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确定性过程主导高原典型河流浮游植物地理分布格局和群落构建
生物多样性
2023, 31 (7):
23092-.
DOI: 10.17520/biods.2023092
浮游植物在河流生态系统的生物地球化学循环中起着重要作用, 然而, 雅鲁藏布江作为我国典型的高寒河流, 关于调控其浮游植物群落结构的机制尚不清楚。为探究雅鲁藏布江中上游浮游植物群落分布格局及其构建机制, 我们于2019年8月(夏季)、11月(秋季)和2020年5月(春季)对该水域进行了浮游植物样品采集、鉴定及水体理化因子测定。通过固定染色法鉴定浮游植物物种、统计物种丰度。结果表明: 雅鲁藏布江中上游共鉴定浮游植物452种, 隶属8门11纲24目44科121属。浮游植物群落的构建由环境异质性、扩散限制和物种互作关系共同影响。研究区域浮游植物群落在时空上存在显著的地理距离衰减趋势和环境距离衰减趋势; 物种互作关系以协作关系为主; 地理因素中的海拔(ALT)与水环境因子中的酸碱度(pH)、总溶解性固体(TDS)、盐度(Salt)、溶解氧(DO)、浊度(TUR)和水流速度(V)是驱动雅鲁藏布江中上游浮游植物群落构建的重要影响因子, 可通过驱动浮游植物自身的代谢速率及其生态适应性影响群落的地理分布和时空分布格局, 间接介导浮游植物群落的构建过程。距离衰减和中性模型结果表明: 确定性(环境选择)主导了雅鲁藏布江中上游的浮游植物群落构建。  View image in article
图3
雅鲁藏布江中上游浮游植物群落的α多样性。S: 春季; SU: 夏季; A: 秋季; TOTAL: 总流域。YJA、YJB、YJC见
正文中引用本图/表的段落
利用Simpson多样性指数、Pielou均匀度指数和物种丰富度指数3个参数来衡量雅鲁藏布江不同时空下浮游植物群落的α多样性(图3)。通过方差分析检验发现, 这3个参数在时空变化上存在显著差异(P < 0.05)。Simpson指数在季节上表现为春季(0.89) > 秋季(0.77) > 夏季(0.56); 海拔上表现为YJA (0.91) > YJB (0.89) > YJC (0.87)。Pielou指数在季节上表现为春季(0.83) > 秋季(0.76) > 夏季(0.69); 海拔上表现为YJA (0.76) > YJB (0.73) > YJC (0.69)。物种丰富度指数在季节上表现为春季(21.41) > 夏季(20.66) > 秋季(15.88); 海拔上表现为YJA (53.67) > YJC (50.00) > YJB (49.38)。
浮游植物群落的α多样性在不同时空下有显著差异(P < 0.05) (图3)。不同时空下, 浮游植物群落的Pielou均匀度指数均高于0.6, 说明雅鲁藏布江中上游浮游植物群落分布较均匀。春季和秋季浮游植物群落的Simpson指数和Pielou均匀度指数均大于夏季, 这与张春霞等(2022)在丹江口水库的研究结果不同。可能的原因是, 雅鲁藏布江夏季河流稳定性差, 给浮游植物提供的资源和空间相对较小, 种间和种内竞争加剧, 物种多样性随之受影响(李晓东等, 2023), Mantel分析也说明, 夏季的浮游植物群落与水流速度显著相关(图8b)。夏季与春季的物种丰富度指数高于秋季, 这可能与秋季的水流量小, 浮游植物生长、迁移等受到的环境干扰更大有关。不同海拔梯度上, YJA的Simpson指数、Pielou均匀度指数和物种丰富度指数均大于YJB和YJC。可能的原因是, 随着海拔的增加使得主要通过水流扩散的浮游植物的迁移受到阻碍, 均匀度下降。且极端的环境让大部分浮游植物难以生存和定居, 故而YJB和YJC的浮游植物物种多样性和丰富度也下降(李正飞等, 2022)。
本文的其它图/表
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