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大渡河樂山段2013-2016年浮游動(dòng)物群落特征變化

2023-04-29 03:38:29方艷紅王文君王崇陳鋒楊鐘汪應(yīng)文
水生態(tài)學(xué)雜志 2023年3期
關(guān)鍵詞:環(huán)境因子

方艷紅 王文君 王崇 陳鋒 楊鐘 汪應(yīng)文

摘要:為了解大渡河沙灣至樂山段安谷水電站建設(shè)過程中浮游動(dòng)物群落變化,于施工期2013-2014年和運(yùn)行期2015-2016年的每年春、秋兩季對(duì)主河道、左側(cè)河網(wǎng)及支流浮游動(dòng)物群落進(jìn)行監(jiān)測(cè)。結(jié)果顯示,2013-2016年調(diào)查共鑒定出浮游動(dòng)物263種,優(yōu)勢(shì)種為12種屬,旋輪蟲屬(Philodina)為施工期、運(yùn)行期共有優(yōu)勢(shì)種屬。浮游動(dòng)物平均密度為658.55 個(gè)/L,平均生物量為0.1102 mg/L;施工期和運(yùn)行期浮游動(dòng)物密度和生物量差異不顯著,春季平均密度最高值出現(xiàn)在2014年(621.15 個(gè)/L),秋季平均密度最高值出現(xiàn)在2015年(674.19 個(gè)/L),2013年春、秋季的生物量均為最高(0.1324 mg/L、0.1070 mg/L),浮游動(dòng)物密度和生物量在季節(jié)分布上差異不大。在空間分布上,支流高于主河道、左側(cè)河網(wǎng)、岷江。施工期、運(yùn)行期浮游動(dòng)物密度、生物量與環(huán)境因子溶解氧(DO)、流速(V)呈負(fù)相關(guān),與水溫(WT)、氨氮(NH4+-N)、硝氮(NO3--N)、總氮(TN)、磷酸鹽(H3PO4)、總磷(TP)、高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)呈正相關(guān)。RDA顯示,NO3--N在2014年、2015年對(duì)浮游動(dòng)物影響占主導(dǎo)作用,2016年透明度(SD)是影響浮游動(dòng)物群落的主要因子。不同時(shí)期浮游動(dòng)物現(xiàn)存量對(duì)比,蓄水期因水溫偏低導(dǎo)致密度和生物量最低;在空間分布上壩前受安谷水電站建設(shè)影響較大。研究表明,安谷水電站在建設(shè)過程中浮游動(dòng)物群落特征差異不大。

關(guān)鍵詞:大渡河樂山段;浮游動(dòng)物;群落特征;環(huán)境因子

中圖分類號(hào):Q145? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A? ? ? ? 文章編號(hào):1674-3075(2023)03-0094-08

浮游動(dòng)物是水域生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,在淡水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能和生物生產(chǎn)力的相關(guān)研究中,原生動(dòng)物、輪蟲、枝角類和橈足類四大類占有重要地位(章宗涉和黃祥飛,1991)。浮游動(dòng)物對(duì)環(huán)境變化極其敏感,在不同的生境下,其種類、密度會(huì)產(chǎn)生不同的響應(yīng)。

隨著水電工程開發(fā)和工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展,在產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效應(yīng)的同時(shí),人類活動(dòng)干擾也考驗(yàn)著水生態(tài)健康。如河道趨向單一化、工農(nóng)業(yè)廢水和城鎮(zhèn)生活污水排放使水質(zhì)發(fā)生改變,采砂使生境不斷喪失和遭到破壞(陳宇順,2019)。大渡河沙灣至樂山段長(zhǎng)約35 km,伴隨青衣江、峨眉河等支流的匯入,形成了典型的發(fā)辮狀河網(wǎng)結(jié)構(gòu),生境復(fù)雜,物種多樣性豐富;該水域已建成綠色水電站——安谷水電站,采取混合式開發(fā),水庫正常蓄水位398 m,總利用落差36 m,正常蓄水位時(shí)庫容6.33×107 m3,回水總長(zhǎng)度約11.4 km,與上游水庫聯(lián)合運(yùn)行時(shí)具有日調(diào)節(jié)性能,電站總裝機(jī)容量772 MW(曹小紅和步青云,2011)。2012年3 月29 日,四川大渡河安谷水電站正式開工,2014年12月4日環(huán)保部發(fā)布《關(guān)于四川省大渡河水電站蓄水階段環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收意見的函》,2015年8月31日安谷水電站正式投產(chǎn)營(yíng)運(yùn)。作者在安谷水電站建設(shè)前后做了大量工作,2007年對(duì)安谷水電站進(jìn)行環(huán)評(píng)階段的調(diào)查,2010年對(duì)沙灣至樂山段進(jìn)行了全面調(diào)查(方艷紅等,2012)。本次調(diào)查是在2013-2016年安谷水電站的施工期和運(yùn)行期進(jìn)行的,其中2014年11-12月開展了蓄水期間浮游動(dòng)物監(jiān)測(cè)(方艷紅等,2014)。2013-2016年安谷水電站完成了從河流到水庫的水動(dòng)力學(xué)轉(zhuǎn)變,浮游動(dòng)物棲息地生境由急流轉(zhuǎn)變?yōu)殪o緩流。浮游動(dòng)物對(duì)環(huán)境變化較為敏感,其群落結(jié)構(gòu)也隨環(huán)境變化而改變(Guevara et al,2009)。

目前,有關(guān)大型水庫浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的報(bào)道較多,對(duì)河流到水庫浮游動(dòng)物演變連續(xù)監(jiān)測(cè)的相關(guān)研究較少。本次調(diào)查安谷水電站環(huán)評(píng)期、施工期、蓄水期和運(yùn)行期大渡河河口浮游動(dòng)物群落特征,旨在了解該水域浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的較長(zhǎng)序變化,為探討大渡河下游水生生物的長(zhǎng)期生態(tài)效應(yīng)和水域生態(tài)修復(fù)提供基礎(chǔ)資料,對(duì)研究丘陵地帶生態(tài)環(huán)保型水電工程建設(shè)背景下浮游動(dòng)物變化趨勢(shì)提供借鑒。

1? ?材料與方法

1.1? ?樣點(diǎn)設(shè)置

2013-2016年的每年春季(5月)和秋季(10月),根據(jù)安谷水電站施工期、運(yùn)行期間的水文情勢(shì)變化,定點(diǎn)對(duì)沙灣至大渡河河口、岷江大渡河匯口下江段、左側(cè)河網(wǎng)和支流進(jìn)行浮游動(dòng)物監(jiān)測(cè)(圖1),采樣點(diǎn)設(shè)在大渡河主河道安谷電站庫尾(S1)、庫區(qū)(S2)、壩下(S3)、大渡河河口(S4)、岷江(S5),左側(cè)河網(wǎng)許壩(S6)、黃荊壩(S7)、周陸壩(S8)以及支流臨江河(S9)、峨眉河(S10)和青衣江(S11)。

1.2? ?樣品采集與鑒定

原生動(dòng)物和輪蟲以25號(hào)浮游生物網(wǎng)、枝角類和橈足類以13號(hào)網(wǎng)在水下0.5 m呈“∞”字形撈取5~8 min,過濾后的樣品放入50 mL樣品瓶中,加5%的甲醛溶液固定后鏡檢觀察。原生動(dòng)物、輪蟲定量樣品采集用2.5 L有機(jī)玻璃采水器取上、下水層各10 L,取混合2 L水樣,用15%魯哥液固定,靜置48 h后濃縮至50 mL,搖勻后原生動(dòng)物移取到0.1 mL計(jì)數(shù)框,在顯微鏡下放大200倍鏡檢計(jì)數(shù)(平行2次);輪蟲移取1 mL計(jì)數(shù)框,在鏡頭下放大100倍鏡檢計(jì)數(shù)(平行2次),枝角類、橈足類分多次全部計(jì)數(shù)。枝角類和橈足類定量采集時(shí),用2.5 L有機(jī)玻璃采水器采集40 L,經(jīng)過25號(hào)浮游生物網(wǎng)過濾,用5%甲醛溶液固定,濃縮后在解剖鏡下解剖定種。原生動(dòng)物、輪蟲、枝角類、橈足類參照相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行鏡檢鑒定(王家楫,1961;蔣燮治和堵南山,1979;沈嘉瑞等,1979;沈韞芬等,1990);浮游動(dòng)物定量參考相關(guān)文獻(xiàn)和規(guī)范進(jìn)行計(jì)算和體重?fù)Q算(章宗涉和黃祥飛,1991;中國(guó)人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部,2010)。

2014-2016年春秋季調(diào)查期間(2013年未測(cè)水質(zhì)),透明度(SD)使用塞氏盤現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定,流速(V)使用LS300-A型便攜式流速測(cè)算儀測(cè)定,酸堿度(pH)、水溫(WT)、溶解氧(DO)等數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用SX751型便攜式多參數(shù)測(cè)量?jī)x測(cè)量,總氮(TN)、總磷(TP)、氨氮(NH4+-N)、磷酸鹽(H3PO4)、硝氮(NO3--N)、高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)水質(zhì)指標(biāo)采用《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》(國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局,2002)的標(biāo)準(zhǔn)和方法進(jìn)行監(jiān)測(cè)與檢測(cè)分析。

1.3? ?分析方法

采用優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(Y)和Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H)對(duì)群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析(楊亮杰等,2014;張亞洲等,2016),計(jì)算公式如下:

式中:Ni為第i種物種密度,N為該物種群落總密度,fi為第i種物種出現(xiàn)頻率,S為該物種群落總種類數(shù);以Y≥0.02為優(yōu)勢(shì)種。

所有數(shù)據(jù)均通過Excel整理,采用IBM SPSS Statistic 22進(jìn)行方差分析和Pearson相關(guān)性檢驗(yàn),采用Canoco 4.5對(duì)物種數(shù)據(jù)和環(huán)境因子數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2? ?結(jié)果

2.1? ?浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)

2.1.1? ?種類組成與分布? ?大渡河樂山段4年監(jiān)測(cè)共鑒定出浮游動(dòng)物263種(圖2)。其中原生動(dòng)物63屬130種,占鑒定總種數(shù)的49.43%;輪蟲30屬80種,占30.42%;枝角類13屬23種,占8.75%;橈足類15屬30種,占11.41%。2013-2016年春、秋季差異顯著(T=14.18,P=0.04)。春季檢出浮游動(dòng)物205種,2014年的種類最豐富,出現(xiàn)106種,2015年最少,僅有53種;秋季共檢出浮游動(dòng)物178種,2013年種類最高,出現(xiàn)102種,2014-2016年浮游動(dòng)物種類數(shù)接近,為71~79種。

大渡河樂山段施工期、運(yùn)行期浮游動(dòng)物種類數(shù)在時(shí)空分布上存在極顯著差異(T=4.152,P=0.002)。施工期2013年的浮游動(dòng)物種類最為豐富,有147種,2014年稍有下降,為143種;運(yùn)行期 2015年共檢出101種,2016年在2015年的基礎(chǔ)上增加到119種。施工期(2013年、2014年)優(yōu)勢(shì)種(Y≥0.02)有鐘蟲(Vorticella sp.)、旋輪蟲(Philodina sp.);運(yùn)行期(2015年、2016年)優(yōu)勢(shì)種有綠急游蟲(Strombidium viride)、旋回俠盜蟲(Strobilidium gyrans)、旋輪蟲等;施工期和運(yùn)行期浮游動(dòng)物共同優(yōu)勢(shì)種有旋輪蟲屬(表1)。

2.1.2? ?密度和生物量? ?大渡河樂山段2013-2016年浮游動(dòng)物平均密度為658.55 個(gè)/L,其中原生動(dòng)物平均密度最高,為596 個(gè)/L,其次是輪蟲62 個(gè)/L,枝角類和橈足類密度較少,僅0.42個(gè)/L和0.13 個(gè)/L。春季浮游動(dòng)物平均密度為621.15 個(gè)/L,最高值出現(xiàn)在2014年;秋季平均密度為674.19 個(gè)/L,最高值出現(xiàn)在2015年(圖3-a)。2013-2016年平均生物量為0.1102 mg/L。其中輪蟲貢獻(xiàn)最大,占總生物量的68.10%;其次是原生動(dòng)物,占總生物量的27.02%;枝角類和橈足類占比較少、僅占2.24%和2.64%。春季平均生物量為0.1033 mg/L,秋季平均生物量為0.0738 mg/L,2013年春、秋季的生物量均為最高(0.1324 mg/L、0.1070 mg/L),春、秋季浮游動(dòng)物密度和生物量差異不大(圖3-b)。

大渡河樂山段浮游動(dòng)物現(xiàn)存量年際變化見圖4。施工期、運(yùn)行期浮游動(dòng)物平均密度差異不顯著(T=0.645,P=0.533),最高值出現(xiàn)在施工期2014年(831.62 個(gè)/L),最低值出現(xiàn)在運(yùn)行期2016年(453.81 個(gè)/L);施工期、運(yùn)行期的平均生物量差異也不顯著(T=2.006,P=0.073),生物量最高值出現(xiàn)在施工期2013年(0.1197 mg/L),2015年生物量最低(0.0478 mg/L)。

大渡河樂山段浮游動(dòng)物現(xiàn)存量空間分布見圖5。樂山段支流營(yíng)養(yǎng)鹽來源豐富,浮游動(dòng)物密度最高,其次是左側(cè)河網(wǎng),干流主河道和岷江較低。主河道運(yùn)行期浮游動(dòng)物平均密度為503.52 個(gè)/L,施工期平均密度為372.01個(gè)/L,運(yùn)行期高于施工期;施工期和運(yùn)行期平均生物量相差不大。左側(cè)河網(wǎng)施工期密度和生物量高于運(yùn)行期,最高平均密度和生物量出現(xiàn)在監(jiān)測(cè)點(diǎn)S8;支流位于施工區(qū)下游,不受工程影響,S9的密度最高,其次是S10,S11密度相對(duì)較小;對(duì)于S9和S10,施工期生物量顯著高于運(yùn)行期,S11在兩個(gè)期生物量幾乎不變。岷江受工程影響偏小,大渡河匯入后(S5)水流量加大,流速急,浮游動(dòng)物具有隨波逐流的特性,其密度和生物量均較少。

2.2? ?多樣性指數(shù)

安谷水電站Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)(H)時(shí)空分布見表2。施工期、運(yùn)行期監(jiān)測(cè)點(diǎn)S10的種類多,浮游動(dòng)物多樣性指數(shù)最高;多樣性最低值無明顯變化規(guī)律,施工期2013年出現(xiàn)在S5,2014年出現(xiàn)在S4;運(yùn)行期2015年出現(xiàn)在S2,2016年最低值均出現(xiàn)在S11。

2.3? ?水質(zhì)指標(biāo)

2014-2016年各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)平均值見表3。WT、DO、TN平均最高值均出現(xiàn)在運(yùn)行期2015年,WT最低值出現(xiàn)在施工期2014年,pH、H3PO4、TP隨時(shí)間推移逐漸增加;NO3--N隨工程進(jìn)度變化逐漸減少;NH4+-N、CODMn平均值最高出現(xiàn)在運(yùn)行期2016年。

2.4? ?浮游動(dòng)物群落與環(huán)境因子的關(guān)系

選取浮游動(dòng)物密度和生物量對(duì)環(huán)境因子進(jìn)行相關(guān)性分析(表4)。施工期密度和生物量與DO、V、SD呈負(fù)相關(guān),與WT、NH4+-N、NO3--N、TN、H3PO4、TP、CODMn呈正相關(guān)。運(yùn)行期密度和生物量與pH、DO、V呈負(fù)相關(guān),與WT、SD、NH4+-N、NO3--N、TN、H3PO4、TP、CODMn呈正相關(guān)。

運(yùn)用Canoco軟件對(duì)浮游動(dòng)物群落進(jìn)行冗余分析(RDA),選取2014-2016年各年的優(yōu)勢(shì)種進(jìn)行DCA分析。結(jié)果顯示,2014年最大梯度為2.607,2015年為1.791,2016年為3.017。因此,選擇RDA分析2014-2016年各年優(yōu)勢(shì)種密度與環(huán)境因子的關(guān)系。

通過前選法和蒙特卡羅檢驗(yàn),排除貢獻(xiàn)小的因子。施工期2014年環(huán)境因子SD、NO3--N、H3PO4、TN、TP對(duì)浮游動(dòng)物影響較大,前兩個(gè)排序軸特征值是0.81和0.72,其解釋率為77.5%,浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)變化主要由H3PO4、NO3--N、TP主導(dǎo),從物種與環(huán)境夾角可以看出,鐘蟲(Vorticella sp.)與TN、H3PO4、NO3--N呈正相關(guān)(圖6-a)。運(yùn)行期2015年環(huán)境因子中TN、NO3--N、TP、H3PO4、WT對(duì)浮游動(dòng)物影響較大,前兩個(gè)排序軸特征值是0.78和0.65,其解釋率為88.3%,浮游動(dòng)物群落變化主要由WT、NO3--N、TN主導(dǎo),物種與環(huán)境夾角可以看出旋輪蟲(Philodina sp.)與TP和H3PO4關(guān)系較為緊密,旋回俠盜蟲(Strobilidium gyrans)與TN關(guān)系緊密(圖6-b)。運(yùn)行期2016年環(huán)境因子中,SD、V、DO、H3PO4、WT對(duì)浮游動(dòng)物影響較大,前兩個(gè)排序軸特征值是0.96和0.70,其解釋率為84.4%,浮游動(dòng)物群落變化由SD、V、WT主導(dǎo),物種與環(huán)境夾角可以看出西氏晶囊輪蟲(Asplancha sieboldi)與H3PO4關(guān)系較為緊密,旋輪蟲(Philodina sp.)與DO關(guān)系緊密。NO3--N在2014-2015年對(duì)浮游動(dòng)物影響占主導(dǎo)作用,2016年對(duì)浮游動(dòng)物影響較大的是SD(圖6-c)。

3? ?討論

3.1? ?樂山段浮游動(dòng)物群落特征及不同時(shí)期變化

通過對(duì)大渡河樂山段施工期、運(yùn)行期連續(xù)4年的監(jiān)測(cè),共鑒定出浮游動(dòng)物263種,其中原生動(dòng)物種類最豐富,其次為輪蟲,枝角類和橈足類種類所占比例較少。春季回暖,水溫升高,浮游動(dòng)物種類比秋季豐富,這與浮游植物變化一致(王文君等,2019),密度和生物量的季節(jié)變化不明顯。施工期、運(yùn)行期浮游動(dòng)物優(yōu)勢(shì)種以原生動(dòng)物、輪蟲為主,隨著工程推進(jìn),大渡河樂山段浮游動(dòng)物優(yōu)勢(shì)種相似度較低,僅旋輪蟲每年出現(xiàn)。安谷水電站建設(shè)運(yùn)行前后,受大壩影響的庫區(qū)河段由湍急河流生境演變?yōu)殪o緩流類似湖泊生境,壩下河道渠化,生境趨向單一,而浮游動(dòng)物生長(zhǎng)周期短,能快速響應(yīng)其環(huán)境變化。選取安谷水電站建設(shè)的環(huán)評(píng)期(2007年)、施工前(2010年)、施工期(2013年、2014年)、蓄水期(2014年11-12月)、運(yùn)行期(2015年、2016年)相同監(jiān)測(cè)點(diǎn)浮游動(dòng)物數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析(圖7-a,b)??梢钥闯?,因安谷水電站蓄水期為冬季,平均水溫13.9℃,低溫水對(duì)浮游動(dòng)物生長(zhǎng)有一定的抑制作用(章宗涉和黃祥飛,1991),密度和生物量偏低。庫尾位于安谷水電站施工區(qū)上游,環(huán)評(píng)期2007年至運(yùn)行期2016年水流環(huán)境變化不大,浮游動(dòng)物密度年變化在260.15~345.05 個(gè)/L,變幅較小。因各時(shí)期檢出的浮游動(dòng)物大小個(gè)體不同,2013年生物量最高,運(yùn)行期2015年稍低。壩前位于安谷電站施工區(qū)域,環(huán)評(píng)期2007年至運(yùn)行期2016年,浮游動(dòng)物密度變化為188.32~1 515.00 個(gè)/L,變化幅度較大,安谷水電站蓄水后的第一年(2015年),水動(dòng)力減弱,為靜緩流河段,水庫庫底營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的滲入,適合小個(gè)體原生動(dòng)物纖毛蟲的生長(zhǎng),密度升高,但生物量偏低;2016年水文情勢(shì)穩(wěn)定,浮游動(dòng)物密度與2014年相似,生物量與2013年接近。壩下位于施工區(qū)的下游,因電廠尾水進(jìn)入尾水渠,來水主要依賴于壩址下泄流量和左側(cè)河網(wǎng),浮游動(dòng)物密度在323.33~744.44 個(gè)/L,浮游動(dòng)物密度差異在2013-2015年呈增長(zhǎng)趨勢(shì);2016年水文情勢(shì)穩(wěn)定,浮游動(dòng)物密度有所減少,大個(gè)體輪蟲、枝角類和橈足類占比上升,生物量增加(表5)??傮w來講,安谷水電站建設(shè)環(huán)評(píng)期,施工前、后,運(yùn)行期浮游動(dòng)物密度、生物量存在一定差異,但幅度不大。

3.2? ?浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)影響因子

大渡河樂山段位于三江匯流上游,受岷江的頂托,形成了大量邊灘和心灘,河灘濕地水網(wǎng)交錯(cuò),生境復(fù)雜多樣。隨著安谷水電站的建設(shè),河網(wǎng)結(jié)構(gòu)趨向簡(jiǎn)單化,河灘濕地面積縮小,大渡河主河道、左側(cè)河網(wǎng)、支流水文情勢(shì)、水環(huán)境因子發(fā)生變化。在水生態(tài)系統(tǒng)中,水環(huán)境因子對(duì)浮游動(dòng)物的作用有所不同,存在起主導(dǎo)作用的環(huán)境因子(韓茂森,1992)。本研究發(fā)現(xiàn),施工期、運(yùn)行期浮游動(dòng)物密度、生物量與環(huán)境因子DO、V呈負(fù)相關(guān),與WT、NH4+-N、NO3--N、TN、H3PO4、TP、COD Mn呈正相關(guān)。RDA分析表明,NO3--N在施工期2014年、運(yùn)行期2015年的浮游動(dòng)物群落變化中起主導(dǎo)作用,運(yùn)行期2016年SD對(duì)浮游動(dòng)物影響較大(張愛菊等,2016;Picapedra et al,2021)。大渡河支流臨江河S9、峨眉河S10兩岸居民、工農(nóng)業(yè)較為密集,匯入水體的氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富,加上適宜的溫度,使得浮游動(dòng)物密度、生物量和多樣性指數(shù)明顯高于干流、左側(cè)河網(wǎng)及青衣江其他監(jiān)測(cè)點(diǎn)(胡國(guó)成等,2013;陳海生和朱兆平,2018)。對(duì)浮游動(dòng)物的影響除環(huán)境因子外,還有其他很重要的因素,如水生植物、葉綠素、人類的干預(yù)等(Illyová & Pastuchová,2012),為了更好地了解大渡河三江匯流之地浮游動(dòng)物的群落特征,還需結(jié)合其他因素進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。

3.3? ?不同水庫類型對(duì)浮游動(dòng)物影響

自然河流筑壩后,原河流水文情勢(shì)發(fā)生改變,原河岸生態(tài)轉(zhuǎn)化為鋼筋水泥堤岸工程。不同調(diào)節(jié)類型的水庫,水體滯留時(shí)間的長(zhǎng)短不同,對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)累積產(chǎn)生影響有所差異(陳慶偉等,2007)。紫坪鋪水庫具有不完全年調(diào)節(jié)性能,成庫初期浮游動(dòng)物種類是成庫前的10.05倍,密度和生物量明顯增加(方艷紅等,2014);龍灘水庫具有年調(diào)節(jié)性能,建成后浮游動(dòng)物種類遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于成庫前,密度是成庫前的25倍,生物量是成庫前的14倍(方艷紅等,2011);三峽水庫試驗(yàn)性蓄水期間浮游動(dòng)物密度顯著增加(王英才等,2012);徑流式橋鞏水電站浮游動(dòng)物種類建庫前后變化不大(熊姁,2013);新建水庫飛來峽(何國(guó)全,2006)、劍潭水庫(李瑩等,2010)均為無調(diào)節(jié)徑流水體,浮游動(dòng)植物密度和生物量較低,因此水體滯留時(shí)間長(zhǎng)短是影響浮游動(dòng)物豐度的關(guān)鍵因素。本次調(diào)查的大渡河安谷水電站水體滯留時(shí)間較短,在成庫第一年(2015年)蓄水后,壩前小型原生動(dòng)物密度明顯增加,2016年浮游動(dòng)物群落特征與2013年相似。徑流式水電站與調(diào)節(jié)類型強(qiáng)的水電站建庫前后浮游動(dòng)物群落變化差異較大。徑流式水電站成庫后,浮游動(dòng)物種類、密度與原河流相似。本次調(diào)查結(jié)果可為丘陵地區(qū)河流型水庫建設(shè)及環(huán)境評(píng)價(jià)提供借鑒,為大渡河樂山段長(zhǎng)期生態(tài)監(jiān)測(cè)和水域生態(tài)修復(fù)提供參考數(shù)據(jù)。

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(責(zé)任編輯 萬月華 熊美華)

Zooplankton Community Characteristics in the Leshan Section

of Dadu River from 2013 to 2016

FANG Yan‐hong1, WANG Wen‐jun1, WANG Chong1, CHEN Feng1, YANG Zhong1, WANG Ying‐wen2

(1. Key Laboratory of Ecological Impacts of Hydraulic-Projects and Restoration of Aquatic Ecosystem

of Ministry of Water Resources, Institute of Hydroecology, Ministry of Water Resources

and Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430079, P.R. China;

2. Changyang Tujia Autonomous County Aquatic Technology Promotion Station, Changyang 443500, P.R. China)

Abstract:Angu hydropower station is on the Shawan-Leshan section of Dadu River. In this study, we analyzed the zooplankton community in the mainstream, left river network and tributaries of the Leshan section during the construction (2013-2014) and operation (2015-2016) of the hydropower station. We aimed to understand the long term changes in the structure of the zooplankton community, and provide basic data to guide continuing research on the long-term ecological effects on aquatic organisms in the lower Dadu River and ecological restoration in the watershed. In May (spring) and October (autumn) of 2013-2016, monitoring of zooplankton and water quality was carried out at 11 sampling sites in the main stream, left river network and tributaries of the Leshan section of Dadu River. A total of 263 zooplankton species were identified, consisting of protozoans (130 specie, 63 genera), rotifers (80 specie, 30 genera),? cladocerans? (23 specie, 13 genera) and copepods (30 specie, 15 genera). Zooplankton species numbers were significantly different between the construction period and operation period, with higher species richness in 2013 (147 species) and 2014 (143 species), than in 2015 (101 species) and 2016 (119 species). A total of 12 dominant species (genera) were detected during the investigation, and Philodina was the dominant genus in both the construction and operation periods. The average zooplankton density and biomass were 658.55 ind/L and 0.1102 mg/L, with no significant differences between construction and operation periods. Seasonally, the highest average spring density (621.15 ind/L) occurred in 2014 and the highest average autumn density (674.19 ind/L) occurred in 2015, and the highest biomasses for spring and autumn (0.1324 mg/L, 0.1070 mg/L) both occurred in 2013. However, none of the seasonal differences were significant. Spatially, zooplankton density and biomass in the tributaries were higher than those in the mainstream, left river network and Minjiang River. Zooplankton density and biomass during the construction and operation periods were negatively correlated with the environmental factors DO and velocity (V), and positively correlated with WT, NH4+-N, NO3--N, TN, H3PO4, TP, and CODMn. Redundancy analysis shows that NO3--N had a dominant effect on zooplankton in 2014 and 2015, and SD became the primary affecting factor in 2016. Zooplankton standing crops in different periods were compared in this study, and results show that the zooplankton community presented few changes during construction of Angu hydropower station. The lowest density and biomass were recorded during the water impoundment period due to low water temperature, and zooplankton above the dam were most affected by the construction of Angu hydropower station.

Key words:Leshan section of the Dadu River; zooplankton; community structure characteristics; environmental factors

收稿日期:2021-08-23? ? ? 修回日期:2023-02-05

基金項(xiàng)目:水利部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(200901009);水利部重大科技項(xiàng)目(SKR-2022015);中國(guó)水利水電建設(shè)集團(tuán)公司科研項(xiàng)目(AG2012/S-46-D);中國(guó)水利水電建設(shè)集團(tuán)公司監(jiān)測(cè)項(xiàng)目(AG2014/S-83)。

作者簡(jiǎn)介:方艷紅,1982年生,女,高級(jí)工程師,主要從事水生態(tài)調(diào)查與評(píng)價(jià)工作。E-mail:fyh1901@126.com

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