宋高飛 朱宇軒,2 Anila P. Ajayan 楊麗華 賈云璐 姜傳奇 畢永紅

(1. 中國科學(xué)院水生生物研究所淡水生態(tài)與生物技術(shù)國家重點(diǎn)實驗室, 武漢 430072; 2. 中國科學(xué)院大學(xué), 北京 100049)

浮游植物是水生態(tài)系統(tǒng)中主要初級生產(chǎn)者和食物鏈的重要基礎(chǔ)環(huán)節(jié), 同時也是水環(huán)境變化的最直接響應(yīng)者, 其群落結(jié)構(gòu)特征直接影響生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能[1]。另外, 環(huán)境因子變化也影響浮游植物豐度與群落結(jié)構(gòu)的變化[2,3]。研究表明, 浮游植物群落結(jié)構(gòu)受到多種因子的共同調(diào)控, 與營養(yǎng)鹽、溫度和光照等條件密切相關(guān)[4—6]。同時, 浮游植物對金屬離子具有很強(qiáng)的吸收和富集能力, 容易受到重金屬污染并敏感地在分子、細(xì)胞和種群等水平上響應(yīng)重金屬的毒害效應(yīng), 導(dǎo)致浮游植物群落由多樣化向單一化轉(zhuǎn)變[7—11]。因此通過物種組成、物種豐度、優(yōu)勢種及多樣性狀況等群落結(jié)構(gòu)特征來研究重金屬污染區(qū)水體浮游植物與環(huán)境因子之間的關(guān)系, 對于揭示浮游植物群落演替的驅(qū)動因子、探究常規(guī)理化因子與重金屬對浮游植物群落組成的影響權(quán)重、開展水生態(tài)系統(tǒng)的管理和保護(hù), 均具有重要意義。

2013年5月湖南攸縣“鎘大米事件”經(jīng)媒體報道后, 該區(qū)域水稻田土壤重金屬污染研究已成為當(dāng)前國內(nèi)土壤重金屬污染研究和治理的關(guān)注重點(diǎn)[12]; 被譽(yù)為“朱砂王國”的萬山因汞礦大規(guī)模開采和冶煉,給當(dāng)?shù)丨h(huán)境帶來了極大破壞[13]。目前攸縣和萬山的重金屬污染研究主要集中在土壤, 但是礦業(yè)活動引起的水污染最終會引起水質(zhì)惡化和水生態(tài)系統(tǒng)破壞, 急需開展重金屬污染區(qū)水體的浮游植物生態(tài)學(xué)調(diào)查研究, 以便為重金屬污染的影響效應(yīng)評估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[14—17]。

鑒于此, 本文以攸縣和萬山兩個重金屬污染區(qū)不同類型水體為研究對象, 在野外原位調(diào)查的基礎(chǔ)上運(yùn)用多元技術(shù)分析浮游植物與環(huán)境因子間的相關(guān)關(guān)系, 探究重金屬元素對浮游植物群落結(jié)構(gòu)的影響權(quán)重, 以期為該區(qū)域水生態(tài)系統(tǒng)的管理和保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況

湖南省株洲市攸縣位于湖南省東部, 介于東經(jīng)113°09′—113°51′, 北緯26°46′—27°26′; 全縣土地總面積為2648 km2, 是全國100個重點(diǎn)產(chǎn)煤縣和商品煤基地。本研究在攸縣境內(nèi)共設(shè)置了6個采樣點(diǎn)(圖 1A), 其中YX1點(diǎn)位于電廠附近的硬化渠道,YX2點(diǎn)位于一條自然河流, YX3點(diǎn)位于一個人工池塘, YX4點(diǎn)位于人工池塘旁的小溪流, YX5點(diǎn)位于礦區(qū)排出的硫磺水河流, YX6為水稻田。

貴州省銅仁市萬山區(qū)位于貴州省東部, 介于東經(jīng)109°11′—109°14′, 北緯27°30′—27°32′; 國土面積842 km2, 汞礦的開發(fā)已有600余年的開采歷史。在萬山共設(shè)置了9個采樣點(diǎn)(圖 1B), 其中WS1點(diǎn)位于電廠旁邊的冷卻水池, WS2點(diǎn)位于道路旁的山間小瀑布, WS3點(diǎn)位于一硬化渠道旁的大水池, WS4點(diǎn)位于養(yǎng)雞場附近的小溪, WS5點(diǎn)為礦渣處理坑的尾水, WS6點(diǎn)位于大水溪, WS7點(diǎn)位于人工水處理池,WS8點(diǎn)位于貴州水務(wù)旁的大水渠, WS9點(diǎn)位于龍江水庫壩前。

圖1 采樣點(diǎn)位圖(A. 攸縣; B. 萬山)Fig. 1 Distribution of the sampling sites (A. Youxian County; B. Wanshan District)

1.2 水樣采集與分析

于2019年11月17日和2019年11月28日, 分別對攸縣及萬山境內(nèi)不同類型的水體進(jìn)行了采樣調(diào)查。通過GPS定位, 現(xiàn)場使用YSI Professional Plus多參數(shù)儀(YSI, USA)測定水溫(WT)、pH、電導(dǎo)(SPC)、氧化還原電位(ORP)和溶解氧(DO)。采集表層水樣測定總氮(TN)、總磷(TP)、銨鹽( NH+4-N)、硝酸鹽(N O－3-N)、磷酸鹽(P O34－-P)、化學(xué)需氧量(CODMn)和葉綠素a(Chl.a), 測定方法參考中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行測定?？偺?TC)、無機(jī)碳(IC)和總有機(jī)碳(TOC)則通過燃燒氧化-非分散紅外吸收法利用TOC測定儀(Anlutikjena,multi N/C 3100)進(jìn)行測定。

用2%的電子級硝酸處理過的500 mL樣品瓶采集金屬檢測水樣, 冷藏運(yùn)回實驗室, 金屬元素鎘(Cd)、錳(Mn)、鍶(Sr)、鋅(Zn)、鐵(Fe)、鎳(Ni)、鈷(Co)、銅(Cu)、鈾(U)、鉛(Pb)、銫(Se)、砷(As)、鋇(Ba)、釩(V)、鉍(Bi)、銣(Rb)和汞(Hg)等利用電感耦合等離子體-發(fā)射光譜儀ICP-OES(PekinElmer, OPTIMA 8000DV)進(jìn)行測定。

1.3 浮游植物樣品采集與分析

用25#浮游生物網(wǎng)采集浮游植物定性樣品,4%甲醛溶液固定。現(xiàn)場采集1000 mL水樣裝于塑料樣品瓶, 用于浮游植物的鑒定與定量計數(shù), 水樣用魯哥氏液(Lugol iodine solution)固定保存; 靜置48h, 通過虹吸作用抽去多余的上清液, 經(jīng)沉淀后定容至30 mL。充分振蕩混勻, 吸取0.1 mL滴到浮游植物計數(shù)框上, 隨后用顯微鏡(Olympus CX21, Japan)在放大倍數(shù)400倍下進(jìn)行鑒定與計數(shù), 浮游植物鑒定參考相關(guān)書籍[18, 19], 鑒定到種或?qū)佟?/p>

1.4 數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計

多樣性指數(shù)計算 采用物種豐富度Species richness(D)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H')和均勻性指數(shù)(J)對浮游植物群落多樣性進(jìn)行分析評價,通過優(yōu)勢種優(yōu)勢度(Y)確定樣本優(yōu)勢種群。利用Past version 2.17[20]計算各樣本物種的多樣性指數(shù)[21]。

Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H')計算公式:

式中,H'為物種多樣性指數(shù)、S為樣品中的總物種數(shù)、Pi為第i種的個體數(shù)(ni)與總個體數(shù)(N)的比值(ni/N)。

均勻性指數(shù)(J)計算公式:

式中,J表示均勻度、H'表示種類多樣性指數(shù)值、S表示樣品中總種數(shù)。

優(yōu)勢種優(yōu)勢度(Y)的計算公式:

式中,fi為第i個種在各樣方中出現(xiàn)頻率、ni為群落中第i個種在空間中的個體數(shù)量;N為群落中所有種的個體數(shù)總和。本次調(diào)查生物優(yōu)勢度Y≥0.02即為優(yōu)勢種[22]。

2017年，哈電電機(jī)研制的世界首臺300兆乏全空冷調(diào)相機(jī)投入運(yùn)行，作為電力守護(hù)的“安全衛(wèi)士”，為特高壓電網(wǎng)直流輸電工程提供保障，發(fā)揮了“定海神針”的作用，行業(yè)專家賦予其“技術(shù)水平國際領(lǐng)先”的權(quán)威鑒定。哈電電機(jī)實現(xiàn)了從單一發(fā)電設(shè)備向發(fā)電設(shè)備、輸電設(shè)備并舉的華麗轉(zhuǎn)身，延伸了產(chǎn)業(yè)鏈條，也使我國遠(yuǎn)距離特高壓直流輸電進(jìn)入嶄新時代。

統(tǒng)計分析 利用Microsoft Excel, Spss Statistics 17.0和 Origin 2018對浮游植物各類群密度數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理和制圖。對各采樣位點(diǎn)物種數(shù)量組成做Upset分析, 對各組的群落組成做analysis of similarities (ANOSIM)分析, 對各門細(xì)胞密度與環(huán)境因子做Pearson相關(guān)性分析, 對物種組成與環(huán)境因子做Mantel test分析, 對樣點(diǎn)分布情況做對應(yīng)分析(CA),對樣點(diǎn)與各組環(huán)境因子做典范對應(yīng)分析(CCA)。以上統(tǒng)計分析和作圖均在R(version 3.6.2, https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/CRAN/)環(huán)境下完成。

2 結(jié)果

2.1 群落組成

攸縣和萬山共鑒定浮游植物7門52屬67種, 其中綠藻種類數(shù)最多, 有27種, 硅藻次之, 為21種, 藍(lán)藻9種, 甲藻、隱藻、裸藻和金藻較少(圖 2)。細(xì)胞密度變化范圍為1.11×104—1.17×107cells/L。攸縣各樣點(diǎn)藍(lán)藻的相對豐度較高, 萬山各樣點(diǎn)硅藻的相對豐度較高。

圖2 浮游植物群落特征Fig. 2 Phytoplankton community characteristics

YX1、YX2、YX3和YX6位點(diǎn)藍(lán)藻相對豐度最高, YX4位點(diǎn)中硅藻占優(yōu)勢, YX5位點(diǎn)中綠藻占優(yōu)勢, 且YX5位點(diǎn)的綠藻主要是克里藻Klebsormidiumsp.。攸縣的浮游植物優(yōu)勢種為7種(表 1)。

W S 1 以甲藻相對豐度最高, 主要為角藻,WS2、WS4、WS6、WS7和 WS8位點(diǎn)硅藻相對豐度最高, WS3位點(diǎn)金藻相對豐度較高, 主要為錐囊藻Dinobryonsp., WS5位點(diǎn)藍(lán)藻相對豐度最高, WS9位點(diǎn)綠藻相對豐度最高。萬山的優(yōu)勢種較攸縣要少, 僅3種(表 1)。

表1 攸縣和萬山兩地浮游植物優(yōu)勢種及優(yōu)勢度Tab. 1 Dominant species of phytoplankton in Youxian County and Wanshan District

UpSetR分析結(jié)果(圖 3)顯示, 同時存在于攸縣和萬山所有樣點(diǎn)的物種數(shù)為0, 出現(xiàn)在攸縣所有樣點(diǎn)的物種數(shù)為17個, 出現(xiàn)在萬山所有樣點(diǎn)的物種數(shù)為11個。攸縣各樣點(diǎn)共有物種主要是藍(lán)藻、綠藻和硅藻。萬山各樣點(diǎn)共有物種主要是硅藻、綠藻、甲藻和金藻。

圖3 不同采樣位點(diǎn)浮游植物物種組成的Upset圖(實心圓表示該樣點(diǎn)用于統(tǒng)計物種數(shù)目)Fig. 3 The upset diagram showing the number of shared and specific phytoplankton in each sampling site (The solid circle represents the point used to conduct analysis of species numbers statistics)

通過ANOSIM分析進(jìn)一步探討攸縣和萬山浮游植物群落結(jié)構(gòu)的差異(圖 4A), 結(jié)果顯示兩地群落結(jié)構(gòu)差異P為0.083, 相異系數(shù)R為0.152, 表明攸縣和萬山群落結(jié)構(gòu)組間差異大于組內(nèi)差異。不同類型水體之間的群落結(jié)構(gòu)差異分析顯示(圖 4B),不同類型水體的群落結(jié)構(gòu)差異P為0.549, 相異系數(shù)R為-0.022, 表明群落結(jié)構(gòu)的組間差異小于組內(nèi)差異。

圖4 浮游植物群落結(jié)構(gòu)ANOSIM分析(A. 采樣區(qū)域; B. 不同水體類型)Fig. 4 Analysis of similarities (ANOSIM) of the phytoplankton community structure between Youxian County and Wanshan district (A) and Different water type (B)

2.2 群落多樣性分析

表2 攸縣各樣點(diǎn)浮游植物多樣性指數(shù)Tab. 2 The phytoplankton diversity index in Youxian County

表3 萬山各樣點(diǎn)浮游植物多樣性指數(shù)Tab. 3 The phytoplankton diversity index in Wanshan District

攸縣各樣點(diǎn)浮游植物多樣性指數(shù)顯示, YX5的物種豐富度、Shannon-Wiener指數(shù)及均勻性指數(shù)都最低, 而YX2的3個多樣性指數(shù)值都最高。萬山各采樣點(diǎn)浮游植物的多樣性指數(shù)顯示, WS5的物種豐富度和香農(nóng)維納指數(shù)最低, 均勻度較差。WS8和WS9的浮游植物多樣性指數(shù)相對較高。

2.3 水環(huán)境狀況

如表 4和表 5所示, 重金屬Cd、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Sr、Pb和U含量的平均值攸縣大于萬山, Cr、As、Se、Ba、Rb和V含量的均值萬山高于攸縣。除攸縣YX5樣點(diǎn)外其他樣點(diǎn)Cd、Cu和Zn含量低于地表水Ⅰ類限值, YX5樣點(diǎn)Cd含量低于地表水Ⅱ類限值; 所有樣點(diǎn)的As和Pb含量低于地表水Ⅰ類限值; 另外, 所有樣點(diǎn)未檢測到Hg。單因素方差分析顯示, 兩地Cr、Ba和V含量具有顯著的差異(P＜0.05), 攸縣和萬山兩地的均值分別為2.614和8.158 μg/L、14.925和85.879 μg/L、0.260和1.434 μg/L, 其他各金屬含量則差異不顯著(P＞0.05)。

表4 攸縣和萬山重金屬含量狀況Tab. 4 Means (minimum-maximum) of heavy metal elements content in Youxian County and Wanshan District

表5 攸縣和萬山常規(guī)理化因子狀況Tab. 5 Means (minimum-maximum) of routine physics and chemistry index in Youxian County and Wanshan District

常規(guī)理化因子檢測結(jié)果顯示, YX6、WS1、WS5、WS6、WS7和WS9各樣點(diǎn)TN的含量高于地表水Ⅴ類限值, 其他各樣點(diǎn)位于Ⅲ—Ⅴ類; 除WS6樣點(diǎn)N H+4-N含量高于地表水Ⅲ類限值, 其他各樣點(diǎn)都低于Ⅱ類或Ⅰ類限值; 除WS8樣點(diǎn)TP含量高于地表水Ⅲ類限值, 其他各樣點(diǎn)都低于Ⅱ類或Ⅰ類限值。單因素方差分析顯示, 兩地WT及IC含量差異顯著(P＜0.05), 其他各理化因子則差異不顯著(P＞0.05)。

其中YX5點(diǎn)的水體呈強(qiáng)酸性, pH為3.86, 其他位點(diǎn)為中性或弱堿性; 同時YX5點(diǎn)具有較高的氧化性和導(dǎo)電性, ORP和SPC分別為484.5和946.0; 并且其多種重金屬含量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他點(diǎn)位, Cd為攸縣境內(nèi)重要的重金屬污染元素, 在該位點(diǎn)含量最高。

WS5、WS6和WS7各樣點(diǎn)的N含量較高, 分別為13.14、13.97和18.67 mg/L; WS1位點(diǎn)Chl.a含量最高, 為71.96 μg/L; WS9位點(diǎn)Mn的含量最高, 為169.649 μg/L。

2.4 浮游植物與環(huán)境因子的關(guān)系

浮游植物豐度與環(huán)境因子的Pearson相關(guān)性分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩地具有一定的差異(表 6)。藍(lán)藻與NH+4-N、Cr、Se、Ba和V具有顯著的負(fù)相關(guān)性; 硅藻、綠藻及總浮游植物與CODMn具有顯著的正相關(guān)性; 甲藻與TOC具有顯著的正相關(guān)性; 隱藻與V具有顯著的負(fù)相關(guān)性, 裸藻與CODMn、ORP具有顯著的正相關(guān)性, 與N O－3-N、Se具有顯著的負(fù)相關(guān)。

表6 浮游植物豐度與環(huán)境因子的Pearson相關(guān)性分析Tab. 6 Pearson correlation coefficients between phytoplankton abundance and environmental factors

在Mantel test分析中(圖 5), 除pH外攸縣與萬山其他環(huán)境因子及物種矩陣均經(jīng)過lg(x+1)轉(zhuǎn)換。結(jié)果顯示藍(lán)藻組成與CODMn、WT和Ba具有較高相關(guān)性, 相關(guān)系數(shù)在0.2—0.4; 硅藻與pH、TC、IC、Co、Ni、Zn、Cd和Pb具有較高相關(guān)性, 相關(guān)系數(shù)在0.2—0.4; 綠藻與CODMn、WT和Chl.a具有較高相關(guān)性, 相關(guān)系數(shù)均≥0.4; 其他類群藻類與 PO34－-P、Chl.a具有較高相關(guān)性, 相關(guān)系數(shù)在0.2—0.4。

圖5 浮游植物群落組成的環(huán)境驅(qū)動因素Fig. 5 Environmental drivers of phytoplankton community composition

通過Pearson相關(guān)性分析, 把相關(guān)性較強(qiáng)的因子分為一類, 共分為4類, 分別是F1( NH+4-N、TN、NO－3-N、P O34－-P)、F2(DO、pH、IC、TC、TOC、TP)、F3(CODMn、Chl.a、WT、SPC、ORP)和F4(Cd、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、As、Se、Sr、Ba、Zn、U、V、Rb、Pb)。

CCA典范相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)(圖 6), F2、F3和F4等是影響浮游植物群落組成的關(guān)鍵因素。F2主要為C、P和pH、DO, 其與CCA1軸的相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.92。DO與CCA1軸的回歸分析相關(guān)系數(shù)最高。F3的環(huán)境因子包含ORP, 氧化還原電位對許多元素的濃度和形式具有重要的影響, 對生態(tài)系統(tǒng)中的生物轉(zhuǎn)化具有重要的作用。F4為重金屬指標(biāo), 其與CCA1軸的相關(guān)系數(shù)為0.44。

圖6 各采樣位點(diǎn)物種矩陣與環(huán)境因子矩陣的CCA分析Fig. 6 Biplot diagram for CCA on the relationship between environmental variables and phytoplankton community composition

3 討論

3.1 浮游植物群落結(jié)構(gòu)

受礦業(yè)活動的影響, 攸縣與萬山的土壤與水體在一定程度上都受到了重金屬污染[14—16]。攸縣浮游植物物種組成為綠藻-硅藻-藍(lán)藻型, 豐度組成為藍(lán)藻-硅藻-綠藻型; 萬山浮游植物物種組成為綠藻-硅藻型, 豐度組成主要為硅藻型, 個別位點(diǎn)為藍(lán)藻或綠藻型。從物種組成來看, 兩者都是以綠藻和硅藻為優(yōu)勢種群, 這與受重金屬影響的貴州高原水庫、云南高原湖泊浮游植物物種組成結(jié)果一致, 都為綠藻-硅藻型[13,23]。與此相反, 銅陵礦區(qū)河流浮游植物物種組成為硅藻-綠藻型, 這可能是由河流型水體特征及硅藻物種的生理特性所決定[24]。硅藻具有堅硬的硅質(zhì), 能抵抗機(jī)械損傷, 能夠在流速波動較大的水體中生存[22]。從豐度組成來看, 攸縣以喜高溫藍(lán)藻為主, 而萬山則以喜低溫的硅藻為主,水溫是兩地群落差異的重要影響因子。

3.2 浮游植物群落與環(huán)境因子的關(guān)系

營養(yǎng)鹽、溫度和光照等條件是影響水體浮游植物群落組成和細(xì)胞密度的重要因素[4,25,26]。營養(yǎng)鹽為浮游植物賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ), 營養(yǎng)鹽的增加,可顯著促進(jìn)浮游植物的生物量[27—29], 該結(jié)論在攸縣及萬山與環(huán)境因子的Pearson相關(guān)性分析, 及浮游植物群落組成與環(huán)境因子的Mantel test 中得到證實。硅藻、綠藻、裸藻和總浮游植物的細(xì)胞豐度及藍(lán)藻和綠藻的群落組成與CODMn呈顯著正相關(guān)關(guān)系,甲藻與TOC具有顯著的相關(guān)性, 這與東江干流及銅陵市河流研究結(jié)果一致[24,30]。同時佐證了裸藻和甲藻主要分布在有機(jī)質(zhì)含量豐富的水體[19,31,32]。C和P作為浮游植物的基礎(chǔ)元素, 是植物生長所必需的。本研究中硅藻群落組成與TC及IC具有顯著的相關(guān)性, 甲藻、裸藻、隱藻和金藻的群落組成與P O34－-P具有顯著的相關(guān)性, 這也與已有報道一致[33—35]。由于地理位置及氣候差異, 攸縣和萬山兩地的水溫具有顯著的差異, Mantel test結(jié)果顯示水溫與藍(lán)藻和綠藻的群落組成具有顯著性, 在一定溫度條件下,藍(lán)藻和綠藻較硅藻更適宜高溫環(huán)境[28,36,37]。

礦山開采、尾礦堆放和礦石選礦等礦業(yè)活動引起的重金屬污染依然嚴(yán)峻。浮游植物作為食物鏈的最低端及水環(huán)境的主要初級生產(chǎn)者, 可以快速敏感地響應(yīng)水體金屬污染[7]。Pearson相關(guān)性分析顯示Cr、Se、Ba和V與藍(lán)藻細(xì)胞豐度具有顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系, Se與裸藻細(xì)胞豐度同樣具有負(fù)相關(guān)關(guān)系。除Se外, 另外3種金屬都屬于非必需金屬, 對浮游植物具有毒性[35]。在Cr污染土壤中, 隨污染程度增高微生物數(shù)量降低; 不同形態(tài)Cr對微生物的毒害作用也不相同, 陰離子態(tài)Cr(NaCrO4)對微生物毒害程度大于陽離子態(tài)Cr(CrCl3)[38]; Ni作為有機(jī)體進(jìn)行正常生理活動所不可缺少的元素, 一般來自成土母質(zhì), 同時也是我國城市土壤污染程度最低的重金屬之一[39]。在萬山各采樣點(diǎn)藍(lán)藻與Cr和Ni具有顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系, 與上述報道類似, 同時說明在兩地分布的Ni是高于浮游植物對其的積累閾值的[16,38]。兩地硅藻物種組成與Co、Ni、Zn、Cd和Pb具有顯著相關(guān)性。Co、Ni和Zn為有機(jī)體所必須金屬, Pb和Cd為有毒重金屬, 其大量輸入會嚴(yán)重影響水體水質(zhì), 使浮游植物生長受到抑制, 導(dǎo)致浮游植物群落結(jié)構(gòu)由多樣化向單一化轉(zhuǎn)變, 破壞了湖泊生態(tài)系統(tǒng)的健康[8,9]。YX5位點(diǎn)水體呈強(qiáng)酸性, 浮游植物群落單一, 以耐污種菱形藻及克里藻占優(yōu)勢, 并且Cd含量也遠(yuǎn)高于其他位點(diǎn)。煤礦排放的硫磺水致使水體呈酸性, 超出許多浮游植物的耐受范圍, 導(dǎo)致耐低pH的克里藻大量增殖[40]。綜上所述, 環(huán)境中的重金屬成分及其含量對水體浮游植物群落結(jié)構(gòu)具有顯著的影響。

浮游植物群落組成及生物量與環(huán)境因子存在密切的關(guān)系, 能較好地反映水體狀況及變化。反之,環(huán)境因子變化也影響浮游植物群落組成和生物量的變化。CCA結(jié)果顯示常規(guī)理化因子對攸縣和萬山兩地浮游植物群落組成的影響大于金屬元素, 這與銅陵市河流冬季浮游植物研究的結(jié)果一致[24]。在本研究中, 部分重金屬對浮游植物群落組成及細(xì)胞豐度影響不顯著, 原因可能是上覆水中其含量較低, 對浮游植物及其群落的影響有限。

4 結(jié)論

在秋冬季, 攸縣浮游植物物種組成為綠藻-硅藻-藍(lán)藻型, 豐度組成為藍(lán)藻-硅藻-綠藻型; 萬山浮游植物物種組成為綠藻-硅藻型, 豐度組成則為硅藻型, 個別位點(diǎn)為藍(lán)藻或綠藻型。CCA結(jié)果顯示常規(guī)理化因子對攸縣和萬山兩地浮游植物群落組成的影響大于金屬元素。