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以严重受损的高原湖泊-滇池为研究地域,系统开展大型底栖动物生态学研究.通过2009-2010年的调查数据并结合历史资料,摸清其群落现状、退化的成因及机制,定量解析底栖动物与环境因子的关系,甄别出影响底栖动物的驱动要素。在此基础上,构建基于关键要素的底栖动物结构、功能的预测模型,以及生态分区,为滇池修复和管理提供科学支撑。主要结果如下:
1.共采集到底栖动物33种,隶属3门4纲9科26属。其中,寡毛纲10种,昆虫纲15种,软体动物6种,蛭纲1种,甲壳纲1种。滇池外海底栖动物丰度为1776ind/m2和3.43g/m2,由寡毛类主导(1706.5 ind/m2和2.83 g/m2,分别占总丰度的96.1％和82.6％),优势种为霍甫水丝蚓和正颤蚓。滇池草海的丰度为217iod/m2和1.37g/m2,其中寡毛类密度和生物量分别为151.3 ind/m2和0.78g/m2(分别占总丰度的69.5％和.56.9％),优势种为霍甫水丝蚓、羽摇蚊、细长摇蚊和拟长跗摇蚊。草海的Shannon多样性指数为0.38,外海为0.55。
2.全湖寡毛类丰度在春季最高(2360 ind./m2和5.13g/m2),冬季最低(1297ind/m2和1.88g/m2)。而摇蚊科丰度在夏季最高(89 ind./m2和0.74g/m2),秋季最低(54.9 ind/m2和0.37 g/m2)。在空间方面,底栖动物丰度由北向南显著降低。其中在北部的福保湾密度达到峰值(7181 ind/m2和16.86 g/m2),在南部的19＃样点最低(97 ind/m2和0.26 g/m2)。
3.冗余度分析表明,所有关系轴共解释了75.4％的群落结构变化。在3组(底泥、水体物理和水体化学)共18项环境因子中,检测出7个驱动因子,包括4个底泥因子(有机质、总氮、氧化还原容量和pH),2个物理因子(透明度和水温)和1个化学因子(叶绿素α)。偏冗余度分析显示,在独立作用中,三组总的解释率为33.9％.其中,底泥组的贡献最大(17.1％),其次是物理组(10.7％)和化学组(6.1％)。它们的交互作用更大(41.5％)。其中,三者的协同作用最大(17.6％),其次是化学组和物理组(10.6％),底泥和物理组(7.3％),底泥和化学组(6.0％)。
4.底栖动物群落次级生产量的测算。使用体长频率法,测算6个优势种的生活史、生产量和P/B系数。霍甫水丝蚓一年三代,生产量3.70g/m2·yr(干重),P/B=12.90。苏氏尾鳃蚓一年一代,生产量0.52g/m2.yr,P/B=5.13。巨毛水丝蚓一年一代,生产量为0.03 g/m2-yr,P/B=3.74。正颤蚓一年一代,生产量0.07g/m2·yr,P/B=5.0.羽摇蚊一年三代,生产量0.64 g/m2.yr,P/B=7.59。细长摇蚊一年三代,生产量0.20 g/m2·yr,P/B=11.85.全湖群落次级生产量为5.35g/m2·yr。
5群落演替显示,物种数显著减少,由上世纪80年代的57种降为33种。物种损失率44％,主要是软体动物(75％)和水生昆虫(39％)。近20年寡毛类的丰度表现为先急剧上升后明显下降,摇蚊类则持续减少。耐污种相对丰度增加,如霍甫水丝蚓成为绝对优势种。软体动物群落结构趋于单一,高原湖泊特有的软体动物多已消失。在仅存的4种特有种中,螺蛳、牟氏螺蛳、光肋螺蛳被列为极危物种,滇池圆田螺为濒危物种(世界自然保护联盟,2009年).多样性指数显著降低,平均每10年约减少10％。群落衰退的成因主要是生境破坏、水质恶化、蓝藻爆发、沉水植物消失和种质库匮乏等。
6对滇池进行生态分区。双向指示种分析和除趋势对应分析显示,滇池可分为4区:草海区、外海北部区、外海中部区和外海南部区。其中,草海与外海基本隔离,底栖动物群落表现出一些草型湖泊的特征。外海北部区、中部区和南部区的底栖动物主要参数显著递减:总密度2879、576和153 ind/m2；总生物量5.68、1.32和0.35 g/m2；群落生产量18.57、3.59和0.86 g/m2·yr。