青島沿海周叢生纖毛蟲(chóng)群落時(shí)空特征及其與環(huán)境關(guān)系的研究.pdf

1、周叢生纖毛蟲(chóng)具有高度的形態(tài)多樣性及功能多樣性，是生物膜中的主要消費(fèi)者，其在生物膜的總生物量中占有很大比例，具有廣泛的食物范圍，因此它們可能是微型生物膜中物質(zhì)和能量流動(dòng)的最重要樞紐，亦在很多水生生態(tài)系統(tǒng)中起著將物質(zhì)和能量由水體中的浮游類(lèi)群向底棲/周叢生類(lèi)群傳遞的媒介作用。同時(shí)周叢生纖毛蟲(chóng)具有局域穩(wěn)定性及快速反應(yīng)環(huán)境變化的能力為被廣泛作為環(huán)境指示生物。通過(guò)利用人工基質(zhì)-玻璃片富集生物膜的方法對(duì)沿海水域開(kāi)展周叢生纖毛蟲(chóng)群落研究，建立及完善統(tǒng)一

2、標(biāo)準(zhǔn)的采樣、統(tǒng)計(jì)及分析方法，并在此基礎(chǔ)上通過(guò)對(duì)中國(guó)青島沿海海區(qū)環(huán)境脅迫不同的四個(gè)采樣點(diǎn)開(kāi)展周叢生纖毛蟲(chóng)群落及其群集動(dòng)態(tài)的周年調(diào)查，從群落結(jié)構(gòu)的分類(lèi)構(gòu)成、時(shí)空分布變動(dòng)以及其變動(dòng)與環(huán)境間的關(guān)系著手，全面系統(tǒng)的探討，為揭示沿海周叢生纖毛蟲(chóng)群落組成及變動(dòng)、與水體環(huán)境間的關(guān)系、評(píng)估水體質(zhì)量狀態(tài)、功能類(lèi)群作用及利用生物膜作為模型系統(tǒng)研究重大生態(tài)問(wèn)題提供重要的第一手資料。
　　沿海周叢生纖毛蟲(chóng)群落群集特征及利用載玻片法的采樣方法研究:
　

3、　1)1m和3m兩水層處纖毛蟲(chóng)物種數(shù)量及個(gè)體豐度群集模式呈現(xiàn)相似的動(dòng)態(tài)，并分別符合MacArthur-Wilson群集模型和Logistic增長(zhǎng)模型。纖毛蟲(chóng)群落在群集10天后物種組成開(kāi)始達(dá)到平衡。相比3m水層，1m處群落的物種多樣性，均勻度及群集速率(G)和最大豐度值（Amax）明顯要高，而群集達(dá)到平衡時(shí)物種數(shù)量90％所需時(shí)間(T90％)要短。
　　2)采樣量對(duì)微型周叢生群落的多樣性分析有顯著性影響。隨著采集水層的加深及群落群集時(shí)

4、間的縮短，需要更大的采樣量。
　　3)為使群落間的非相似性小于10％，采樣需求量隨著群落群集時(shí)間的縮短而增大。采樣量引起的對(duì)四個(gè)分類(lèi)學(xué)多樣性指數(shù)的變異系數(shù)僅對(duì)不成熟群落在群集初期有較明顯的影響。相比分析群落模式，衡量分類(lèi)學(xué)多樣性參數(shù)需要更少的采樣量，并且不成熟的群落相對(duì)成熟群落對(duì)采樣面積量更敏感
　　4)雖然不同計(jì)數(shù)時(shí)段內(nèi)(24h內(nèi)及24-48h)統(tǒng)計(jì)對(duì)兩水層中微型周叢生群落的群落結(jié)構(gòu)沒(méi)有造成明顯變化，但卻對(duì)分析群落特征有明

5、顯的影響。延遲的計(jì)數(shù)（24-28h內(nèi)）與24h內(nèi)計(jì)數(shù)相比可能會(huì)導(dǎo)致群落相似度下降5-25％，同時(shí)在群集早期階段的群落中的多樣性指數(shù)（物種豐富度，均勻度，及多樣性）有所降低。群落群集少于21天或更長(zhǎng)時(shí)間時(shí)，延遲計(jì)數(shù)對(duì)分析物種豐富度及豐度導(dǎo)致的變異系數(shù)要大于10％。
　　5)延遲計(jì)數(shù)時(shí)間(24-48h)可能會(huì)導(dǎo)致物種豐富度，個(gè)體豐度及群集速率偏低，在幾乎整個(gè)群集階段，樣品間的變異系數(shù)大于10％，群落間的相似性下降11-38％。然而，物

6、種多樣性指數(shù)及群落的分類(lèi)學(xué)多樣性對(duì)延遲計(jì)數(shù)的干擾相對(duì)不敏感，整個(gè)群集過(guò)程中，其變異系數(shù)分別小于10％及5％。
　　6)以是否包含對(duì)群落達(dá)到特定累計(jì)貢獻(xiàn)率的物種為依據(jù)，發(fā)現(xiàn)纖毛蟲(chóng)群落最佳采樣量隨著群集時(shí)間的縮短而減小。獲得相當(dāng)?shù)娜郝浯笮。?m水層的樣品相比1m水層的樣品需要更多的采樣量。研究結(jié)果顯示，對(duì)于研究沿海周叢生纖毛蟲(chóng)群落的群集動(dòng)態(tài)，1m水層10張玻璃片可以是一個(gè)理想的采樣策略。
　　青島沿海周叢生纖毛蟲(chóng)群落的時(shí)空變動(dòng)及

7、其與環(huán)境間的關(guān)系:
　　7)青島沿海四個(gè)采樣點(diǎn)表層水的10個(gè)環(huán)境因子在全年中的時(shí)空變動(dòng)顯示:溶解氧在冬季較高，化學(xué)耗氧量在秋季較高;營(yíng)養(yǎng)鹽（氨態(tài)氮、硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮和可溶性活性磷）在人為干擾較重的采樣點(diǎn)A湖島較高，較清潔站點(diǎn)C中苑和D奧帆較低。
　　8)物種數(shù)量在冬季最低，其他季相當(dāng)，其分類(lèi)、生態(tài)類(lèi)型和營(yíng)養(yǎng)功能類(lèi)型的相對(duì)組成在全年中相對(duì)穩(wěn)定;相鄰月份間的物種周轉(zhuǎn)率相對(duì)穩(wěn)定，在0.3左右;豐度在秋季特別是9月份最高，冬季最低，

8、其相對(duì)組成在周年中變化較大;生物量的變動(dòng)趨勢(shì)與豐度相似;多樣性指數(shù)在冬季最低，其他月份相當(dāng);全年的成熟周叢生纖毛蟲(chóng)群落按相似性分為三個(gè)組:A組，12和1月份的群落;B組，4、5、6和7月份的群落及C組，8、9、10和11月份的群落。
　　9)周年的成熟群落調(diào)查中共發(fā)現(xiàn)了144種纖毛蟲(chóng)，分別隸屬于78個(gè)屬，43個(gè)科，19個(gè)目，八個(gè)綱。其中31個(gè)種出現(xiàn)在全年四個(gè)季節(jié)，其中11，11，13及2種分別只出現(xiàn)在春季，夏季，秋季及冬季。物種數(shù)

9、量及豐度分別在春季和秋季達(dá)到高峰值，并都在冬季處于最低值。不同季節(jié)間纖毛蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)存在顯著性差異，并與環(huán)境變化顯著性相關(guān)，特別是，溫度，pH，溶解氧(DO)及營(yíng)養(yǎng)鹽。36個(gè)主要種（每個(gè)季節(jié)中對(duì)群落貢獻(xiàn)率前15的種）中，9個(gè)種(如，Pseudovorticella paracratera，Trochilia minuta，和Zoothamniumsp.)與pH，DO或營(yíng)養(yǎng)鹽顯著相關(guān)。物種豐富度，均勻度，及多樣性指數(shù)與溫度，pH，DO，或可

10、溶性活性磷呈顯著性相關(guān)。研究結(jié)果顯示周叢生纖毛蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)應(yīng)對(duì)環(huán)境變化呈現(xiàn)顯著性的季節(jié)性變動(dòng)，并可能作為評(píng)估沿海水域環(huán)境質(zhì)量的有效生物指示者。
　　10)時(shí)空分布結(jié)果顯示:(1)四個(gè)采樣點(diǎn)的纖毛蟲(chóng)群落間存在顯著性的差異;(2)纖毛蟲(chóng)群落的空間分布模式與環(huán)境變動(dòng)，特別是化學(xué)耗氧量(COD)和營(yíng)養(yǎng)鹽，呈顯著性相關(guān);(3)五個(gè)優(yōu)勢(shì)種（Hartmannula angustipilosa，Metaurostylopsis sp.1，Disco

11、cephalusehrenbergi，Stephanopogon minuta和Pseudovorticella paracratera）與營(yíng)養(yǎng)鹽或COD呈顯著性相關(guān);(4)物種豐富度與NO3-N呈顯著性相關(guān)。
　　11)通過(guò)多元分析方法從144個(gè)種的原始數(shù)據(jù)集中分離出由33個(gè)種組成的指示物種庫(kù)。這個(gè)物種庫(kù)的空間分布與營(yíng)養(yǎng)鹽及COD的變化顯著相關(guān)。分類(lèi)學(xué)多樣性與營(yíng)養(yǎng)鹽顯著性相關(guān)。成對(duì)的指數(shù):平均分類(lèi)學(xué)差異指數(shù)及分類(lèi)學(xué)差異變異指數(shù)與