基本信息
- 项目名称：
- 南水北调东线南四湖大型底栖动物群落的演替规律和机制研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 南四湖是我国著名的大型浅水湖泊，亦是南水北调东线工程的主要调蓄枢纽。由于人类活动干扰的不断加重以及湖泊开发利用方式的不断深入，水生生物资源破坏和生态环境恶化已成为制约南四湖区域经济可持续发展的主要瓶颈之一。本研究拟通过研究及揭示南四湖大型底栖动物群落的演替规律和机制，为南四湖水生生物资源和生态系统的修复及监测调水对水生生物的影响提供依据。
- 详细介绍：
- 2010 年对南四湖大型底栖动物的群落结构进行了调查，并通过与1983 年的调查数据相比，分析了南四湖大型底栖动物的群落演替规律。结果表明，共鉴定大型底栖动物73 种。其中寡毛类8 种，软体动物32 种，水生昆虫27 种，其它动物6 种。定量分析表明，南四湖底栖动物的密度为1114 ind⁄m2，生物量为98.12 g⁄m2，各湖区底栖动物的现存量以及各类群在现存量中所占的比例差别明显。南四湖的优势种为粗腹摇蚊属一种、红裸须、铜锈环棱螺、长角涵螺，各湖区的优势种类存在明显差别。与1983 年的调查结果相比，南四湖大型底栖动物的物种组成发生了显著变化，其原因主要是水体污染、围湖造田、过度渔业等人为干扰。此外，我们还将此次对南四湖的调查结果与太湖、鄱阳湖和抚仙湖近几年的调查结果进行了比较。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 针对南四湖水生生物资源破坏和生态系统退化问题，本研究拟通过对南四湖进行野外实际调查，分析南四湖大型底栖动物的群落结构特征及关键影响因子，同时结合历史资料，揭示南四湖大型底栖动物群落的演替规律和机制，为南四湖水生生物资源和生态系统的修复及监测调水对水生生物的影响提供依据。
科学性、先进性及独特之处
- 通过对南四湖大型底栖动物的调查，研究其群落结构及其与环境因子的关系，并通过与历史资料对比，探讨其演替规律和机制。项目完成后，将阐明南四湖大型底栖动物的群落结构特征和近二十年来演替过程，揭示影响大型底栖动物群落演替的关键因素和演替机制，为南四湖水生生物资源保护和生态修复以及监测调水工程对南四湖生态系统的影响提供背景资料。
应用价值和现实意义
- 针对南四湖水生生物多样性降低、湿地生态系统退化、湖区污染等问题，结合正在规划实施的南水北调东线工程，通过对湖泊大型底栖动物群落结构和演替规律的研究，揭示影响南四湖大型底栖动物群落演替的关键因素和演替机制，为南四湖生物多样性保护和生态修复及监测调水工程对生态系统的影响提供依据。
学术论文摘要
- [1] 陈其羽，梁彦龄，吴天惠。武汉东湖底栖动物群落结构和动态 的研究。水生生物学集刊，1980，7(1): 41-56。 [2] 龚志军，谢平，唐汇娟，王士达。水体富营养化对大型底栖动 物群落结构及多样性的影响。水生生物学报，2001，25(3): 210-216。 [3] 梁彦龄，刘伙泉。草型湖泊资源，环境与渔业生态学管理 （一）。北京：科学出版社。1995。 [4] 梁彦龄，王洪铸。第十章底栖动物。载：刘建康主编，高级 水生生物学。北京：科学出版社。1999。 [5] Chandler, J. R. Applying a new score system of zoobenthos for assessing water quality. Water Pollution Control, 1970, 69: 415-421.等
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 共鉴定大型底栖动物73 种。其中寡毛类8 种，软体动物32种，水生昆虫27 种，其它动物6 种。分析表明，南四湖底栖动物的密度为1114 ind⁄m2，生物量为98.12 g⁄m2。
参考文献
- 底栖动物的采集使用1/16 m2 的彼得生式采泥器，泥样经60目/英寸的铜筛筛洗后在解剖盘中将标本捡出，用10%福尔马林固定后在实验室进行鉴定、计数和称重。使用STATISTICA 6.0 软件以及电子表格中的函数检验功能等，对所测得的数据进行处理与比较。功能摄食类群的划分主要参考有关资料（Morse et al., 1994;梁彦龄和王洪铸，1999）。如果某动物有几种可能的归属，则均分到相关类群；如无资料，则解剖分析其食性。
同类课题研究水平概述
- 底栖动物很早就被美国、英国、加拿大和澳大利亚等国家的环保部门广泛应用于水质环境监测和评价。国外发展了大量模型来根据环境参数预测底栖动物群落结构，如英国牛津大学淡水生态学研究所从20 世纪90 年代就曾试图利用RIVPACS 无脊椎动物预测与生物监测系统软件包，通过输入较少的环境变量来预测底栖动物群落结构。Richards 等也强调了河段尺度上的水沙变量对底栖动物群落 特征有非常强的预测性，他们的工作充分论证了环境变量和底栖动物群落结构之间存在很强的耦合关系。水环境质量的变化对生物群落的影响是多方面的。在英国和澳大利亚等国，则主要通过多变量法（Multivariate method）建立的预测模型进行评价， 目前使用的两个主要预测模型是英国的BEAST 模型（ Benthic Assessment of SedimenT ） 和澳大利亚的AusRivAS 模型（ AUStralian RIVer Assessnent Scheme）。 我国大陆自20 世纪70 年代末开始应用大型底栖无脊椎动物对黄河干流、京津地区河流、安徽丰溪河、洞庭湖和东湖等的水质进行生物评价。河床底质、水质、水流条件、植物生长状况及河流地貌特征（如坡降和河型）等环境条件均对底栖动物群落结构影响很大。特定的生物环境变量组合对应特定的底栖动物群落结构，进而指示特定的生物学特征和生态学特征。国内对湖泊大型底栖动物群落 的研究内容涉及群落结构、生物多样性、环境评价、生产力和能量流动（陈其羽等，1980；梁彦龄和刘伙泉，1995；龚志军等，2001；马陶武等，2008）等，为研究湖泊生态系统长期演变规律积累了丰富资料。但国内湖泊大型底栖动物的研 究区域主要集中在长江中下游浅水湖泊（吴天惠，1989；谢志才等，2007）。 有关南四湖大型底栖动物的研究工作较为薄弱。上世纪五十年代，山东大学鱼类学教研组（1960）对南四湖大型底栖动物进行了初步的调查，但并没有详细研究其群落结构以及各类群的分布特征等。上世纪八十年代，山东省济宁市科委组织对南四湖水生生物资源进行了系统的调查（南四湖自然资源调查组，1987），在其后南四湖的资源利用和生态环境保护中发挥了十分重要的指导作用，是至今 南四湖水生生物资源主要的参考资料（孙娟等，2002；张祖陆等，2007）。
