草海湿地水质富营养化与生物多样性风险预警研究

  • 作  者:   周晨
  • 导  师:   喻理飞
  • 文献来源:   贵州大学
  • 学位年度:   2016
  •  ISSN:  
  •  关键词:   喀斯特高原湿地;草海湖泊;水质评价;浮游植物与底栖动物生物多样性;风险评价预警
  • 机  构:   贵州大学

▎ 摘  要

湿地湖泊中,水环境状态对生态系统起到了重要作用,开展水质评价、污染物时空变化特征研究是保护该类生态系统的重要前提。浮游植物与底栖动物分别是水生生态系统的初级生产者和初级消费者,两类生物的种类及多样性特征受系统内、外在因素的共同影响较为明显,同时也影响着系统的结构与功能,因此,以探讨水生生物多样性变化规律为核心,研究生物多样性及其生境关系对区域生物多样性的保护具有特殊意义。本文为揭示贵州喀斯特高原湿地草海湖泊生物多样性变化与水污染之间变化规律,掌握两者之间的作用关系和风险状态,在草海湿地湖泊共设置了15个采样点,于2014年08月、11月和2015年01月、04月,于四季进行水样、浮游植物与底栖动物采集,并完成相关分析。结果如下:1、草海水环境时空变化及分区。以所测水质参数为基础,运用水质综合评价和GIS空间分析方法,研究草海湿地水环境质量时空变化,并基于营养状态对湖泊水体进行分区。研究表明:(1)草海TP、TN、CODMn、Chl-a四种主要水质指标浓度在春季高于其他三个季节,浓度分别达到0.03mg/l、0.98mg/l、6.30mg/l、0.025mg/l,空间分布呈现由东至西逐渐降低的趋势,草海入水口及码头区域要明显高于湖泊其他区域;(2)草海湖泊整体营养状态为中营养级别,按四个季度的综合营养状态指数(TLI)平均值分为三个区域,A区为东北角入水口及西海游客码头长年处于富营养状态,为富营养状态区,53.9≤TLI≤63.0,水质处于Ⅳ与Ⅴ类等级;B区为临近县城及入水口的区域季节性富营养状态,为中营养状态区,41.2≤TLI≤46.6;C区为草海湖泊中心延续到阳关山的下游出水口区域,为贫中营养状态区,35.8≤TLI≤39.7;B区和C区水质全年为Ⅲ类等级。(3)各区域主要污染物指标以Chl-a、TN为主。2、草海不同污染区浮游植物多样性特征。分析不同水质污染区域浮游植物群落特征、分布情况及其与环境因子的关系,研究发现:(1)草海四次调查共鉴定出浮游植物7门63属250种,其中绿藻门24属145种,约占全湖种类总数的58.00%,绿藻门(Chlorophyta)的小球藻(Chlorell vulgaris)和裸藻门(Euglenophyta)的裸藻(Euglena caudata)在A、B、C三个区域均为优势种群;(2)A区特有优势种为胶网藻(dictyosphaeriumpulchellum)、镰形纤维藻(ankistrodesmusfalcatus)、绿囊藻(chlorobotrys)、针状蓝纤维藻(dactylococcopsisacicularis)、线形舟形藻(navicularhynchocephala),b区独有优势种为四角十字藻(crucigeniaquadrata)、颤动扁裸藻(phacusosillans)、煤黑厚皮藻(pleurocapsafuliginosa)、微小平裂藻(merismopediatenuissima)、小颤藻(oscillatoriatenuis)、极小拟小椿藻(characiopsissublinearis)、椭圆双眉藻(amphoraovalis),c区无特有优势种;(3)丰度与生物量在区域与季节之间均存在显著差异(p﹤0.05),富营养状态a区分别为39.53cell×106个/l、16.29mg/l,高于中营养状态b区的32.36cell×106个/l、13.86mg/l,和贫中营养状态c区的30.08cell×106个/l、12.68mg/l;丰度以绿藻门占绝对优势,其中,a、b区最大值出现于秋季,c区出现于夏季,三个区域季节最低值均出现在冬季;(4)shannon-wiener指数(h')、pielou均匀度指数(j')、margalef丰富度指数(d')、多样性阈值(dv),春、冬两个季节中,各样区大小依次为c区﹥a区﹥b区;夏季和秋季中,4类指数值大小则为c区﹥b区﹥a区;(5)各季节对浮游植物丰量影响因子不同,夏季为dep、chl-a,秋季为chl-a、do,冬季为codmn、do,春季则为ph、do。3、草海不同污染区底栖动物多样性特征。分析不同水质污染区域底栖动物群落特征、分布情况及其与环境因子的关系,研究发现:(1)四次采样共鉴定出底栖动物21种,隶属于3门6纲8目13科15属,软体动物(molluscs)在密度和生物量上均为主要类型,椭圆萝卜螺(hippeutiscantor)、摇蚊幼虫(chironomidae)在各季节各区域中均为主要优势种;(2)种类分布上,水蚯蚓(limnodrilushoffmeisteri)、铜锈环棱螺(bellamyaaeruginosa)、中国淡水蚌(novaculinachinensis)三类底栖动物只在a区采集到,长角涵螺(alocinmalongicornis)只在b区发现,而黄蜻(pantalaflavescens)、中国淡水蛏(novaculinachinensis)则只在水质相对较好的c区采集得到;(3)底栖动物生物密度在各区域与季节之间存在差异显著(p

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▎ 相关专家

  • [1]  马克平;研究员 ;中科院植物研究所
  • [2]  宋亮;副研究员 ;中科院西双版纳热带植物园
  • [3]  李德铢;杰出青年/百人/研究员 ;中科院昆明植物研究所
  • [4]  高连明;副研究员 ;中科院昆明植物研究所