Seasonal changes of diatom community structure in the Zhalong wetland and its relationship with environmental conditions

Abstract

第 ３７ 卷第 ８ 期 ２０１７ 年 ４ 月 生 态 学 报 ＡＣＴＡ ＥＣＯＬＯＧＩＣＡ ＳＩＮＩＣＡ Ｖｏｌ．３７，Ｎｏ．８ Ａｐｒ．，２０１７ ｈｔｔｐ： ／ ／ ｗｗｗ．ｅｃｏｌｏｇｉｃａ．ｃｎ 基金项目：国家自然科学基金资助(３１２７０２５０， ３１４７０３０８) 收稿日期：２０１６• ０３• １０； 网络出版日期：２０１６• ０９• １９ * 通讯作者 Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ．Ｅ•ｍａｉｌ： ｆａｎｙａｗ＠ １６３．ｃｏｍ ＤＯＩ： １０．５８４６ ／ ｓｔｘｂ２０１６０３１００４２４ 代存芳，易映彤，刘妍，巴秋爽，范亚文．扎龙湿地硅藻植物群落季节变化及其对环境的响应．生态学报，２０１７，３７(８) ：２８１８• ２８２７． Ｄａｉ Ｃ Ｆ， Ｙｉ Ｙ Ｔ， Ｌｉｕ Ｙ， Ｂａ Ｑ Ｓ， Ｆａｎ Ｙ Ｗ．Ｓｅａｓｏｎａｌ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｄｉａｔｏｍ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｎ ｔｈｅ Ｚｈａｌｏｎｇ ｗｅｔｌａｎｄ ａｎｄ ｉｔｓ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｗｉｔｈ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ａｃｔａ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａ Ｓｉｎｉｃａ，２０１７，３７(８) ：２８１８• ２８２７． 扎龙湿地硅藻植物群落季节变化及其对环境的响应 代存芳，易映彤，刘 妍，巴秋爽，范亚文 * 哈尔滨师范大学生命科学与技术学院，植物学省级重点实验室， 哈尔滨 １５００２５硅藻植物群落呈现明显的季节演替，秋季硅藻种类丰富度及相对丰度 明显高于春、夏两季，优势种多以淡水、半咸水、喜弱碱的种类为主，优势种与水体的盐度和酸碱度存在一定的响应关系。 应用 典范对应分析( Ｃａｎｏｎｉｃａｌ Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ，ＣＣＡ) 探讨硅藻植物群落变化与环境因子之间的关系。 ＣＣＡ 结果显示在扎龙 湿地中，水温、电导率、ｐＨ、溶解氧是影响硅藻群落结构变化的主要因素，此外总氮、总磷也是硅藻群落季节演替的重要驱动因 子。 结合硅藻植物多样性指数和硅藻商对扎龙湿地水质进行综合评价，结果显示扎龙湿地整体为中•寡污带水体，部分水域水 质较清洁，少数样点受人为因素影响，呈轻污染。 关键词：硅藻群落；季节变化；环境响应 Ｓｅａｓｏｎａｌ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｄｉａｔｏｍ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｎ ｔｈｅ Ｚｈａｌｏｎｇ ｗｅｔｌａｎｄ ａｎｄ ｉｔｓ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｗｉｔｈ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ＤＡＩ Ｃｕｎｆａｎｇ， ＹＩ Ｙｉｎｇｔｏｎｇ， ＬＩＵ Ｙａｎ， ＢＡ Ｑｉｕｓｈｕａｎｇ， ＦＡＮ Ｙａｗｅｎ * Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｈａｒｂｉｎ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｈａｒｂｉｎ １５００２５， Ｃｈｉｎａ Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ Ｚｈａｌｏｎｇ ｗｅｔｌａｎｄ ｉｓ ｌｏｃａｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｗｅｓｔｅｒｎ ｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ， ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ ｏｆ ｔｈｅ Ｗｕｙｕｅｒ Ｒｉｖｅｒ， ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｗｅｔｌａｎｄ ｉｎ ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ ａｔ ｓｉｍｉｌａｒ ｌａｔｉｔｕｄｅｓ． Ｉｔ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｈａｂｉｔａｔ ｆｏｒ ｃｈｅｒｉｓｈ ｃｒａｎｅｓ ａｎｄ ｗａｔｅｒｆｏｗｌ． Ｒｅｃｅｎｔｌｙ， ｗａｔｅｒ ｉｎ ｔｈｅ Ｚｈａｌｏｎｇ ｗｅｔｌａｎｄ ｂｅｃａｍｅ ｍｏｒｅ ｓａｌｉｎｅ． Ｉｎ ２０１２， ａｌｇａｅ ｓａｍｐｌｅｓ ｗｅｒｅ ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ ｆｒｏｍ ｓｉｘ ｓｉｔｅｓ ｉｎ ｓｐｒｉｎｇ， ｓｕｍｍｅｒ， ａｎｄ ａｕｔｕｍｎ． Ｉｎ ｔｏｔａｌ， １４０ ｄｉａｔｏｍ ｔａｘａ ｗｅｒｅ ｏｂｓｅｒｖｅｄ， ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ １２１ ｓｐｅｃｉｅｓ， １９ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ ｂｅｌｏｎｇｉｎｇ ｔｏ ２ ｃｌａｓｓｅｓ， ６ ｏｒｄｅｒｓ， ９ ｆａｍｉｌｉｅｓ， ａｎｄ ３０ ｇｅｎｅｒａ． Ｐｅｎｎａｔａｅ ｄｉａｔｏｍｓ ｗｅｒｅ ｒｉｃｈ ｉｎ ｓｐｅｃｉｅｓ ａｎｄ ａｃｃｏｕｎｔｅｄ ｆｏｒ ９５％ ｏｆ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｎｕｍｂｅｒ． Ｄｉａｔｏｍ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｓｈｏｗｅｄ ｓｅａｓｏｎａｌ ｓｕｃｃｅｓｓｉｏｎ， ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒｉｃｈｎｅｓｓ ａｎｄ ｒｅｌａｔｉｖｅ ａｂｕｎｄａｎｃｅ ｏｆ ｄｉａｔｏｍ ｓｐｅｃｉｅｓ ｉｎ ａｕｔｕｍｎ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｄｕｒｉｎｇ ｓｐｒｉｎｇ ａｎｄ ｓｕｍｍｅｒ． Ｍｏｓｔ ｏｆ ｔｈｅ ｄｏｍｉｎａｎｔ ｓｐｅｃｉｅｓ ｗｅｒｅ ｆｒｅｓｈｗａｔｅｒ， ｂｒａｃｋｉｓｈ， ｏｒ ｗｅａｋｌｙ ａｌｋａｌｉｎｅ ｗａｔｅｒ ｓｐｅｃｉｅｓ． Ｄｏｍｉｎａｎｔ ｓｐｅｃｉｅｓ ｏｃｃｕｒｒｅｄ ｉｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｏ ｓａｌｉｎｉｔｙ ａｎｄ ｐＨ ｏｆ ｗａｔｅｒ； ａｎ ｏｂｖｉｏｕｓ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ． Ｎａｖｉｃｕｌａ ｃｒｙｐｔｏｃｅｐｈａｌａ ｗａｓ ｔｈｅ ｄｏｍｉｎａｎｔ ｓｐｅｃｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｚｈａｌｏｎｇ ｗｅｔｌａｎｄ ｉｎ ｓｐｒｉｎｇ， ｓｕｍｍｅｒ， ａｎｄ ａｕｔｕｍｎ． Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ， Ａｍｐｈｉｐｌｅｕｒａ ｐｅｌｌｕｃｉｄａ， Ｇｏｍｐｈｏｎｅｍａ ｍｉｃｒｏｐｕｓ， ａｎｄ Ｎｉｔｚｓｃｈｉａ ｐａｌｅａ ｗｅｒｅ ａｂｕｎｄａｎｔ ｉｎ ａｌｋａｌｉｎｅ ｗａｔｅｒ． Ｔｈｉｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ Ｚｈａｌｏｎｇ ｗｅｔｌａｎｄ ｗａｓ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｂｙ ｓｏｉｌ ｓａｌｉｎｉｚａｔｉｏｎ． Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ， ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｐＨ， ｗａｔｅｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ( ＷＴ ) ， ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ( ＳｐＣｏｎｄ．) ， ｃｈｅｍｉｃａｌ ｏｘｙｇｅｎ ｄｅｍａｎｄ ( ＣＯＤ Ｃｒ ) ， ｐｅｒｍａｎｇａｎａｔｅ ｉｎｄｅｘ ( ＣＯＤ Ｍｎ ) ， ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｏｘｙｇｅｎ ｄｅｍａｎｄ ( ＢＯＤ ５ ) ， ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ ｏｘｙｇｅｎ ( ＤＯ ) ， ｔｏｔａｌ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ( ＴＰ ) ， ａｎｄ ｔｏｔａｌ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ( ＴＮ ) ｗｅｒｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｆａｃｔｏｒｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｉｎ ｄｉａｔｏｍ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ

Can relative abundance of diatoms (RAD) serve as an indicator for the water quality assessment in river-connected lakes? A case study at Dongting Lake

“…In terms of calculation, PMD would appear the phenomenon of zero value, and PTI needs to calculate the tolerance value of diatoms to external stress Hence, RAD emerged as the most suitable biological indicator to evaluate the water quality of Dongting Lake. Previous studies have shown that diatoms are dominant in mesotrophic lakes [37], the relative abundance of dominant diatoms are closely related to water quality in Daihai Lake [60], RAD has been selected as an important index for biological assessment of water quality in Dongting Lake during the construction of the aquatic biological integrity index [56], and TN and TP are main driving factors of seasonal succession of diatom community [13]. Of course, the suitability of RAD for water quality assessment in different regions will certainly vary, and we need to assess the accuracy of RAD based on the type and characteristics of the water body.…”