圖中心位置, 表明未受到環(huán)境因子的影響或影響較小, 由此推斷漢江中下游后生浮游動物在不同點(diǎn)位季節(jié)上的分布更多的受到水文節(jié)律(梯級作用)的影響, 而非生境水質(zhì)條件。

4 結(jié)論

(1)漢江中下游干流的后生浮游動物進(jìn)行鑒定, 共鑒定出51種, 包括枝角類16種, 橈足類16種, 輪蟲19種; 后生浮游動物尤其大型甲殼浮游動物現(xiàn)存量較少, 其對藻類的控制能力較弱。

(2)漢江中下游后生浮游動物豐度和生物量沿水流方向變化與過去研究的結(jié)果不一致, 表明后生浮游動物的變化不僅僅受沿江水質(zhì)污染影響, 還可能受水利樞紐建設(shè)后河流水文的變化影響。

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Metazooplankton community structure and its relationship with environmental factors in the middle and lower reaches of Hanjiang River

Miao teng1ZHOU Chi1, GAO Jian2, WANG Ming3,*

1.Hubei Water Resources Research Institute, Wuhan 430070, China 2.Key Laboratory of Ecological Remediation of Lakes and Rivers and Algal Utilization of Hubei Province, School of Civil and Environment, Hubei University of Technology, Wuhan 430068, China 3.School of Eco-Environmental Engineering, Institute of Karst Wetland Ecology, Guizhou Minzu University, Guiyang 550025, China

Four investigations on the community structure and water environment characteristics of metazooplankton were carried out at seven points such as Danjiangkou, the main stream of the middle and lower reaches of the Hanjiang River. The relationship between metazooplankton community and environmental factors was studied by using statistical analysis methods such as principal component analysis, Spearman correlation analysis and redundancy analysis. The results showed that 51 species of metazooplankton were detected in the middle and lower reaches of the Hanjiang River, including 16 species of cladocerans, 16 species of copepods and 19 species of rotifers. The highest abundance in Hanchuan section of the main stream of Hanjiang River was 1500.1 ind.·L–1, and the lowest abundance in Danjiangkou was 31.3 ind.·L–1; The highest biomass in Hanchuan section of Hanjiang River was 1.80 mg·L–1(July 2018), and the lowest biomass in Danjiangkou was 0.05 mg·L–1(November 2017). The abundance and biomass of metazooplankton in the middle and lower reaches of Hanjiang River increased along the flow direction. Compared with the previous monitoring data, the abundance and biomass of metazooplankton increased sharply and the species decreased. The results of PCA analysis showed that environmental factors such as nitrogen and phosphorus had an obvious impact on the station in January 2018, and the temperature had a positive correlation with the station in July; Redundancy analysis showed that the impact of environmental factors on metazooplankton community was not obvious. Considering that the change of metazooplankton community was not only affected by water pollution along the river, but also affected by other factors not investigated.

Hanjiang river; metazooplankton; community structure; environmental factors

10.14108/j.cnki.1008-8873.2024.01.004

Q954.3

A

1008-8873(2024)01-025-10

2000-00-00;

2020-00-00

湖北省水利減碳增匯措施研究(420000-2022-218-006-001); 草型淺水湖泊對環(huán)境脅迫的響應(yīng)特點(diǎn)及措施(420000-2020-218-006-002); 湖北省水科院水利前期科研及咨詢工作(P21800600002); 湖北省水利重點(diǎn)可研項目-湖北省湖泊水位變化對岸邊緩沖帶植被生態(tài)系統(tǒng)的影響研究(HBSLKY201815)

苗滕(1988—), 男, 山東棗莊人, 工程師, 主要從事水生態(tài)調(diào)查評價與修復(fù)工作, E-mail: 313274812@qq.com

通信作者:王銘, 男, 博士, 副教授, 主要從事水生態(tài)環(huán)境研究, E-mail: firefoxming@gzmu.edu.cn

苗滕, 周馳, 張航, 等. 漢江中下游后生浮游動物群落結(jié)構(gòu)及其與環(huán)境因子的關(guān)系[J]. 生態(tài)科學(xué), 2024, 43(1): 25–34.

Miao teng ZHOU Chi, GAO Jianet al. Metazooplankton community structure and its relationship with environmental factors in the middle and lower reaches of Hanjiang River[J]. Ecological Science, 2024, 43(1): 25–34.