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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

杨胜娴, 杨清, 李晓东, 巢欣, 刘惠秋, 魏蓝若雪, 巴桑

生物多样性 2023, 31 (7): 23092-. DOI: 10.17520/biods.2023092

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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。

网络拓扑指标 Network topological indicators	春季 Spring	夏季 Summer	秋季 Autumn	YJA	YJB	YJC
节点数 Number of nodes	188	181	204	224	246	246
边数 Edges	642	686	687	2,050	2,365	2,558
连接部件 Connected component	45	40	43	1	3	1
网络直径 Network diameter	15	18	12	9	8	11
平均度 Average degree	6.830	7.580	6.735	18.304	19.228	20.797
模块化系数 Modularity coefficient	0.820	0.829	0.806	0.850	0.765	0.853
图密度 Density of figure	0.037	0.042	0.033	0.082	0.078	0.085
平均聚类系数 Mean clustering coefficient	0.854	0.847	0.792	0.841	0.750	0.841
平均路径长度 Mean path length	6.147	6.981	5.332	3.953	3.302	3.851
正相关比例 Positive correlation (%)	100	100	100	99.375	99.493	97.757
负相关比例 Negative correlation (%)	0	0	0	0.625	0.507	2.243

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表1 浮游植物群落共现网络的拓扑结构特征。YJA、YJB、YJC见图1。

正文中引用本图/表的段落

共现网络分析结果显示, 夏季与秋季浮游植物群落网络中边的数量高于春季; YJC与YJB浮游植物群落网络中边的数量高于YJA。不同季节与海拔梯度间浮游植物种间连接以正相关边为主, 表明浮游植物群落间协同作用强于竞争作用。此外, 6个网络的模块化系数为0.765-0.853, 表明共现网络具有模块化结构; 其平均路径长度为3.302-6.981。季节上, 图密度为夏季(0.042) > 春季(0.037) > 秋季(0.033), 表明浮游植物群落间互作关系在夏季较为复杂、秋季较为简单; 海拔上, 图密度为YJC (0.085) > YJA (0.082) > YJB (0.078), 说明浮游植物群落间互作关系在YJC较为复杂、YJB较为简单(图6, 表1)。

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