張琪 蔣躍 靳士科 王娟娟 朱莎 薄芳芳 由文輝
摘要:浮游植物功能群從生態(tài)學的角度,利用生態(tài)位原理為浮游植物劃分歸類,更好地闡述了浮游植物種間及其與環(huán)境的關系,為淡水生態(tài)系統(tǒng)研究中預測浮游植物群落發(fā)生、水體監(jiān)測等提供了更為準確的依據(jù)。本研究于2015年4月及7月開展對上海市淀山湖春夏季浮游植物功能群組成及其影響因子的研究,分別將采集到的浮游植物歸入相應的功能群。結果為,春季功能群(20個),分別為B、C、D、E、F、G、H1、J、Lo、M、MP、P、TB、TC、W1、W2、X1、X2、X3和z;夏季功能群(17個),分別為B、c、D、F、G、J、Lo、M、MP、TB、TC、Wl、W2、X1、X2、X3和z。其中春季優(yōu)勢功能群為X2、X1、P、Lo和J,夏季優(yōu)勢功能群為X2、X1、P和Lo。RDA分析結果顯示,影響淀山湖浮游植物優(yōu)勢功能群變化的主要環(huán)境因子是Kd、T、DO、a和TP。
關鍵詞:浮游植物;功能群;淀山湖;環(huán)境因子
0.引言
浮游植物群落的生態(tài)過程、功能和穩(wěn)定性,可以反映水生態(tài)環(huán)境的變化。在以往的研究中,學者們發(fā)現(xiàn),隸屬于同科屬的物種并不能適應同一類生境。而同一環(huán)境下的浮游植物適應特征非常相似,表現(xiàn)出明顯的生態(tài)位重疊現(xiàn)象。
為了更好地從生態(tài)角度描述浮游植物群落,Reynolds等提出了以“功能群(Functional groups)”為概念的浮游植物群落劃分體系,經(jīng)Padisak等的修正,共鑒定并描述了39種浮游植物功能群。其主要理論是把形態(tài)、生理和生態(tài)特征相似的浮游植物歸為一組,組內(nèi)的浮游植物具有相同或相近的生態(tài)位,每一組也可反映特定的環(huán)境類型。其理論有兩個含義,一是功能適應良好的物種能更好地適應耐受因子缺乏的環(huán)境;二是棲息地通常是由理化因子來表征的,但也有可能是環(huán)境與物種共同作用表現(xiàn)出來的。因此,功能群的分類可用于對環(huán)境狀況的監(jiān)測。
國外學者對浮游植物功能群有著較為全面的研究,涵蓋了多種水生態(tài)系統(tǒng),如淺水湖泊生態(tài)系統(tǒng)浮游植物功能群多樣性的研究、深水湖泊浮游植物功能群的研究、深水庫中浮游植物功能群的驅(qū)動因子的研究、湖泊浮游植物功能群的晝夜變化等。國內(nèi)學者對不同水域的浮游植物功能群也展開了研究,董靜等人對東江水系不同時期的浮游植物功能群展開調(diào)查并確定了其驅(qū)動因子;黃國佳等人對貴州高原水庫的浮游植物功能群結構及其與環(huán)境因子的關系進行了研究;黃廷林等人發(fā)現(xiàn)北方溫帶季節(jié)性分層水庫浮游植物功能群有明顯的季節(jié)演替。
歷年來,學者們一直持續(xù)著對淀山湖浮游植物的研究,內(nèi)容主要集中在淀山湖浮游植物的演變以及能量生產(chǎn)、浮游植物初級生產(chǎn)力時空變化及其與環(huán)境因子的相關關系、浮游植物群落的主要優(yōu)勢種及生態(tài)特征分析;浮游植物的群落結構特征、演替規(guī)律及與環(huán)境因子的關系等方面。據(jù)相關研究,淀山湖春夏季浮游植物密度較高且為水華多發(fā)季,本實驗通過分析浮游植物功能群組季節(jié)變化的主要驅(qū)動因子,為淀山湖水華季浮游植物對環(huán)境因子的響應機制提供解釋依據(jù),同時也為準確描述及預測水體發(fā)生和淀山湖水質(zhì)監(jiān)測、保護提供背景資料和參考依據(jù)。
1.研究區(qū)域與方法
1.1研究區(qū)域概況
淀山湖是上海市最大的天然淡水湖泊,是黃浦江上游水源保護區(qū)的重要組成部分,具有重要的生態(tài)功能。其地處120°54′-120°01′E,31°04′-31°12′N,隸屬太湖流域,是典型的淺水湖泊,水域總面積約62 km2。淀山湖是吞吐性湖泊,平均水深2.1 m,最大水深3.6 m,最大長度14.5 km,垂直于長軸的最大寬度為8.1 km,平均寬度為4.3 km。屬亞熱帶季風氣候,四季分明,7月為最熱月,平均氣溫為27.9℃,1月為最冷月,平均氣溫為2.9℃,年平均風速為3.7 m/s,汛期集中于每年5-9月。四周有元蕩、汪洋蕩和長白蕩等較大的湖蕩,進出河流70多條。
以淀山湖主湖區(qū)和元蕩為研究對象,共設采樣點12個,如圖1所示,樣點概況如表1所示。本次樣品采集為避免進出水口和沿岸帶對實驗結果的影響,樣點設置在稍遠離岸邊的區(qū)域。調(diào)查于2015年春夏兩季進行。