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《浮游藻類與河流關(guān)系的研究進展》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、浮游藻類與河流關(guān)系的研宄進展摘要:浮游藻類是湖泊水生生物的主要組成部分之一。它與水生高等植物一樣具有葉綠素,利用光能進行光合作用制造有機物質(zhì),同時放出氧氣,故屬營自養(yǎng)的生物。浮游藻類一方面是水生態(tài)系統(tǒng)初級生產(chǎn)的重要貢獻者,對水生態(tài)系統(tǒng)中的其他生物產(chǎn)生重要影響;另一方面是水生態(tài)系統(tǒng)健康與否的重要生物指示指標(biāo)之一。本文評述了國內(nèi)外有關(guān)浮游藻類與河流生境關(guān)系的相關(guān)研究進展,歸納總結(jié)了相關(guān)研究數(shù)據(jù),在此基礎(chǔ)上提出了對有關(guān)研究未來發(fā)展趨勢的一些展望。我國相關(guān)研究剛剛起步,建議今后應(yīng)重視整合湖泊與河流生態(tài)系統(tǒng)屮的研究結(jié)果,加強浮游藻類與生境關(guān)系的系統(tǒng)研究,
2、創(chuàng)建我國浮游藻類功能群分類系統(tǒng),盡快實現(xiàn)我國浮游藻類研宂與國際接軌。關(guān)鍵詞:浮游藻類;生境;生態(tài)系統(tǒng);功能群1前言浮游藻類指水體中營浮游生活的小型藻類植物,在河流與湖泊等水生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要生態(tài)功能,是湖泊水生生物的主要組成部分之一。它與水生高等植物一樣具有葉綠素,利用光能進行光合作用制造有機物質(zhì),同吋放出氧氣,故屬營自養(yǎng)的生物。它與水生高等植物共同組成湖泊屮的初級生產(chǎn)者,在某些缺少水生高等植物的湖泊中,它則是唯一的初級生產(chǎn)者,而且是維持湖泊屮一些動物和微生物食物的主要來源和基礎(chǔ)。湖泊屮浮游藻類包括藍(lán)藻門、隱藻門、甲藻門、黃藻門、金藻門、硅藻
3、門、裸藻門和綠藻門等種類,其中尤以藍(lán)藻、硅藻和綠藻門的種類為最多。浮游藻類浮游藻類一方面處于水生態(tài)系統(tǒng)食物鏈底端,是水生態(tài)系統(tǒng)初級生產(chǎn)的重要貢獻者,對水生態(tài)系統(tǒng)中的其他生物產(chǎn)生重要影響;另一方面其種類組成和數(shù)量變化對水生態(tài)系統(tǒng)的理化指標(biāo)敏感,是水生態(tài)系統(tǒng)健康與否的重要生物指示指標(biāo)之一。研宄并揭示浮游藻類群落的特征及其對生境變化的響應(yīng),對于水生態(tài)系統(tǒng)保護、水生態(tài)系統(tǒng)健康評估以及形成水生態(tài)系統(tǒng)的生物監(jiān)測技術(shù)等,均具有重要的理論和實踐意義。2國外有關(guān)研宄進展河流生態(tài)系統(tǒng),因其屮的水常呈流動狀態(tài),與靜水生態(tài)系統(tǒng)有很多不同。近一個世紀(jì)以來,有關(guān)河流生態(tài)系
4、統(tǒng)中浮游藻類的種類組成與生態(tài)特征、各種浮游藻類的來源及其影響因素等,一直受到很多學(xué)者的關(guān)注[1]。由于河水具有流動性,大型河流的流域面積廣闊,流經(jīng)地區(qū)的自然環(huán)境和社會經(jīng)濟條件多種多樣,因此,浮游藻類在大型河流中對生境的響應(yīng)比在湖泊中表現(xiàn)得更為a雜多樣[21。2.1浮游藻類與河流生境關(guān)系早期的研究發(fā)現(xiàn),大河干流中的藻類既有外源種類,也有土著種類。盡管大型河流中藻類的種類組成與湖泊相比穩(wěn)定性較差,但是通常認(rèn)為硅藻和綠藻是溫帶大型河流中的常見類群,其屮綠藻的優(yōu)勢在夏季更加明顯。河流中浮游藻類的生物量和種類組成,受河流形態(tài)、水文、光照以及水流搬運和輸移
5、泥沙數(shù)U:、藻類繁殖速率等作用的綜合影響,具有明顯的空間異質(zhì)性[3]。有觀點認(rèn)為,在人類直接影響較弱的區(qū)域,大河中的浮游藻類特征受河流物理因素影響顯著,河流形態(tài)、河流深度、河水透明度以及河水受到岸邊地形、植被遮蔽的程度等,都直接影響著河流中的光照條件,而浮游藻類,特別是那些具有快速生長特性的種類,對光照條件響應(yīng)敏感。研究表明,浮游藻類種類組成與數(shù)量不僅受與天氣相關(guān)的流量波動影響,而且受河流屮以藻類為食的其?他生物的影響。大型河流浮游藻類的特征,除去受河流ft然生境的影響之外,更多地會受到人類活動的影響以及河流上下游關(guān)系作川的影響。Gossela
6、in等提出,人類開發(fā)歷史的長短既對大河中浮游藻類直接產(chǎn)生影響,也通過影響其他生物類群而對藻類植物產(chǎn)生間接影響[41。研究發(fā)現(xiàn)水壩、運河和渠道建設(shè)等引起的水溫以及河水流量變化,極有可能是影響浮游藻類群落特征的最重要因素。由于河水的流動性,還會導(dǎo)致下游段河流浮游藻類的特征呈現(xiàn)出上游河段人類活動影響的結(jié)果。除以上影響因素之外,浮游藻類的特征也還受一些其他因素的影響。有研究表明,如果河水中懸浮物的沉降速度降低,將導(dǎo)致水體光照條件的惡化,在這種情況下即使是其他水體條件均有利于浮游藻類的生存,浮游藻類的生物量也是仍然可能下降。此外,外來物種的入侵也被證實是
7、導(dǎo)致浮游藻類種類和生物量變化的因素之一。為了更好地認(rèn)識浮游藻類與生境的關(guān)系,近年來有學(xué)者開始探討對浮游藻類群落重新分類的可能性。Reynolds等系統(tǒng)總結(jié)了己有研宂結(jié)果,探討了以浮游藻類形態(tài)特征及其對生境的響應(yīng)關(guān)系為基礎(chǔ),提出了一個由29個功能組構(gòu)成的功能性分類系統(tǒng)。之后,該分類系統(tǒng)被進-步補充為由41個功能組組成。此后,浮游藻類功能群分類很快受到許多學(xué)者的肯定,并已在人類活動對歐洲人型河流的影響評估屮獲得應(yīng)用N。2.2河流中N、P含量與浮游藻類關(guān)系通常認(rèn)為浮游藻類的種類組成和數(shù)量特征與水體中N、P含量關(guān)系密切,就湖泊水體而言這一結(jié)論已被廣泛認(rèn)
8、可。然而,河流中浮游藻類與N、P含量的關(guān)系則相對復(fù)雜。Friedrich等通過對浮游藻類的研究,得出了有關(guān)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展引起浮游藻類變化的結(jié)論,認(rèn)為養(yǎng)殖活