为探究小型河口浮游植物群落的时空变化特点,于丰水期、平水期及枯水期采集甬江口表层水样,分析浮游植物的主要驱动因子.结果表明:共检出浮游植物9门123属358种,丰水期、平水期和枯水期物种数分别为 276、154 和 151 种,丰度分别为(170.45±225.43)x103、(51.92±30.28)×103和(31.65±12.79)×103 cells·L-1.浮游植物群落以硅藻为主,优势种有梅尼小环藻、中肋骨条藻、具槽帕拉藻等.Shannon多样性指数与Pielou均匀度指数在丰水期由口门内向口门外呈下降趋势,在平水期和枯水期空间差异较小.多维尺度分析和相似性分析表明,不同区域(口门内、口门和口门外)与不同水文期的浮游植物群落组成均差异显著.相关性分析表明,在丰水期,浮游植物丰度与温度、溶解无机氮、活性磷酸盐呈显著正相关,与盐度呈显著负相关;在平水期,丰度与温度呈显著负相关;在枯水期,丰度与环境因子无明显相关性.冗余分析表明,温度、盐度、铵氮和活性磷酸盐分别解释了浮游植物群落变化的19.5％、11.9％、9.4％和8.2％.甬江口浮游植物群落以硅藻主导,温度、盐度和营养盐是其主要驱动因子.

为更好地了解嵊泗列岛海域在人类活动和气候变暖影响下的生态现状以及变化特征,于2020年秋季和2021年春季在该海域进行了浮游植物的拖网与水样采集及环境要素分析.水采样品中共检出浮游植物6门54属105种.其中,硅藻33属68种,甲藻14属30种,蓝藻、金藻和隐藻各2属2种,绿藻1属1种.春、秋季浮游植物主要优势种为骨条藻(Skeletonema spp.),并在秋季占据绝对优势(Y=0.975).春季平均细胞丰度[(7.17±7.78)个/mL]明显低于秋季[(77.23±73.44)个/mL].春季Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数均高于秋季.Spearman相关分析表明,浮游植物丰度与水温和透明度呈显著正相关,与盐度呈显著负相关.冗余分析显示,浮游植物群落组成与水温、营养盐密切相关.网采样品中共检出浮游植物4门46属94种,硅藻占比最大;春、秋季平均细胞丰度分别为838.17×103和19406.43×103个/m3.与水样相比,骨条藻仍为主要优势种,且优势度更高;网采获得的秋季多样性指数和均匀度指数(分别为0.23和0.05)低于水采(分别为0.38和0.10).将本次网采结果与1990年、2007年调查资料对比发现,嵊泗列岛春、秋季浮游植物群落组成发生了明显改变:丰度明显升高,硅甲藻占比无明显变化,暖水种种类数明显增加,骨条藻优势地位增强,多样性指数和均匀度指数下降.这可能与变暖与富营养化加剧相关.近30年来,溶解无机氮在春季无显著变化,但在秋季显著升高;活性磷酸盐浓度在春、秋季均显著降低;氮磷比在春、秋季均显著升高.浮游植物的变化特征较好地指示了嵊泗列岛海域在富营养化和气候变暖下的生态环境变化.

浮游植物功能群具有揭示浮游植物群落演替规律和指示水环境的作用.雅鲁藏布江是中国重要的水系.本研究于2019年8月(夏季)、11月(秋季)和2020年5月(春季)对雅鲁藏布江中上游的浮游植物群落结构和环境因子进行调查,探讨浮游植物功能群的季节变化特征及其对水环境的指示作用.结果表明:(1)雅鲁藏布江中上游水体呈碱性,水温、流速、浊度在3个季节间存在显著差异.(2)雅鲁藏布江中上游共鉴定出浮游植物8门11纲24目44科121属,浮游植物群落结构整体呈硅藻-绿藻-蓝藻型.可将浮游植物划分为28个功能群,其中有16个优势功能群,且浮游植物功能群的季节变化明显.(3)冗余分析和方差分解分析发现,水温、pH、溶解氧是影响雅鲁藏布江中上游浮游植物优势功能群分布的主要环境因子.(4)基于3个季节的香农指数(0.56～3.09,均值为2.20)和生态状态指数(1.92～4.91,均值为3.63)的综合评价表明,雅鲁藏布江中上游的水质状态为"良好".本研究揭示了高原河流浮游植物功能群特征及其对水环境的指示作用,为雅鲁藏布江中上游的水生态研究提供科学依据.

为了解鳙在低营养水体中的下行效应,于秋冬季节在流溪河水库开展了原位围隔实验.该实验在水库原水中进行,并根据鳙的生物量(0 g·m-3 和 3 g·m-3)设置了对照组和有鱼组.研究结果显示:总氮(TN)、总磷(TP)、氮磷质量比(TN:TP)和叶绿素(Chl a)在加入鳙后均未发生显著变化.所有围隔中浮游动物群落均是以小个体种类为主,缺少大型枝角类.鳙的存在促进了轮虫和剑水蚤丰度的增加,但降低了枝角类和哲水蚤的丰度,并导致枝角类、桡足类及浮游动物的生物量显著下降.有鱼围隔中甲壳类的平均体长(352-396 μm)显著低于对照组(547-592 μm).添加鳙使浮游植物优势门类绿藻与大型浮游植物(最大轴直径≥30 μm)的生物量显著升高,但对优势门类硅藻、金藻和甲藻、小型浮游植物(最大轴直径<30 μm)以及浮游植物的生物量无显著影响.这些结果显示,鳙对浮游动物群落产生了强烈的下行效应,对浮游植物群落则未产生明显的级联效应.我们的结果表明,在缺少大型牧食性枝角类的低营养水体中,鳙在低温季节对水质的影响可能相对有限.

为了探究淮河流域江苏段浮游植物时空不同维度上的物种间关系及其对环境资源的利用程度,文章选取淮河流域江苏段的5条河流为研究对象,设置18个采样点,于2019-2022年丰水期进行调查.共鉴定出浮游植物8门89属238种,通过计算优势度指数、生态位宽度、生态位重叠值和生态响应速率,分析时间、空间和时空3个维度浮游植物优势种生态位特征.结果表明:研究期间共鉴定出浮游植物优势种12种,其中,给水颤藻 Oscillatoria irriguum、浮游席藻Phormidium planctonica 和铜绿微囊藻Microcystis aeruginosa是四年共有的优势种,均为蓝藻门.优势种生态位宽度表明,时间生态位宽度值最大,为0.406-0.945,空间次之,为0.175-0.647,时空宽度值最小,为0.054-0.396,各维度上宽度值最小的均为点形平裂藻Merismopediapunc-tata,时间、时空生态位宽度值最大的均为近细微丝藻Ulothrix subtillissima,表现出较强的生态适应性.生态位重叠值在时间、空间和时空三个维度上Oik＞0.6的分别占57.58％、27.27％和15.15％,分别以高度、中度和低度重叠为主.生态响应速率之和在时间、空间维度上均为正数,时空维度上为负数,表明群落结构在时空维度上较时间和空间维度更加稳定.综合而言,淮河流域江苏段浮游植物时间变化较小、优势种较为重叠;空间变化较大、优势种差异较大;总体浮游植物群落生态位分化程度较高,种间竞争较弱,群落结构较为稳定.

为了解广州海珠国家湿地公园河湖连通水系浮游植物功能群对不同水体连通性和异质性的响应,于2021年对石榴岗河-海珠湖连通水系浮游植物群落结构和环境特征进行季度调查.共鉴定浮游植物6门76属168种,以绿藻门、硅藻门、裸藻门和蓝藻门为主;海珠湖浮游植物的平均丰度(64.76×106 cells.L-1)显著高于石榴岗河(24.09×106 cells·L-1)(P＜0.05),石榴岗河Shannon多样性指数和Pielou均匀度指数均显著高于海珠湖(P＜0.05);依据浮游植物的生态功能,连通水系划分为28个浮游植物功能群,优势功能群主要是以平裂藻属(Merismopedia)为代表的Lo功能群、以栅藻属(Scenedesmus)为代表的J功能群和以沟链藻属(Aulacoseira)为代表的P功能群;冗余分析表明,水温、铵态氮和总磷是影响浮游植物优势功能群的主要环境因子;海珠湿地河湖连通水体已达到富营养化水平.

为探究淮河中游种质资源保护区浮游植物功能群特征及其驱动因子,于2020年对淮河荆涂峡鲤、长吻鮠国家级水产种质资源保护区开展为期一年的季度采样调查.基于功能群分类法探究保护区浮游植物群落结构时空特征,使用相关性分析、冗余分析对数据集进行分析,并采用河流生态健康指数来探究保护区水生态现状.结果表明:保护区浮游植物功能群划分为27个,优势功能群为H1、J、P、Y、X2、D和MP,其季节演变趋势呈现MP/P/Y(冬季)-H1/J/P/Y(春季)-H1/P/X2(夏季)-D/X2(秋季)的趋势,其中功能群P在春、夏和冬季均为优势功能群;H1、P和X2为保护区各区域共有优势功能群,D为涡河特有优势功能群;冗余分析结果显示,叶绿素a、高锰酸盐指数(CODMn)和pH为保护区浮游植物优势功能群演替的主要驱动因子;保护区生态健康指数变动范围为1.29～3.98,均值为3.07±0.72,水体总体呈现"好"的水质状态.

为探究雅鲁藏布江中游浮游植物群落分布格局及其优势种时空生态位特征,于2021年7月、10月对该水域进行浮游植物样品的采集和水体理化因子的测定,鉴定浮游植物物种,计算浮游植物优势种生态位宽度、生态位重叠值、生态响应速率及相对资源占有率,运用共现网络模型分析群落的种间关联性,并对浮游植物优势种与环境因子进行Pearson相关性分析.结果表明:该水域共鉴定到浮游植物644种,隶属于8门12纲25目49科152属,其中,优势种22种,优势种中硅藻占90.9％,在群落中占绝对优势;丰水期的肘状针杆藻丰度最大(74.193×104细胞/L)且出现频率最高(0.867),是丰水期绝对优势种;整体上优势种生态位宽度时间(0.833)＞空间(0.254),优势种时空生态位宽度主要受空间生态位宽度的影响,空间异质性是影响该水域浮游植物优势种分布的主要因素;优势种时空二维生态位无意义重叠的种对占40.69％,优势种时空二维的生态位重叠以中、低等级为主,优势种间对时空资源需求异质性高,种间潜在竞争关系较弱;该水域枯水期浮游植物群落的网络结构紧密,群落连通性、群落复杂度和物种间生态位重叠度较丰水期高,两个水文期群落共现网络以正关联为主,种间的协同作用强于竞争作用;该水域水环境因子能驱动群落中优势类群的生态位分化,NO3-N、WT是影响雅鲁藏布江中游浮游植物群落优势种生态位分化的主要驱动因子.

为研究昌江流域浯溪口水利枢纽蓄水后 3 种水情期浮游植物群落结构变化趋势,对浮游植物优势种生态位、种间联结性和水质变化动态进行研究,在 2021 年 3 月(平水期)、6 月(丰水期)、11 月(枯水期)对 9 个采样点的浮游植物进行分析.结果表明:浮游植物优势种 4 门 27 种,其中,颗粒直链藻在 3 个水情期中均为优势种;11 月调查出现的分歧锥囊藻指示水质状态为οs型,可能出现水质呈贫营养的变化动态,但整体来看流域呈中营养状态;根据优势种的生态位宽度和生态位重叠指数,划分为 3 类对资源利用能力不同的藻种.此外,根据统计量检验结果显示,浮游植物总体呈显著正相关,联结性显著的有 11 对,关联显著率为 6.18%,可能是由于蓄水对浮游植物物种多样性的影响使得群落结构处在初、中期发展阶段.

为探究大型水库浮游植物优势属演替的驱动因子和丝状蓝藻增殖机制,研究了千岛湖2017-2021年浮游植物群落结构变化及其与环境因子之间的关系.研究发现,千岛湖浮游植物密度和生物量均呈逐年上升趋势,其中蓝藻密度显著上升.2021年,浮游植物年均密度和生物量分别达到1.54×107 cells/L和2.23 mg/L,比2017年分别上升了 161.02％和52.74％.2017-2021年千岛湖浮游植物蓝藻门优势属由微囊藻属(Microcystis)和长孢藻属(Dolichospermum)占优势,演替为假鱼腥藻属(Pseudanabaena)、细鞘丝藻属(Leptolyngbya)、尖头藻属(Raphidiopsis)和Dolichospermum等多种丝状蓝藻共同占优势.浮游植物功能群分析表明,由功能群M和有异形胞的丝状蓝藻H1功能群占绝对优势向功能群H1、S1和SN等多种丝状蓝藻共同占优势转变.在监测期间,千岛湖全湖平均TN和TN/TP显著下降,而TP呈上升趋势.曼特尔检验(Mantel Test)和结构方程模型(SEM)分析结果表明,降雨形成的地表径流输入对TP升高贡献较大,浮游植物总生物量主要与TP、WT、DO、pH、SD和Temp显著相关,浮游植物总密度则受TN、WT、pH、SD和Temp驱动.其中,蓝藻密度和生物量的变化均受TN、WT、pH、SD、Pre和Temp共同驱动.通过冗余分析(RDA)表明浮游植物优势属和优势功能群变化由TN、TP和WT等共同驱动.丝状蓝藻Pseudanabaena、Raphidiopsis、Leptolyngbya与TN负相关,而Dolichospermu与TN正相关、Microcystis与TP正相关,研究表明,TN的降低是导致丝状蓝藻种类增加的主要原因之一.在营养盐较低的水库中,浮游植物群落结构较易受极端气候(暴雨、高温等)、营养输入和水体扰动等因素的影响.较强降雨导致水体混合增加和营养脉冲补给,可能诱发水库浮游植物生物量增加及丝状蓝藻增殖问题.研究结果对于贫-中营养水库蓝藻水华预测和防控具有重要的意义.