基于高频观测的杏林湾浮游植物演替过程

发布时间：2020-04-23 12:47

【摘要】：本研究探讨了景观特征与总叶绿素的关系,基于高频采样分析杏林湾水库环境因子和浮游植物生物量、光合活性、不同粒径组成的变化情况,研究环境因子与浮游植物生物量、光合活性、不同粒径细胞丰度的关系,揭示浮游植物光合活性、不同粒径细胞丰度与生物量的关系,结果如下:1.杏林湾水库所在的后溪流域上游土地利用方式以林地为主,下游建设用地比例逐渐增加。与2013年相比,2017年下游建设用地显著增加。后溪流域上游林地比例高,起到了涵养水源和保护维持水质的作用,下游建设用地和耕地是农业面源污染和生活污水点源污染的主要来源,增加了水体氮磷含量,为浮游植物生长提供了丰富的营养,使得叶绿素含量明显高于上游。2.杏林湾水库环境因子没有统一的变化规律,监测期间水位、水温、盐度、pH、DO、TN和TP均呈增加趋势,降水、透明度和N:P呈下降趋势。蓝藻、绿藻和硅藻的叶绿素浓度分别为0-198.58μg/L,0-322.40 μg/L和5.14-668.83 μg/L。蓝藻光合活性大部分时间为0,绿藻波动性较大,硅藻较稳定且值较高。浮游植物叶绿素与其相应的光合活性在监测期间内变化趋势相同,及蓝藻和硅藻呈上升趋势,绿藻呈下降趋势。3.环境因子对浮游植物的影响表现为:降水和氮磷比对蓝藻、硅藻生物量和光合活性以及总生物量呈负的影响,对绿藻生物量和光合活性呈正的影响;水温、盐度、pH、溶解氧、总氮和总磷对蓝藻、硅藻生物量和光合活性以及总生物量呈正的影响,对绿藻生物量和光合活性呈负的影响。环境因子对蓝藻和绿藻生物量的影响湿季比干季显著,而对硅藻生物量和总生物量的影响干季比湿季显著。环境因子与不同藻类光合活性的关系与它们相应的叶绿素关系相似。2016年湿季、2016-2017年干季、2017年湿季和总研究期间的RDA分析结果中第一、二排序轴环境因子共分别解释了67.8%、39.1%、54.4%和36.5%浮游植物生物量变化,并分别解释了44.4%、47.1%、46.2%和40.9%浮游植物光合活性变化。4.2017年监测期间,不同粒径浮游植物组成上以3-10 μm和10-20μm的浮游植物为主,3-10 μm的细胞丰度比例在0.62-74.4%之间,10-20 μm的细胞丰度比例在23.6-87.4%之间,两者之和基本都在80%以上,冬春季相对较低。3-10 μm和10-20μm粒径细胞丰度在大多数情况下比其他粒径细胞丰度高出1至2个数量级。20-60μm 粒级的浮游植物在1-3月和12月占有较高的比重,其他粒径浮游植物细胞丰度比例很低。水温、水位、透明度、总氮、总磷和氮磷比是影响不同粒径浮游植物细胞丰度的主要环境因子。RDA分析结果中第一、二排序轴环境因子共解释了30.1%的浮游植物细胞丰度变化。3-10 μm浮游植物细胞丰度与生物量相关性不显著,其它粒径细胞丰度以及总细胞丰度与生物量都呈显著正相关。
【图文】：

后溪,源汇,流域,站位

将各亚流域土地利用分类后进行景观指数计算，评价各亚流域的景观破碎化逡逑程度、多样性水平以及非点源污染的空间异质性（图３－３）。结果表明：２０１３和２０１７逡逑年景观指数上游各亚流域之间差异不大，下游各亚流域有较大差异，呈现先升高逡逑后降低的趋势，９号站位亚流域景观指数值最高。与２０１３年相比，，２０１７年各亚流逡逑域斑块密度（ＰＤ）均有所下降；香农多样性指数（ＳＨＤＩ）在１－８号站位亚流域有逡逑所下降，在９－１１号站位亚流域没有显著变化；基于距离源汇景观指数（ＬＷＬＩ＇ｄ）、逡逑基于高程源汇景观指数（ＬＷＬＩ＇ｅ）和综合源汇景观指数（ＬＷＬＩ）在１－７号站位亚逡逑流域差异较小，下游显著增加，基于坡度源汇景观指数（ＬＷＬＩ＇Ｓ）有较大波动。逡逑２０１３逦２０１７逦＾逡逑一邋５０「＿＾＿ｐｄ逦－＾－ＬＷＬｌ＇，，逦？］逦「逦＂Ｉ邋２０逦，逡逑｜邋一邋ＳＨＤＩ邋—＾邋ＬＷＬＩ．，逦｜邋＇Ｚ逡逑－４０逦ＬＷＬＩ邋＾ＬＷＬｒｓ逦人邋１６邋】Ｉ逡逑｜邋３０邋－逦ｆ＼邋－逦＊逦／邋Ｋ邋■邋１．２邋§邋■！逡逑

环境因子,氮磷比,总磷,总氮

本论文中的环境因子包括降水、水位、水温、盐度、ｐＨ、溶解氧（ＤＯ）、逡逑透明度、总氮（ＴＮ）、总磷（ＴＰ）和氮磷比（Ｎ：Ｐ）。环境因子的变化趋势有一定逡逑的规律性，具体变化如下（图３－４）：逡逑５逦；逦：逦；逦；逦：逦：逦：逦：逡逑Ｉ邋＾逦Ｉ逦１１逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦＿逦Ｉ逦？逦Ｉ逦＊邋Ｉ逦Ｉ逦１逦Ｉ邋＊邋Ｉ逦Ｉ逦■逦Ｉ逦Ｉ逦植．Ｉ逦Ｉ逦■逦Ｉ逦．Ｉ！逦＊逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ邋Ｉ逦Ｉ逦＊逦Ｉ逦Ｉ逦ｉ邋ｔ逦Ｉ逦Ｉ逡逑４０「逦：逦：逦：逦：逦「逦：逡
【学位授予单位】：厦门大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：Q948.8

【参考文献】