汤浦水库浮游植物功能群季节演替及关键驱动因子

为探究浮游植物功能群季节演替规律及其关键驱动因子,在汤浦水库流域布设6个采样点,于2012年每月中旬对浮游植物和环境指标进行一次采样调查。运用浮游植物功能类群(Functional group, FG)方法和冗余分析(Redundancy analysis, RDA)对数据进行分析。结果显示,调查期间汤浦水库共鉴定到浮游植物7门、117种,细胞密度月均值为9.37×10~6个/L,其中5月最高,极易暴发以硅藻和丝状蓝藻为主的藻类水华。按照功能群分类,汤浦水库浮游植物共划分出24个功能组类群,其中全年优势功能组类群9组,分别是C、D、F、J、L_O、MP、P、S2、X2;每月浮游植物优势功能组类群共15组,其季节演替趋势为C+P→C+D+S2→C+P+S1→L_O+P→F+J+S1→P+S2→D→MP+S2→C+MP+X2→C+P。RDA排序结果表明,空间异质性规律不明显,时间异质性呈现出一定的季节规律;其中,水温(WT)、水力滞留时间(HRT)和高锰酸盐指数(COD_(Mn))是影响浮游植物功能群最显著的环境因子。     

金沙江中下游浮游植物功能群与环境因子的关系

分析不同季节浮游植物群落结构组成,明确主要环境影响因子,为金沙江干流水生生物保护和生态修复提供理论依据。于2019年春夏秋三季对金沙江中下游（河流水体和库区）浮游植物群落组成、功能群以及多样性指数进行调查,并分析了浮游植物功能群与环境因子的关系。结果表明：金沙江中下游共鉴定出浮游植物8门32科54属96种,以硅藻门（39.58%）为主,其次是绿藻门（31.25%）,河流水体与库区在浮游植物群落组成上差异不显著;Shannon-Wiener指数、Margalef指数和Pielou指数平均值分别为2.42、1.81和0.92,单因素方差分析表明,3项多样性指数在各采样点之间、各季节之间无显著差异;浮游植物共划分出24种功能群,其中8种（D、P、X1、J、C、LM、F、G）为该区域的优势功能群。河流水体出现频率大于30%的浮游植物功能群有12种,主要优势功能群以D和P为主;库区有15种,主要优势功能群以D、J、P和X1为主。Pearson相关性分析和冗余分析（RDA）结果显示,温度、浊度、海拔、氨氮和硝态氮是影响金沙江中下游流域浮游植物功能群分布格局的主要因子。     

尔王庄水库浮游植物功能群初步研究

为了研究尔王庄水库浮游植物功能群时空分布特征,于2018年3月~12月进行逐月采样。结果显示:调查期间共鉴定浮游植物7门77种,划分了21组浮游植物功能群,以D功能群占绝对优势,代表种属为针杆藻属(Synedra sp.)。常见功能群为C、D、F、J、LO、X1,主要适应中到富营养、洁净、混合水体。浮游植物功能群的季节演替变化明显,夏季和秋季的功能群生物量明显高于春季和冬季,变化特征为春季(C、D、E)-夏季(D、S1、WS)-秋季(D)-冬季(D)。     

长寿湖浮游植物功能群季节变化及影响因子

研究浮游植物功能群落季节变化,探究其与环境因子之间的关系,揭示不同环境因子影响下浮游植物群落结构与演替规律,为长寿湖的保护、利用和管理提供科学依据。2013年3月至2014年2月对长寿湖7个采样点进行逐月调查,优势度≥0.02的物种为优势种,采样点相对生物量20%的功能群为重要功能群,运用多元分析方法对浮游植物功能群组成、季节变化及其与环境因子的关系进行了分析。结果表明:长寿湖有浮游植物7门11纲18目29科54属83种,其中45种浮游植物归入14个功能群,优势功能群为D、J、LO、MP、P、S1、SN、X2和Y。不同季节优势功能群存在明显差异,变化规律为:S1+Y→S1+SN→Y+J→D+Y,功能群Y是长寿湖代表性功能群,反映了水环境富营养化的特征。冗余分析(RDA)表明,长寿湖浮游植物功能群季节变化受环境因子影响较为明显,整体上,透明度(SD)、水温(WT)、电导率(EC)、光照强度(LUX)、溶解氧(DO)和总氮(TN)是影响长寿湖浮游植物功能群变化的主要环境因子。     

北运河水系秋季浮游植物功能群与水环境因子的关系

为了解北京地区北运河水系浮游植物群落结构特征,于2015年秋季(10月)对流经北京的北运河水系的45个采样点位进行了调查,运用浮游植物群落结构特征、浮游植物功能群的划分及典范对应分析对浮游植物群落结构进行了评价。调查分析结果表明,北运河水系共鉴定出浮游植物7门70种,各采样点物种平均密度为503. 56 ind./L,香农威纳指数(H')平均值为2. 65,均匀度指数(J)平均值为0. 69;全流域共划分出浮游植物功能群16类,以J物种数最多,MP密度最高。典范对应分析结果显示,溶解氧和高锰酸钾指数是影响北运河浮游植物群落结构的主要环境因子。综合分析得出结论,北运河水系水体为中度污染。     

向家坝水库浮游植物群落时空特征及其环境驱动因子

分析向家坝水库浮游植物群落组成及其与环境因子的耦合关系,为水库生态系统的保护与管理提供基础数据和参考依据。2019年1月—2020年1月在向家坝水库干支流20个采样点逐月采集浮游植物样品,同时测定水温、溶解氧、电导率等环境因子,采用α多样性指数分析浮游植物群落特征,并通过RDA分析其与环境因子的相关性。结果共采集并鉴定出浮游植物119种,隶属于8门79属;群落优势种6种,主要是小环藻（Cyclotella sp.）、变异直链藻（Melosira varians）等,群落为绿藻-硅藻-蓝藻型,隐藻、甲藻、裸藻、金藻等种类较少,占比仅15.12%。浮游植物群落的时空差异较大,不同季节的细胞密度大小为夏季>春季>秋季>冬季,且夏季远高于其他季节;空间上细胞密度表现为支流大于干流。水环境因子的时空差异明显,水温、浊度和流速平均值表现为夏季>秋季>春季>冬季,总氮平均浓度为夏季>冬季>春季>秋季,总磷和硝态氮表现为春夏季>秋冬季,氨氮、溶解氧和pH表现为春冬季>夏秋季,高锰酸盐指数平均浓度为春季>秋季>冬季>夏季;空间上高锰酸盐指数、电导率、浊度、透明度和流速为干流>支流,其中流速具有极显著差异（P<0.01）,浊度具有显著差异（P<0.05）,总氮、硝态氮、氨氮、水温、溶解氧和氧化还原电位显示为支流>干流,其中溶解氧具有显著差异（P<0.05）。单因素方差分析表明,向家坝水库环境因子间具有显著的时空异质性（P<0.05）。RDA分析表明,影响浮游植物群落时空变化的主要因子为水温、营养盐、透明度和电导率,其次为流速和浊度。     

小清河流域夏季浮游植物功能群与环境因子的关系

为了解济南地区小清河流域浮游植物群落结构特征,于2015年8月对小清河流域浮游植物群落结构和水环境因子进行了野外调查。通过划分浮游植物功能群以及采用典范对应分析等方法,分析了小清河流域浮游植物群落的组成及结构特征。结果表明:共鉴定出浮游植物68种,各点位种类平均值为21.36种,物种密度平均值为1.49×10⁷ cells/L,香农威纳指数平均值为2.55,均匀度指数平均值为0.58。全流域共划分出浮游植物功能群12类,MP类物种数占主要优势,其中舟形藻属优势明显。典范对应分析结果显示,总氮和总磷是影响小清河流域浮游植物群落结构的主要环境因子。综合分析表明,小清河流域水体呈中度污染。     

东方红水库浮游植物群落特征及与主要环境因子的关系

于2019—2020年于春(3～5月)、夏(7～8月)和秋(9～10月)在新疆西南部叶尔羌河中下游(库容约1.05×107m3)的东方红水库14个采样点开展15次调查,测定浮游植群落组成及水体理化指标,以探究东方红水库浮游植物群落结构特征与环境因子的关系。结果表明,在东方红水库共鉴定出浮游植物8门23目39科78属,其中硅藻门(Bacillariophyt)种类最多,为11科27属53种,占总物种数的41.08%;绿藻门(Chlorophyta)次之,为13科27属39种,占总数的30.23%。东方红水库中排名前三位的浮游植物优势种为硅藻门(Bacillariophyt)中的短小曲壳藻(Achnanthes exigua)、谷皮菱形藻(Nitzschia palea)以及具星小环藻(Cyclotella stelligera)。浮游植物平均丰度为0.09×10⁵ cells/L,平均生物量为0.15 mg/L。多样性指数H’为2.875;丰富度指数D为2.84;均匀度指数J’为0.592。多样性指数评价标准表明：东方红水库水质处于寡污状态。冗余分析(Redunda...     

呼伦湖及其周围水域春季浮游植物功能群及其影响因子

2018年春季(5月),在呼伦湖及其周围水域不同类型水体中设置28个采样点(呼伦湖湖域17个,周围河流流域11个)调查了浮游植物种类和数量,监测了水环境因子,探讨了呼伦湖及其周围水域春季浮游植物功能群及其与环境因子之间的关系。结果表明:春季在呼伦湖及其周围水域中共鉴定出7门80种浮游植物,其中呼伦湖中以绿藻门为主,而周围河流流域则以硅藻门为主。调查区域浮游植物共分为20个功能群,其中C、X2、J和D为重要功能群。Pearson线性相关分析和RDA分析均表明:化学需氧量和电导率是影响呼伦湖及其周围水域浮游植物功能群最主要的水环境因子,功能群C和D同化学需氧量和电导率显著负相关,功能群J同化学需氧量和电导率显著正相关,而功能群X2受水温和溶解氧影响较大,同水温和溶解氧显著正相关。用GB3838-2002评价标准评估各采样点的总氮、总磷及化学需氧量结果表明,呼伦湖内(M9、M16)水质极差,总氮、总磷和化学耗氧量均超过国家V类水标准(2mg/L、0.2mg/L、40mg/L);呼伦湖内西岸(M10～M13)、湖中心(M22～M24)以及周围水域的呼和诺尔(M3)、乌兰诺尔(M27)水中总磷和化学需氧量污染极为严重。结果发现,周围河流水质明显优于呼伦湖内水质。     

复合养殖系统中浮游植物群落结构及其与水环境因子的关系

以主养团头鲂(Megalobrama amblycephala)搭配少量鲢(Hypophthalmichthys molitrix)、鳙(Aristichthy nobilis)的人工湿地-池塘复合养殖系统为研究对象,2014年8－11月在人工湿地运行期间调查了该复合养殖系统池塘中浮游植物的生态特征,并通过冗余分析(RDA)方法探究了浮游植物群落结构与水环境因子的关系。结果表明,复合养殖池塘中共鉴定出硅藻(Bacillariophyta)、绿藻(Chlorophyta)、蓝藻(Cyanophyta)、隐藻(Cryptophyta)、裸藻(Euglenophyta)、金藻(Chrysophyta)、黄藻(Xanthophyta)、甲藻(Pyrrophyta)共8门、91种(包括变种和变型),其中绿藻种类最多,共53种,占浮游植物总种类数的58.24%;而蓝藻密度占绝对优势,占浮游植物总密度的79.82%。人工湿地运行期间养殖池塘中浮游植物的种类、密度、生物量无显著变化,其密度变化范围为1.09×109~1.83×109 个/L,均值为1.52×109 个/L;生物量变化范围为8.76~11.03 mg/L,均值为9.80 mg/L;浮游植物主要优势种共计10种,包括绿藻门的双对栅藻(Scenedesmus bijuga)、四足十字藻(Crucigenia tetrapedia)、苇氏藻(Westella botryoides),蓝藻门的微小平裂藻(Merismopedia tenuissima)、点形粘球藻(Gloeocapsa punctata)、泥污颤藻(Oscillatoria limosa)、优美平裂藻(Merismopedia elegans)、微小色球藻(Chroococcus minutus)、为首螺旋藻(Spirulina princeps)、不定微囊藻(Microcystis incerta);池塘的Shannon-Wiener多样性指数为2.77~3.27,Margalef多样性指数为2.75~3.18,Pielou均匀性指数为0.45~0.55,说明养殖池塘中浮游植物群落结构较为稳定。浮游植物种类丰度与水环境因子的冗余度分析（RDA）结果表明,池塘中浮游植物种类丰度受到多个环境因子的影响,其中小球藻(Chlorella vulgaris)和四足十字藻等绿藻主要受温度、溶氧、pH的影响,而微小平裂藻和点形粘球藻等蓝藻主要受pH和氨氮的影响。     

复合养殖系统中浮游植物群落结构及其与水环境因子的关系

本研究以主养团头鲂搭配少量鲢鳙鱼的人工湿地-池塘复合养殖系统为研究对象,在人工湿地运行期间调查了该复合养殖系统池塘中浮游植物的生态特征,并分析了浮游植物的群落结构与水环境因子间的关系。结果表明：复合养殖池塘中共鉴定出浮游植物8门91种,其中绿藻种类最多,而蓝藻在数量上占据了绝对的优势。人工湿地运行期间养殖池塘中浮游植物的种类、数量、生物量无显著变化,数量和生物量的平均值分别为3.04×108cells/L,7.14×106mg/L,主要优势种有双对栅藻、四足十字藻、苇氏藻、微小平裂藻、点形粘球藻、泥污颤藻、优美平裂藻、微小色球藻、为首螺旋藻、不定微囊藻;池塘的Shannon-Wiener多样性指数为2.77~3.27,Margalef多样性指数为2.75~3.18,Pielou均匀性指数为0.45~0.55。同时将浮游植物种类丰度与水环境因子进行冗余分析(RDA),结果表明：池塘中绿藻主要受温度、溶氧、pH的影响,而蓝藻主要受pH和氨氮的影响。     

温榆河夏季浮游植物群落结构及其与环境因子的关系

随着温榆河龙道河段生态修复工程的运行,水质发生变化,浮游植物群落结构也随之改变。于2011年7月中旬夏季浮游植物水华发生期对温榆河水质和浮游植物进行同步监测,4个河段共计布设17个采样点,温榆河上段、龙道河、清河段各4个采样点,温榆河下段选取5个采样点,调查各河段浮游植物种类,分析其群落组成与多样性,评价生态修复工程效果;同时运用冗余分析（RDA）研究流域浮游植物与环境因子的关系。结果表明,夏季温榆河流域浮游植物共检出8门、55属、99种,优势种共15种,以微囊藻和颤藻为主,其中温榆河上段和龙道河优势种类最多,均为9种;流域浮游植物平均密度为237.99×106个/L,其中,清河段平均密度最大,为430.05×106个/L、温榆河上段浮游植物密度最低,为85.18×106个/L;清河段蓝藻门占浮游植物群落的93.84%,而龙道河段蓝藻门比例为66.57%;4个河段的Shannon-Wiener多样性指数和均匀度指数大小依次是龙道河、温榆河上段、温榆河下段、清河段。浮游植物密度与水体环境因子的RDA分析表明,DO和pH是影响浮游植物分布的显著性因子;裸藻门、黄藻门和甲藻门的密度与DO和pH呈显著正相关,微囊藻密度和DO和pH呈显著负相关。比较4个河段的微囊藻频度、密度、Shannon-Wiener多样性指数和均匀度指数得出,龙道河段的生态修复工程措施能有效降低微囊藻水华的爆发,减少浮游植物密度,增加浮游植物生物多样性,但水质仍属于中污染状态。     

三疣梭子蟹池塘综合养殖系统浮游植物群落结构及其与环境因子的关系

在三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)-日本对虾(Penaeus japonicas)混养系统(SC)中, 分别搭养低(SCC₁)、中 (SCC₂)、高(SCC₃)密度的缢蛏(Sinonovacula constricta), 构建 3 种三疣梭子蟹-日本对虾-缢蛏综合养殖系统, 于 2020 年 7 月至 12 月逐月采集养殖系统样品, 分析了养殖期间浮游植物的群落结构特征, 并利用典范对应分析(CCA)和冗余分析(RDA)探讨了浮游植物群落结构变化与环境因子的关系。结果显示: (1)养殖期间共鉴定出浮游植物 6 门 54 属 81 种; 从种的数量上看, 硅藻门(Bacillariophyta)＞甲藻门(Pyrrophyta)＞蓝藻门(Cyanophyta)＞绿藻门(Chlorophyta)＞ 裸藻门(Euglenophyta)＞隐藻门(Cryptophyta); 共包含 30 种优势种, 主要包括小环藻属未定种(Cyclotella sp.)、尖针杆藻(Synedra acus)、双头辐节藻(Stauroneis anceps)、小席藻(Phormidium tenus)、小颤藻(Oscillatoria tenuis)及裸藻属未定种(Euglena sp.); (2)养殖期间浮游植物密度介于 2.23×10⁵ ~28.06×10⁵ cell/L, 生物量为 0.06~21.37 mg/L, Shannon-Wiener 多样性指数范围为 0.90~2.42, Pielou 均匀度指数范围为 0.31~0.78, Margalef 丰富度指数范围为 1.00~2.08, 整体多样性水平高, 群落较为稳定; (3) CCA 与 RDA 结果显示, 水温、透明度和盐度是影响三疣梭子蟹综合养殖系统浮游植物群落结构的主要环境因子。在三疣梭子蟹-日本对虾混养系统中搭配中密度(75.0 kg/hm² )和高密度(112.5 kg/hm² )缢蛏时, 系统浮游植物群落多样性较好, 可实现浮游植物的均衡发展, 增强养殖系统的抗干扰能力, 有利于三疣梭子蟹池塘综合养殖系统的稳定。     

海州湾前三岛人工鱼礁区浮游植物群落组成及与环境因子的关系

通过2012年9月至2013年8月对海州湾前三岛人工鱼礁及邻近海域浮游植物4个航次的调查,共鉴定出浮游植物3门35属85种,其中硅藻门67种,甲藻门17种,金藻门1种。春、秋季全区浮游植物丰度(分别为16.5×105、13.31×105 cell/m3)明显高于夏、冬季(分别为6×105、3.8×105 cell/m3)。主要优势种有密联角毛藻(Chaetoceros densus)、深环沟角毛藻(Chaetoceros constrictus)、拟旋链角毛藻(Chaetoceros pseudocurvisetus)、细弱圆筛藻(Coscinodiscus subtilis)、明璧圆筛藻(Coscinodiscus debilis)、卡氏角毛藻(Chaetoceros castracanei)、旋链角毛藻(Chaetoceros curvisetus)、柔弱角毛藻(Chaetoceros debilis)等,其中密联角毛藻为春季的绝对优势种。除春季鱼礁区与对照区浮游植物多样性指数和均匀度指数存在显著性差异外,其他季节的鱼礁区与对照区浮游植物群落参数(浮游植物种类数、细胞丰度、叶绿素a浓度、丰富度指数、多样性指数和均匀度指数)均无显著性差异(P0.05),但不同季节间浮游植物群落参数存在显著差异(P0.01)。环境因子在鱼礁区与对照区不存在显著差异(P0.05),但不同季节间存在显著差异(P0.05)。多维尺度和聚类分析表明,浮游植物的群落组成存在明显的季节差异,但区域间无显著差异(P0.05)。人工鱼礁区与对照区相似的浮游植物群落结构可能是由于对照区与鱼礁区相距较近、调查范围小、水较深、采样站位靠近岛屿及人工鱼礁投放时间较短等因素引起的。冗余分析(redundancy analysis,RDA)结果表明,影响浮游植物群落的主要环境因子依次为:温度、Si O3-Si、溶解氧(DO)、PO4-P、生化需氧量(BOD5)、可溶无机氮(DIN)、化学需氧量(COD)和透明度。     

江苏省6个典型湖泊水生植物分布及其与环境因子的关系

针对近30年来江苏省湖泊富营养化问题较为严重的现状,2016年4-5月(春季)和7-9月(夏季)进行了6个典型湖泊(白马湖、宝应湖、高邮湖、邵伯湖、长荡湖、滆湖)水生植物的野外分布情况调查,计算其优势度,判定典型湖泊的水生植物优势种。结果表明,江苏省6个典型湖泊常见水生植物19科、29种,呈现明显的季节及地域差异,主要优势种为芦苇(Phragmites australis)、茭草(Zizania latifolia)、菹草(Potamogeton crispus)、穗状狐尾藻(Myriophyllum spicatum)、荇菜(Nymphoides peltata)、空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)及野菱(Trapa natans),生活型主要以挺水植物为主。综合营养指数法评价结果显示,6个典型湖泊均属于富营养化湖泊;其中长荡湖和滆湖为中度富营养水平,白马湖、宝应湖、高邮湖、邵泊湖均达到轻度富营养化水平。结合环境因子相关性和冗余分析(RDA),认为总氮(TN)、五日生化需氧量(BOD5)是影响江苏省湖泊优势水生植物生长分布最主要的环境因子。     

苏北运东水网区浮游植物群落结构特征及与环境因子关系

为研究苏北运东水网区浮游植物群落结构特征及其与环境因子之间的关系,于2016年3月至12月对苏北运东水网区19个采样点进行了季节性浮游植物群落调查和水质监测。结果表明,浮游植物共计鉴定出142种,隶属于7门、75属,以绿藻门和硅藻门的种类数偏多,其中绿藻门共29属、58种,硅藻门共22属、44种。春、冬季以硅藻门密度最大,分别为2.49×106个/L和 1.67×106个/L;夏、秋季以绿藻门密度最大,为1.57×106个/L和 1.34×106个/L;Margalef丰富度指数（R）、Shannon-Wiener多样性指数（H''）、Simpson多样性指数（D）和Pielou均匀度指数（J）均在夏季最大,分别为1.374、3.198、0.944和0.831,在冬季和春季相对较小;运东河网区内部水流变缓,河网外部水体流动性相对较好,浮游植物密度的监测结果显示,内部河流大于外部河流,但生物多样性指数为外部河流小于内部河流;运东片各季节的主要浮游植物优势物种共有20种,春、冬季主要为硅藻门和隐藻门,而夏、秋季则主要为绿藻门和硅藻门,其中梅尼小环藻（Cyclotella meneghiniana）、尖针杆藻（Synedra acus）和啮蚀隐藻（Cryptomonas erosa）为全年常有的优势种。藻类优势物种与环境因子的CCA分析表明,影响运东片四季浮游植物群落分布的环境影响因子存在差异,其中BOD5、TP、NH3-N和CODMn是关键的环境影响因子。     

基于功能群分类法的海口市红城湖浮游植物群落特征分析

分别于2016年11月、2017年3月、2017年7月对海口市红城湖浮游植物群落进行了调查,采用CCA方法对浮游植物FG、MFG、MBFG功能群和水体环境因子进行分析。结果表明：FG、MFG、MBFG功能群具有季节演替特征,其主要影响因子为水温(WT)、pH值、电导率(Cond)、总可溶性氮(TSN)。3种功能群对环境均具有较好的解释度和相关性,其中FG和MFG功能群对环境的解释度优于MBFG功能群。功能群划分法对总磷识别的灵敏度低于以传统分类法鉴定的优势种。以上结果表明,在水域生态学研究中,需要将功能群划分法与传统分类法相结合。