黑龙江省安兴湿地藻类植物多样性及其环境相关性初步研究

来源 :哈尔滨师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangtao7897
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安兴湿地自然保护区位于黑龙江省哈尔滨市依兰县,倭肯河左岸中下游一级支流上,是三江平原湿地的一部分,地理坐标为东经129°26′~130°13′,北纬46°7′~46°40′,属于省级内陆湿地。湿地总面积11000hm2,其中水库湿地面积96hm2。2002年安兴湿地被批准为黑龙江省自然保护区,是依兰县重点保护湿地之一,湿地面积较大,并且具有较好的生态系统,自然生境保存完整。我们于2010年10月-2011年7月按秋、春、夏三季划分对安兴湿地的藻类植物进行采集,共设置9个采样点,采集标本54号,同时对各采样点水体理化指标进行了测定;对湿地内藻类植物的种类组成、细胞密度及优势种群等进行了调查与统计;利用多样性指数分析了湿地内藻类植物多样性结构特点;采用典范对应分析(CCA)分析了藻类植物群落与环境因子的相关性,结合聚类分析对安兴湿地藻类群落结构相似性进行了研究;初步探讨了硅藻植物在安兴湿地生境的生态位;以此为基础对安兴湿地水质进行了初步评价,为湿地保护与管理提供基础资料。研究结果如下:1.共鉴定藻类植物256个分类单位,隶属于8门11纲16目32科69属。其中硅藻门有21属64种12变种1变型;绿藻门有28属74种11变种;蓝藻门有6属16种;裸藻门有5属58种7变种;甲藻门有5属8种;黄藻门有1属1种;金藻门有1属1种;隐藻门有2属3种。定量分析结果显示,藻类植物总平均密度为2.10×106ind./L,硅藻平均密度最大,其次为绿藻。从藻类植物群落组成上看,绿藻最多,其次是硅藻,第三是裸藻。由于安兴湿地处于温带地区,四季变化明显,藻类植物种类组成及细胞密度的变化也受季节性的影响,在种类组成上秋季>夏季>春季,细胞密度方面夏季>春季>秋季。2.对安兴湿地各采样点的优势种群进行了统计,包括蓝藻门的拟短形颤藻(Oscillatoria subbrevis),硅藻门的颗粒直链藻(Melosira granulata)、梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)、直菱形藻(Nitzschia recta)、尖针杆藻(Synedra acus),隐藻门的啮蚀隐藻(Cryptomonas erosa)、尖尾蓝隐藻(Chroomonas acuta),裸藻门的细粒囊裸藻(Trachelomonas granulose)、细粒囊裸藻齿领变种(Trachelomonas granulosa var.crenulatocollis)、尾裸藻(Euglena caudeta),绿藻门的复线四鞭藻(Carteria multifilis)、狭形纤维藻(Ankistrodesmus angustus)、美丽网球藻(Dictyosphaerium pulchellum)等,不同季节、不同样点优势种组成有所差异。3.安兴湿地中采集的藻类植物大多数为池塘、湖泊等静止水体常见的普生性种类,如:四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda)、螺旋弓形藻(Schroederia spiralis),微小四角藻(Tetra dron minimum)等。同时出现了一些碱水种类,如:尖布纹藻(Gyrosigma acuminatum)、弯棒杆藻(Rhopalodia gibba)、隐头舟形藻(Naviculacryptocephala)等,安兴湿地水体理化指标测定的结果显示安兴湿地水体呈碱性,这些嗜碱种类的分布与采样点的生态环境相吻合。4.安兴湿地各采样点理化指标测定结果显示:pH变化幅度为7.1-9.12,温度变化幅度为7.3-30.5℃,电导率变化幅度为242-377μs/cm,TP的变化幅度为0.137-0.354mg/L,TN的变化幅度为2.2-4.66mg/L,DO的变化幅度为2.23-35.4mg/L,COD的变化幅度为58.8-90.8mg/L,BOD的变化幅度为3.74-9.79mg/L,浊度变化幅度为53-188.5NTU。理化指标结果表明安兴湿地水体超出了国家Ⅴ类水质标准,水体营养状态为富营养类型。5.利用Margalef多样性指数H、Shannon-Wiener多样性指数H′、Pielou均匀度指数J、Simpson生态优势度D及多样性阈值Dv对安兴湿地藻类植物进行分析,其中,H值变化范围为6.535~9.163;H′值变化范围在2.747~2.996;J值变化范围为0.716~0.847;D值范围为0.829~0.919;Dv平均值为3.637。综合评价分析结果显示,研究区域水质处于中度污染的状态。6.运用典范对应分析(CCA)对藻类植物群落与环境因子的相关性进行探讨,分析了不同理化指标对藻类植物结构及分布的影响。本研究分析得出水温WT、溶解氧DO、总氮TN、总磷TP、电导率是影响安兴湿地藻类植物群落结构变化的主要因子。同时利用指示生物法、优势种群法以及藻类的污染指示值等对水体质量进行评价,发现大部分藻类植物属于α-中污指示种和β-中污指示种,少数藻类植物属于寡污带指示种,由此表明安兴湿地的水质基本处于中污水平。7.利用PRIMER5.0以Bray-Curtis相似性矩阵的基础上对各季节、各采样点藻类植物进行聚类分析和MDS多维度排序,从聚类结果可以发现,安兴湿地浮游植物的种群结构三季变化明显,并且春、夏、秋三季的MDS排序分析的应力系数均小于1,解释性很好。实践证明,多维标度排序法与聚类分析法两者相互补充、相互支持,可以很好地揭示出群落之间的相互联系。8.对硅藻生态位进行分析,结果表明,尖针杆藻(Synedra acus Kützing)和细长菱形藻(Nitzschia gracilis Hantzsch)的生态位宽度值最大,对周围资源的利用状况较好,19个种类的种间生态位重叠中尖针杆藻(Synedra acus Kützing)和肘状针杆藻(Synedra ulna (Nitzsch.) Ehrenberg),细长菱形藻(Nitzschia gracilis Hantzsch)和谷皮菱形藻(Nitzschia palea(Kützing)W. Smith),梅尼小环藻(Cyclotellameneghiniana Kützing)和颗粒直链藻(Melosira granulata)重叠值最大。
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