生态与农村环境学报

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基于Ecopath模型的北方典型中小河流生态系统营养结构与能量流动分析

鲁浩天;郝子垚;刘萌硕;于鲁冀;范鹏宇;黎亚辉   

  1. 郑州大学生态与环境学院;郑州大学综合设计研究院有限公司
  • 基金资助:
    国家水体污染控制与治理科技重大专项(2015ZX07204-002-04)

摘要: 中小河流多而广,是与人类最为亲近的河流类型,但受到的人为改造及生产生活活动干扰强度也最大,表现出的生态退化程度更为明显。该研究以北方典型中小河流清潩河许昌段为例,基于2021年夏、秋两季的水生态调查,采用Ecopath with Ecosim软件构建了两季的食物网模型。模型模拟结果显示,清潩河生态系统主要由5个整合营养级(1~3.29)构成,其中营养级Ⅰ、Ⅱ的传递效率较低,严重阻碍了能量向更高营养级流动,系统总转化效率仅有1.08%和1.82%。夏、秋季交互营养关系无明显变化,捕食者中除翘嘴鲌外均表现出对饵料生物较强的抑制作用。对生态系统总体特征分析发现,夏季生态系统规模(总流量2571.06 t/km2)大于秋季(1472.58 t/km2),同时Finn循环指数(FCI)和Finn平均路径长度(FML)也表明夏季生态系统成熟度和稳定性优于秋季。最后,利用食物网模型筛选出不同营养级范围下的关键功能组为浮游植物、软体动物和翘嘴鲌。根据其习性特征与生境适宜性需求,提出限制浮游植物优势种生长、加大软体动物捕食压力、翘嘴鲌种群恢复等建议,为清潩河及同类河流生态修复提供方法支撑和决策参考。

关键词: 中小河流, 清潩河, 食物网模型, 关键功能组, 生境适宜性

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