王英華 陳 雷
(吉林建筑大學(xué)市政與環(huán)境學(xué)院吉林長(zhǎng)春130118)
丹江口水庫(kù)浮游植物分布特征及影響因子
王英華陳雷
(吉林建筑大學(xué)市政與環(huán)境學(xué)院吉林長(zhǎng)春130118)
為研究丹江口水庫(kù)浮游植物的群落特征,探討影響浮游植物時(shí)空分布的環(huán)境因子,2014年9月對(duì)丹江口水庫(kù)浮游植物群落進(jìn)行調(diào)查。9月共采集浮游植物26種,隸屬于6門(mén)18科24屬,其中藍(lán)藻6種,綠藻10種,硅藻6種,隱藻2種,甲藻1種,金藻1種。9月總生物量10.36mg/L,總密度4.25×107個(gè)/L。丹庫(kù)總生物量大于漢庫(kù)總生物量。
丹江口水庫(kù);浮游植物;時(shí)空變化
丹江口水庫(kù)作為國(guó)家一級(jí)水源保護(hù)區(qū),大型人工水庫(kù),一直以來(lái)都受到較為廣泛的關(guān)注。目前水質(zhì)尚處于貧營(yíng)養(yǎng)水平。丹江口水庫(kù)地處豫、鄂、陜?nèi)〗唤缣?,處于北亞熱帶向暖溫帶的過(guò)渡帶,是一座具有供水、防洪、發(fā)電為主,兼具灌溉、養(yǎng)殖等功能的大型水庫(kù)。丹江口水庫(kù)是我國(guó)南水北調(diào)中線工程水源地,著重解決北京、天津、石家莊等沿線20多座大中城市水資源問(wèn)題,水庫(kù)水質(zhì)狀況對(duì)工程十分重要。
1.1研究區(qū)域與樣點(diǎn)設(shè)置
圖1 丹江口水庫(kù)采樣點(diǎn)位圖
2014年9月根據(jù)丹江口水庫(kù)(32°36’~33°48’N,110°59’~110°49’E)基本形狀特征,分別在丹江庫(kù)區(qū)設(shè)置14個(gè)采樣點(diǎn)(D01—D14)和漢江庫(kù)區(qū)設(shè)置10個(gè)采樣點(diǎn)(D15—D24),詳細(xì)采樣點(diǎn)如圖1。
1.2樣品采集與分析
水樣采集分成兩份,一份用于浮游植物的定量分析,供鏡檢使用。另一份帶回實(shí)驗(yàn)室做水化學(xué)指標(biāo)分析。
將加入15mL魯哥氏液固定的1L水樣帶回實(shí)驗(yàn)室,供鏡檢使用水樣為1L濃縮液置于塑料水樣瓶中,將水樣沉淀48小時(shí)后,棄去上清液取沉淀定容至50mL,加入數(shù)滴福爾馬林保存。充分搖勻樣品后進(jìn)行鏡檢,在10×40倍視野進(jìn)行浮游植物的定量計(jì)數(shù),每個(gè)樣品統(tǒng)計(jì)兩次,為精確結(jié)果取平均值。1L水樣中的浮游植物密度(N)計(jì)算公式為:
式中:Cs為計(jì)數(shù)框的面積(mm2),F(xiàn)s為顯微鏡的視野面積(mm2),F(xiàn)n為計(jì)數(shù)的視野數(shù),V為1L水樣濃縮后的體積(mL),U為計(jì)數(shù)框的體積(mL),Pn為計(jì)數(shù)出的浮游植物個(gè)數(shù)。
浮游植物體積大小取10-30個(gè)測(cè)定平均值,用體積估算法計(jì)算浮游植物生物量(B),公式為:
式中:N為浮游植物的密度,V為浮游植物的體積。浮游植物的鑒定主要參照《中國(guó)淡水藻類(lèi)—系統(tǒng)、分類(lèi)及生態(tài)》。
2.1浮游植物種類(lèi)組成及優(yōu)勢(shì)種
此次調(diào)查共采集到浮游植物36種,隸屬于6門(mén)18科25屬。其中綠藻門(mén)9屬10種,硅藻門(mén)6屬14種,藍(lán)藻門(mén)6屬6種,隱藻門(mén)2屬4種,甲藻門(mén)1屬1種,金藻門(mén)1屬1種。硅藻門(mén)占所有門(mén)類(lèi)組成的67.53%,綠藻占21.04%,藍(lán)藻占9.28%,隱藻占1.12%,甲藻占0.98%,金藻占0.04%。
丹江口水庫(kù)的優(yōu)勢(shì)種分別是硅藻門(mén)的具星小環(huán)藻和顆粒直鏈藻,綠藻門(mén)的雙對(duì)柵藻,其中具星小環(huán)藻所占比例最大,平均生物量為0.1125mg/L,占總生物量的21.32%。顆粒直鏈藻平均生物量是0.084 mg/L,是除具星小環(huán)藻外的主要優(yōu)勢(shì)種。與以往相同月份對(duì)比,本次調(diào)查結(jié)果顯示小環(huán)藻的生物量增長(zhǎng)了2倍,硅藻在水庫(kù)中生存的生理特性表明,近年來(lái)丹江口營(yíng)養(yǎng)水平是小環(huán)藻生物量增大的主要原因。
2.2浮游植物空間分布特征
丹庫(kù)采樣點(diǎn)(D1—D14)平均生物量為0.49mg/L,漢庫(kù)采樣點(diǎn)(D15-D24)平均生物量為0.35 mg/L,丹庫(kù)總生物量大于漢庫(kù)。丹庫(kù)硅藻生物量最大,占總生物量的59.19%。漢庫(kù)綠藻、藍(lán)藻、甲藻和隱藻數(shù)量明顯高于丹庫(kù)。丹庫(kù)和漢庫(kù)庫(kù)型不同,庫(kù)容相近,地表徑流帶來(lái)的外源性營(yíng)養(yǎng)面廣,浮游植物多樣性增加,從而丹庫(kù)和漢庫(kù)浮游植物種類(lèi)和生物量的空間差異。
2.3浮游植物生物量與環(huán)境因子相關(guān)性分析
采用SPSS軟件對(duì)水體中的9月24個(gè)點(diǎn)位的生物量與水體理化指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析。Pearson相關(guān)分析結(jié)果顯示,九月浮游植物生物量與pH和TP呈極顯著正相關(guān)(p<0.01=)。浮游植物群落的主要影響因素是總磷,有學(xué)者曾對(duì)丹江口水庫(kù)浮游植物展開(kāi)詳細(xì)的研究,研究都曾指出磷是影響浮游植物群落結(jié)構(gòu)的主要影響因子。因此控制磷元素對(duì)水質(zhì)的影響,控制水庫(kù)營(yíng)養(yǎng)水平的升高,有利于丹江口水庫(kù)水生生態(tài)系統(tǒng)健康。
影響浮游植物的重要環(huán)境因子還有pH,不同浮游植物的生長(zhǎng)有不同的pH適應(yīng)范圍,一般情況下,水體酸性太強(qiáng)或堿性太強(qiáng)都會(huì)對(duì)浮游植物產(chǎn)生危害,只有在適宜的酸堿度范圍內(nèi),浮游植物才能正常生長(zhǎng)繁殖。pH和總生物量的極顯著正相關(guān)性說(shuō)明pH值的升高適宜浮游植物生長(zhǎng),其生物量增加,pH是影響浮游植物時(shí)空變化格局的重要因子。
3.1丹江口水庫(kù)9月浮游植物的優(yōu)勢(shì)種群為硅藻,硅藻占67.53%,綠藻占21.04%,藍(lán)藻占9.28%。丹江口水庫(kù)的優(yōu)勢(shì)種是硅藻門(mén)的具星小環(huán)藻、顆粒直鏈藻和綠藻門(mén)的雙對(duì)柵藻。
3.2丹江口水庫(kù)浮9月游植物具有顯著的空間分布特征。丹庫(kù)(D1—D14)硅藻門(mén)占最大比例(59.19%),漢庫(kù)(D15-D24)藍(lán)藻、綠藻為主要種群,硅藻所占比例比丹庫(kù)低。丹庫(kù)總生物量大于漢庫(kù)總生物量。
3.3 Pearson相關(guān)分析結(jié)果表明,9月TP和pH值是影響丹江口水庫(kù)總生物量的主要因子,控制磷元素的流入和pH值的范圍,有利于維持丹江口水庫(kù)水質(zhì)。
[1]劉建康.高級(jí)水生生物學(xué)[M].科學(xué)出版社.1999;39-41,44-45,176-198. [2]明道緒.田間試驗(yàn)與統(tǒng)計(jì)分析(M).(第二版).北京:科學(xué)出版社, 2008,188.
[3]許海,劉兆普,袁蘭,楊林章.pH對(duì)幾種淡水藻類(lèi)生長(zhǎng)的影響[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2009,32(1).
王英華(1990—),女,吉林省長(zhǎng)春市人,碩士,研究方向:主要從事環(huán)境科學(xué)與工程。