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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 南水北調(diào)東線南四湖大型底棲動(dòng)物群落的演替規(guī)律和機(jī)制研究
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡(jiǎn)介：
- 南四湖是我國(guó)著名的大型淺水湖泊，亦是南水北調(diào)東線工程的主要調(diào)蓄樞紐。由于人類活動(dòng)干擾的不斷加重以及湖泊開(kāi)發(fā)利用方式的不斷深入，水生生物資源破壞和生態(tài)環(huán)境惡化已成為制約南四湖區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的主要瓶頸之一。本研究擬通過(guò)研究及揭示南四湖大型底棲動(dòng)物群落的演替規(guī)律和機(jī)制，為南四湖水生生物資源和生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)及監(jiān)測(cè)調(diào)水對(duì)水生生物的影響提供依據(jù)。
- 詳細(xì)介紹：
- 2010 年對(duì)南四湖大型底棲動(dòng)物的群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)查，并通過(guò)與1983 年的調(diào)查數(shù)據(jù)相比，分析了南四湖大型底棲動(dòng)物的群落演替規(guī)律。結(jié)果表明，共鑒定大型底棲動(dòng)物73 種。其中寡毛類8 種，軟體動(dòng)物32 種，水生昆蟲(chóng)27 種，其它動(dòng)物6 種。定量分析表明，南四湖底棲動(dòng)物的密度為1114 ind?m2，生物量為98.12 g?m2，各湖區(qū)底棲動(dòng)物的現(xiàn)存量以及各類群在現(xiàn)存量中所占的比例差別明顯。南四湖的優(yōu)勢(shì)種為粗腹搖蚊屬一種、紅裸須、銅銹環(huán)棱螺、長(zhǎng)角涵螺，各湖區(qū)的優(yōu)勢(shì)種類存在明顯差別。與1983 年的調(diào)查結(jié)果相比，南四湖大型底棲動(dòng)物的物種組成發(fā)生了顯著變化，其原因主要是水體污染、圍湖造田、過(guò)度漁業(yè)等人為干擾。此外，我們還將此次對(duì)南四湖的調(diào)查結(jié)果與太湖、鄱陽(yáng)湖和撫仙湖近幾年的調(diào)查結(jié)果進(jìn)行了比較。
作品專業(yè)信息
撰寫(xiě)目的和基本思路
- 針對(duì)南四湖水生生物資源破壞和生態(tài)系統(tǒng)退化問(wèn)題，本研究擬通過(guò)對(duì)南四湖進(jìn)行野外實(shí)際調(diào)查，分析南四湖大型底棲動(dòng)物的群落結(jié)構(gòu)特征及關(guān)鍵影響因子，同時(shí)結(jié)合歷史資料，揭示南四湖大型底棲動(dòng)物群落的演替規(guī)律和機(jī)制，為南四湖水生生物資源和生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)及監(jiān)測(cè)調(diào)水對(duì)水生生物的影響提供依據(jù)。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 通過(guò)對(duì)南四湖大型底棲動(dòng)物的調(diào)查，研究其群落結(jié)構(gòu)及其與環(huán)境因子的關(guān)系，并通過(guò)與歷史資料對(duì)比，探討其演替規(guī)律和機(jī)制。項(xiàng)目完成后，將闡明南四湖大型底棲動(dòng)物的群落結(jié)構(gòu)特征和近二十年來(lái)演替過(guò)程，揭示影響大型底棲動(dòng)物群落演替的關(guān)鍵因素和演替機(jī)制，為南四湖水生生物資源保護(hù)和生態(tài)修復(fù)以及監(jiān)測(cè)調(diào)水工程對(duì)南四湖生態(tài)系統(tǒng)的影響提供背景資料。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 針對(duì)南四湖水生生物多樣性降低、濕地生態(tài)系統(tǒng)退化、湖區(qū)污染等問(wèn)題，結(jié)合正在規(guī)劃實(shí)施的南水北調(diào)東線工程，通過(guò)對(duì)湖泊大型底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)和演替規(guī)律的研究，揭示影響南四湖大型底棲動(dòng)物群落演替的關(guān)鍵因素和演替機(jī)制，為南四湖生物多樣性保護(hù)和生態(tài)修復(fù)及監(jiān)測(cè)調(diào)水工程對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響提供依據(jù)。
學(xué)術(shù)論文摘要
- [1] 陳其羽，梁彥齡，吳天惠。武漢東湖底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài) 的研究。水生生物學(xué)集刊，1980，7(1): 41-56。 [2] 龔志軍，謝平，唐匯娟，王士達(dá)。水體富營(yíng)養(yǎng)化對(duì)大型底棲動(dòng) 物群落結(jié)構(gòu)及多樣性的影響。水生生物學(xué)報(bào)，2001，25(3): 210-216。 [3] 梁彥齡，劉伙泉。草型湖泊資源，環(huán)境與漁業(yè)生態(tài)學(xué)管理 （一）。北京：科學(xué)出版社。1995。 [4] 梁彥齡，王洪鑄。第十章底棲動(dòng)物。載：劉建康主編，高級(jí) 水生生物學(xué)。北京：科學(xué)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
獲獎(jiǎng)情況
- 無(wú)
鑒定結(jié)果
- 共鑒定大型底棲動(dòng)物73 種。其中寡毛類8 種，軟體動(dòng)物32種，水生昆蟲(chóng)27 種，其它動(dòng)物6 種。分析表明，南四湖底棲動(dòng)物的密度為1114 ind?m2，生物量為98.12 g?m2。
參考文獻(xiàn)
- 底棲動(dòng)物的采集使用1/16 m2 的彼得生式采泥器，泥樣經(jīng)60目/英寸的銅篩篩洗后在解剖盤(pán)中將標(biāo)本撿出，用10%福爾馬林固定后在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行鑒定、計(jì)數(shù)和稱重。使用STATISTICA 6.0 軟件以及電子表格中的函數(shù)檢驗(yàn)功能等，對(duì)所測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與比較。功能攝食類群的劃分主要參考有關(guān)資料（Morse et al., 1994;梁彥齡和王洪鑄，1999）。如果某動(dòng)物有幾種可能的歸屬，則均分到相關(guān)類群；如無(wú)資料，則解剖分析其食性。
同類課題研究水平概述
- 底棲動(dòng)物很早就被美國(guó)、英國(guó)、加拿大和澳大利亞等國(guó)家的環(huán)保部門(mén)廣泛應(yīng)用于水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)。國(guó)外發(fā)展了大量模型來(lái)根據(jù)環(huán)境參數(shù)預(yù)測(cè)底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)，如英國(guó)牛津大學(xué)淡水生態(tài)學(xué)研究所從20 世紀(jì)90 年代就曾試圖利用RIVPACS 無(wú)脊椎動(dòng)物預(yù)測(cè)與生物監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件包，通過(guò)輸入較少的環(huán)境變量來(lái)預(yù)測(cè)底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)。Richards 等也強(qiáng)調(diào)了河段尺度上的水沙變量對(duì)底棲動(dòng)物群落 特征有非常強(qiáng)的預(yù)測(cè)性，他們的工作充分論證了環(huán)境變量和底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)之間存在很強(qiáng)的耦合關(guān)系。水環(huán)境質(zhì)量的變化對(duì)生物群落的影響是多方面的。在英國(guó)和澳大利亞等國(guó)，則主要通過(guò)多變量法（Multivariate method）建立的預(yù)測(cè)模型進(jìn)行評(píng)價(jià)， 目前使用的兩個(gè)主要預(yù)測(cè)模型是英國(guó)的BEAST 模型（ Benthic Assessment of SedimenT ） 和澳大利亞的AusRivAS 模型（ AUStralian RIVer Assessnent Scheme）。 我國(guó)大陸自20 世紀(jì)70 年代末開(kāi)始應(yīng)用大型底棲無(wú)脊椎動(dòng)物對(duì)黃河干流、京津地區(qū)河流、安徽豐溪河、洞庭湖和東湖等的水質(zhì)進(jìn)行生物評(píng)價(jià)。河床底質(zhì)、水質(zhì)、水流條件、植物生長(zhǎng)狀況及河流地貌特征（如坡降和河型）等環(huán)境條件均對(duì)底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)影響很大。特定的生物環(huán)境變量組合對(duì)應(yīng)特定的底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)，進(jìn)而指示特定的生物學(xué)特征和生態(tài)學(xué)特征。國(guó)內(nèi)對(duì)湖泊大型底棲動(dòng)物群落 的研究?jī)?nèi)容涉及群落結(jié)構(gòu)、生物多樣性、環(huán)境評(píng)價(jià)、生產(chǎn)力和能量流動(dòng)（陳其羽等，1980；梁彥齡和劉伙泉，1995；龔志軍等，2001；馬陶武等，2008）等，為研究湖泊生態(tài)系統(tǒng)長(zhǎng)期演變規(guī)律積累了豐富資料。但國(guó)內(nèi)湖泊大型底棲動(dòng)物的研 究區(qū)域主要集中在長(zhǎng)江中下游淺水湖泊（吳天惠，1989；謝志才等，2007）。 有關(guān)南四湖大型底棲動(dòng)物的研究工作較為薄弱。上世紀(jì)五十年代，山東大學(xué)魚(yú)類學(xué)教研組（1960）對(duì)南四湖大型底棲動(dòng)物進(jìn)行了初步的調(diào)查，但并沒(méi)有詳細(xì)研究其群落結(jié)構(gòu)以及各類群的分布特征等。上世紀(jì)八十年代，山東省濟(jì)寧市科委組織對(duì)南四湖水生生物資源進(jìn)行了系統(tǒng)的調(diào)查（南四湖自然資源調(diào)查組，1987），在其后南四湖的資源利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)中發(fā)揮了十分重要的指導(dǎo)作用，是至今 南四湖水生生物資源主要的參考資料（孫娟等，2002；張祖陸等，2007）。
