鄱阳湖子湖泊浮游动物群落特征及其对水位变动的响应机制

Water level fluctuation is an important factor affecting the structure, function and evolution of lake ecosystem. Interfered with the Yangtze River and 5 upstream rivers, the water level of Poyang Lake has considerable seasonal changes. Composition and population dynamics of zooplankton, which has relatively small size and huge number, lies in different trophic levels, no independent swimming ability, and mostly suspended in the water layer, firstly make adaptive response for the dramatic changes in water level. And then directly affect the stability and evolution of lake ecosystems. This project intends to study the spatial pattern of zooplankton community and the response mechanism of dominant zooplankton species to the water level fluctuation in sub-lakes of the Poyang Lake. The study includes: 1) spatial patterns of zooplankton community structure and its relationship with the water level characteristics of each sub lakes; 2) zooplankton community dynamics under water level seasonal changes; 3) response mechanism of zooplankton dominant species on the water level changes. This project will provide basic data to predict the effect of water level changes on ecosystems of the lake which was connected with rivers, and provide a reference for the artificial control on sub-lake water level. Through three years research works on zooplankton in sub-lakes of the Poyang Lake, the applicant have accumulated more basic data of zooplankton and water level changes of Poyang Lake. The applicant already have good research base for carrying out this project.

水位变动是影响湖泊生态系统结构与功能及其演变的重要因子。鄱阳湖水位受“五河”和长江的双重影响，具有极为明显的季节性涨落，而处于不同营养级、无自主游泳能力和悬浮于水层的大量小型动物——浮游动物的组成与种群动态对水位剧烈变动最先做出适应性响应，进而直接影响湖泊生态系统的稳定性和演变。本项目拟研究鄱阳湖子湖泊在不同水位条件下浮游动物群落的组成与动态，初步探讨浮游动物优势物种对水位变动的响应机制。研究内容包括：1）浮游动物群落的空间格局及其与各子湖泊水位特征的关系；2）季节性水位涨退过程中浮游动物的群落动态；3）浮游动物优势物种对水位变动的响应机制。本项目将为预测通江湖泊水位变动对湖泊生态系统的影响提供基础数据，并将为鄱阳湖子湖泊的水位调控提供参考依据。申请者通过三年来在鄱阳湖开展的浮游动物调查研究，积累了较丰富的基础数据，已具备开展本项目的良好研究基础。

鄱阳湖的水位具有极为明显的季节性涨落，水位变动是影响其生态系统结构功能及其演变的重要因子。处于不同营养级、无自主游泳能力的浮游动物对水位变动最先做出适应性响应，进而直接影响湖泊生态系统的稳定性和演变。本项目选择鄱阳湖的9个碟形子湖泊，在不同季节和水位条件下研究了浮游动物群落的组成与动态，初步探讨了浮游动物优势物种对水位变动的响应机制。主要研究结果如下：.1）物种组成及优势物种：整个研究期间，在鄱阳湖的9个子湖内共发现浮游动物156种，包括轮虫116种，枝角类21种，桡足类19种。浮游动物的物种数在春季最少，优势物种具有明显的季节变化，在全年四个季节均占优势的仅两种。螺形龟甲轮虫Keratella cochlearis和桡足类无节幼体Copepod nauplii。.2）时间动态：季节研究发现，浮游动物的群落结构具有显著季节性差异。浮游动物的群落结构可大致划分为：春季群落、夏秋季群落和冬季群落。且其群落结构的年际变化与年际水位差异密切相关。周年研究发现，浮游动物在高水位期 (6月至10月)、低水位期 (1-3月)、涨水期 (4-5月) 和退水期 (11-12月) 具有不同的群落结构。水位快速变动期间的研究发现，浮游动物的群落结构随水位剧烈波动发生明显演替，物种组成、密度和生物量均发生显著变化。在水位快速上涨过程中，其密度和生物量呈现先减少后增加的变化趋势；在水位下降的过程中，其密度和生物量呈现先增加并逐渐稳定的趋势。.3）空间格局： 不同子湖的比较研究发现，各子湖的浮游动物群落之间具有显著差异，且其空间差异性存在明显季节差别，春季和秋季的浮游动物群落空间异质性高于夏季和冬季。.4）优势物种对水位变动的响应：在水位急剧上涨的过程中，两种优势物种的个体大小均随着水位的快速上涨呈明显增大趋势。长额象鼻溞的个体大小(body size, 体长×体) 值在0.02至0.06 mm2之间，跨立小剑水蚤的体长 (body length) 范围在0.30至0.70mm之间。.综上所述，本研究发现水位变动对浮游动物群落结构影响显著，水位变动引起的江湖连通性可能是浮游动物群落维持较高物种多样性的重要原因。