王英华 陈 雷
(吉林建筑大学市政与环境学院吉林长春130118)
丹江口水库浮游植物分布特征及影响因子
王英华陈雷
(吉林建筑大学市政与环境学院吉林长春130118)
为研究丹江口水库浮游植物的群落特征,探讨影响浮游植物时空分布的环境因子,2014年9月对丹江口水库浮游植物群落进行调查。9月共采集浮游植物26种,隶属于6门18科24属,其中蓝藻6种,绿藻10种,硅藻6种,隐藻2种,甲藻1种,金藻1种。9月总生物量10.36mg/L,总密度4.25×107个/L。丹库总生物量大于汉库总生物量。
丹江口水库;浮游植物;时空变化
丹江口水库作为国家一级水源保护区,大型人工水库,一直以来都受到较为广泛的关注。目前水质尚处于贫营养水平。丹江口水库地处豫、鄂、陕三省交界处,处于北亚热带向暖温带的过渡带,是一座具有供水、防洪、发电为主,兼具灌溉、养殖等功能的大型水库。丹江口水库是我国南水北调中线工程水源地,着重解决北京、天津、石家庄等沿线20多座大中城市水资源问题,水库水质状况对工程十分重要。
1.1研究区域与样点设置
图1 丹江口水库采样点位图
2014年9月根据丹江口水库(32°36’~33°48’N,110°59’~110°49’E)基本形状特征,分别在丹江库区设置14个采样点(D01—D14)和汉江库区设置10个采样点(D15—D24),详细采样点如图1。
1.2样品采集与分析
水样采集分成两份,一份用于浮游植物的定量分析,供镜检使用。另一份带回实验室做水化学指标分析。
将加入15mL鲁哥氏液固定的1L水样带回实验室,供镜检使用水样为1L浓缩液置于塑料水样瓶中,将水样沉淀48小时后,弃去上清液取沉淀定容至50mL,加入数滴福尔马林保存。充分摇匀样品后进行镜检,在10×40倍视野进行浮游植物的定量计数,每个样品统计两次,为精确结果取平均值。1L水样中的浮游植物密度(N)计算公式为:
式中:Cs为计数框的面积(mm2),Fs为显微镜的视野面积(mm2),Fn为计数的视野数,V为1L水样浓缩后的体积(mL),U为计数框的体积(mL),Pn为计数出的浮游植物个数。
浮游植物体积大小取10-30个测定平均值,用体积估算法计算浮游植物生物量(B),公式为:
式中:N为浮游植物的密度,V为浮游植物的体积。浮游植物的鉴定主要参照《中国淡水藻类—系统、分类及生态》。
2.1浮游植物种类组成及优势种
此次调查共采集到浮游植物36种,隶属于6门18科25属。其中绿藻门9属10种,硅藻门6属14种,蓝藻门6属6种,隐藻门2属4种,甲藻门1属1种,金藻门1属1种。硅藻门占所有门类组成的67.53%,绿藻占21.04%,蓝藻占9.28%,隐藻占1.12%,甲藻占0.98%,金藻占0.04%。
丹江口水库的优势种分别是硅藻门的具星小环藻和颗粒直链藻,绿藻门的双对栅藻,其中具星小环藻所占比例最大,平均生物量为0.1125mg/L,占总生物量的21.32%。颗粒直链藻平均生物量是0.084 mg/L,是除具星小环藻外的主要优势种。与以往相同月份对比,本次调查结果显示小环藻的生物量增长了2倍,硅藻在水库中生存的生理特性表明,近年来丹江口营养水平是小环藻生物量增大的主要原因。
2.2浮游植物空间分布特征
丹库采样点(D1—D14)平均生物量为0.49mg/L,汉库采样点(D15-D24)平均生物量为0.35 mg/L,丹库总生物量大于汉库。丹库硅藻生物量最大,占总生物量的59.19%。汉库绿藻、蓝藻、甲藻和隐藻数量明显高于丹库。丹库和汉库库型不同,库容相近,地表径流带来的外源性营养面广,浮游植物多样性增加,从而丹库和汉库浮游植物种类和生物量的空间差异。
2.3浮游植物生物量与环境因子相关性分析
采用SPSS软件对水体中的9月24个点位的生物量与水体理化指标进行相关性分析。Pearson相关分析结果显示,九月浮游植物生物量与pH和TP呈极显著正相关(p<0.01=)。浮游植物群落的主要影响因素是总磷,有学者曾对丹江口水库浮游植物展开详细的研究,研究都曾指出磷是影响浮游植物群落结构的主要影响因子。因此控制磷元素对水质的影响,控制水库营养水平的升高,有利于丹江口水库水生生态系统健康。
影响浮游植物的重要环境因子还有pH,不同浮游植物的生长有不同的pH适应范围,一般情况下,水体酸性太强或碱性太强都会对浮游植物产生危害,只有在适宜的酸碱度范围内,浮游植物才能正常生长繁殖。pH和总生物量的极显著正相关性说明pH值的升高适宜浮游植物生长,其生物量增加,pH是影响浮游植物时空变化格局的重要因子。
3.1丹江口水库9月浮游植物的优势种群为硅藻,硅藻占67.53%,绿藻占21.04%,蓝藻占9.28%。丹江口水库的优势种是硅藻门的具星小环藻、颗粒直链藻和绿藻门的双对栅藻。
3.2丹江口水库浮9月游植物具有显著的空间分布特征。丹库(D1—D14)硅藻门占最大比例(59.19%),汉库(D15-D24)蓝藻、绿藻为主要种群,硅藻所占比例比丹库低。丹库总生物量大于汉库总生物量。
3.3 Pearson相关分析结果表明,9月TP和pH值是影响丹江口水库总生物量的主要因子,控制磷元素的流入和pH值的范围,有利于维持丹江口水库水质。
[1]刘建康.高级水生生物学[M].科学出版社.1999;39-41,44-45,176-198. [2]明道绪.田间试验与统计分析(M).(第二版).北京:科学出版社, 2008,188.
[3]许海,刘兆普,袁兰,杨林章.pH对几种淡水藻类生长的影响[J].环境科学与技术,2009,32(1).
王英华(1990—),女,吉林省长春市人,硕士,研究方向:主要从事环境科学与工程。