城市环境所在蓝藻水华和环境变化对浮游纤毛虫群落长期动态的影响方面取得进展
发布时间:2022-11-18来源:杨军研究组
蓝藻水华是内陆水体常见的生态环境问题,蓝藻水华暴发后会引发一系列级联反应,严重影响水生生物群落结构,甚至导致生态系统稳定性降低和服务功能丧失。纤毛虫作为原生动物中分布广、种类多的大类群,在水生态系统中具有重要作用。尽管前期研究表明,纤毛虫可能在蓝藻水华的生消过程中发挥关键作用;但对于环境因子的年际变化和反复出现的蓝藻水华如何影响纤毛虫群落结构和功能变化,及其生态效应和机制尚不清楚。
中国科学院城市环境研究所水生态健康研究组(杨军团队)自2009年起建立了水库生态系统长期定位生态观测研究站,以厦门两座亚热带水库(石兜和坂头水库)为例,研究了9年时间尺度上纤毛虫群落变化对蓝藻水华的响应。结果显示:两座水库在9年内发生过3次不同程度的拉氏尖头藻水华;基于蓝藻生物量水平,可划分五个不同的蓝藻演替阶段,蓝藻水华和环境因子与浮游纤毛虫群落结构变化和生态演替密切相关。
进一步分析发现,纤毛虫群落变化与蓝藻生物量变化的关系比与其他环境变量或季节周期更强。蓝藻水华期和非水华期的物种替换百分比沿时间序列显著增加。然而,在9年内,模型分析表明中性过程主导水库浮游纤毛虫群落构建过程,其中扩散限制和生态漂变解释84%–86%的纤毛虫群落组成变化。在单一短期蓝藻水华时期,确定性过程对纤毛虫群落构建的影响增至30%–53%。此外,路径分析表明水体营养物质、蓝藻生物量和微型动物对纤毛虫群落动态具有显著的直接或间接影响。该研究探讨了长时间尺度上蓝藻水华和环境变化对纤毛虫群落动态变化的影响过程和机制,加深了我们对蓝藻水华生态效应的认知,对水库纤毛虫生态功能理解和蓝藻水华防控具有积极意义。
研究结果以Planktonic ciliate community driven by environmental variables and cyanobacterial blooms: a 9-year study in two subtropical reservoirs为题发表于环境科学与生态领域国际期刊Science of the Total Environment, 2023, 858: 159866。博士研究生Mamun Abdullah Al、王文平为共同第一作者,杨军研究员为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、福建省自然科学基金等项目的资助。
蓝藻生物量和纤毛虫分类与功能群9年的动态变化
环境变化和蓝藻水华对纤毛虫的影响
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