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摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 31 卷 第 12 期摇 摇 2011 年 6 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
基于植被遥感的西南喀斯特退耕还林工程效果评价———以贵州省毕节地区为例
李摇 昊,蔡运龙,陈睿山,等 (3255)
………………………………
……………………………………………………………………………
扩散对破碎化景观上宿主鄄寄生种群动态的影响 苏摇 敏 (3265)…………………………………………………
湿地功能评价的尺度效应———以盐城滨海湿地为例 欧维新,叶丽芳,孙小祥,等 (3270)……………………
模拟氮沉降对杉木幼苗养分平衡的影响 樊后保,廖迎春,刘文飞,等 (3277)……………………………………
中国东部森林样带典型森林水源涵养功能 贺淑霞,李叙勇,莫摇 菲,等 (3285)…………………………………
山西太岳山油松群落对采伐干扰的生态响应 郭东罡,上官铁梁,白中科,等 (3296)……………………………
长期施用有机无机肥对潮土微生物群落的影响 张焕军,郁红艳,丁维新 (3308)………………………………
云南元江干热河谷五种优势植物的内生真菌多样性 何彩梅,魏大巧,李海燕,等 (3315)………………………
塔里木河中游洪水漫溢区荒漠河岸林实生苗更新 赵振勇,张摇 科,卢摇 磊,等 (3322)…………………………
基于 8hm样地的天山云杉林蒸腾耗水从单株到林分的转换 张毓涛,梁凤超,常顺利,等 (3330)……………
古尔班通古特沙漠土壤酶活性和微生物量氮对模拟氮沉降的响应 周晓兵,张元明,陶摇 冶,等 (3340)………
Pb污染对马蔺生长、体内重金属元素积累以及叶绿体超微结构的影响 原海燕,郭摇 智,黄苏珍 (3350)……
春、秋季节树干温度和液流速度对东北 3 树种树干表面 CO2释放通量的影响
王秀伟,毛子军,孙摇 涛,等 (3358)
…………………………………
……………………………………………………………………………
云南南部和中部地区公路旁紫茎泽兰土壤种子库分布格局 唐樱殷,沈有信 (3368)……………………………
利用半球图像法提取植被冠层结构特征参数 彭焕华,赵传燕,冯兆东,等 (3376)………………………………
黑河上游蝗虫与植被关系的 CCA分析 赵成章,周摇 伟,王科明,等 (3384)……………………………………
额尔古纳河流域秋季浮游植物群落结构特征 庞摇 科,姚锦仙,王摇 昊,等 (3391)………………………………
九龙江河口浮游植物的时空变动及主要影响因素 王摇 雨,林摇 茂,陈兴群,等 (3399)…………………………
东苕溪中下游河岸类型对鱼类多样性的影响 黄亮亮,李建华,邹丽敏,等 (3415)………………………………
基于 RS / GIS公路路域水土流失动态变化的研究———以榆靖高速公路为例
陈爱侠,李摇 敏,苏智先,等 (3424)
……………………………………
……………………………………………………………………………
流域景观结构的城市化影响与生态风险评价 胡和兵,刘红玉,郝敬锋,等 (3432)………………………………
基于景观格局的锦州湾沿海经济开发区生态风险分析 高摇 宾,李小玉,李志刚,等 (3441)……………………
若尔盖高原土地利用变化对生态系统服务价值的影响 李晋昌,王文丽,胡光印,等 (3451)……………………
施用鸡粪对土壤与小白菜中 Cu和 Zn累积的影响 张摇 妍,罗摇 维,崔骁勇,等 (3460)………………………
基于 GIS的宁夏灌区农田污染源结构特征解析 曹艳春,冯永忠,杨引禄,等 (3468)……………………………
底墒和种植方式对夏大豆光合特性及产量的影响 刘摇 岩,周勋波,陈雨海,等 (3478)…………………………
不同施肥模式调控沿湖农田无机氮流失的原位研究———以南四湖过水区粮田为例
谭德水,江丽华,张摇 骞,等 (3488)
……………………………
……………………………………………………………………………
丛枝菌根真菌对低温下黄瓜幼苗光合生理和抗氧化酶活性的影响 刘爱荣,陈双臣,刘燕英,等 (3497)………
外源半胱氨酸对铜胁迫下小麦幼苗生长、铜积累量及抗氧化系统的影响 彭向永,宋摇 敏 (3504)……………
专论与综述
水平扫描技术及其在生态学中的应用前景 胡自民,李晶晶,李摇 伟,等 (3512)…………………………………
研究简报
昆仑山北坡 4 种优势灌木的气体交换特征 朱军涛,李向义,张希明,等 (3522)…………………………………
不同比例尺 DEM数据对森林生态类型划分精度的影响 唐立娜,黄聚聪,代力民 (3531)………………………
苏南丘陵区毛竹林冠截留降雨分布格局 贾永正,胡海波,张家洋 (3537)………………………………………
外来种湿地松凋落物对土壤微生物群落结构和功能的影响 陈法霖,郑摇 华,阳柏苏,等 (3543)………………
深圳地铁碳排放量 谢鸿宇,王习祥,杨木壮,等 (3551)……………………………………………………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*304*zh*P* ￥ 70郾 00*1510*35*
室室室室室室室室室室室室室室
2011鄄06
封面图说: 自然奇观红海滩·辽宁省盘锦市———在辽河入海口生长着大片的潮间带植物碱蓬草,举目望去,如霞似火,蔚为壮
观,人们习惯地称之为红海滩。 粗壮的根系加快着海滩土壤的脱盐过程,掉下的茎叶腐质后肥化了土壤,它是大海
的生态屏障。
彩图提供: 段文科先生摇 中国鸟网 http: / / www. birdnet. cn摇 E鄄mail:dwk9911@ 126. com
生 态 学 报 2011,31(12):3391—3398
Acta Ecologica Sinica
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:国家自然科学基金(40602001); 科技部资助项目(2007FY210100)
收稿日期:2010鄄05鄄31; 摇 摇 修订日期:2011鄄01鄄10
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: jxyao@ pku. edu. cn
额尔古纳河流域秋季浮游植物群落结构特征
庞摇 科1,5, 姚锦仙1,2,*,王摇 昊1,2,刘松涛3, 李摇 翀4, 吕摇 植1,2
(1. 北京大学生命科学学院,北京摇 100871;2. 北京大学自然保护与社会发展研究中心,北京摇 100871;
3. 达赉湖国家级自然保护区管理局,海拉尔摇 021008;4. 中国水利水电科学研究院,北京摇 100038;
5. 中国科学院南京地质古生物研究所, 南京摇 210008)
摘要:2008 年 8—9 月对额尔古纳河流域 5 个重要水体呼伦湖、乌兰泡、二卡湿地、伊敏河和哈乌尔河进行浮游植物调查,结果显
示:(1)共鉴定浮游植物 8 门 82 属 177 种(含变种),以绿藻和硅藻种类最多,绿藻有 36 属 77 种,占 43. 5% ,硅藻 21 属 54 种,占
30. 5% ;其次是蓝藻,13 属 26 种,占 14. 7% ;裸藻 4 属 11 种,占 6. 2% ;其他藻类仅占 5. 1% ;(2)在呼伦湖共有 64 属 121 种,乌
兰泡 47 属 88 种,二卡湿地 62 属 116 种,伊敏河 41 属 59 种,哈乌尔河 32 属 54 种;优势度分析显示:呼伦湖与乌兰泡优势种为
蓝藻和绿藻,二卡湿地为硅藻与隐藻,伊敏河与哈乌尔河为硅藻;蓝藻个体密度在乌兰泡与呼伦湖最大,分别为 5. 17伊106个体 /
L和 4. 01伊106个体 / L,而硅藻密度则在二卡湿地、伊敏河与哈乌尔河占优势,分别为 1. 40伊106个体 / L、1. 84伊105个体 / L与 4. 89
伊105个体 / L;此外,聚类分析显示 5 个水体的浮游植物群落按结构特征可分为两大类;(3)与历史记录相比,呼伦湖的优势种转
变为细胞较小的坚实微囊藻(M. firma)与不定微囊藻(M. incerta),这种小型化的趋势表明呼伦湖水体富营养化程度加剧;(4)
综合多种指标对水质状况进行评估:呼伦湖、乌兰泡为中鄄富营养水体,二卡湿地为中营养水体,伊敏河与哈乌尔河属于贫鄄中营
养水体。
关键词:浮游植物;多样性;群落结构;水质;富营养化
Community structure characteristics of phytoplankton in argun River Drainage
Area in autumn
PANG Ke1,5, YAO Jinxian1,2,*, WANG Hao1,2, LIU Songtao3, LI Chong4, LU Zhi1,2
1 School of Life Sciences,Peking University,Beijing 100871,China
2 Peking University Center for Nature and Society,Beijing 100871,China
3 Dalai Lake National Nature Reserve,Hailar 021008,China
4 China Institute of Water Resources and Hydropower Research,Beijing 100038,China
5 Nanjing Institute of Geology and Palaenotology,Chinese Academy of Sciences,Nanjing 210008,China
Abstract: Argun River drainage area locates on the northeast of Inner Mongolia, adjacent to Mongolia and Russia. It has
very limited biodiversity information. In recent years, with the rapid regional economic development and climate change,its
aquatic ecosystem faces many serious challenges,such as water quality degradation, eutrophication and decrease of wetland
size. Phytoplankton is a major contributor to primary productivity in aquatic ecosystem. Species, density and biomass of
phytoplankton have been widely used to evaluate and monitor ecosystem health. In August鄄September 2008, the
phytoplankton samples were collected from 26 locations in Argun River drainage area, which includes Hulun Lake, Wulan
Lake, Erka Wetland, Yimin River and Hawuer River. A total of 177 species belonging to 82 genera in 8 phyla were
identified, Chlorophyta (77 species of 36 genera), Bacillariophyta(54 species of 21 genera), and Cyanophyta (26 species
of 13 genera) dominated the phytoplankton communities, and 20 other species were also identified from Euglenophyta,
Cryptophyta,Dinophyta,Chrysophyta and Xanthophyta. 121 species of 64 genera were found in Hulun Lake,88 species of
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47 genera in Wulan Lake,116 species of 62 genera in Erka Wetland, 59 species of 41 genera in Yimin River and 54 species
of 32 genera in Hawuer River. The dominant species in Hulun Lake and Wulan Lake belonged to Cyanophyta and
Chlorophyta, while Bacillariophyta had an apparent dominance in Erka Wetland, Yimin River and Hawuer River.
Cryptophyta also had an important role in Erka Wetland. It had high cyanobacterial density in Wulan Lake(5. 17伊106 ind. /
L) and Hulun Lake (4. 01伊106 ind. / L), while high density diatoms in Erka Wetland(1. 40伊106 ind. / L), Yimin River
(1. 84 伊 105 ind. / L) and Hawuer River (4. 89 伊 105 ind. / L) . Result from hierarchical cluster analysis showed that
community structures of phytoplankton in lakes and wetland, rivers were different. Moreover, compared to a former study in
the corresponding season in 1988, Hulun Lake had fewer species and less biomass than 1988, and higher density, and
higher percentage of diatoms in biomass. Dominant species belonging to Microcystis in Hulun Lake had changed from M.
aeruginosa and M. flos鄄aquae to M. firma and M. incerta which two have a smaller cell size. The average individuals忆 size
also tended to diminish in Hulun Lake, those phenomena suggested eutrophication increased. Based on the species
composition, density, and biomass, it suggested that Hulun Lake and Wulan Lake were in meso鄄eutrophic status, Erka
Wetland in mesotrophic status, Yimin River and Hawuer River in oligo鄄mesotrophic status.
Key Words: phytoplankton;diversity;community structure;water quality;eutrophication
浮游植物是水体中主要的初级生产力,其种类、数量和生物量被广泛应用于评价和监测水质,尤其在研究
与治理水体富营养化时[1鄄2]。 在经济发展和人口增长的双重压力下,我国的众多湖泊渐趋富营养化,藻类水
华频繁发生,对我国的一些重要水体进行浮游植物调查和监测有着重要意义。
额尔古纳河流域属中温带半干旱大陆性季风气候,位于靠近中蒙、中俄边界的内蒙古境内,地处东经
115毅32忆—121毅28忆,北纬 47毅26忆—53毅20忆,主要包括额尔古纳河、呼伦湖(达赉湖)、乌兰泡、新开河、哈乌尔河、
海拉尔河、根河、乌尔逊河、克鲁伦河和新达赉湖(已干涸)等,国内流域总面积 37,214 km2,其中呼伦湖是中
国五大淡水湖之一[3鄄4]。 额尔古纳河水系地表径流含沙量少,水质清澈,透明度高,但多数湖泊由于水深较
浅,风力搅动作用比较强烈,因而水体混浊,透明度低。 位于额尔古纳河干流的黑山头水文站 2004—2008 年
逐周监测数据显示:该区域干流 pH变动范围为 6. 1—8. 4,且年平均值呈逐年增长趋势;DO(溶解氧)值处在
6. 36—9. 53 mg / L之间;COD(化学需氧量)值处在 5. 4—8. 9 mg / L之间;氨氮值处于 0. 29—0. 46 mg / L之间。
近年来,额尔古纳河流域的区域经济发展迅猛,在气候变化和人为干扰的共同影响下,该流域内湿地面积
大幅萎缩,湖泊水环境恶化,富营养化渐趋严重。 但迄今为止,关于该流域浮游生物多样性的本底资料稀少。
已报道的仅见于王玉亭、李宝林等人在 1981 年和 1988 年对呼伦湖进行的调查[5鄄6],对流域内其他重要水体的
研究则未见报道。
因此,本课题组于 2008 年 8—9 月对额尔古纳河流域的呼伦湖、二卡湿地、乌兰泡、伊敏河(海拉尔河重要
上游支流)和哈乌尔河等 5 个重要水体中的浮游植物进行了种类组成与分布特征的调查,研究结果将为额尔
古纳河流域水生生态系统的健康状况、水环境评价以及水资源合理开发利用提供重要基础资料和理论依据。
1摇 材料和方法
1. 1摇 采样点设置
2008 年 8—9 月在额尔古纳河流域的重要水体呼伦湖、二卡湿地、乌兰泡、伊敏河和哈乌尔河设置 26 个
采样点。 在水体的中心区、沿岸区、主要出入水口、河流上下游等处均设置代表性的采样点[1,7],具体分布如
下:在呼伦湖设置 10 个采样点(包括嘎拉达白辛 2 个、拴马桩 2 个和小河口 6 个);乌兰泡 4 个采样点;二卡湿
地 4 个;伊敏河 5 个;哈乌尔河 3 个。
1. 2摇 样品采集与藻类鉴定计数
采样方法依照《湖泊富营养化调查规范》 [1]进行,定量样本用有机玻璃采水器采集 1L 水样,且对水深大
于 2m的水体进行分层采集;定性样本用 25 号浮游生物网(孔径 64 mm)放入水中作“肄 冶形缓慢拖动 4—5 分
2933 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
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钟,取过滤浓缩的样本。 采样后立即加入水样量 1. 5%体积的鲁哥氏液固定。 采样同时测定并记录采集点的
水温、气温、水深、透明度、pH值、海拔、经纬度等值(表 1),定性描述和记录采样点小生境。
定量水样在室内静置沉淀 24h后,虹吸至剩余约 30mL 水样,密封后带回实验室,参考相关文献[8鄄9]进行
种类鉴定,并采用 0. 1mL计数框计数。 浮游植物生物量按照细胞体积来换算:先用形态相似的几何体积公式
计算细胞体积,再按 1g / mL的比重换算成生物量[7]。
表 1摇 各采样水体环境因子分布
Table 1摇 Distribution of environmental factors from sampled water body
水体 Water body 样点数Sample number
水温 / 益
Temperature
透明度 / cm
Transparency pH
海拔 / m
Altitude
呼伦湖 10 21. 0依1. 8 30依19 8. 0依1. 2 537依3
乌兰泡 4 19. 4依3. 2 10依3 8. 5依0. 1 554依1
二卡湿地 4 20. 1依2. 4 50依16 7. 4依1. 1 541依4
伊敏河 5 16. 0依1. 9 60依32 6. 5依0. 5 744依39
哈乌尔河 3 11. 0依0. 1 90依12 5. 5依0. 1 654依4
1. 3摇 数据分析
应用 SPSS 16. 0 软件包对数据进行下列分析。
1. 3. 1摇 优势度
优势种根据浮游植物物种的出现频率和相对数量来确定,以优势度来表示,当优势度大于 0. 02 时,定为
优势种。 优势度计算公式为 y = fi 伊P i,其中 fi为第 i 种出现的频率,P i为第 i 种个体数量在总个体数量中的
比例[10]。
1. 3. 2摇 多样性指数计算
为避免使用单一多样性指数造成的多样性评价分析偏差,同时运用以下 3 种多样性指数对浮游植物群落
特征进行分析。
Margalef物种丰富度指数[11]: D = (S - 1) / lnN
Shannon鄄Wiener物种多样性指数[12]: H忆 = - 移
S
i = 1
P i log2P i
Pielou均匀度指数[13]: J = H忆 / log2S
式中,S为群落中的种类数,P i为第 i种个体数量在总个体数量中的比例,N为所有种个体总数。
1. 3. 3摇 聚类分析
应用聚类分析对浮游植物群落进行分析。 以 Bray鄄Curtis[14]相似性系数 SB为基础进行计算。 以各样点浮
游植物物种和各物种的个体密度作为原始数据,为平衡优势种和稀有种对整个群落相似性影响的权重,首先
将原始数据进行 4 次开方[15],然后进行相似性系数 SB的计算:
SB =
移
S
i = 1
| xij - xik |
移
S
i = 1
| xij + xik
ì
î
í
ïï
ïï
ü
þ
ý
ïï
ïï|
式中,xij是第 i物种在第 j样方的密度经变换后的数值,xik是第 i 物种在第 k 个样方中的密度经变换后得
到的数值。
2摇 结果与分析
2. 1摇 浮游植物群落组成特征
2. 1. 1摇 总体种类组成
此次调查共鉴定出浮游植物 8 门 82 属 177 种(含变种)。
3933摇 12 期 摇 摇 摇 庞科摇 等:额尔古纳河流域秋季浮游植物群落结构特征 摇
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总体上来说,以绿藻(Chlorophyta)和硅藻(Bacillariophyta)种类数最多,其中绿藻门共有 36 属 77 种,占种
类数的 43. 5% ,硅藻共 21 属 54 种,占 30. 5% ;其次是蓝藻(Cyanophyta),共 13 属 26 种,占 14. 7% ;裸藻
(Euglenophyta)4 属 11 种,占 6. 2% ;其他藻类门类仅占 5. 1% 。
2. 1. 2摇 各水体浮游植物种类组成
各水体浮游植物种类组成见表 2。 呼伦湖共检出浮游植物 6 门 64 属 121 种,乌兰泡检出 6 门 47 属 88
种,二卡湿地检出藻类 7 门 62 属 116 种,伊敏河鉴定出 6 门 41 属 59 种,哈乌尔河鉴定出 5 门 32 属 54 种。 伊
敏河与哈乌尔河以硅藻种类数最多;呼伦湖与乌兰泡以绿藻的种类数最多。
表 2摇 各水体浮游植物种类组成
Table 2摇 Species composition of phytoplankton in each water body
水体
Water body
蓝藻
Cyano.
绿藻
Chloro.
硅藻
Bacillario.
裸藻
Eugleno.
甲藻
Dino.
隐藻
Crypto.
黄藻
Xantho.
金藻
Chryso.
总计
Total
呼伦湖 21 54 33 8 0 2 3 0 121
乌兰泡 16 37 25 7 1 0 2 0 88
二卡湿地 16 45 44 4 0 3 2 2 116
伊敏河 8 22 25 2 1 1 0 0 59
哈乌尔河 5 13 33 2 0 0 1 0 54
2. 1. 3摇 各水体浮游植物优势种
根据优势度分析所得各水体优势种见表 3。 从中可看出:湖泊类型水体呼伦湖与乌兰泡均以蓝藻和绿藻
为优势种,可见这两个水体属于蓝鄄绿藻型湖泊;二卡湿地的优势种主要为硅藻与隐藻;伊敏河与哈乌尔河则
完全以硅藻为优势种。 表 3摇 各水体浮游植物优势种
Table 3摇 Dominant species of phytoplankton in each water body
优势种
Dominant species 呼伦湖 乌兰泡 二卡湿地 伊敏河 哈乌尔河
坚实微囊藻 Microcystis firma + +
不定微囊藻 Microcystis incerta +
类颤鱼腥藻小型变种 Anabaena oscillarioides var. minor +
银灰平裂藻 Merismopedia glauca +
细小平裂藻 Merismopedia minima + +
微小平裂藻 Merismopedia tenuissima + +
四足十字藻 Crucigenia tetrapedia +
四角十字藻 Crucigenia quadrata +
小形月牙藻 Selenastrum minutum + +
狭形纤维藻 Ankistrodesmus angustus +
纺锤藻 Elakatothrix gelatinosa +
微小四角藻 Tetra觕dron minimum +
短线脆杆藻 Fragilaria brevistriata +
双头针杆藻 Synedra amphicephala + + +
偏凸针杆藻 Synedra vaucheriae + +
肘状针杆藻 Synedra ulna +
线形舟形藻 Navicula graciloides + + +
瞳孔舟形藻矩形变种 Navicula pupula var. rectangularis + +
扁圆卵形藻多孔变种 Cocconeis placentula var. euglypta + +
近小头羽纹藻 Pinnularia subcapitata +
尖尾蓝隐藻 Chroomonas acuta +
卵形隐藻 Cryptomonas ovata +
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2. 2摇 各水体浮游植物密度与生物量
各水体虽然均属于额尔古纳河流域,但浮游植物密度与生物量都有明显差异(表 4)。
乌兰泡和呼伦湖的浮游植物密度与生物量最大,其次为二卡湿地,最低为哈乌尔河与伊敏河。
在乌兰泡与呼伦湖中,蓝藻的密度最大,分别为 5. 17伊106个 / L 和 4. 01伊106个 / L,其次是绿藻,分别为
4郾 22伊106个 / L和 2. 78伊106个 / L,蓝藻和绿藻占据了这两个水体总个体数的 84%以上。 而在二卡湿地、伊敏
河与哈乌尔河,以硅藻占绝对优势,硅藻的密度分别为 1. 40伊106个 / L、1. 84伊105个 / L与 4. 89伊105个 / L。
从密度与生物量两者来说,湖泊型水体(呼伦湖、乌兰泡)均要大于湿地型水体(二卡湿地),而河流型水
体(伊敏河、哈乌尔河)则处于最低水平。
表 4摇 各水体的浮游植物生物量、个体密度与细胞密度
Table 4摇 Biomass, individual density and cell density of phytoplankton in each water body
项目 Item 呼伦湖 乌兰泡 二卡湿地 伊敏河 哈乌尔河
生物量 Biomass / (mg / L) 8. 13 10. 47 5. 92 2. 74 3. 33
个体密度 Individual density / (个 / L) 79. 49伊105 110. 63伊105 28. 45伊105 2. 57伊105 5. 90伊105
细胞密度 Cell density / (个 / L) 373. 74伊106 499. 13伊106 19. 90伊106 3. 92伊106 3. 31伊106
0 5 10 15 20 25CASELabel Num
呼伦01
呼伦02
乌兰01
乌兰03
呼伦05
呼伦06
呼伦04
呼伦07
呼伦09
呼伦10
乌兰02
呼伦03
乌兰04
呼伦08
二卡01
二卡03
二卡02
二卡04
哈乌02
哈乌03
伊敏04
伊敏02
哈乌01
伊敏01
伊敏05
伊敏03
0105713141215171861181613242526222024192321
图 1摇 各水体浮游植物群落聚类图
摇 Fig. 1 摇 The hierarchical cluster dendrogram of phytoplankton
communities in each water body
2. 3摇 浮游植物群落聚类分析
对各采样点浮游植物的密度进行 4 次开方后构建
Bray鄄Curtis相似矩阵,在此基础上采用组间平均聚类法
进行分层聚类分析,结果见图 1。
聚类分析表明,各采样点浮游植物群落按结构特征
分为两大类:一类为呼伦湖和乌兰泡;另一大类为二卡
湿地、伊敏河与哈乌尔河。 同时二卡湿地的 4 个采样点
的浮游植物群落聚集成了一个小类,与伊敏河、哈乌尔
河区分开来。 这表明湖泊、湿地、河流这 3 种不同类型
的水体藻类群落结构存在差异,从多元统计分析的角度
验证了上文中分别按照 3 类水体进行分析的可行性。
2. 4摇 浮游植物多样性指数
各水体的多样性指数如图 2 所示。 Margalef 丰富
度指数大小顺序为:二卡湿地(3. 66) >呼伦湖(3. 51) >
乌兰泡 (2. 74) >哈乌尔河 (2. 05) >伊敏河 (1. 50)。
Shannon鄄Wiener多样性指数的顺序为:呼伦湖(4. 45) >
二卡湿地(4. 01)>哈乌尔河(3. 94)>伊敏河(3. 78) >乌
兰泡(3. 75)。 各水体的均匀度指数为:伊敏河(0. 91)>
哈乌尔河(0. 84)>呼伦湖(0. 78)>二卡湿地(0. 71) >乌
兰泡(0. 69)。 3 种指数在各水体的变化趋势较一致,但大小顺序不尽相同。
3摇 结论与讨论
3. 1摇 所调查水体之间浮游植物群落结构特征存在差异
根据水体特征,本研究所调查的 5 个水体可分为 3 种类型:河流(伊敏河、哈乌尔河),湿地(二卡),湖泊
(呼伦湖、乌兰泡),研究表明其浮游植物群落结构特征存在显著差异。
5933摇 12 期 摇 摇 摇 庞科摇 等:额尔古纳河流域秋季浮游植物群落结构特征 摇
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0
1
2
3
4
5
指
数
Inde
x
呼伦湖 乌兰泡 二卡湿地 伊敏河 哈乌尔河
水体 Water body
Shannon-Wiener 多样性指数Evenness 均匀度指数
Margalef?s 丰富度指数
摇 图 2摇 浮游植物物种丰富度指数、物种多样性指数和均匀度指数
Fig. 2 摇 Margalef忆s index, Shannon鄄Wiener index and evenness
index of phytoplankton
3. 1. 1摇 密度、生物量、优势种及种类数的差异
呼伦湖、乌兰泡相对于伊敏河、哈乌尔河而言,容易
富集由河流、动物粪便等携入的外源性营养物质。 同时
因其湖水较浅,湖面开阔,风力搅动作用较大,使沉积物
再悬浮率较高,给藻类生长繁盛提供了营养。 因此从密
度和生物量来说,呼伦湖、乌兰泡均大于伊敏河与哈乌
尔河。 二卡湿地由于兼具河流与静止水体功能,故处于
中间类型。 伊敏河与哈乌尔河均以硅藻为优势种,硅藻
的密度与生物量占绝对优势。 二卡湿地由于处于海拉
尔河与新开河交汇处,水体多为流动状态,故也以硅藻
为优势种。
呼伦湖、乌兰泡除了以绿藻为优势种外,还以蓝藻
为优势种,这与其湖水 pH 升高、外源性营养较多密切
相关。 微小平裂藻作为优势种时,在不同营养状态的湖泊中可能存在不同形态:贫营养型湖泊中为 4—32 个
细胞,富营养型湖泊中为 64—几百个细胞的群体[16鄄17]。 在呼伦湖与乌兰泡中,该种的主要存在形态亦为 64—
几百个细胞的群体。
可见,在额尔古纳河流域中,就浮游植物种类数而言,湖泊和湿地类型的水体均远高于河流;就优势种而
言,湖泊以蓝藻、绿藻为优势种,湿地的优势种为硅藻和隐藻,而河流的优势种为硅藻;就浮游藻类生物量和密
度而言,湖泊要高于湿地,而湿地又要高于河流。
3. 1. 2摇 各多样性指数所显示的差异
Margalef丰富度指数和 Shannon鄄Wiener多样性指数越大,则群落结构越复杂,生物多样性越高,对环境变
化与和群落内种群变动的缓冲功能越强;Pielou 均匀度指数则反映各种群内个体分布的均匀度,各物种的个
体数越接近,则均匀度越高[18]。
在本文所研究的 5 各个水体中,湖泊与湿地的浮游植物多样性高于河流(这与湖泊、湿地的浮游植物物
种数、密度远大于河流密切相关);而浮游植物个体分布的均匀程度则显示为河流型水体高于湖泊与湿地类
型水体。 但值得注意的是,乌兰泡的 Shannon鄄Wiener指数和 Pielou 均匀度指数均为 5 个水体中的最低值,这
可能与其藻类少数优势种数量特别丰富有关。
浮游植物群落聚类分析也验证了这 5 个水体所属的 3 种类型水体存在差异。
3. 2摇 呼伦湖水体的富营养化程度加剧
近 20a来,呼伦湖的水面持续萎缩,湖体水量减少,湖水矿化度、碱度、含盐量均不断增高,有机物污染亦
加剧,主要表现在氨氮、化学需氧量和酚均超标[19]。 水体理化条件的变化导致呼伦湖藻类群落结构发生
变化。
1988 年呼伦湖共检出浮游植物 181 种,秋季优势门类依次为蓝藻、绿藻[5鄄6],秋季的生物量为全年最高,
为 11. 23 mg / L(蓝藻、绿藻、硅藻生物量分别占 56% 、23%和 3% ),个体与细胞密度分别为 2. 16伊106个 / L、
7郾 73伊107个 / L[5鄄6]。 本次调查则分别变为 121 种,8. 13 mg / L(蓝藻、绿藻、硅藻:37% 、27%和 23% ),7. 95伊106
个 / L和 3. 73伊108个 / L,呈现出种类与生物量减少而密度增加的特点。 生物量减少而密度增加,表示藻类个
体的平均体积变小。 此外,也可见在呼伦湖硅藻生物量明显增加,种类数所占比例也由 1988 年的 17郾 7% [6],
上升为本次调查的 27. 3% 。 究其原因,可能与湖水的含盐量升高有关:呼伦湖是一个由淡水湖、微咸水湖和
咸水湖不断相互转化的湖泊,近 20a来其含盐量不断增加[19]。 但对此还需进一步研究,排除其他诸如水温等
因素的影响。
1988 年呼伦湖以蓝藻、绿藻为优势标志着湖水的富营养水平[5鄄6],本次调查与之相符,但在优势种组成上
6933 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
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有所变化。 1988 年秋季呼伦湖在蓝藻中以铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、水华微囊藻(Microcystis flos鄄
aquae)、螺旋鱼腥藻(Anabaena spiroides)为优势种[5鄄6],本次调查中微囊藻优势种则为细胞明显变小的坚实微
囊藻与不定微囊藻,非常小的细小平裂藻、微小平裂藻亦成为优势种。
总体而言,前后两次调查相比,呼伦湖浮游植物群落向着种类数减少、密度增加、藻类细胞平均体积变小
的方向变化,这种小型化的趋势反映了群落的逆行演替过程[20],也表明呼伦湖的水体富营养化程度在加剧。
3. 3摇 综合评价各水体营养类型
3. 3. 1摇 以浮游植物生物量和细胞密度评价水质
参考况琪军等[2]利用浮游植物生物量和细胞密度进行水质评价。 当生物量臆0. 1 mg / L 或细胞密度
臆0. 5伊106个 / L时,水质为极贫营养型;当生物量臆1. 0 mg / L 或细胞密度臆1. 0伊106个 / L 时,水质为贫营养
型;当生物量臆3. 0 mg / L或细胞密度臆10. 0伊106个 / L时,水质为贫中营养型;当生物量臆5. 0 mg / L或细胞密
度臆40. 0伊106个 / L时,水质为中营养型;当生物量臆7. 0 mg / L或细胞密度臆80. 0伊106个 / L时,水质为中富营
养型;当生物量臆10. 0 mg / L或细胞密度臆100. 0伊106个 / L时,水质为富营养型;生物量>10. 0 mg / L或细胞密
度>100. 0伊106个 / L时,水质为极富营养型。 以生物量评价时,呼伦湖和乌兰泡处于富营养型,二卡湿地属于
中鄄富营养型,伊敏河和哈乌尔河属于贫鄄中营养型。 而以细胞密度评价时,呼伦湖和乌兰泡处于极富营养型,
二卡湿地属于中营养型,伊敏河与哈乌尔河属于贫鄄中营养型。 两者结果比较一致。
3. 3. 2摇 指示群落
水生生态的变化与浮游植物的群落特征密切相关,前者的变动往往导致后者群落组成与结构的变化,利
用指示性浮游植物群落可以划分水体的污染等级[21]。 呼伦湖、乌兰泡、二卡湿地、伊敏河 4 个水体中均以硅
藻与绿藻的种类数约各占 30% ,而在哈乌尔河硅藻种类数占 60% 。 在呼伦湖和乌兰泡有不少优势种为绿藻,
而在二卡湿地、伊敏河与哈乌尔河以硅藻占优势。 所以综合来讲前 4 个水体属于 茁鄄中污带,而哈乌尔河则属
于寡污带。
3. 3. 3摇 浮游植物与浮游动物调查结果的比较
本次对 5 个水体浮游植物调查结果与本项目组的浮游动物[22]调查结果基本一致。
利用浮游动物种类数、密度和生物量对这 5 个水体的水质状况评价的结果是:二卡湿地、呼伦湖和乌兰泡
为中营养水体,伊敏河和哈乌尔河为贫营养水体[22],这与利用浮游植物进行水质评价的结果相似。 但前者把
二卡湿地、呼伦湖、乌兰泡划为水质相近的一类水体,把伊敏河、哈乌尔河划为另一类水质相近的水体,而未能
将二卡湿地区分出来。
此外,呼伦湖的浮游动物亦存在由桡足类向微型浮游动物转变的群落演替趋势[22],与浮游植物类似,这
进一步印证了呼伦湖水体富营养化程度在加剧。
本调查的时间仅是在 8—9 月,因此,只能得到关于额尔古纳河流域这几个重要水体秋季的浮游植物群落
结构特征,而对于全年的群落结构特征变化,还有待进一步的调查。
致谢:感谢达赉湖国家级自然保护区管理局工作人员在野外采样过程中给予的大力协助。
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8933 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 31,No. 12 June,2011(Semimonthly)
CONTENTS
Effect assessment of the project of grain for green in the karst region in Southwestern China: a case study of Bijie Prefecture
LI Hao, CAI Yunlong,CHEN Ruishan, et al (3255)
………
………………………………………………………………………………
The effect of dispersal on the population dynamics of a host鄄parasite system in fragmented landscape SU Min (3265)………………
The effect of spatial scales on wetland functions evaluation: a case study for coastal wetlands in Yancheng, Jiangshu Province
OU Weixin, YE Lifang, SUN Xiaoxiang,et al (3270)
………
………………………………………………………………………………
Effects of simulated nitrogen deposition on nutrient balance of Chinese fir (Cunninghamia lanceolata) seedlings
FAN Houbao, LIAO Yingchun, LIU Wenfei, et al (3277)
……………………
…………………………………………………………………………
The water conservation study of typical forest ecosystems in the forest transect of eastern China
HE Shuxia, LI Xuyong, MO Fei, et al (3285)
………………………………………
……………………………………………………………………………………
The ecological responses of Pinus tabulaeformis forests in Taiyue Mountains of Shanxi to artificial Harvesting
GUO Donggang,SHANGGUAN Tieliang,BAI Zhongke, et al (3296)
…………………………
………………………………………………………………
The influence of the long鄄term application of organic manure and mineral fertilizer on microbial community in calcareous fluvo鄄
aquic soil ZHANG Huanjun, YU Hongyan, DING Weixin (3308)…………………………………………………………………
Endophytic fungal diversity of five dominant plant species in the dry鄄hot valley of Yuanjiang, Yunnan Province, China
HE Caimei, WEI Daqiao, LI Haiyan, et al (3315)
………………
…………………………………………………………………………………
Seedling recruitment in desert riparian forest following river flooding in the middle reaches of the Tarim River
ZHAO Zhenyong, ZHANG Ke, LU Lei, et al (3322)
………………………
………………………………………………………………………………
Scaling up for transpiration of Pinaceae schrenkiana stands based on 8hm permanent plots in Tianshan Mountains
ZHANG Yutao, LIANG Fengchao, CHANG Shunli, et al (3330)
……………………
…………………………………………………………………
Responses of soil enzyme activities and microbial biomass N to simulated N deposition in Gurbantunggut Desert
ZHOU Xiaobing, ZHANG Yuanming, TAO Ye, et al (3340)
……………………
………………………………………………………………………
Effects of Pb on growth, heavy metals accumulation and chloroplast ultrastructure of Iris lactea var. Chinensis
YUAN Haiyan, GUO Zhi, HUANG Suzhen (3350)
………………………
…………………………………………………………………………………
Effects of temperature and sap flow velocity on CO2 efflux from stems of three tree species in spring and autumn in Northeast
China WANG Xiuwei, MAO Zijun, SUN Tao, et al (3358)………………………………………………………………………
The soil seed bank of Eupatorium adenophorum along roadsides in the south and middle area of Yunnan, China
TANG Yingyin, SHEN Youxin (3368)
……………………
………………………………………………………………………………………………
Extracting the canopy structure parameters using hemispherical photography method
PENG Huanhua, ZHAO Chuanyan,FENG Zhaodong,et al (3376)
……………………………………………………
…………………………………………………………………
The CCA analysis between grasshopper and plant community in upper reaches of Heihe River
ZHAO Chengzhang, ZHOU Wei, WANG Keming, et al (3384)
…………………………………………
……………………………………………………………………
Community structure characteristics of phytoplankton in argun River Drainage Area in autumn
PANG Ke, YAO Jinxian, WANG Hao, et al (3391)
…………………………………………
………………………………………………………………………………
Spatial and temporal variation of phytoplankton and impacting factors in Jiulongjiang Estuary of Xiamen, China
WANG Yu, LIN Mao, CHEN Xingqun, et al (3399)
………………………
………………………………………………………………………………
Effect of bank type on fish biodiversity in the middle鄄lower reaches of East Tiaoxi River, China
HUANG Liangliang, LI Jianhua, ZOU Limin, et al (3415)
………………………………………
………………………………………………………………………
Study on dynamic changes of soil and water loss along highway based on RS / GIS: an example of Yujing expressway
CHEN Aixia, LI Min, SU Zhixian, et al (3424)
…………………
……………………………………………………………………………………
The urbanization effects on watershed landscape structure and their ecological risk assessment
HU Hebing,LIU Hongyu,HAO Jingfeng,et al (3432)
…………………………………………
………………………………………………………………………………
Assessment of ecological risk of coastal economic developing zone in Jinzhou Bay based on landscape pattern
GAO Bin, LI Xiaoyu, LI Zhigang, et al (3441)
………………………
……………………………………………………………………………………
Impacts ofland use and cover changes on ecosystem service value in Zoige Plateau
LI Jinchang, WANG Wenli, HU Guangyin, et al (3451)
……………………………………………………
…………………………………………………………………………
Effect of chicken manure application on Cu and Zn accumulation in soil and Brassica sinensis L.
ZHANG Yan,LUO Wei,CUI Xiaoyong, et al (3460)
………………………………………
………………………………………………………………………………
GIS analysis of structural characteristics of pollution sources in irrigable farmland in Ningxia China
CAO Yanchun,FENG Yongzhong,YANG Yinlu,et al (3468)
…………………………………
………………………………………………………………………
Effects of pre鄄sowing soil moisture and planting patterns on photosynthetic characteristics and yield of summer soybean
LIU Yan, ZHOU Xunbo, CHEN Yuhai, et al (3478)
………………
………………………………………………………………………………
In situ study on influences of different fertilization patterns on inorganic nitrogen losses through leaching and runoff: a case of
field in Nansi Lake Basin TAN Deshui, JIANG Lihua, ZHANG Qian, et al (3488)……………………………………………
Effects of AM fungi on leaf photosynthetic physiological parameters and antioxidant enzyme activities under low temperature
LIU Airong, CHEN Shuangchen, LIU Yanying, et al (3497)
…………
………………………………………………………………………
Effects of exogenous cysteine on growth, copper accumulation and antioxidative systems in wheat seedlings under Cu stress
PENG Xiangyong, SONG Min (3504)
…………
………………………………………………………………………………………………
Review and Monograph
The horizon scanning technology and its application prospect in Ecology HU Zimin, LI Jingjing, LI Wei, et al (3512)………………
Scientific Note
The gas exchange characteristics of four shrubs on the northern slope of Kunlun Mountain
ZHU Juntao, LI Xiangyi, ZHANG Ximing, et al (3522)
……………………………………………
……………………………………………………………………………
Effect of DEM data at different scales on the accuracy of forest Ecological Classification system
TANG Lina, HUANG Jucong, DAI Limin (3531)
………………………………………
…………………………………………………………………………………
Canopy interception of rainfall by Bamboo plantations growing in the Hill Areas of Southern Jiangsu Province
JIA Yongzheng, HU Haibo, ZHANG Jiayang (3537)
…………………………
………………………………………………………………………………
Effects of exotic species slash pine (Pinus elliottii) litter on the structure and function of the soil microbial community
CHEN Falin, ZHENG Hua, YANG Bosu, et al (3543)
………………
……………………………………………………………………………
The carbon emission analysis of Shenzhen Metro XIE Hongyu, WANG Xixiang, YANG Muzhuang, et al (3551)……………………
2009 年度生物学科总被引频次和影响因子前 10 名期刊绎
(源于 2010 年版 CSTPCD数据库)
排序
Order
期刊
Journal
总被引频次
Total citation
排序
Order
期刊
Journal
影响因子
Impact factor
1 生态学报 11764
2 应用生态学报 9430
3 植物生态学报 4384
4 西北植物学报 4177
5 生态学杂志 4048
6 植物生理学通讯 3362
7
JOURNAL OF INTEGRATIVE
PLANT BIOLOGY
3327
8 MOLECULAR PLANT 1788
9 水生生物学报 1773
10 遗传学报 1667
1 生态学报 1. 812
2 植物生态学报 1. 771
3 应用生态学报 1. 733
4 生物多样性 1. 553
5 生态学杂志 1. 396
6 西北植物学报 0. 986
7 兽类学报 0. 894
8 CELL RESEARCH 0. 873
9 植物学报 0. 841
10 植物研究 0. 809
摇 绎《生态学报》 2009 年在核心版的 1964 种科技期刊排序中总被引频次 11764 次,全国排名第 1; 影响因
子 1郾 812,全国排名第 14;第 1—9 届连续 9 年入围中国百种杰出学术期刊; 中国精品科技期刊
摇 摇 编辑部主任摇 孔红梅摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 执行编辑摇 刘天星摇 段摇 靖
生摇 态摇 学摇 报
(SHENGTAI摇 XUEBAO)
(半月刊摇 1981 年 3 月创刊)
第 31 卷摇 第 12 期摇 (2011 年 6 月)
ACTA ECOLOGICA SINICA
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(Semimonthly,Started in 1981)
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Vol郾 31摇 No郾 12摇 2011
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