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不同面積蘆葦?shù)居仔诽粮∮沃参锕δ茴惾旱慕Y(jié)構(gòu)特征

2019-03-30 06:19溫旭馬旭洲范偉李星星鐘穎良
關(guān)鍵詞:類群蘆葦生物量

溫旭,馬旭洲,范偉,李星星,鐘穎良

(1.上海海洋大學(xué),水產(chǎn)科學(xué)國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心/農(nóng)業(yè)部淡水水產(chǎn)種質(zhì)資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/上海水產(chǎn)養(yǎng)殖工程技術(shù)研究中心/水產(chǎn)動物遺傳育種協(xié)同創(chuàng)新中心,上海 201306;2.贛州市水產(chǎn)研究所,江西 贛州 341100;3.云南省水產(chǎn)技術(shù)推廣站,昆明 650034;4.遵義市水產(chǎn)站,貴州遵義 563000)

在淡水生態(tài)系統(tǒng)中,初級生產(chǎn)者浮游植物與水環(huán)境關(guān)系密切,浮游植物群落結(jié)構(gòu)及動態(tài)能精確地指示水環(huán)境的變化,浮游植物群落結(jié)構(gòu)也會因水環(huán)境的變化而改變[1]。浮游植物因能快速對水體環(huán)境做出反應(yīng),因此,其群落結(jié)構(gòu)的時(shí)空變化和物種多樣性常作為水質(zhì)和淡水生態(tài)系統(tǒng)的評估指標(biāo)[2-4]。在浮游植物分析方法中廣泛使用的林氏分類法[5]和分子鑒定法[5]無法體現(xiàn)浮游植物的生態(tài)學(xué)功能[6]。1980年,REYNOLDS[7]首次提出浮游植物功能類群這一概念及相應(yīng)的分類方法。浮游植物功能類群分類法以浮游植物的功能性特征(包括生理學(xué)、形態(tài)學(xué)和生態(tài)學(xué)特征)為基礎(chǔ),將同一生境下共存的藻類歸為一組,同組內(nèi)的浮游植物通常具有相似的環(huán)境適應(yīng)性特征[6,8]。2007 年,SALMASO 等[9]結(jié)合植物功能群(functional groups,FG)和 植 物 功 能 型(plant functional types,PTF)的優(yōu)點(diǎn),提出了生態(tài)功能群(morpho-functional groups,MFG)劃分法。2010年,KRUK等[10]主要根據(jù)形態(tài)特征參數(shù),提出了形態(tài)功能群(morphology-based functional groups,MBFG)劃分法。目前,我國浮游植物功能類群分類法主要應(yīng)用在對浮游植物生態(tài)學(xué)和水體環(huán)境質(zhì)量評價(jià)上,河流[11-12]、水庫[13-14]、養(yǎng)殖池塘[15]等水生生物系統(tǒng)因地域、物質(zhì)循環(huán)和能量流動的差異,其浮游植物的群落結(jié)構(gòu)及動態(tài)變化存在較大差異。

中華絨螯蟹(Eriocheir sinensis)是我國極為重要的水產(chǎn)經(jīng)濟(jì)甲殼類,其獨(dú)特的風(fēng)味、營養(yǎng)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值得到越來越多水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)者的青睞[16]。中華絨螯蟹幼蟹養(yǎng)殖者常在池塘里種植水花生(Alternanthera philoxeroides),既可為河蟹提供棲息、隱蔽、脫殼的場所,也可以起到凈化、穩(wěn)定水質(zhì)和豐富池塘水環(huán)境生物多樣性的作用[16]。筆者就不同面積蘆葦?shù)緦τ仔诽了|(zhì)凈化效果的初步探究[17]表明:蘆葦?shù)具m合在幼蟹塘種植,且種植20%面積對幼蟹塘水體具有較好的凈化作用。目前已有關(guān)于幼蟹培育池浮游植物的群落結(jié)構(gòu)[18]和成蟹生態(tài)養(yǎng)殖塘浮游植物功能類群的群落結(jié)構(gòu)特征[15]的報(bào)道,但還未有在幼蟹池中套種不同面積水生作物后浮游植物功能類群結(jié)構(gòu)及其變化的報(bào)道。因此,本文通過監(jiān)測不同面積蘆葦?shù)居仔诽粮∮沃参?,分析其種類組成、密度、生物量和多樣性,揭示其變化規(guī)律,探究其功能類群與環(huán)境因子的關(guān)系,評估幼蟹池塘套種多少面積的蘆葦?shù)据^為合適,為幼蟹、池塘養(yǎng)殖提供參考。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)

選擇在上海市崇明縣新河鎮(zhèn)新建村上海福島水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)合作社(北緯31°73′,東經(jīng)121°40′)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

1.2 實(shí)驗(yàn)條件

實(shí)驗(yàn)蟹為中華絨螯蟹,苗種是上海市中華絨鰲蟹產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系苗種基地所提供的“江海21”;實(shí)驗(yàn)水稻為蘆葦?shù)荆粚?shí)驗(yàn)河蟹幼蟹培育池塘為12口面積均為2 200 m2的標(biāo)準(zhǔn)池塘,防逃設(shè)施齊全,均有單獨(dú)的進(jìn)水口和排水口,為半封閉式養(yǎng)殖模式,池塘水源為長江支流。

1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

以不種蘆葦?shù)荆?%)為空白對照,設(shè)10%、20%、30%面積蘆葦?shù)?個(gè)處理,每個(gè)處理均設(shè)3個(gè)重復(fù)。蘆葦?shù)揪N在池塘四周,靠岸,池塘中間移栽水花生,用毛竹打樁固定,定期清除多余的水花生,控制在約50%的面積。所有池塘水源一致,除種植面積不相同外,田間管理、投喂管理等均一致。2015年4月20日育秧,6月初移栽蘆葦?shù)?,大壟雙行。每口池塘投放中華絨螯蟹大眼幼體7 500 g,約100萬~110萬只。

1.4 采樣與分析方法

實(shí)驗(yàn)采集從2015年7月13日開始,于2015年10月14日結(jié)束,采樣間隔時(shí)間為15 d,共采樣7次,每次采樣均在晴朗無風(fēng)的8:00—9:30進(jìn)行。在池塘中間及四周靠岸邊約1.0 m處各采集中層水1.0 L,混合后取1.0 L作為水樣。樣品采集和處理方法根據(jù)《湖泊生態(tài)調(diào)查觀測與分析》[19];種類鑒定依據(jù)《中國淡水藻類:系統(tǒng)、分類及生態(tài)》[20-21]。所有水質(zhì)指標(biāo)檢測方法均參照《水和廢水監(jiān)測分析方法》(第4版)[22]。

用Excel 2010對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和處理;用SPSS 22.0對不同面積蘆葦?shù)居仔诽粮∮沃参锏钠骄芏?、平均生物量和生物多樣性指?shù)進(jìn)行單因素方差分析;運(yùn)用Canoco 4.5軟件對浮游植物優(yōu)勢種功能類群和池塘水質(zhì)環(huán)境因子進(jìn)行冗余分析(redundancy analysis,RDA),對所有數(shù)據(jù)進(jìn)行對數(shù)lg(x+1)處理。

1.5 計(jì)算公式

種類優(yōu)勢度Y=(ni/N)fi。式中:ni為第i種的個(gè)體數(shù);N為每個(gè)種的總個(gè)體數(shù);fi為第i種的出現(xiàn)頻率。當(dāng)Y>0.02時(shí),則為優(yōu)勢種。

Shannon-Wiener多樣性指數(shù)H′=-∑[(ni/N)log2(ni/N)]。Pielou均勻度指數(shù)J=H′/lnS。Margalef豐富度指數(shù)D=(S-1)/log2N。式中:ni為第i種的個(gè)體數(shù);N為采集水樣的所有種類的總個(gè)體數(shù);S為采集水樣的種類總數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 蘆葦?shù)炯昂有飞a(chǎn)情況

在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),12口實(shí)驗(yàn)池塘的河蟹產(chǎn)量均超過1 875 kg/hm2;10月20日收割蘆葦?shù)?,其種植和生產(chǎn)情況如表1所示。

表1 不同處理組蘆葦?shù)镜姆N植及生產(chǎn)情況Table 1 Cultivation and production situation of reed type rice in different treatment groups

2.2 不同面積蘆葦?shù)居仔诽粮∮沃参锓N類組成與優(yōu)勢種

2015年7—10月,在實(shí)驗(yàn)塘共檢測出浮游植物8門71屬126種,其中:綠藻門最多,為41種;其次為硅藻門,30種;藍(lán)藻門、裸藻門、黃藻門、甲藻門、金藻門、隱藻門分別為24、21、4、3、2、1種。不同采樣時(shí)間的實(shí)驗(yàn)塘浮游植物種類組成變化情況如圖1所示,分別為63、49、35、45、44、41、46種。

圖1 實(shí)驗(yàn)塘浮游植物種類組成變化Fig.1 Variation of species composition of phytoplankton in the experimental ponds

不同面積蘆葦?shù)居仔诽粮∮沃参锓N類組成及變化如圖2所示。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間,種植20%面積蘆葦?shù)居仔诽翙z測出76種浮游植物,高于空白對照組(71種),種植10%和20%面積蘆葦?shù)境靥粮∮沃参飫t低于對照組,分別為59和62種;金藻門中的2種浮游植物分別出現(xiàn)在0%和30%面積蘆葦?shù)境靥?;只?0%面積蘆葦?shù)居仔诽翛]有檢測出甲藻門藻類。

圖2 不同面積蘆葦?shù)居仔诽粮∮沃参锓N類組成變化Fig.2 Variation of species composition of phytoplankton in the young crab pond with different reed type rice acreages

不同面積蘆葦?shù)居仔诽粮∮沃参飪?yōu)勢種有16種,分別為:硅藻門5種,包括具星小環(huán)藻(Cyclotella stelligera)、雙 頭 針 桿 藻(Synedra amphicephal)、普通等片藻(Diatoma vulgare)、扁圓卵 形 藻(Cocconeis placentulavar.)、尖 針 桿 藻(Synedra acus);藍(lán)藻門6種,包括柔軟腔球藻(Coelosphaerium kuetzingiarum)、針狀藍(lán)纖維藻(Dactylococcopsisacicularis)、小席藻(Phormidium tenu)、微小色球藻(Chroococcus minutus)、針晶藍(lán)纖維藻鐮刀型(Doctylococcopsis rhaphidioides)、銅色顫藻島生變種(Oscillatoria chalybeavar.);綠藻門4種,包括球衣藻(Chlamydomonas globosa)、水溪綠球藻(Chlorococcum nifusionum)、小球衣藻(Chlamydomonasmicrospphaera) 、集 星 藻(Actinastrum hantzschii);隱藻門1種,為嚙蝕隱藻(Cryptomons erosa)。根據(jù)浮游植物功能分類方法[23]對浮游植物16種優(yōu)勢種進(jìn)行功能類群劃分,它們分屬于12個(gè)功能類群,為R、S1、G、J、B、D、P、LO、WO、X2、X1、MP(表2)。

表2 不同面積蘆葦?shù)居仔诽粮∮沃参飪?yōu)勢種功能類群分類Table 2 Functional groups of phytoplankton dominant species in the young crab pond with different reed type rice acreages

2.3 不同面積蘆葦?shù)居仔诽粮∮沃参锏钠骄芏?/h3>

不同面積蘆葦?shù)居仔诽粮∮沃参锏钠骄芏茸兓秶鸀?~(8.135±4.794)×107L-1(圖3)。0%、10%、20%、30%4個(gè)處理的浮游植物平均密度變化范圍分別為0~(3.275±1.368)×107、(0.052±0.011)×107~(3.097 ± 1.096)× 107、(0.231 ± 0.053)× 107~(5.189±1.759)×107和(0.113±0.058)×107~(8.135±4.794)×107L-1。10%、20%、30%3組浮游植物平均密度均呈雙谷值變化趨勢,且首谷值均出現(xiàn)在7月26日,次谷值均出現(xiàn)在9月26日;0%組浮游植物平均生物密度為單峰值變化趨勢,峰值出現(xiàn)在9月9日,為(3.275±1.368)×107L-1。由不同面積幼蟹塘采樣期間浮游植物密度平均數(shù)在不同處理間的差異顯著性分析結(jié)果(表3)可知:10%、30%2組差異顯著(P<0.05);10%組的平均生物密度最小,30%組最大。

圖3 不同面積蘆葦?shù)居仔诽粮∮沃参锲骄芏鹊淖兓疐ig.3 Variation of average density of phytoplankton in the young crab pond with different reed type rice acreages

表3 不同面積蘆葦?shù)居仔诽敛蓸悠陂g浮游植物平均密度和生物量Table 3 Average density and biomass of phytoplankton in the young crab pond with different reed type rice acreages

2.4 不同面積蘆葦?shù)居仔诽粮∮沃参锏钠骄锪?/h3>

不同面積蘆葦?shù)居仔诽粮∮沃参锲骄锪康淖兓秶鸀椋?.079±0.454)~(38.162±13.414)mg/L(圖4)。0%、10%、20%、30%4組浮游植物平均生物量的變化范圍分別為(2.383±0.950)~(38.162±13.414)、(1.079±0.454)~(21.535±13.576)、(2.425±1.122)~(36.050±15.259)和(1.420±0.534)~(31.828±12.485)mg/L。10%、20%、30%3組浮游植物平均生物量均為雙峰值變化趨勢,首峰值和次峰值均分別出現(xiàn)在8月27日和9月26日;0%組浮游植物的平均生物量呈直線增大趨勢;4組浮游植物平均生物量均出現(xiàn)在7月13日。由不同池塘在采樣期間浮游植物生物量平均數(shù)在不同處理間的差異顯著性分析結(jié)果(表3)可知:0%、10%、20%、30%4組間差異不顯著(P>0.05);0%組的平均生物量最小,20%組最大。

圖4 不同面積蘆葦?shù)居仔诽粮∮沃参锲骄锪康淖兓疐ig.4 Variation of average biomass of phytoplankton in the young crab pond with different reed type rice acreages

2.5 不同面積蘆葦?shù)居仔诽粮∮沃参锒鄻有?/h3>

不同面積蘆葦?shù)居仔诽粮∮沃参锏腟hannon-Wiener多樣性指數(shù)變化范圍為(1.301±0.072)~(2.387±0.368)(圖5)。0%、10%、20%、30%4組浮游植物的Shannon-Wiener多樣性指數(shù)的變化范圍分別為(1.237±0.050)~(2.125±0.147)、(1.063±0.015)~(2.387 ± 0.368)、(1.592 ± 0.232)~(2.262 ± 0.013)和(1.301±0.072)~(2.155±0.123)。0%組浮游植物的Shannon-Wiener多樣性指數(shù)呈雙峰值變化趨勢,雙峰值分別出現(xiàn)在8月13日和9月26日;10%組浮游植物的Shannon-Wiener多樣性指數(shù)呈雙谷值變化趨勢,雙谷值分別出現(xiàn)在7月26日和9月9日;20%、30%2組浮游植物的Shannon-Wiener多樣性指數(shù)的變化趨勢一致,均為谷值、峰值交替。

不同面積蘆葦?shù)居仔诽粮∮沃参锏腜ielou均勻度指數(shù)變化范圍為(0.346±0.006)~(0.843±0.125)(圖6)。0%、10%、20%、30%4組浮游植物的Pielou均勻度指數(shù)變化范圍分別為(0.435±0.018)~(0.675±0.018)、(0.346±0.006)~(0.843±0.125)、(0.522±0.049)~(0.689±0.006)和(0.375±0.023)~(0.702±0.036)。0%組浮游植物的Pielou均勻度指數(shù)呈雙峰值變化趨勢,首峰值和次峰值分別出現(xiàn)在8月13日和9月26月;10%組浮游植物的Pielou均勻度指數(shù)呈雙谷值變化趨勢,首谷值和次谷值分別出現(xiàn)在7月25日和9月9日;20%、30%2組浮游植物的Pielou均勻度指數(shù)變化趨勢一致,均為峰值、谷值交替出現(xiàn),但變化的幅度不一致。

圖5 不同面積蘆葦?shù)居仔诽粮∮沃参锏腟hannon-Wiener多樣性指數(shù)平均值的變化Fig.5 Variation of Shannon-Wiener diversity index average of phytoplankton in the young crab pond with different reed type rice acreages

圖6 不同面積蘆葦?shù)居仔诽粮∮沃参颬ielou均勻度指數(shù)平均值的變化Fig.6 Variation of Pielou evenness index average of phytoplankton in the young crab pond with different reed type rice acreages

不同面積蘆葦?shù)居仔诽粮∮沃参锏腗argalef豐富度指數(shù)變化范圍為(1.038±0.183)~(1.852±0.131)(圖7)。0%、10%、20%、30%4組浮游植物的Margalef豐富度指數(shù)變化范圍分別為(1.225±0.276)~(1.701±0.141)、(1.038±0.183)~(1.763±0.123)、(1.282±0.282)~(1.852±0.131)和(1.245±0.265)~(1.554±0.096)。0%組浮游植物的Margalef豐富度指數(shù)呈雙峰值變化趨勢,首峰值和次峰值分別出現(xiàn)在8月13日和9月9日;10%、20%2組均呈雙谷值變化趨勢,且首谷值均出現(xiàn)在7月26日,而次谷值分別出現(xiàn)在9月9日和9月26日;30%組先在7月26日減小到谷值(1.277±0.282),而后增大,在8月27日達(dá)到峰值,同時(shí)達(dá)到最大值,為1.554±0.096。

圖7 不同面積蘆葦?shù)居仔诽粮∮沃参颩argalef豐富度指數(shù)平均值的變化Fig.7 Variation of Margalef richness index average of phytoplankton in the young crab pond with different reed type rice acreages

2.6 不同面積蘆葦?shù)居仔诽恋乃|(zhì)特征

由表4可知:幼蟹池塘水體pH值達(dá)到漁業(yè)水質(zhì)[24]和地表水環(huán)境[25]標(biāo)準(zhǔn);高錳酸鉀鹽指數(shù)、總磷、氨氮、總氮分別達(dá)到地表水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級。在養(yǎng)殖過程中其他水質(zhì)指標(biāo)的變化范圍分別為:水溫18.77~29.53 ℃;溶解氧0.86~5.01 mg/L;pH 6.89~8.73;鈣鎂總硬度0.088~0.756 mg/L;亞硝酸鹽氮0.010~0.015 mg/L;硝酸鹽氮0~0.006 mg/L;磷酸鹽磷0~0.002 mg/L;葉綠素a 0.008~0.440 mg/L。

2.7 不同面積蘆葦?shù)居仔诽粮∮沃参锕δ茴惾贺S度與水環(huán)境因子的RDA分析

通過不同面積蘆葦?shù)居仔烦靥粮∮沃参锕δ茴惾贺S度平均值的除趨勢對應(yīng)分析(detrended correspondence analysis,DCA),發(fā)現(xiàn)排序軸長為0.233,不同面積蘆葦?shù)境靥粮∮沃参锕δ茴惾贺S度變化分析更適合用線性模型。故對不同面積蘆葦?shù)境靥粮∮沃参锕δ茴惾贺S度平均值(表3)和12個(gè)水質(zhì)環(huán)境因子(表4)做冗余分析(redundancy analysis,RDA)(圖8)。軸1和軸2的特征值分別為0.831和0.102。前2個(gè)水質(zhì)環(huán)境因子與物種軸之間的相關(guān)系數(shù)均為1.000,擬合度較好;物種-環(huán)境累計(jì)百分?jǐn)?shù)分別為83.1%和93.3%。RDA分析結(jié)果顯示,影響不同面積蘆葦?shù)居仔烦靥粮∮沃参锕δ茴惾贺S度的主要驅(qū)動因子依次為NO3--N、TN、水溫、TP、Chl a、NO2--N。

表4 不同面積蘆葦?shù)居仔诽恋乃|(zhì)特征Table 4 Characteristics of water quality in the young crab pond with different reed type rice acreages

不同面積蘆葦?shù)居仔诽粮∮沃参锕δ茴惾贺S度與水環(huán)境因子的RDA分析結(jié)果如圖8所示。功能類群B、MP、X2的豐度與DO、Ca-Mg、NO3--N、TP(與軸1的相關(guān)系數(shù)分別為-0.4117、-0.4607、-0.892 0、-0.522 3,與軸2的相關(guān)系數(shù)分別為0.801 3、0.790 2、0.422 4、0.125 4)呈正相關(guān);功能類群X1、LO、S1、J、WO、P、D與COD、水溫、NH4+-N(與軸1的相關(guān)系數(shù)分別為-0.331 7、-0.579 7、-0.116 9,與軸2的相關(guān)系數(shù)分別為-0.069 6、-0.195 0、-0.895 5)呈正相關(guān);功能類群R、G與pH、PO43--P、TN、NO2--N、Chl a(與軸1的相關(guān)系數(shù)分別為0.419 7、0.465 0、0.667 9、0.490 9、0.485 9,與軸2的相關(guān)系數(shù)分別為-0.1798、-0.3845、-0.5538、-0.494 1、0.846 5)呈正相關(guān)。

3 討論

3.1 不同面積蘆葦?shù)居仔诽粮∮沃参锕δ茴惾旱亩鄻有?/h3>

浮游植物生物多樣性是衡量群落結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),同時(shí)也是反映水體營養(yǎng)狀況的重要參數(shù)[26],常用來作為判斷各類水體營養(yǎng)狀況的指標(biāo)。趙文等[27]指出,當(dāng)環(huán)境受污染時(shí),豐富度指數(shù)呈下降趨勢。況琪軍等[28]在湖泊富營養(yǎng)化的藻類生物學(xué)評價(jià)與治理研究進(jìn)展中認(rèn)為:當(dāng)Shannon-Wiener多樣性指數(shù)H′>3為輕或無污染,1~3為中污染,0~1為重污染;當(dāng)Margalef豐富度指數(shù)D>5為清潔水體,D>4為寡污型,D>3為β-中污型,D<3為α-中污型。對比本文研究結(jié)果,不同面積蘆葦?shù)居仔诽粮∮沃参锏腟hannon-Wiener多樣性指數(shù)變化范圍為(1.301±0.072)~(2.387±0.368),為中污型;而其Margalef豐富度指數(shù)變化范圍為(1.038±0.183)~(1.852±0.131),D<3,為α-中污型。與上海松江成蟹生態(tài)養(yǎng)殖池塘的研究結(jié)果[15]一致。

圖8 不同面積蘆葦?shù)居仔诽粮∮沃参飪?yōu)勢種和水環(huán)境因子的RDA分析Fig.8 Redundancy analysis offunctionalgroups of phytoplankton and water environmental factors in the young crab pond with different reed type rice acreages

3.2 不同面積蘆葦?shù)居仔诽粮∮沃参锕δ茴惾旱慕Y(jié)構(gòu)特征

同一功能類群的浮游植物,其功能性特征(包括生理學(xué)、形態(tài)學(xué)和生態(tài)學(xué)特征)相同,它們通常具有相似的環(huán)境適應(yīng)性特征[6-7]。根據(jù)浮游植物功能類群劃分法,不同面積蘆葦?shù)居仔诽粮∮沃参锏?6種優(yōu)勢種分屬于12個(gè)功能類群,為R、S1、G、J、B、D、P、LO、WO、X2、X1、MP。不同營養(yǎng)水平水庫[14]浮游植物功能類群因水庫水體面積大、營養(yǎng)水平較低而不同于幼蟹養(yǎng)殖池塘。郝俊等[15]根據(jù)浮游植物功能類群劃分法,將河蟹成蟹養(yǎng)殖塘浮游植物的11種優(yōu)勢種分為9個(gè)功能類群,與不同面積蘆葦?shù)居仔诽粮∮沃参锕δ茴惾合嗤笳叨喟薘、G、P 3種功能類群,對照表2中浮游植物功能類群生境的描述可以看出:幼蟹塘比成蟹塘營養(yǎng)水平高,綠球藻、空球藻、實(shí)球藻屬和普通等片藻等適應(yīng)營養(yǎng)水平高的浮游植物種類在幼蟹塘豐度高;幼蟹塘因套種蘆葦?shù)?,減少了池塘水體流動,有利于適應(yīng)靜水水域生長的G功能類群藻類的生長;且因河蟹爬行、穴居等[16]生物特性,池塘水體經(jīng)常受到攪動,因此,適應(yīng)此生境的卵形藻、舟形藻和鏈絲藻屬的種類較多。

3.3 不同面積蘆葦?shù)居仔诽粮∮沃参锕δ茴惾航Y(jié)構(gòu)與水環(huán)境的關(guān)系

浮游植物群落結(jié)構(gòu)跟水環(huán)境關(guān)系密切,水環(huán)境因子的差異及其變化決定了淡水水生系統(tǒng)浮游植物功能類群的結(jié)構(gòu)特征及動態(tài)[11-15]。RDA分析結(jié)果顯示,影響不同面積蘆葦?shù)居仔烦靥粮∮沃参锕δ茴惾贺S度的主要驅(qū)動因子是NO3--N、TN、水溫、TP、Chl a、NO2--N。沈韞芬等[29]指出最適于浮游植物生長的溫度是18~25℃。在本研究中,整個(gè)采樣期間溫度的變化范圍為18.77~29.53℃,平均溫度約為25℃,比較適宜浮游植物的生長;但功能類群B、R、G的豐度卻與水溫變化呈負(fù)相關(guān),這與其適應(yīng)生境(變溫或淺水體)有關(guān),而幼蟹塘水深0.8~1.2 m[16],晝夜水溫變化大[15]。Chl a含量代表了水體初級生產(chǎn)力的水平[30],存在于所有浮游植物體內(nèi)[31]。不同面積蘆葦?shù)居仔诽罜hl a的變化范圍為0.008~0.440 mg/L,不同面積蘆葦?shù)居仔诽罜hl a的平均數(shù)大小依次為30%組>10%組>20%組>0%組。因不同時(shí)間、不同池塘浮游植物種類組成及不同種浮游植物Chl a含量不同[2],不同面積蘆葦?shù)居仔诽粮∮沃参锏钠骄S度、平均生物量大小存在差異。

氮磷是浮游植物生長、繁殖的必要營養(yǎng)元素[15,26-29]。不同面積蘆葦?shù)居仔诽粮∮沃参锕δ茴惾贺S度大小與氮磷元素含量高低相關(guān)性大,這與影響明珠湖[32]和福建九龍江北溪[12]浮游植物功能類群豐度的主要水環(huán)境因子(TP、TN和PO43--P)相似。幼蟹塘養(yǎng)殖密度大,且隨著幼蟹生長,飼料投喂量增加,池塘氮磷等有機(jī)元素含量進(jìn)一步地增加與積累,養(yǎng)殖中后期浮游植物的生物密度和生物量都達(dá)到了較高的水平。對浮游植物的Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)和Margalef豐富度指數(shù)分析結(jié)果顯示,不同面積蘆葦?shù)居仔诽了w為α-中污型,水體營養(yǎng)水平較高,其浮游植物功能類群的劃分情況也與此相符,綠球藻、球藻、平裂藻、衣藻、卵形藻和隱藻屬都適宜在較高營養(yǎng)水平的生境中生活,這與不同營養(yǎng)水平水庫[14]、上海松江成蟹生態(tài)養(yǎng)殖池[15]、上海崇明島明珠湖[32]浮游植物功能類群與氮磷元素關(guān)系得出的結(jié)論一致。不同面積蘆葦?shù)居仔诽粮∮沃参锕δ茴惾篠1、J、B、P、LO、WO、X2、X1、MP的豐度與NO3--N、TP含量呈正相關(guān),功能類群R、G、J、D、P、WO的豐度與PO43--P、NO2--N、TN、NH4+-N的含量呈正相關(guān);而浮游植物能直接利用含氮磷元素[2,30]的離子分別是NO3--N、PO43--P。由此可見,影響不同面積蘆葦?shù)居仔诽粮∮沃参锕δ茴惾篠1、B、P、LO、X2、X1、MP和R、G、D、P豐度的直接限制營養(yǎng)元素因子分別是 NO3--N、PO43--P,但 NO3--N、PO43--P對功能類群J、WO都有直接限制作用。

4 結(jié)論

不同面積蘆葦?shù)居仔诽粮∮沃参镆跃G藻門、硅藻門和藍(lán)藻門為主,其水體為α-中污型,影響不同面積蘆葦?shù)居仔烦靥粮∮沃参锕δ茴惾贺S度的主要驅(qū)動因子是硝酸態(tài)氮、總氮、水溫、總磷、葉綠素a;套種蘆葦?shù)緦Ω∮紊锩芏鹊挠绊懨黠@,整個(gè)養(yǎng)殖過程平均生物密度差異不大,3組種植蘆葦?shù)镜某靥粮∮沃参锲骄锪烤哂诳瞻讓φ战M;20%組池塘浮游植物Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)整體上均高于其他3組且相對穩(wěn)定,而20%組豐富度指數(shù)在養(yǎng)殖中期高于其他3組,在養(yǎng)殖后期低于0%和10%組,但高于30%組;且在養(yǎng)殖中后期30%組池塘浮游植物Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)和Margalef豐富度指數(shù)較其他3組低;10%組浮游植物多樣性整體稍低于0%組。由此可見,種植20%面積蘆葦?shù)矩S富了幼蟹塘生態(tài)系統(tǒng)多樣性,而種植30%面積的則降低了其多樣性。綜上表明,在幼蟹池塘中種植20%面積的蘆葦?shù)据^為合適。

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