贵州不同营养状况水库浮游植物群落结构的动态变化与影响因素分析

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浮游植物群落结构可以快速地反映水体环境的变化,对保护水库水资源和水生态系统具有重要的指导意义。贵州地处云贵高原,境内为典型的喀斯特地貌,地形复杂,水库营养条件相对其他地区较为特殊,其富营养化状况、浮游植物结构分布独具特色。为研究贵州不同营养状态下浮游植物群落结构的变化与影响因素,于2020年10月~2021年8月在海龙水库(HL)、构皮滩水库(GPT)、茶园水库(CY)、烂沟水库(LG)、花溪水库(HX)、普定水库(PD)、桂家湖水库(GJH)和万峰水库(WF)共设置了27个采样点进行水环境因子和浮游植物的分层采样,主要研究结果如下:1.综合营养状态指数(TLI)表明海龙水库(52.19)和烂沟水库(50.43)为富营养状态水库,茶园水库(35.48)和万峰水库(39.46)为中营养状态水库,桂家湖水库(47.23)、普定水库(46.52)、构皮滩水库(45.31)和花溪水库(44.43)为中-富营养水库。2.贵州8个水库鉴定出浮游植物7门76种(属),主要以绿藻门(40.79%)、硅藻门(23.68%)和蓝藻门(22.37%)的种类数为主。共归类出26个功能群,分别为A、B、C、D、E、F、G、H1、J、K、LM、Lo、M、MP、N、P、S1、S2、SN、T、TC、W1、W2、X1、X2、Y。其中功能群MP、Y、D是8个水库共有的优势功能群,代表藻种为曲壳藻、啮蚀隐藻和尖针杆藻。3.平均生物量的范围为282.76~5175.36μg/L,平均生物量的变化表现为:HL>LG>GPT>PD>GJH>HX>WF>CY,呈现出富营养水库的生物量(HL和LG)显著大于中营养水库的趋势(n=265,P<0.05)。同一水库的浮游植物群落组成相似性高,富营养水库的浮游植物群落组成与其它营养状态水库的存在显著差异(n=265,P<0.05),表明浮游植物群落对水库营养环境变化有明显的响应。4.冗余分析(RDA)和方差分析(VPA)表明总磷(TP)、总氮(TN)、溶解无机氮(DIN)、水温(WT)、p H和透明度(SD)是影响浮游植物功能群变化的主要因子(n=265,P<0.05)。富营养状态水库受营养盐的影响小于中营养状态水库,SD对富营养水库的影响大于其他营养状态水库,WT和p H是影响浮游植物功能群动态变化的重要环境因子,表明在不同营养状态下环境因子交互影响浮游植物功能群的动态变化。5.23s rRNA基因测序结果表明:8个水库共有的OTU数量为297个,Simpson指数变化为HL>LG>PD>GJH>HX>GPT>WF>CY,Shannon指数则相反,表明低营养状态水库的微生物多样性高。8个水库共得到的蓝藻门种类共有20个属,其中聚球藻属(Synechococcus_sp._PCC_7920)的相对丰度最高,范围为26.41%~93.25%。
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