Biến động tạm thời và không gian trong cộng đồng fitoplankton của Hồ Myall, Úc, và ảnh hưởng của độ mặn

Hydrobiologia - Tập 608 - Trang 69-86 - 2008
Natasha J. Ryan1, Simon M. Mitrovic2, Lee C. Bowling2
1New South Wales Department of Water and Energy, Water Management Division, Dangar, Newcastle, Australia
2New South Wales Department of Water and Energy, Water Management Division, Parramatta, Australia

Tóm tắt

Sự biến đổi trong các cộng đồng fitoplankton của hệ thống Hồ Myall, một chuỗi bốn hồ ven biển liên kết với nhau tại bờ bắc của New South Wales, đã được nghiên cứu trong khoảng thời gian từ năm 1999 đến 2002. Có sự biến đổi không gian đáng kể trong toàn bộ hệ thống hồ. Bombah Broadwater đã trải qua sự bùng nổ của Anabaena vào năm 1999 và đầu năm 2000, nhưng từ cuối năm 2000 trở đi, chúng đã được thay thế bởi Chroococcus và một loạt các nhóm eukaryote, đặc biệt là các loại roi và diatom. Ngược lại, cộng đồng fitoplankton của Hồ Myall đã bị chi phối chủ yếu bởi Chroococcus, Merismopedia và nhóm tảo xanh trong suốt nhiều thời kỳ nghiên cứu. Các vị trí nằm giữa hai hồ chính này đại diện cho một ecotone, với các yếu tố của hệ thực vật fitoplankton của cả hai hồ lớn được hiện diện. Sự thay đổi trong thành phần cộng đồng fitoplankton ở Bombah Broadwater xảy ra khá thường xuyên. Trong khi đó, cộng đồng fitoplankton tại Hồ Myall thay đổi ít trong suốt quá trình nghiên cứu và có thể được coi là đạt đến trạng thái cân bằng dài hạn. Nguyên nhân của điều này nằm trong hình thái học và thủy văn của hệ thống hồ, điều này tạo ra các gradient trong một số thuộc tính chất lượng nước vật lý – hóa học. Bombah Broadwater bị ảnh hưởng bởi sự xâm nhập nước ngọt theo kiểu ngẫu nhiên và không thường xuyên từ lưu vực sông Myall thượng, và trong thời gian hạn hán bởi sự xâm nhập của nước mặn qua sông Myall hạ. Tuy nhiên, Hồ Myall đại diện cho một ngõ cụt, với chỉ một kết nối thủy lực nhỏ với phần còn lại của hệ thống hồ. Do có rất ít đầu vào từ lưu vực nhỏ của nó, các điều kiện limnological trong hồ này vẫn giữ được khá ổn định trong những khoảng thời gian dài. Mặc dù không có các mẫu hình của sự kế thừa theo mùa nào có thể nhận thấy ở bất kỳ hồ nào, nhưng một số sự thay đổi dài hạn (hàng năm) đã xảy ra, và một số loại taxa đã thể hiện sự phát triển tăng cường vào mùa hè. Độ mặn được phát hiện là một yếu tố quan trọng trong việc xác định thành phần và độ phong phú của cộng đồng fitoplankton. Phân tích tương ứng chính thức (Canonical Correspondence Analysis) về fitoplankton và dữ liệu môi trường cho tất cả các địa điểm kết hợp cho thấy ammonium, tổng nitrogen và độ mặn (được đo dưới dạng điện dẫn) có ảnh hưởng lớn nhất đến thành phần và độ phong phú của cộng đồng fitoplankton. Sự phát triển của Anabaena có quan hệ tích cực với nồng độ ammonium và quan hệ tiêu cực với độ dẫn điện.

Từ khóa

#phytoplankton #Myall Lakes #độ mặn #biến động không gian #thủy văn #cộng đồng fitoplankton

Tài liệu tham khảo

American Public Health Association, 1998. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 20th edn. American Public Health Association, American Water Works Association, and Water Environment Federation, Washington DC. Blinn, D. W. & P. C. E. Bailey, 2001. Land-use influence on stream water quality and diatom communities in Victoria, Australia: a response to secondary salinization. Hydrobiologia 466: 231–244. Blinn, D. W., S. A. Halse, A. M. Pinder, R. J. Shiel & J. M. McRae, 2004. Diatom and macroinvertebrate communities and environmental determinants in the western Australian wheatbelt: a response to salinization. Hydrobiologia 528: 229–248. Bormans, M., P. W. Ford, L. Fabbro & G. Hancock, 2004. Onset and persistence of cyanobacterial blooms in a large impounded tropical river, Australia. Marine and Freshwater Research 55: 1–15. Bowling, L. C. & P. D. Baker, 1996. Major cyanobacterial bloom in the Barwon-Darling River, Australia in 1991, and underlying limnological conditions. Marine and Freshwater Research 47: 643–657. Bureau of Meteorology, 2006. www.bom.gov.au/climate/glossary/soi.shtml. Clarke, K. R. & R. N. Gorley, 2001. PRIMER v5: User Manual/Tutorial. PRIMER-E Ltd. Plymouth Marine Laboratory, United Kingdom. Clarke, K. R. & R. M. Warwick, 2001. Change in Marine Communities: An Approach to Statistical Analysis and Interpretation, 2nd edn. PRIMER-E Ltd. Plymouth Marine Laboratory, United Kingdom. Clewett, J. F., P. G. Smith, P. A. George & A. Peacock, 2000. AUSTRALIAN RAINMAN™ V3.3: An Integrated Software Package of Rainfall Information for Better Management Q198071. Department of Primary Industries, QLD. Dasey, M., A. Raine, N. Ryan, J. Wilson & N. Cook, 2004. Understanding blue-green algae blooms in Myall Lakes NSW. NSW Department of Infrastructure, Planning & Natural Resources. Hunter. ISBN 0-7347-5498-1. Dasey, M., N. Ryan, J. Wilson, G. McGregor, L. Fabbro, B. A. Neilan, B. P. Burns, H. Kankaanpää, L. F. Morrison, G. A. Codd, D. Rissik & L. Bowling, 2005. Investigations into the taxonomy, toxicity and ecology of benthic cyanobacterial accumulations in Myall Lake, Australia. Marine and Freshwater Research 56: 1–11. Davis, J. R. & K. Koop, 2006 Eutrophication in Australian rivers, reservoirs and estuaries–a southern hemisphere perspective on the science and its implications. Hydrobiologia 559: 23–76. Fabbro, L. D. & L. J. Duivenvoorden, 2000. A two-part model linking multidimensional environmental gradients and seasonal succession of phytoplankton assemblages. Hydrobiologia 438: 13–24. Falconer, I. R., 2001. Toxic cyanobacterial bloom problems in Australian waters: risks and impacts on human health. Phycologia 40: 228–233. Grigorszky, I., G. Borics, J. Padisák, B. Tótmérész, G. Vasas, S. Nagy & G. Borbély, 2003. Factors controlling the occurrence of Dinophyta species in Hungary. Hydrobiologia 506–509: 203–207. Harris, G. P., 1986. Phytoplankton Ecology. Structure, Function and Fluctuation. Chapman and Hall, London. Harris, G. P. & G. Baxter, 1996. Interannual variability in phytoplankton biomass and species composition in a subtropical reservoir. Freshwater Biology 35: 545–560. Hillebrand, H., C. D. Dürselen, D. Kirschtel, U. Pollingher & T. Zohary, 1999. Biovolume calculation for pelagic and benthic microalgae. Journal of Phycology 35: 403–424. Hötzel, G. & R. Croome, 1994. Long-term phytoplankton monitoring of the Darling River at Burtundy, New South Wales: incidence and significance of cyanobacterial blooms. Australian Journal of Marine and Freshwater Research 45: 747–759. Hötzel, G. & R. Croome, 1999. A Phytoplankton Methods Manual for Australian Freshwaters. Land and Water Resources Research and Development Corporation, Canberra. Jones, G. J., S. I. Blackburn & N. S. Parker, 1994. A toxic bloom of Nodualria spumigena Mertens in Orielton Lagoon, Tasmania. Australian Journal of Marine and Freshwater 45: 787–800. Klaveness, D., 1988. Ecology of the Cryptomonadida: a first review. In Sandgren, C.D. (ed.), Growth and Reproductive Strategies of Freshwater Phytoplankton. Cambridge University Press, Cambridge. Lukatelich, R. J. & A. J. McComb, 1986. Nutrient levels and the development of diatom and blue-green algae blooms in a shallow Australian estuary. Journal of Plankton Research 8: 597–618. Manly Hydraulics Laboratory, 1998. Port-Stephens – Myall Lakes/River Water Quality Monitoring Report MHL906. New South Wales Department of Public Works and Services, Sydney. Melack, J. M., 1979. Temporal variability of phytoplankton in tropical lakes. Oecologia (Berlin) 44: 1–7. Naselli-Flores, L., J. Padisák, M. T. Dokulil & I. Chorus, 2003. Equilibrium/steady-state concept in phytoplankton ecology. Hydrobiologia 502: 395–403. Otsuka, S., S. Suda, R. Li, M. Wanatabe, H. Oyaizu, S. Matsumoto & M. M. Wanatabe, 1999. Characterisation of morphospecies and strains of the genus Microcystis (Cyanobacteria) for a reconsideration of species classification. Phycological Research 47: 189–197. Padisák, J., G. Borics, I. Grigorszky & É. Soróczki-Pintér, 2006. Use of phytoplankton assemblages for monitoring ecological status of lakes within the Water Framework Directive: the assemblage index. Hydrobiologia 553: 1–14. Peters, N. E. & R. Donohue, 2001. Nutrient transport to the Swan-Canning Estuary, Western Australia. Hydrological Processes 15: 2555–2577. Pilotto, L. S., R. M. Douglas, M. D. Burch, S. Tamarin, M. Beers, G. J. Rouch, P. Robinson, M. Kirk, C. T. Cowie, S. Hardiman, C. Moore & R. G. Attewell, 1997. Health effects of exposure to cyanobacteria (blue-green algae) during recreational water related activities. Australian and New Zealand Journal of Public Health 21: 562–571. Redden, A. M. & N. Rukminasari, 2008. Effects of increases in salinity on phytoplankton in the Broadwater of the Myall Lakes, NSW, Australia. Hydrobiologia. doi:10.1007/s10750-008-9376-2. Reynolds, C. S., V. Huszar, C. Kruk, L. Naselli-Flores & S. Melo, 2002. Towards a functional classification of the freshwater phytoplankton. Journal of Plankton Research 24: 417–428. Robson, B. J. & D. P. Hamilton, 2003. Summer flow event induces a cyanobacterial bloom in a seasonal Western Australia estuary. Marine and Freshwater Research 54: 139–151. Roy, P. S., R. J. Williams, A. R. Jones, I. Yassini, P. J. Gibbs, B. Coates, R. J. West, P. R. Scanes, J. P. Hudson & S. Nichol, 2001. Structure and function of south-east Australian estuaries. Estuaries, Coastal and Shelf Science 53: 351–384. Ryan, N. J., 2002. An Investigation of the Factors Leading to Cyanobacteria Bloom Development and Succession in Myall Lakes April 1999–April 2001. Thesis for Graduate Diploma in Natural Resources. University of New England, Armidale. Sivonen, K. & G. Jones, 1999. Cyanobacterial toxins. In Chorus, I. & J. Bartram (eds), Toxic Cyanobacteria in Water. A Guide to Their Public Health Consequences, Monitoring and Management. E and FN Spon, London, UK, 41–111. Sommer, U., J. Padisák, C. S. Reynolds & P. Juhász-Nagy, 1993. Hutchinson’s heritage: the diversity-disturbance relationship in phytoplankton. Hydrobiologia 249: 1–7. Stewart, I., P. M. Webb, P. J. Schluter, L. E. Fleming, J. W. Burns, M. Gantar, L. C. Backer & G. R. Shaw, 2006. Epidemiology of recreational exposure to freshwater cyanobacteria–an international prospective cohort study. BMC Public Health 6: 93. Ter Braak, C. J. F., 1992. CANOCO – a FORTRAN Program for Canonical Community Ordination. Microcomputer Power, Ithaca, New York, USA. Thompson, P. A., 2001. Temporal variability of phytoplankton in a salt wedge estuary, the Swan-Canning Estuary, Western Australia. Hydrological Processes 15: 2617–2630. Thornton, J. A., 1987. Aspects of eutrophication management in tropical/sub-tropical regions: a review. Journal of the Limnological Society of South Africa 13: 25–43. Tibby, J. & M. A. Reid, 2004. A model for inferring past conductivity in low salinity waters derived from Murray River (Australia) diatom plankton. Marine and Freshwater Research 55: 597–607. Twomey, L. & J. John, 2001. Effects of rainfall and salt-wedge movement on phytoplankton succession in the Swan-Canning Estuary, Western Australia. Hydrological Processes 15: 2655–2669. Van Buynder, P. G., T. Oughtred, B. Kirkby, S. Phillips, G. Eaglesham, K. Thomas & M. Burch, 2001. Nodularin uptake by seafood during a cyanobacterial bloom. Journal of Environmental Toxicology 16: 468–471. Webster, I. T. & G. P. Harris, 2004. Anthropogenic impacts on the ecosystems of coastal lagoons: modelling fundamental biogeochemical processes and management implications. Marine and Freshwater Research 55: 67–78. Wilson, J., 2008. Nutrient and phytoplankton responses to a flood event in a series of interconnected coastal lakes: Myall Lakes, Australia. Hydrobiologia. doi:10.1007/s-10750-008-9377-1. Winder, J. A. & D. M. H. Cheng, 1995. Quantification of factors controlling the development of Anabaena circinalis blooms. Research Report No. 88. Urban Research Association of Australia, Melbourne.