营养输入与捕食作用对不同底栖生物群的影响

论文摘要

食物网上行（bottom-up）和下行（top-down）效应对生物种群动态的调控一直是生态学研究的重要内容,而生态系统类型、营养输入水平、捕食者取食偏好等因子均可影响上下行效应对生物多样性的影响。但是,在一个食物网系统中,不同被捕食者类群如何响应上下行效应,还没有很好的研究。此外,尽管已有学者意识到上下行效应可能传递到其它营养级生物类群,导致多营养级作用,但尚未得到大量验证。本研究旨在通过野外受控试验操纵资源（营养输入）和捕食（螺类捕食者）,研究上下行效应对湿地中底栖微藻和细菌群落的直接影响,以及对位于较高营养级的底栖线虫的间接影响,揭示上下行效应对于不同被捕食者类群的相对重要性,并探讨其间接引起的多营养级作用。主要研究结果如下：（1）底栖微藻群落的生物量和个体数量受营养输入的影响而显著增加,而螺类捕食作用的影响则不明显,表明生物量与个体数量主要受上行效应调控。（2）硅藻和细菌多样性同时受到营养输入和螺类捕食的调控,且相对而言捕食作用的影响比营养输入更大,表明物种多样性受上行效应和下行效应的共同调控,并且下行效应的影响大于上行效应的影响。（3）营养添加显著降低了硅藻和细菌的多样性,而螺类捕食对硅藻和细菌多样性的影响则不同,在显著降低硅藻物种多样性的同时增加了细菌的多样性,这种差异显示出下行效应对不同被捕食者群落采取了不同的调控机制。（4）线虫各营养类群个体数量的变化与微藻和细菌群落的变化趋势没有显示出明显的关联性,表明线虫群落没有响应其食源的改变,说明多营养级相互作用在本研究系统中不明显。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1 食物网上下行效应的研究
• 1.1 上下行效应研究进展及热点问题
• 1.1.1 关于下行效应的研究
• 1.1.2 关于上行效应的研究
• 1.1.3 上下行效应的共同作用
• 1.2 上下行效应对物种多样性的影响
• 1.2.1 Worm等（2002）理论模型介绍
• 1.3 影响上下行效应调控多样性的因素
• 1.3.1 生态系统类型
• 1.3.2 营养输入水平
• 1.3.3 捕食者取食偏好
• 1.3.4 被捕食者类群
• 2 食物网多营养级关系研究
• 2.1 多营养级相互作用关系
• 2.1.1 营养级联效应
• 2.1.2 其他多营养级相互作用方式
• 2.2 上下行效应与多营养级关系
• 2.3 多营养级关系与多样性
• 3 研究目的和意义
• 3.1 本研究立题依据
• 3.2 本研究提出的概念模型
• 3.2.1 概念模型
• 3.2.2 选择底栖微藻的原因及相关研究
• 3.2.3 选择细菌的原因及相关研究
• 3.2.4 选择底栖线虫的原因及相关研究
• 3.3 研究目的和意义
• 3.3.1 本研究的目的
• 3.3.2 本研究的意义
• 3.4 实验假说
• 3.4.1 上下行效应对不同底栖生物群落多样性的影响
• 3.4.2 上下行效应的交互作用
• 3.4.3 上下行效应介导的多营养级相互作用
• 第二章 研究方法
• 1 研究地点
• 2 实验样方设置
• 3 采样方法
• 3.1 藻类样品采集
• 3.2 细菌样品采集
• 3.3 线虫样品采集
• 4 样品处理
• 4.1 叶绿素测定
• 4.2 藻类鉴定和计数
• 4.3 细菌多样性的测定
• 4.4 底栖线虫的鉴定和计数
• 4.5 数据处理方法
• 第三章 结果
• 1 底栖微藻群落受营养输入与捕食作用的影响
• 1.1 底栖微藻生物量
• 1.2 底栖微藻个体数量
• 1.3 硅藻物种多样性
• 1.4 硅藻优势种的变化
• 2 细菌受营养输入与捕食作用的影响
• 2.1 细菌多样性
• 2.2 细菌优势种的变化
• 3 线虫群落的变化
• 3.1 线虫个体数量
• 3.2 线虫多样性
• 3.3 线虫各营养类群
• 第四章 讨论
• 1 个体数量主要受上行效应调控
• 2 物种多样性受上行效应和下行效应的共同调控
• 3 硅藻和细菌多样性在受下行效应调控时所表现出的差异
• 4 线虫受到的营养级联作用
• 第五章 结论与展望
• 1 实验结论
• 1.1 本实验的主要结论
• 1.2 对本实验概念模型的验证
• 2 研究展望
• 参考文献
• 附表1 本研究中发现的底栖硅藻名录
• 附表2 各实验处理中的细菌OTU数
• 附表3 本研究中发现的线虫名录
• 附录 硕士在读期间已发表、拟投稿论文及获奖情况
• 致谢