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高寒森林植物残体输入对溪流生产力的影响

高寒森林植物残体输入对溪流生产力的影响

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作者：胡筠怡四川农业大学

学位级别：硕士

陆地和河岸带凋落的植物残体输入在淡水水域生态系统的养分循环和能量流动中起着关键作用。尤其是在低级别溪流中,由于营养水平及初级生产力低下,这类异源有机物是水生生物的主要碳源和养分来源。但已有研究很少关注植物残体输入对溪流... 详细信息

陆地和河岸带凋落的植物残体输入在淡水水域生态系统的养分循环和能量流动中起着关键作用。尤其是在低级别溪流中,由于营养水平及初级生产力低下,这类异源有机物是水生生物的主要碳源和养分来源。但已有研究很少关注植物残体输入对溪流整个浮游生物群落生产力的影响。川西高寒森林是长江流域重要的水源涵养地,森林碎屑在生态系统能量流动中起着关键的作用,因此研究高寒森林植物残体输入对溪流生态系统浮游植物群落结构和浮游生物群落净生产力的影响对认识森林生态系统物质循环、能量流动、跨生态系统交流和水源涵养地保护有重要的意义。因此以岷江上游高寒森林源头溪流为研究区域,设置3组对照实验,每组实验均设无植物残体输入、非木质残体输入、木质残体输入、非木质和木质残体同时输入四种处理的溪流样点,以浮游生物群落净生产力为研究对象,采用黑白瓶测氧法测定生产力,从非木质残体输入量,植物残体有机碳和养分含量、浮游植物群落结构和溪流环境因子等因素着手研究了在生长季节中高寒森林植物残体输入对浮游植物群落结构和浮游群落净生产力的影响。实验结果表明:(1)在生长季节中,硅藻和蓝藻是岷江上游高寒森林溪流中的主要藻类,直链藻属、脆杆藻属和短缝藻属是优势藻属。溪流浮游植物的各群落结构因子受到植物残体输入、溪流分组和时间及其交互作用极显著的影响,且在不同分组和不同处理下表现出了相似的趋势,各因子的均值大小表现为有木质残体输入>有非木质残体输入。去除植物残体输入能够提高溪流中浮游植物种类、密度和生物量等。浮游植物群落结构还受到溪流非木质输入量,植物残体化学指标和溪流环境因子的影响;(2)不同处理、不同分组浮游群落净生产力变化范围为-0.44gO·(m·d).95 gO·(m·d)。非木质残体和木质残体的输入、溪流分组、时间及其交互作用对溪流浮游植物群落净生产力的影响极显著。在生长季节中,植物残体的输入能够提高溪流浮游生物净生产力,浮游群落净生产力与非木质残体输入量和植物残体C/N密切相关。不同处理下溪流中浮游植物群落净生产力的变化趋相似,其值大致表现为有非木质残体输入>有非木质和木质残体输入>有木质残体输入>无植物残体输入;(3)森林溪流环境因子在不同处理下对溪流浮游群落净生产力的影响不同。在有植物残体输入时,溪流浮游植物群落结构能够不同程度地影响浮游群落净生产力。综上所述,浮游植物群落结构受到了高寒森林植物残体输入和溪流环境因子的影响,这对于了解高寒森林浮游生物群落结构的影响机制有重要的意义。高寒森林植物残体输入显著地提高了浮游植物群落净生产力,浮游植物群落净生产力还与溪流环境因子和浮游群落结构相关,这对于认识外源性有机物输入对溪流生产力的影响提供了一定的基础数据。本研究通过对照实验探究植物残体对高寒森林溪流浮游植物群落结构和浮游群落净生产力的影响,总结出了在生长季节中浮游植物群落结构和浮游群落净生产力在有非木质残体输入、有木质残体输入、有非木质和木质残体输入、无植物残体输入溪流中的动态变化规律和差异以及浮游群落净生产力的影响因素,对深入认识外源性有机物对森林溪流生态系统影响的相关研究提供了基础数据,对于认识淡水生态系统物质循环与能量流动有着重要的意义。

关键词：森林溪流植物残体输入溪流生产力浮游群落净生产力浮游植物群落结构

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