城市濕地水生植物對附生輪蟲多樣性的影響

梁迪文,劉 璐,黃春榮,葉 蓁,孫雙雙,許 睿,楊宇峰,董家華,梁明易,鐘志強*

城市濕地水生植物對附生輪蟲多樣性的影響

梁迪文1,劉 璐2,黃春榮1,葉 蓁1,孫雙雙1,許 睿1,楊宇峰2,董家華1,梁明易1,鐘志強1*

(1.生態環境部華南環境科學研究所,國家環境保護城市生態環境模擬與保護重點實驗室,廣東 廣州 510530；2.暨南大學生態系,廣東 廣州 510632)

于2021年6～10月對海珠濕地連通水系水區及三類水生植物體表附生的輪蟲群落結構開展研究,分析水生植物附生輪蟲多樣性及群落動態特征.研究期間共記錄輪蟲70種,其中水生植物水區最多,記錄47種.水生植物均有大量輪蟲附生,變化范圍在108～5826ind./gdw之間,且附生輪蟲豐度呈現沉水植物>浮葉植物>挺水植物的變化趨勢.水生植物附生群落、無植物水區和水生植物栽培區3種生境輪蟲群落物種組成差異明顯.水生植物附生群落中游動能力較弱的腔輪蟲、鏡輪蟲、鞍甲輪蟲等敏感類群占據優勢,而無水生植物區和水生植物水區群落中以游泳能力較強的多肢輪屬、龜紋輪屬和臂尾輪屬等耐污類群占據優勢.3類型水生植物附生輪蟲群落Shannon-Weiner多樣性指數與Pielou’s均勻性指數均顯著高于無植物栽培水區(<0.05).3類水生植物均為輪蟲提供了生境支持,有效提高城市濕地生態系統生物多樣性.

生物多樣性；群落結構；浮游動物；城市生態；生態修復

輪蟲是水生態系統食物網的重要組成部分,作為魚類幼苗的開口餌料,連接著初級生產者與次級消費者,是傳統食物網和微型食物網鏈接的關鍵環節,在生態系統物質循環和能量流動過程中擔當承上啟下的重要角色[1-2].由于其分類群特征與多樣性變化能對環境惡化做出快速響應,已被廣泛作為水生態系統健康評價的指示性生物[3].

大型水生植物可增氧固碳,有效吸收水體中的氮、磷等營養鹽及重金屬,減輕水體富營養化程度,改善水質[4-6].植物栽培還可提高淺水湖泊中浮游輪蟲多樣性,水生植物區輪蟲群落結構生物多樣性要高于無水生植物區[7-8].一方面,水生植物的存在會為輪蟲等小型浮游生物提供更多棲息地和育幼場所,在一定程度上增加了水區輪蟲物種多樣性[9].另一方面水生植物改變了水質狀況從而影響水區輪蟲群落結構[7].

目前關于濕地水生植物輪蟲群落結構特征及其影響因素研究主要集中在溫帶,而亞熱帶濕地仍缺乏系統的研究[7-9,10-12].溫帶不同濕地研究中發現,挺水植物、浮葉植物、沉水植物覆蓋水區其浮游輪蟲物種組成有明顯差異[8,10],浮葉植物水區對岸棲型鏡輪屬支持度較高,沉水植物區對浮游類三肢輪屬、疣毛輪屬支持度較高[8].金魚藻屬、輪藻屬等沉水植物對溫帶濕地水區輪蟲生物多樣性支持度往往較香蒲屬、蘆葦等挺水植物高[10].

以往濕地大型水生植物對輪蟲多樣性及群落變化影響研究大多集中在水區浮游類群上,關于附生于水生植物上的輪蟲群落特征研究較少.由于附生群落同樣受到水環境影響,相同類型植物在不同濕地下其附生生物豐度存在明顯差異[13].氣候帶、水文連通性等對輪蟲等浮游動物群落結構異質性的影響往往較生境變化影響更強[14-15].因此,亞熱帶濕地連通水系中不同水生植物附生輪蟲多樣性及群落變化研究具有其必要性.

廣州海珠濕地位于大灣區核心城市廣州市中心,占地面積1100hm2,是全國特大城市中心區最具代表性的亞熱帶國家濕地公園.海珠濕地已記錄水生植物約63種[16],其豐富的水生植物資源為水生植物附生輪蟲群落特征研究提供了天然的受試場所.本研究擬識別濕地連通水系中不同類型水生植物附生輪蟲多樣性及群落動態特征,以期為生態修復中水生植物種植規劃和亞熱帶城市濕地生物多樣性保護提供科學支撐.

1 材料與方法

1.1 研究區域概況與采樣點設置

本研究于2021年6-10月濕地大型水生植物生長期間,開展每月一次的采樣調查.選取海珠濕地一期優勢沉水植物苦草(sp.)、優勢浮葉植物睡蓮(sp.)和優勢挺水植物再力花()進行水生植物附生輪蟲群落研究.在海珠濕地一期連通水系中設置采樣點共10個,其中無水生植物水區設置采樣點2個(Non-M1、Non-M2),水生植物水區中設置2個(M1、M2),水生植物區苦草(Val1、Val2)、睡蓮(Nym1、Nym2)、再力花(Tha1、Tha2)生境各設置2個采樣點,分別采集無水生植物區水體輪蟲和甲殼類樣品、水生植物區水體輪蟲和甲殼類樣品和水生植物附生輪蟲和甲殼類樣品(圖1).

圖1 海珠濕地連通水體采樣點站位

Val: 苦草; Nym: 睡蓮; Tha: 再力花; M: 水生植物水區; Non-M: 無水生植物水區

審圖號:GS(2019)3266號

1.2 樣品采集與分析

1.2.1 水生植物附生輪蟲樣品采集 使用高枝剪采集3類典型水生植物,置于裝有1L蒸餾水的2L量杯中進行現場洗脫.使用小枝剪剪下挺水植物浸沒于水下的植物部分洗脫,浮葉植物和沉水植物全部置于量杯中洗脫.定性樣品:于裝有1L蒸餾水的2L量杯中加入單種水生植物,將樣品置于量杯中浸泡、攪拌洗脫后,該水樣于30mm孔徑篩網進行過濾,收集于50mL離心管中,回到實驗室后顯微鏡下觀察進行物種鑒定.定量樣品:通過排水法確定植物體積,取體積約40mL的水生植物進行植物附生輪蟲定量樣品收集.植物在量杯中經浸泡、攪拌洗脫后,該水樣于30mm孔徑篩網進行過濾,收集于50mL離心管中,加入2%魯哥試劑現場固定.每個采樣點采集2份平行樣.

1.2.2 水區輪蟲樣品采集與分析 使用采水器采集水區表中底層水樣于桶內混合,采用30mm孔徑篩網過濾濃縮10L混合水樣后,于50mL離心管保存,加入2%魯哥試劑現場固定.依據Koste(1978)分類系統以及中國動物志[17-19]進行物種鑒定.

定量樣品搖勻后隨機取1mL于計數框,在顯微鏡下進行全片計數.每個樣品計數2片取平均值,每片計數誤差不超過20%.水區輪蟲豐度最后轉換為ind./L,水生植物附生輪蟲豐度最后轉換為ind./ gdw[13].

1.2.3 環境因子參數測定 水區環境物理因子測定:使用YSI-plus水質分析儀(美國)現場測定并記錄水溫(Temp)、水深(Depth)、溶氧(DO)和pH值;使用薩氏盤測定水體透明度(SD).化學因子:在各采樣點采集水樣,實驗室內按《國家地表水環境質量標準GB3838-2002》[20]測定總氮(TN)、氨氮(NH4-N)、總磷(TP)濃度、化學需氧量(CODMn),使用丙酮分光光度法測定葉綠素(Chl-)濃度.

植物生物量測定:使用排水法測量記錄植物體積,現場浸泡洗脫附生輪蟲后,植物樣品使用密封袋封裝.帶回實驗室后將封口袋內植物晾干至無水珠下滴,放入燒杯中稱量其濕重.以鋁箔紙封蓋燒杯口,隨后置于烘箱60℃中烘干24h以上,直至干重沒有出現變化,測定植物干重,計算植物含水率.

1.2 數據處理與分析

為了減少離群值對模型擬合效果的影響,對物種豐富度數據集進行log(n+1)對數轉換標準化.使用PRIMER 5進行輪蟲群落結構分析.

a多樣性:采用Margalef物種豐富度指數()、Simpson多樣性指數()、Shannon-Weiner多樣性指數()和Pielou’s均勻度指數()評估水體中輪蟲群落多樣性.

式中:為種類數;n為某物種個數;為樣品中所有種類總個數.

物種優勢度使用McNaughton優勢度公式()進行計算:

式中:n為第種的個數;f為第種的出現頻率;為所有種類出現的總個數.

b多樣性:基于Bray-Curtis距離進行β群落多樣性分析,包括非度量多維尺度量分析(NMDS)和組間相似性分析(ANOSIM).NMDS屬于非約束性排序,反映輪蟲群落在生態系統中的聚集趨勢,而ANOSIM用于檢查組間差異的顯著程度;>0.75意味著相差很大;>0.5表示中等差異,>0.25表示差異較小.

以Chl-為基準,TN、TP、SD和CODMn相關加權營養狀態綜合指數(TLIc)評價水體營養狀態:

式中:W代表第種參數的營養狀態指數的權重;r代表第個參數(Chl-, 1; TP, 0.84; TN, 0.82; SD, ?0.83; CODMn, 0.83)與Chl-之間的相關系數;代表參與的指標數目.營養狀態分級為:TLIc(Σ)<30時為貧營養;30￡TLI(Σ)￡50時為中營養;TLIc(Σ)>50時為富營養;5070時為重度富營養[21].

使用Origin2016軟件進行作圖.使用SPSS軟件進行顯著性分析,對符合正態分布的數據采用t檢驗或單因素方差分析(ANOVA);對不符合正態分布的數據進行非參數檢驗Mann-Whitney或Kruskal- Wallis分析.

2 結果與分析

2.1 環境因子特征

表1 五種不同生境理化環境因子平均值(平均值±標準差)

續表1

注:同行不同字母表示不同水體理化指標之間差異顯著(<0.05;Kruskal-Wallis檢驗); NA表示無數.

調查期間平均水溫變化范圍在24～33℃.各生境環境因子隨月份變化波動較小,而不同生境差異較明顯(表1).三類大型水生植物旁和水生植物種植水區富營養化相關參數Chl-、TP、TN和TLIc均顯著低于無水生植物水區(<0.05).根據營養狀態綜合指數標準,水生植物水區處于中營養水平而無水生植物種植水區處于輕度富營養水平.

2.2 不同生境輪蟲種類組成

調查期間在海珠濕地一期連通水系中共檢出輪蟲70種(屬),其中苦草附生43種,睡蓮附生50種,再力花附生40種,水生植物水區47種,無水生植物水區43種(表2).五類生境中共有種類18種,苦草附生生境和無水生植物水區生境獨有種類最多(4種),其次為睡蓮附生生境(3種)、再力花附生生境(2種)和水生植物水區(2種)(圖2).無水生植物水區獨有種為耐污類群:可變臂尾輪蟲()、尾突臂尾輪蟲()和敏感類群:史氏腔輪蟲()、尖頭異尾輪蟲();而植物附生獨有種類皆為瓷甲異尾輪蟲()、冠飾異尾輪蟲()、尖棘腔輪蟲()、唇形葉輪蟲()、盤鏡輪蟲()等敏感類群.

圖2 五類不同生境獨有和共有物種組成Venn圖

苦草=10;睡蓮=10;再力花=10;水生植物水區=10;無水生植物水區=10

表2 五類不同生境輪蟲種類名錄

續表2

續表2

注:+表示在該站位有出現.

圖3 五類不同生境浮游動物各類群平均相對豐度

苦草=10;睡蓮=10;再力花=10;水生植物水區=10;無水生植物水區=10

不同生境下浮游動物優勢類群組成差異明顯.枝角類和橈足類中大型浮游動物在水生植物水區和無水生植物水區中占比較高,平均相對豐度分別為45%和21%;而在苦草、睡蓮、再力花附生類群中占比較低,平均相對豐度僅分別為10%、12%和9%.小型浮游動物輪蟲在植物附生類群中占比較高,達到88%或以上(圖3a).三類大型水生植物附生輪蟲優勢類群為腔輪屬(=0.489)、鞍甲輪屬(=0.131)和異尾輪屬(=0.026);水生植物水區優勢類群為龜甲輪屬(=0.315)、多肢輪屬(=0.208)、腔輪屬(=0.125)、鞍甲輪屬(=0.040)和異尾輪屬(=0.039);無水生植物水區優勢類群為臂尾輪屬(=0.348)、多肢輪屬(=0.294)、異尾輪屬(=0.053)和龜甲輪屬(=0.029)(圖3b).

2.3 不同生境輪蟲總豐度變化

水生植物水區和無水生植物水區輪蟲豐度變化范圍分別在191～572ind./L和35～440ind./L之間;大型水生植物附生的輪蟲豐度變化范圍在108～5826ind./ gdw(個/每克植物干重)之間(圖4).三類典型水生植物中,沉水植物苦草附生輪蟲平均豐度達(3098±1317)ind./gdw,顯著高于浮葉植物睡蓮(713±428)ind./gdw和挺水植物再力花(364±219)ind./gdw附生的輪蟲平均豐度(<0.05).水生植物種植水區輪蟲平均總豐度為(205±134)ind./L,也顯著高于無水生植物種植水區(121±134)ind./L;<0.05.

2.4 不同生境輪蟲群落結構與多樣性特征

NMDS分析顯示,植物附生輪蟲群落、水生植物區、無水生植物水區生境群落分化顯著,而不同類型水生植物附生輪蟲群落差異不明顯,植物附生輪蟲類群呈現季節變化明顯(圖5a).水生植物區和無水生植物區群落樣本集中在第一和第四象限且呈現明顯生境分化趨勢,三類大型水生植物附生群落樣本聚集在第二和第三象限且呈現生境混合趨勢.

苦草=10;睡蓮=10;再力花=10;水生植物水區=10;無水生植物水區=10

ANOSIM結果表明,五類不同生境輪蟲群落結構差異顯著,且組間差異大于組內差異(Global= 0.65,<0.01).其中,苦草附生群落與無水生植物區群落之間差異最大(=1,<0.01),睡蓮、再力花附生輪蟲群落與水區輪蟲群落差異也較大(均大于0.75,<0.01).苦草、睡蓮、再力花附生輪蟲群落之間相似度較高(均小于0.2,>0.05).

以群落結構差異最大的苦草附生群落與無水生植物區群落為例,差異貢獻率分析顯示,兩種生境之間群落結構差異主要是由優勢物種組成差異造成.貢獻率較高的耐污種類廣布多肢輪蟲、萼花臂尾輪蟲、角突臂尾輪蟲在無水生植物區平均豐度要高于苦草生境,而寡污染指示種(敏感種類)尖趾腔輪蟲、尖角腔輪蟲、盤狀鞍甲輪蟲等在苦草生境中要高于無水生植物區(圖5b).

苦草、睡蓮和再力花附生輪蟲群落Pielou’s均勻度指數分別為(0.84±0.05)、(0.80±0.67)和(0.86±0.55),均顯著高于水生植物水區(0.55±0.12)和無水生植物水區群落(0.70±0.08) (<0.05).三類典型水生植物附生輪蟲群落Shannon-Weiner多樣性指數分別為(2.44±0.15)、(2.27±0.37)和(2.36±0.22),均顯著高于水生植物水區(1.63±0.40)和無水生植物水區群落(0.76±0.13)(<0.05).此外,苦草(0.88±0.03)和再力花(0.87±0.03)附生群落Simpson多樣性指數也顯著高于水生植物水區(0.65±0.15)和無水生植物水區群落(0.76±0.13) (<0.05)(圖6).

圖5 五類不同生境輪蟲群落結構差異特征

苦草N=10;睡蓮N=10;再力花N=10;水生植物水區N=10;無水生植物水區N=10

圖6 五類不同生境輪蟲群落a多樣性指數

苦草=10;睡蓮=10;再力花=10;水生植物水區=10;無水生植物水區=10; Kruskal-Wallis檢驗

2.5 附生輪蟲與生境環境因子關系

植物附生輪蟲總豐度與周圍環境Temp、pH值、CODMn和NH4-N非生物因素呈顯著負相關,與水生植物含水率、植物附著橈足類、枝角類豐度呈顯著正相關(表3).逐次回歸分析得出:植物附生輪蟲總豐度=0.644+0.635植物含水率**-0.331水溫*(Adjust2=0.49,<0.01).表明植物屬性和水溫是影響植物附生輪蟲豐度的主要因素.連通水系輪蟲群落結構多樣性與均勻性指數均呈現與Dep、Chl-、CODMn、TP、TLIc指數呈顯著負相關關系(<0.05).

表3 輪蟲群落特征與環境因子的Pearson相關性分析

注:*表示<0.05; **表示<0.01.

3 討論

3.1 水生植物對附生輪蟲群落的生境支持作用

“下行效應”是影響輪蟲等浮游動物群落結構變化的重要因素之一[22],當水環境中橈足類和枝角類等中大型浮游動物較多時,小型浮游動物輪蟲會受到中大型浮游動物競爭和捕食壓力[23].本研究結果發現植物附生輪蟲豐度與附著的大型浮游動物枝角類和橈足類豐度呈顯著正相關關系,表明水生植物對大型和小型浮游動物作用一致.此外,大型水生植物附生浮游動物群落中輪蟲相對豐度達到88%以上,遠高于其在水生植物水區和無水生植物水區中的比例,表明水生植物對小型浮游動物支持作用更明顯.水生植物葉片以及莖稈為小型浮游動物輪蟲提供避難所,以躲避大型捕食者[24].

水生植物對輪蟲不同類群生境支持作用存在差異,其主要為岸棲型輪蟲提供附生平臺[11].本研究發現三類大型水生植物附生輪蟲主要類群為腔輪屬、鞍甲輪屬、晶囊輪屬、疣毛輪屬和鏡輪屬類群.腔輪屬、鞍甲輪屬、鏡輪屬和蛭態亞綱等岸棲型輪蟲由于其移動能力較弱,在植物庇護下更容易躲避捕食者,而龜甲輪屬、多肢輪屬、臂尾輪屬等由于移動能力強且進化出一系列反捕食策略更能適應開闊水域的生活[25].

腔輪屬、鞍甲輪屬等附生型物種需要諸如水下莖或葉表面基質進行附著,并且由于它們的體積小活動度低,這使得它們被捕食者發現幾率降低,在植物生境中成為優勢類群[26].此外,大型水生植物密度高時,復雜葉莖分布會干擾魚類和大型浮游動物的游泳和捕食行為[27].因此,大型水生植物為游泳能力弱的腔輪屬、鞍甲輪屬、鏡輪屬輪蟲甚至也為多肢輪屬、臂尾輪屬等逃逸能力強的浮游類群提供躲避捕食者的天然庇護場所[10].

本研究發現,連通水體中不同類型水生植物輪蟲附著群落差異不顯著.雖然三類水生植物均記錄有個別獨有物種,但物種組成尤其是優勢種組成較為一致.在河湖連通水系中,水文連通程度在調節浮游動物群落組成方面比生境類型更為重要[15, 28-29].水體連通程度高時,水環境變化較為一致[28],當水體連通性較低時,水溫、鹽度和氮、磷營養鹽含量等理化因子則是其群落結構的主要影響因素[15].

非連通濕地中,挺水植物、浮葉植物、沉水植物覆蓋水區浮游輪蟲物種組成有明顯差異[8, 11].浮葉植物水區對岸棲型鏡輪屬支持度較高;沉水植物區對浮游類三肢輪屬、疣毛輪屬支持度較高,但部分岸棲型如狹甲輪屬、棘管輪屬、異尾輪屬等則與植物的干重關系大于植物形態特征[10].因此,非連通水體中附生輪蟲種類組成受植物類型影響較大,更大可能是與不同水體的植物所在水環境差異有關.

3.2 不同類型水生植物對附生輪蟲豐度影響

不同類型水生植物附生輪蟲豐度有顯著差異.本研究結果顯示沉水植物苦草附生輪蟲平均豐度(3098±1317)ind./gdw顯著高于浮葉植物睡蓮(713±428)ind./gdw和挺水植物再力花(364±219)ind./ gdw,且附生豐度呈現苦草>睡蓮>再力花的變化趨勢.植物附生輪蟲豐度會因所處濕地氣候環境不同而有所差別,但總體以浮葉植物和沉水植物豐度最高.溫帶濕地研究中發現沉水植物金魚藻上附生輪蟲平均豐度最高,達(2784±784)ind./gdw;其次為浮葉植物槐葉萍,達(2547±917)ind./gdw挺水植物蘆葦最低僅為101ind./gdw[13].植物附生輪蟲豐度在溫帶和亞熱帶濕地的結果均呈現沉水植物>浮葉植物>挺水植物的變化趨勢.沉水植物金魚藻與苦草的附生輪蟲豐度較為接近,附生輪蟲傾向于附生在沉水植物和浮葉植物上,可能與它們單位質量下在水中的表面積大有關[30].相同質量的植物下,苦草、金魚藻和睡蓮等植物葉片更薄,可為輪蟲提供更多的附著空間;而挺水植物莖稈往往為圓柱狀,相同質量下其可供輪蟲等浮游動物附著的表面積相對浮葉植物和沉水植物較少.等水生植物質量下,沉水植物可提供更多的附生輪蟲生物豐度.

在溫帶濕地中,當水生植物數量增加時,記錄的物種數量增加,附生輪蟲b-多樣性也會明顯增加,當植物種類和數量增加到一定程度時,生境空間和異質性已充足,b多樣性曲線趨于收斂[13].本研究也發現3種類型水生植物中均記錄有獨有物種,表明植物混搭在一定空間內提供更多的微生境,吸引更多物種常駐,增加了區域生物多樣性.

不同生境下,輪蟲群落結構的關鍵因子有差異.在湖泊中,氮和磷營養鹽往往是輪蟲群落結構差異與多樣性指數變化的驅動因子[31-32],但水庫河流連通水體研究中發現,物理因子和水文條件反而是影響輪蟲群落變異和多樣性的主要因素[33].本研究提出水生植物存在與否是影響濕地生境輪蟲群落結構的關鍵因素.因為在無水生植物的湖泊河流中,輪蟲豐度隨氨氮和CODMn含量升高而增加[34],但本研究發現存在水生植物的連通水系中,植物附生輪蟲豐度與CODMn、氨氮含量呈顯著負相關關系.溫帶地區水生植物覆蓋的沿岸生境也發現蛭態輪蟲和岸棲型輪蟲豐度與水體營養鹽呈負相關關系[35],表明水生植物的存在可能改變了輪蟲豐度的關鍵影響因素.

此外,環境因子和植物附生輪蟲豐度關系分析表明其豐度主要受周圍環境水溫和水生植物屬性(附生基質類型)影響.單位體積下,含水率較高的沉水植物苦草干重和濕重要低于睡蓮和再力花莖稈,其較高的表面積可為輪蟲提供更多的附生基質.沉水植物表面粗糙,比浮葉植物富集更多懸浮顆粒物,更易于輪蟲附生[36].

3.3 水生植物栽培對維持濕地水生態健康作用

本研究發現大型水生植物附生輪蟲群落多樣性顯著高于無水生植物水區和水生植物水區群落多樣性,植物附生群落種類組成更為均勻,但是不同類型植物附生群落的a多樣性無顯著差異.不同的植物混搭造成水區微生境異質性增加從而使沿岸生境浮游生物多樣性增加[10].在亞熱帶湖泊中,中營養狀態下輪蟲物種多樣性較高,而在極端貧營養和極度富營養狀態下,群落結構趨于簡單,物種多樣性降低[37].但在有水生植物種植的水區中,富營養化池塘輪蟲a多樣性顯著高于其他營養狀態水體[35].大型水生植物可減輕周圍水區環境富營養化狀態,另一方面為中營養和岸棲型輪蟲提供附生基質,使富營養和貧營養狀態下依然保持水區較高的生物多樣性.沉水植物存在通過增加水體沿岸型(岸棲型)輪蟲比例和中營養指示種數量,減少富營養指示種數量,增加群落b多樣性,從而提升水生態健康水平[8].

在大型水生植物水區中,即使葉綠素含量下降2～3倍,但浮游動物生物量并沒有下降,岸棲型枝角類數量反而有所增加[12].本研究同樣發現,水生植物水區葉綠素含量顯著低于無水生植物水區,但水生植物水區輪蟲總豐度顯著高于無水生植物水區.大型水生植物-周叢藻類復合體為浮游細菌和輪蟲提供碳補貼,可增強浮游食物網的級聯效應,從而維持水生植物水區占主導的清澈水體中食物網穩定性[36].浮游細菌和大型水生植物碎屑是輪蟲的潛在食物來源,附生細菌群落和植物碎屑顆粒相結合,更容易被輪蟲等濾食性浮游動物獲取[12,35],以顆粒有機碳和可溶性有機碳形式為浮游食物網提供碳補貼途徑[36].大型水生植物可能通過為輪蟲提供食物資源補貼的方式維持中低營養水體輪蟲生物多樣性.

4 結論

4.1 本研究期間記錄大型水生植物附著輪蟲多達43種.水生植物對輪蟲群落具有生境支持作用,尤其利于游泳能力弱的岸棲類群躲避捕食者.

4.2 3類典型水生植物均有大量輪蟲附生,附生輪蟲豐度變化在108～5826ind./gdw之間,且呈現沉水植物>浮葉植物>挺水植物的變化趨勢.沉水植物在城市濕地連通水系中,對維持輪蟲生物豐度作用更明顯.

4.3 大型水生植物附生輪蟲豐度與CODMn、氨氮含量呈顯著負相關.在中低營養水體中,水生植物通過提供食物資源補貼的方式維持輪蟲生物多樣性和食物網健康.

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致謝：本實驗依托粵港澳大灣區城市群生態觀測研究站網平臺開展,在此表示感謝.

Effects of macrophytes on epiphytic rotifer species diversity in urban wetlands.

LIANG Di-wen1, LIU Lu2, HUANG Chun-rong1, YE Zhen1, SUN Shuang-shuang1, XU Rui1, YANG Yu-feng2, DONG Jia-hua1, LIANG Ming-yi1, ZHONG Zhi-qiang1*

(1.State Environmental Protection Key Laboratory of Urban Ecological Environment Simulation and Protection, South China Institute of Environmental Sciences, Ministry of Ecology and Environment of the People’s Republic of China, Guangzhou 510530, China；2.Department of Ecology, Jinan University, Guangzhou 510632, China)., 2023,43(1)：255～265

This study investigated the community structure of rotifers living epiphytically on three types of macrophytes and in the pelagic zone within the connected water system of Haizhu National Wetland Park from June to October, 2021. The rotifer species diversity and the community dynamics of epiphytic rotifers on macrophytes were analysed. A total of 70 rotifer species were recorded during the study period.The highest number of taxa occurred in macrophyte zone (47). Abundant rotifers were attached to the surface of macrophytes, ranging from 108 to 5826 ind./gdw. The abundance of epiphytic rotifers decreased in the trend: submerged plants > floating leaf plants > emergent plants. The rotifer communities were significantly different among the non-macrophyte zone, the macrophyte zone and the three types of macrophytes. The surface of macrophytes were dominated by sensitive genera with weak swimming ability, such as,and. While macrophyte zone and non-macrophyte zone communities were dominated by genera with strong swimming ability such asas well as pollution-tolerant genera such asand. In addition, the Shannon-Weiner diversity index and the Pielou’s evenness index of the three macrophyte epiphytic rotifer communities were significantly higher than those in the non-macrophyte zone (<0.05). All three types of the macrophytes provide habitat support for rotifers and effectively improve the biodiversity in urban wetland ecosystem.

biodiversity；community structure；zooplankton；urban ecosystem；ecological restoration

X173

A

1000-6923(2023)01-0255-11

梁迪文(1990-),男,廣東肇慶人,助理研究員,博士,主要從事城市水生態學研究.發表論文10余篇.

2022-06-10

中央級公益性科研院所基本科研業務專項(PM-zx703- 202207-267和PM-zx421-202204-161);廣州市科技計劃項目(202201010592)

* 責任作者, 高級工程師, zhongzhiqiang@scies.org