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本文开展了长江中下游两个典型城市湖泊—南京玄武湖和武汉东湖大型底栖动物优势种—红裸须摇蚊种群动态及休眠机制的研究,重点针对红裸须摇蚊的种群时空分异特征、次级生产力以及低温种属性和氧胁迫耐受性机理展开了相关研究。主要研究结论如下: (1)玄武湖和东湖的秋末冬初时节定量调查中均发现大型底栖动物13种。玄武湖大型底栖动物优势种为红裸须摇蚊、铜锈环棱螺;东湖为红裸须摇蚊、中国长足摇蚊、花翅前突摇蚊。玄武湖和东湖大型底栖动物平均密度分别为182.38±103.85ind/m2和625.15±109.83ind/m2,红裸须摇蚊所占密度百分比分别为76%和63%;平均生物量分别为74.56±78.98g/m2和6.21±1.36g/m2,红裸须摇蚊所占生物量百分比分别为2%和87%。东湖的红裸须摇蚊密度与多个水体氮磷浓度指标(TP、TDP、TPs等)显著相关(P<0.05),表明红裸须摇蚊为富营养指示种。水环境评价结果表明,秋末冬初时节玄武湖总体处于中营养—轻度富营养水平,东湖总体处于中营养水平,两者均为重度污染。 (2)2015年11月,两湖中红裸须摇蚊大幅度地由沉积物深处垂直向上迁移,且不同个体上移时间存在明显先后性,至12月红裸须摇蚊主要分布于表层沉积物中,不存在垂直迁移,2016年2月和2016年4月中上旬,两湖的老世代和新世代红裸须摇蚊先后下潜到深层沉积物中。2015年10月以及2016年4月下旬-9月,两湖的红裸须摇蚊均主要分布于深层沉积物中(>30cm深度的沉积物),基本不存在垂直迁移。温度很可能是红裸须摇蚊垂直迁移的驱动因子。 (3)玄武湖和东湖红裸须摇蚊年均密度、年均生物量分别为2347.55±788.22ind/m2、31.63±9.97g/m2和3654.25±763.87ind/m2、47.64±10.58g/m2。红裸须摇蚊密度和生物量的剧烈变化主要发生在羽化阶段(2015年11月)和新生代主要的生长发育阶段(2016年1-3月),全年其它时间段密度和生物量相对稳定。红裸须摇蚊体长、湿重、干重等参数的差异性分析结果表明,2015年12月表层分布的红裸须摇蚊存在显著的物质能量积累。休眠过程中,红裸须摇蚊的干物质含量变异不显著,但存在体长增长(P<0.01)。 (4)2015年10月-2016年9月,玄武湖红裸须摇蚊年生产量为116.97g(湿重)/(m2·a),周年P/B系数为3.89;东湖红裸须摇蚊年生产量为165.73g(湿重)/(m2·a),周年P/B系数为3.87。休眠过程中红裸须摇蚊的单位个体干物质含量及种群密度变异均不显著,表明红裸须摇蚊主要的生产过程是在低温时段(2015年12月-2016年3月)完成的。 (5)红裸须摇蚊在18℃条件下的呼吸速率显著低于6℃和12℃(P<0.01),表明红裸须摇蚊在低温条件下生理活性更高。无氧条件下1、2和3天时,密封培养红裸须摇蚊的环境水中均检测到乙醇,且其浓度随着氧胁迫时间的延长显著增高(P<0.01)。结合对照实验结果推测,红裸须摇蚊休眠过程中,数月氧胁迫条件下很可能进行以乙醇为最终代谢产物的无氧呼吸作用,该特性可能也是其极端富营养耐受性的重要机制。