呼兰河口湿地浮游植物功能类群时空分布特征研究

来源 :哈尔滨师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sntengwei
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浮游植物作为湿地生态系统中的初级生产者,其群落结构特征、生物多样性变化、优势种组成都可用来衡量其对各个环境因子做出的生态响应及应用于水环境监测。呼兰河口湿地处于黑龙江省哈尔滨市松花江北岸,呼兰河河口。平均海拔116米,受温带季风气候影响,气候分明,具有优良的自然湿地生态系统,生物多样性较高,属于恢复建设中的湿地。本研究分别于2018年、2019年的4月至10月,按月份对以呼兰河口湿地为主体的11个采样点进行浮游植物样品的采集和处理,同时对采样点水体理化指标进行测定。根据中国遥感数据网信息及野外样品采集期间的现场观测,将以呼兰河口湿地为主体的11个采样点划分为四个功能区,包括入水口区域、受农田影响区域、湿地保护区域及出水口区域。研究了呼兰河口湿地浮游植物的种类组成、优势种分布、细胞丰度、FG功能类群及C-S-R生长策略的变化,分析浮游植物群落结构的时空变化特征。与此同时,讨论浮游植物对水环境的适应性和对生境的选择机制;以环境因子为基础,利用“Q”指数以及RDA冗余分析方法,探讨环境因子与FG功能类群间的关系,同时结合生物多样性指数对呼兰河口湿地水体环境做出综合评价,为湿地恢复与保护工作提供基础资料。主要的研究结果包括:1.于2018~2019年间对呼兰河口湿地浮游植物进行调查,共鉴定出浮游植物265个分类单位,包括258种6变种1变型,隶属于7门9纲18目36科93属。其中绿藻门种类最多为109种,其次为硅藻门65种,裸藻门43种,蓝藻门29种,甲藻门13种,隐藻门3种,金藻门3种。2018年呼兰河口湿地浮游植物平均细胞丰度为70.84×106 ind./L,2019年平均细胞丰度为46.15×106 ind./L。2.通过对呼兰河口湿地内水体理化指标的调查,水温(WT)的平均值为19.7℃;酸碱度(pH)的平均值为8.39,表明水体呈碱性;电导率(SpCond.)的平均值为346ms/cm;溶解氧(DO)的平均值为6.29 mg/L;浊度(Turbidity)的平均值为43.39NTU;总氮(TN)含量的平均值为1.01 mg/L;总磷(TP)含量的平均值为0.34mg/L;高锰酸盐指数(CODMn)的平均值为6.30 mg/L;五日生化需氧量(BOD5)的平均值为1.75 mg/L。研究显示各理化指标时空上具有差异。营养状态指数(TSIM)评价结果显示,呼兰河口湿地水质总体处于中营养-轻度富营养状态。3.运用生物多样性指数、Q指数和多样性阈值对呼兰河口湿地水质进行综合性评价。Margalef多样性指数(H)变化范围为:1.29~6.55;Shannon-Weaver多样性指数(H’)变化范围为:0.20~4.45;Pielou均匀度指数(J)变化范围为:0.04~1.13;Simpson’s生态优势度指数(D)变化范围为:0.04~0.99;Q指数评价为耐受或中等水平;多样性阈值Dv变化范围为:2.48~6.00;综合评价分析结果显示,呼兰河口湿地水体质量处于清洁与中度污染状态。4.根据FG功能类群划分方式,研究期间呼兰河口湿地两年间共划分26个功能类群。分别为B/C/D/E/F/G/H1/J/LM/LO/M/MP/N/P/S1/S2/SN/T/TB/U/W1/W2/X1/X2/X3/Y类群,其中U类群在2018年没有检测到。划分优势功能类群12个,分别为B/D/F/J/LO/MP/P/S1/W1/W2/X1/Y;呼兰河口湿地浮游植物功能类群及C-S-R策略的时空分布都具有一定的规律性,其中B类群与CR策略类群的植物在各个时期和区域都占据优势地位。5.应用冗余分析(RDA)对呼兰河口湿地FG功能类群与环境因子的相关性进行分析,分析结果显示,影响呼兰河口湿地FG功能类群分布的环境因子为水温(Water Temperature,WT)、高锰酸盐指数(Chemical oxygen demand,CODMn)、总磷(Total Phosphate,TP)、电导率(Specific Conductivity,SpCond.)。6.相比较于本实验室2009~2010与2012~2013年间的研究结果,2018~2019年间,呼兰河口湿地的水质状况要劣于2009~2010与2012~2013年的水质。
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