附生硅藻群落作为评估热带流域土地利用影响的有效生物指标

《Limnology》：Epilithic diatom communities as efficient bioindicators for evaluating land use impacts on a tropical watershed

本研究以受巴西朵塞河采矿废渣影响最严重的子流域为对象，旨在通过生物指示剂监测水质变化。发现硅藻群落能有效表征不同土地利用类型（农村、郊区、城市）的物理化学特征及生态趋势，尤其城市区域污染显著。基于成本效益，建议优先监测硅藻群落。

　　

摘要

我们研究了多塞河（Doce River）的一个子流域，该流域曾受到巴西最严重的社会环境灾难——采矿尾矿的影响，旨在寻找可用于监测自恢复工作开始以来变化的工具。然而，仅依靠物理和化学变量无法全面反映河流生态状况；因此，我们确定了能够整合不同土地利用类型（农村、城郊和城市）环境信息的生物指标。我们的主要目标是比较单独使用硅藻或整个附生生物群落描述水质差异的能力，因为关于热带地区附生生物指标的知识较为有限。根据土地利用类型，各采样点的物理和化学特征从极度贫营养到过富营养不等。生物变量进一步印证了这些趋势：受污染最严重的城市区域的附生生物量（252.2 ± 377.0 × 10^6 μm^3 cm^-2）明显高于城郊和农村地区（25.0 × 10^6 μm^3 cm^-2）。群落结构受到土地利用类型和季节的显著影响。在所有采样点，硅藻都是附生生物的主要组成部分，但物种组成有所不同；其中一些被视为环境退化的指示物种（如 Nitzschia palea、Gomphonema parvulum 和 G. lagenula）仅在城市区域占主导地位。由于总光合附生生物群落和硅藻群落在描述水质方面具有相似性，监测计划应重点关注硅藻，因为建立硅藻数据库比量化整个生物群落更为简便且成本更低。

我们研究了多塞河的一个子流域，该流域曾受到巴西最严重的社会环境灾难——采矿尾矿的影响，旨在寻找可用于监测自恢复工作开始以来变化的工具。然而，仅依靠物理和化学变量无法全面反映河流生态状况；因此，我们确定了能够整合不同土地利用类型（农村、城郊和城市）环境信息的生物指标。我们的主要目标是比较单独使用硅藻或整个附生生物群落描述水质差异的能力，因为关于热带地区附生生物指标的知识较为有限。根据土地利用类型，各采样点的物理和化学特征从极度贫营养到过富营养不等。生物变量进一步印证了这些趋势：受污染最严重的城市区域的附生生物量（252.2 ± 377.0 × 10^6 μm^3 cm^-2）明显高于城郊和农村地区（25.0 × 10^6 μm^3 cm^-2）。群落结构受到土地利用类型和季节的显著影响。在所有采样点，硅藻都是附生生物的主要组成部分，但物种组成有所不同；其中一些被视为环境退化的指示物种（如 Nitzschia palea、Gomphonema parvulum 和 G. lagenula）仅在城市区域占主导地位。由于总光合附生生物群落和硅藻群落在描述水质方面具有相似性，监测计划应重点关注硅藻，因为建立硅藻数据库比量化整个生物群落更为简便且成本更低。