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宁夏青铜峡库区湿地自然保护区地处青铜峡市与中宁县,是黄河上游典型的内陆湿地生态系统类型自然保护区。保护区自成立以来,积极采取退耕还湿、清理养鱼设施、水系连通和生态补水等措施,有效恢复了库区湿地的生态环境,给湿地生态系统物质循环和能量流动也带来一定影响。本研究旨在以水生生物群落为基础,以自然湿地为对照,探讨生态修复湿地的水生生物多样性现状,同时建立食物网模型,对食物网的稳定性进行探讨。本研究针对青铜峡库区自然湿地和修复湿地鱼类、底栖动物、浮游动物和浮游植物进行调查分析,从物种丰富度、密度、生物量、优势种、Shannon-Wiener多样性指数(H’)、Simpson多样性指数(D)、Pielou均匀度指数(J’)以及非度量多尺度分析(NMDS)8个方面来比较自然湿地和修复湿地水生生物物种组成和生物多样性差异。以水生生物调查数据为基础构建食物网模型,分析自然湿地和修复湿地生态系统营养结构、能量流动过程和生态系统总体特征,以期为水生态系统的保护、修复和资源可持续利用提供参考。主要研究成果如下:本研究共采集到水生生物396种,其中鱼类15种,底栖动物54种,浮游动物40种,浮游植物287种。自然湿地共检出水生生物277种,其中鱼类15种,底栖动物42种,浮游动物31种,浮游植物189种;修复湿地共检出水生生物296种,其中鱼类14种,底栖动物37种,浮游动物28种,浮游植物217种。自然湿地中鱼类优势种为鲤鱼(Cyprinus carpio)、鲫鱼(Carassius auratus)和泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus),底栖动物优势种为摇蚊属一种(Chironomus sp.)、中华小长臂虾(Palaemoneetes sinensis)和水丝蚓属一种(Limnodrilus sp.)等,浮游动物优势种为英勇剑水蚤(Cyclops strenuus)和针簇多肢轮虫(Polyarthra trigla)等,浮游植物优势种为旋转囊裸藻(Trachelomonas volvocina)、尖针杆藻(Synedra acus)和中华小尖头藻(Raphidiopsis sinensia)等。修复湿地中鱼类优势种为鲤鱼和鲫鱼,底栖动物优势种为多足摇蚊属一种(Chironomus sp.)、中华小长臂虾和椭圆萝卜螺(Radix swinhoei)等,浮游动物优势种为英勇剑水蚤和针簇多肢轮虫等,浮游植物优势种为旋转囊裸藻、肘状针杆藻(Synedra ulna)和水华束丝藻(Aphanizomenon flosaquae)等。底栖动物的平均密度为30个/m~2,夏季自然湿地平均密度(44个/m~2)高于修复湿地(12个/m~2);且夏季自然湿地底栖动物生物量(27.66g/㎡)高于修复湿地(13.28g/㎡)。浮游动物平均密度为79.3个/L,其中夏季自然湿地密度最高(121.3个/L),春季修复湿地密度最低(31.8个/L);浮游动物夏季修复湿地生物量最高(3.5133mg/L),春季修复湿地生物量最低(0.5041mg/L)。浮游植物平均密度为268.67×10~4个/L,其中夏季自然湿地密度最高(375.22×10~4个/L),春季自然湿地密度最低(145.67×10~4个/L);浮游植物生物量夏季修复湿地最高(13.32mg/L),春季自然湿地最低(4.13mg/L)。此外,自然湿地和修复湿地Shannon-Wiener多样性指数(H’)、Simpson多样性指数(D)和Pielou均匀度指数(J’)均未呈现出显著的差异性。非度量多尺度分析(Non-metric Multidimensional scaling,NMDS)结果显示,底栖动物、浮游动物和浮游植物均未表现出显著的空间差异性,仅浮游植物在春季和夏季表现出显著的季节性差异。研究结果表明自然湿地和修复湿地水生生物物种组成和群落结构无显著差异。通过构建食物网模型,定量分析自然湿地和修复湿地的营养结构、能量流动过程和生态系统总体特征。结果表明:自然湿地和修复湿地生态系统的有效营养级分别为1-3.72和1-3.59,最高营养级均为乌鳢(Channa argus),其次分别是鲶(Hypseleotris swinhonis)和黄黝(Micropercops swinhonis)。自然湿地和修复湿地的能量流动均以牧食食物链为主,分别占流入生态系统总能量的54%和52%。反映生态系统成熟度、恢复力和稳定的指标Finn’s循环指数(Finn’s cycling index)和初级生产力与总呼吸量的比值(Total primary production/total respiration)较低,反映青铜峡库区湿地生态系统的复杂性和相互营养关系较弱,水生食物网趋于简单。