微型生态系统中鲢、鳙下行影响的实验研究——1.浮游生物群落和初级生产力

在营养物供给量较大的实验条件下,鲢、鳙放养明显地改变了微型生态系统的群落结构、代谢和理化环境,以致实验后期鳙单养和鲢、鳙混养系统出现不同程度的富营养化。微型生态系统中浮游植物密度的增长不完全由营养级联效应所致,但初级生产力的组间差异可大致依据营养级联假说来解释。实验结果认为,以提高鱼产量为目标的鲢、鳙高密度放养,对加速营养物来源丰富的天然水域的富营养化起着重要的作用。     

微型生态系统中鲢、鳙下行影响的实验研究——2.营养物水平

鲢、鳙放养使微型生态系统的水柱氮、磷浓度和磷的分布发生了明显的变化。至实验结束时,各实验组的水柱颗粒磷、总磷和氨氮浓度都比对照组高,而正磷酸盐浓度和沉积物磷的量均低于对照组。这种变化以鳙单养系统为最大,其次是鲢、鳙混养系统,鲢单养系统的变化最小。微型生态系统中正磷酸盐浓度同浮游动、植物密度和初级生产力显著相关,氨氮浓度同所述变量之间的相关关系则多半与正磷酸盐相反。实验观测期间浮游植物密度与总磷浓度之间存在营养级联假说所预见的下行影响,实验结束时二者之间却有上行影响的趋向。根据实验观测结果认为,微型生态系统营养物(尤其是磷)水平的变动,主要是鲢、鳙的摄食改变了系统的群属结构和代谢强度的结果,同时反映了实验鱼对系统中营养物再生的影响。     

微型生态系统中鲢、鳙下行影响的实验研究——2.营养物水平

链、镛放养使微型生态系统的水柱氮、磷浓度和磷的分布发生了明显的变化。至实验结束时,各实验组的水柱颗粒磷、总磷和氨氮浓度都比对照组高,而正磷酸盐浓试和沉积物磷的量均低于对照组。这种变化以鳙单养系统为最大,其次是链、镛混养系统,链单养系统的变化最小。微型生态系统中正磷酸盐浓度同浮游动、植物密度和初级生产力显著相关,氨氮浓度同所述变量之间的相关关系则多半与正磷酸盐相反。实验观测期间浮游植物密度与总磷浓度     

以鲢、鳙养殖为主的长江中下游武山湖浮游植物群落结构特征

武山湖是紧邻长江的通江型富营养化湖泊,是国家级湿地公园.为切实了解该湖在以鲢、鳙养殖为主的情况下浮游植物结构特征,于2017年9月-2018年8月对其浮游植物群落结构特征及水质开展了监测.监测结果表明武山湖水质全年处于轻度富营养到重度富营养水平之间;12次共采集浮游植物7门100种（属）,浮游植物优势种共有23种,其中蓝藻门有9种,绿藻门有8种,硅藻门和隐藻门各有3种.夏季和秋季蓝藻门优势种最多且优势度高,冬季和春季绿藻门和硅藻门优势种多且优势度高.武山湖浮游植物每月优势度最大的种类主要有蓝藻门微囊藻和细小平裂藻、绿藻门小球藻以及硅藻门小环藻.浮游植物生物量峰值出现在6月,达34.77 mg/L;丰度峰值出现在7月,达341.46×10⁶ cells/L.冗余分析（RDA）和线性相关分析均表明浮游植物丰度和生物量与总磷、温度和pH均呈显著正相关,且蓝藻门生物量和丰度以及优势属与总磷和温度均呈显著正相关.研究结果表明武山湖浮游植物丰度和生物量在夏季均很高,发生蓝藻水华的风险较大.相对于氮,磷是更重要的限制浮游植物生长的营养元素.     

富营养化初期湖泊放养鲢(Hypophthalmichthys molitrix)、鳙(Aristichthys nobilis)控藻生态效果的初步评估

放养鲢（Hypophthalmichthys molitrix）、鳙（Aristichthys mobilis）控制富营养化湖泊蓝藻水华暴发是当前最有效的手段之一.为评估富营养化初期湖泊鲢、鳙控藻的生态效果,2016年在洱海红山湾开展原位围栏鲢、鳙控藻实验,对围栏内外的浮游生物群落结构及水环境因子的变化进行对比分析,同时测定了围栏内鲢、鳙的生长及摄食节律.结果表明：围栏内鲢、鳙呈现匀速生长,围栏生存环境适宜.根据Egger''s模型估算鲢、鳙的日摄食量分别为24.96%和18.18%,鲢的日粮高于鳙;滤食率结果表明,鲢对浮游植物的摄食率高于鳙（分别为3.01和2.19 L/（g·h）,而鳙对浮游动物的滤食率高于鲢（分别为18.61和13.54 L/（g·h））.研究期间,围栏内外水体理化因子无显著差异;但围栏内外微囊藻生物量差异明显,并且在7月达到生物量峰值（围栏内为1.7 mg/L,围栏外为2.4 mg/L）.鲢、鳙对浮游植物的优势种类——微囊藻和隐藻有明显的削减效果,6-8月逐渐上升并在8月达到最高（64%）;当浮游植物优势种由微囊藻替换为硅藻门和绿藻门的种类时,鲢、鳙的削减效率不明显（10-11月为负值）.此外,鲢、鳙放养显著降低了浮游甲壳动物的总生物量和枝角类生物量.因此,结合实验结果得出,鲢具有更高的控藻能力,尤其对微囊藻水华,但同时具备了较高对浮游甲壳动物的削减能力,需要进一步分析富营养化初期湖泊——洱海中实施非经典生物操纵的适宜性.     

水体叶绿素a和硅藻群落时空分布及影响因子的对比分析——以云贵高原异龙湖为例

藻类是湖泊生态系统中重要的初级生产者,物种多样性高且对水环境变化敏感,其生产力水平与群落构建模式是反映湖泊环境梯度和生态系统特征的可靠指标。其中硅藻优势属种的演替模式及其环境条件识别,是开展湖泊生态健康和环境质量评价的重要内容。本文选择亚热带地区浅水湖泊异龙湖开展季节调查,对20个采样点的叶绿素a和硅藻群落组成等指标开展分布特征及其驱动因子的定量评价,系统分析藻类变化的时空模式、驱动因子及其指标异同。2020年12月一2021年9月,异龙湖水环境特征的季节波动明显,综合营养指数TSI平均为74.76,总体处于富营养水平。在80个水体样品中共发现硅藻21属68种,群落结构以浮游类型(平均占比79.33%±20.69%)的耐中富营养种为主;在4个季节的调查中,膜糊直链藻Aulacoseira ambigua(61.62%±20.26%)为优势种。主成分分析显示,硅藻群落组成存在明显的空间差异和季节变化。冗余分析和方差分解等结果表明,水体营养因子(TN、TP和N:P)是影响叶绿素a浓度空间变化的重要因子(解释方差为19.08%±11.4%),水温和水深梯度的影响较小(9.63%±11.31%...     

鲫(Carassius auratus)对浅水湖泊水体浊度、营养水平和浮游生物生物量的影响——基于中宇宙模拟实验

鲫(Carassius auratus)是我国各类淡水水体的优势鱼类之一.作为底栖杂食性鱼类,一方面,鲫可以通过排泄和扰动沉积物影响湖泊营养和光照水平,通过"上行效应"促进浮游植物生长;另一方面,鲫也可以捕食浮游动物,通过"下行控制"影响藻类生长以及营养盐循环.对于浅水湖泊,两种途径对于生态系统影响的相对重要性仍有待研究.本研究设计了一个两因素户外中宇宙实验,通过在沉积物表面添加隔网的方式,比较两种情况下(能、否接触沉积物),鲫对水体浊度、营养盐和浮游生物生物量的影响.实验在16个大型钢化玻璃桶(400 L)中进行,持续36 d(2019年8月6日—9月11日).研究结果表明:1)在能接触沉积物的条件下,鲫显著促进了沉积物再悬浮,表现为水体的总悬浮物(TSS)和无机悬浮物(ISS)浓度大幅升高;水体的光衰减系数(Kd)增加,总氮(TN)和总磷(TP)浓度明显升高; 2)在不能接触沉积物的条件下,鲫对水体悬浮物(TSS和ISS)浓度和Kd的影响不明显,但是显著降低了水体TN和TP浓度; 3)在两种情况下,鲫对浮游植物叶绿素a浓度以及浮游动物生物量的影响均不显著.本研究表明鲫只有在能够接触沉积物的条件下,才会显著提高水体浊度和营养水平.因此,在缺乏沉水植被的浅水湖泊中,鲫扰动沉积物产生的"上行效应"可能是其对生态系统产生负面影响的主要途径.