通江湖泊河湖转换期间着生藻类的分布及演替规律研究

Periphytic algae play an important role in the carbon sequestration, primary productivity, nutrient cycling and food webs of aquatic environment. Currently research has been focused on the community structure and distribution of periphytic algae and their response to nutrient levels, but relatively little about short-term response of periphytic algae to the hydrological fluctuations. As China's largest freshwater wetland, Poyang Lake converts between rivers and lakes with high water level fluctuations every year, leading to the ecotone, which is the habitat for a wide variety of biology, as well as periphytic algae. Relying on Poyang Lake Laboratory for Wetland Ecosystem Research, Poyang Lake is taken as the object in this research. The spatial distribution and community structure of periphytic algae in Poyang Lake was examined by the means of field monitoring and simulation experiment. The effect of environmental factors on periphytic algae and the response of periphytic algae to short-term changes of the hydrologic variations were analyzed, using multivariate statistical analysis methods. This research can contribute for the blank of periphytic algae information in the river-communicating lake ecosystem and provide basic information for water environmental protection and rational use of water resources in Poyang Lake.

着生藻类对于水生环境的固碳、初级生产力、养分循环和食物网都十分重要。目前关于着生藻类的研究主要集中于河流和湖泊着生藻类群落结构及分布调查及其对于营养盐水平的响应，而关于通江湖泊中着生藻类对于水情波动的短期响应研究相对较少。鄱阳湖作为我国第一大淡水湖，年内水位变幅巨大，具有河湖转换的特性，并且具有一种特殊的生态系统——水陆交错带，这是鄱阳湖各种生物集中分布区，也是着生藻类最重要的栖息地。本项目依托中国科学院鄱阳湖湖泊湿地观测研究站，通过现场原位监测和模拟试验，调查分析鄱阳湖河湖转换期间不同湖区着生藻类的种群结构特征，结合多元统计分析方法，分析影响藻类群落分布的环境因子，研究着生藻类及优势类群对水文情势变化的短期响应，为补充通江湖泊生态系统研究的着生藻类部分的空白作贡献，为鄱阳湖水环境保护和水资源合理利用提供基础资料。

本项目依托中国科学院鄱阳湖湖泊湿地观测研究站，选取鄱阳湖这一水情变化较大的典型水体，通过原位监测和模拟试验，调查鄱阳湖不同水位时期（枯水期、涨水期、丰水期及退水期）不同湖区着生藻类的群落结构特征，测定鄱阳湖不同水位时期不同湖区的环境因子，结合多元统计分析方法，分析影响藻类群落结构和分布的环境因子，研究着生藻类及优势类群对水文情势变化的短期响应，为补充通江湖泊生态系统研究的着生藻类部分的空白作贡献，为鄱阳湖水环境保护和水资源合理利用提供基础资料。通过本项目的研究，阐明了鄱阳湖着生藻类的区域分布规律为鄱阳湖着生藻类群落以硅藻、绿藻和蓝藻为主；鄱阳湖着生藻类总生物量有着明显的区域差异：主航道>东南湖汊>南矶湿地>西部湿地>撮箕湖。主航道的着生藻类优势种群为绿藻和硅藻，西部湿地、南矶湿地、撮箕湖和东南湖汊四个区域的优势种群为硅藻。主航道一直与鄱阳湖的大湖面连通，而其余四个湖区在枯水期与大湖面隔离，这是导致其着生藻类群落结构差异的原因之一。除了区域特征差异之外，典范相关分析（CCA）则进一步显示主航道着生藻类群落分布主要受总磷和硝态氮的影响，悬浮物对西部湿地着生藻类分布影响较大，而东南湖汊着生藻类分布受到COD和氨氮的影响。鄱阳湖不同水情时期着生藻类的演替规律为枯水期隐藻门为优势种群，其中卵形隐藻是优势种。涨水期和退水期硅藻门占优势，优势种群为Melosira granulata，Cymbella spp.，Gomphonema spp.，Fragilaria spp.，Synedra spp.和Navicula spp.。高水位时期绿藻门占优势，优势种群为Oedogonium spp., Spirogyra communis, Zygnema cyaneum Czurda 和 Cladophora spp.。研究结果表明影响鄱阳湖季节演替规律最主要的因子为水位。