淡水湖泊底栖藻类的生态学研究

论文摘要

以武汉东湖为代表,在不同湖区和季节对底栖藻类群落在人工基质上的建群过程进行了比较分析,探讨其建群模式与湖泊的营养状况、温度之间的关系。同时对东湖底栖藻类群落全年的分布格局、季节演替以及与主要环境因子间的相互关系进行了研究。还调查了云南、湖北和浙江省28个湖泊30个样点的春季底栖藻类,探讨底栖硅藻群落结构及与主要环境因子之间的关系。最后对底栖藻类在富营养化湖泊生态系统中的作用和功能进行了初步研究,测定了不同季节东湖底栖藻类的初级生产力和对水体中磷的滞留作用。比较不同条件下底栖藻类的建群特征,结果发现:营养水平和温度均对底栖藻类的建群过程有重要影响。在营养水平相对较低的牛巢湖样点,建群过程的延迟期长,发展为成熟群落所需的时间也较长、生物量峰值低、群落演替速度慢;底栖藻类群落以硅藻为主,极小曲壳藻Achnanthes minutissima为优势种类,同时存在多种丝状绿藻。在营养水平相对较高的水果湖样点,延迟期短、达到最高生物量所需的时间也短、生物量峰值高,群落演替快;早期的群落组成以硅藻为主,变异直链藻Melosira varians是优势种类,晚期以一种丝状绿藻为主。和春季相比,秋季建群具有生物量峰值高,群落达到生物量峰值所需的时间长,群落的稳定性低的特征。研究期间,东湖沿岸带底栖藻类群落月平均现存量以叶绿素a计为46.47μg?cm-2,其现存量以夏季最低,逐渐增加到秋、冬季的最高峰值;群落结构季节分布特征明显:夏季的优势种类是一些体积很小的曲壳藻属种类Achnanthes spp.,其它季节是绿藻门的团集刚毛藻Cladophora glomerata和硅藻门的变异直链藻。其中硅藻群落优势种的变化表现为:变异直链藻是东湖全年底栖硅藻（夏季高温月除外）的绝对优势种、夏季短小曲壳藻Achnanthes exigua在水果湖占优势、春季的磨山和九女墩以橄榄绿异极藻Gomphonema olivaceum为主、一些针杆藻Synedra spp.主要出现在全湖冬、春季。通过TWINSPAN分类和DCA排序的结果显示东湖底栖硅藻群体的冬、秋、春、夏4个组在DCA第一轴上得到很好的分化,湖水温度是影响东湖底栖硅藻群落季节分布格局的主要环境因子。不同样点浮游藻类现存量差异显著,而底栖藻类的现存量差

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 淡水底栖藻类生态学综述
• 1、底栖藻类的概念和多样性
• 2、淡水底栖藻类特征的描述方法
• 2.1 种群和群落结构
• 2.2 种群和群落的功能
• 3、淡水底栖藻类在水生态系统中的功能
• 4、淡水湖泊底栖藻类的研究
• 4.1 湖泊底栖藻类群落
• 4.2 底栖藻类的建群及其群落演替
• 4.3 重要的影响因子
• 5、用底栖藻类作为生物监测及湖泊健康状况评价
• 5.1 概述
• 5.2 应用
• 5.3 数据分析和统计处理
• 6、我国底栖藻类生态学研究现状及本文研究的内容和意义
• 第二章 材料和方法
• 1、人工基质的制备
• 2、样品的处理及各数量指标的测定
• 2.1 基质上底栖藻类样品的处理
• 2.2 水体理化指标的测定
• 2.3 底栖藻类初级生产力
• 2.4 底栖藻类群落的磷含量分析
• 3、数据的处理及统计分析
• 第三章、底栖藻类在浅水富营养湖泊中建群过程的比较研究
• 1、研究地点及采样
• 2、结果与分析
• 2.1 建群研究样点的理化指标
• 2.2 比较不同条件下建群期生物量的变化
• 2.3 建群期间底栖藻类的色素变化分析
• 2.4 建群期底栖藻类群落的组成和演替
• 2.5 不同建群期硅藻群落演替速率的比较
• 2.6 不同建群期硅藻群落的多样性比较
• 3、讨论
• 3.1 不同建群条件下的最高生物量峰值和达到峰值所需的时间
• 3.2 群落的组成、演替和多样性变化
• 4、小结
• 第四章、东湖沿岸带底栖藻类的时空分布格局
• 1、研究地点及采样
• 2、结果与分析
• 2.1 东湖的理化状况
• 2.2 底栖藻类群落优势种群的组成及其季节变化
• 2.3 底栖藻类和浮游藻类现存量的动态变化
• 2.4 底栖藻类中chl b 和chl c 浓度及其相对比率的变化
• 2.5 底栖藻类AFDM 和AI 指数的动态变化
• 2.6 东湖底栖硅藻群落的时空变化
• 2.7 东湖底栖硅藻群落的种类组成、分布及其DCA 群落排序分析
• 2.8 底栖硅藻群落中主要优势种的季节变化
• 2.9 比较天然基质和人工基质上底栖硅藻的组成
• 2.10 不同样点底栖硅藻多样性指数的变化
• 3、讨论
• 3.1 影响底栖藻类群落的组成及其生物量变化的主要因素
• 3.2 底栖藻类群落中的优势种类在生态系统中的作用
• 3.3 污染对底栖藻类群落结构的影响
• 3.4 使用人工基质的优越性
• 4、小结
• 第五章、云南高原湖泊和长江中游平原湖泊底栖硅藻群落的空间格局比较研究
• 1、研究地点及采样
• 2、结果与分析
• 2.1 湖泊的环境特征
• 2.2 底栖藻类的现存量、底栖硅藻密度与总磷的关系
• 2.3 底栖藻类群落中绿藻和硅藻的相对比率
• 2.4 底栖硅藻的种类组成与空间格局
• 2.5 底栖硅藻群落的组成与环境因子的相互关系
• 2.6 底栖硅藻群落的多样性指数
• 3、讨论
• 3.1 硅藻的优势种与营养的关系
• 3.2 群落的DCA 排序及影响群落分布格局的环境因素
• 3.3 底栖藻类群落的现存量、硅藻多样性与营养状况的关系
• 4、小结
• 第六章、底栖藻类在淡水湖泊生态系统中的作用
• 1、研究地点及采样
• 2、结果与分析
• 2.1 东湖底栖藻类生产力的初步研究
• 2.1.1 东湖底栖藻类春季和秋季初级生产力的变化
• 2.1.2 底栖藻类春季和秋季的群落代谢率
• 2.1.3 底栖藻类与浮游藻类生产量的比较
• 2.2 东湖底栖藻类对水体中磷的滞留作用
• 2.2.1 建群期水体中磷的动态变化及沉积物总磷的测定
• 2.2.2 建群期底栖藻类的生物量和总磷的动态变化
• 3、讨论
• 3.1 淡水湖泊底栖藻类的初级生产力
• 3.2 淡水湖泊底栖藻类对磷的滞留作用
• 3.2.1 底栖藻类群落中chl a 与TP 的关系
• 3.2.2 底栖藻类群落除去水体中磷的可能途径
• 3.3 底栖藻类的其他生态功能
• 4、小结
• 参考文献
• 附表1、东湖全年底栖硅藻物种目录及其丰度
• 附表2、不同湖泊样点底栖硅藻物种目录及其丰度
• 附图
• 在学期间发表论文目录
• 致谢