鄱阳湖洪泛湿地水生食物网结构和动态

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洪泛湿地提供了丰富的生态系统服务价值,是世界上最具活力、最富饶、最多样化,也是最容易受威胁的生态系统之一,人为干扰已造成其生态系统功能高度退化。鄱阳湖至今保持着长江中下游洪泛湿地的自然特征,其水位在“五河”来水和长江水位的共同调控下,表现出明显的季节性变化。水位变化是影响洪泛湿地系统生态功能和生物多样性格局的关键因素,研究水位变化重要生态驱动因子对鄱阳湖洪泛湿地鱼类群落结构及其食物网的影响,对于了解鄱阳湖鱼类资源动态的机理,制定相关管理和恢复措施具有重要指导意义。本研究以鄱阳湖洪泛湿地系统中的子湖和河道为研究区域,在2019年5月(涨水期)、7月(丰水期)、10月(退水期)、12月(枯水期)四个水位时期进行野外调查和采样,结合稳定同位素分析和贝叶斯混合模型,分析了子湖和河道的鱼类群落结构,大型底栖动物,甲壳类,鱼类的碳、氮有机质来源,消费者的食物网结构和营养级以及鱼类群落生态位的季节变化。主要研究结果如下:(1)本研究在5月、7月、10月共调查鱼类7目14科44属59种,丰水期物种数最高(47种),其次是退水期(43种),涨水期最低(35种),12月的数据未用于鱼类群落变化的分析。优势种鱼类包括鲫、黄颡鱼、鲤、麦穗鱼、子陵吻鰕虎鱼、红鳍原鲌。鱼类物种数在季节上存在显著差异,表现为丰水期显著高于涨水期和退水期,但鱼类物种数在子湖和河道间不存在差异。非度量多维尺度分析(NMDS)显示鱼类群落结构在不同水位时期存在明显分离,子湖和河道的鱼类群落存在一定的分离,其中以涨水期和退水期最明显,且这两个时期的鱼类群落结构发生了转换。(2)初级生产者的稳定同位素差异随着食物链的传递,最终转移在消费者身上,鱼类等水生动物在不同水位时期也表现出相应的变化。不同食性鱼类的 δ13C和δ15N变化程度不一样,杂食性鱼类δ13C范围更广,食鱼性鱼类普遍拥有较高的δ15N。不同水位时期,消费者主要碳、氮源供给存在差异,涨水期的有机质供给是沉水植物,对大型底栖动物、甲壳类、鱼类的平均贡献比例分别是75.1%、35.0%、36.9%;丰水期,水位上涨,为消费者取食挺水植物叶片及碎屑创造了机会,挺水植物的贡献在丰水期达到最高,但大型底栖动物主要以凋落物为主要的有机质来源,平均贡献比例50.1%;退水期,消费者以凋落物和沉积有机颗粒物(SOM)为主要的有机质来源,对大型底栖动物、甲壳类、鱼类的平均贡献比例分别为37.9%和23.7%、31.8%和24.0%、33.4%和27.1%;枯水期,不同消费类群的主要碳、氮源供给差别较大,大型底栖动物以SOM和悬浮有机颗粒物(POM)为主,平均贡献比例为45.7%和41.7%,甲壳类以凋落物和POM为主,平均贡献比例为38.0%%和22.6%,鱼类以凋落物和附生藻类为主,平均贡献比例为42.5%和22.7%。(3)δ13C-δ15N二维图反映生物体在食物网中的位置,退水后,鱼类等消费者的生活空间锐减,资源竞争增强,处在中层营养级的消费者重叠程度更高,且优势种鱼类营养级上升明显。水位上涨,促使鱼类可以更大范围地栖息觅食,生态位指数显示丰水期鱼类群落有更丰富的食物来源,对空间资源的利用更广,食物网结构多样性更高;随着水位持续下降进入枯水期,水文变化较小,鱼类群落结构趋于稳定,营养冗余程度较高。
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