泽雅水库藻类群落组成及季节变化特征研究

李 琼 ，曾广恩 ，杨伯华

（1.温州市水文站，浙江 温州 325000；2.浙江省水资源监测中心温州分中心，浙江 温州 325000）

泽雅水库位于温州市瓯海区泽雅镇境内，是瓯江支流戍浦江上游的一座以城市供水为主，兼顾防洪、灌溉等综合效益的中型水库。泽雅水库坝址以上流域面积102 km2，多年平均降雨量2 028 mm，多年平均径流量1.46亿m3，水库总库容5 713万m3，防洪库容1 250万m3，兴利库容4 746万m3。承担着温州市区30%的供水任务和下游4.5万人、0.17万hm2（2.5万亩）农田的防洪任务。

浮游植物是指在水中浮游生活的微小植物，通常指浮游藻类。藻类在水域生态系统中占据重要的位置，直接和生态系统中的能量流动、物质循环和信息传递3个功能相关。它的种类组成、群落结构和多样性变化直接反映出环境变化对生态系统的影响。

1 采样与分析方法

根据泽雅水库的流域特征、形态、地理位置及以往开展水质监测的经验，于2014年5月至2016年12月，在水库坝前设置了1处采样点进行水质项目和藻类的采样分析。每月上旬监测1次，监测项目包括水温、pH值、溶解氧、高锰酸盐指数、BOD5、总磷、总氮等24项。

藻类样品选用直立式有机玻璃取样器沿表层以下0.5 m处定量采集，所取水样采用棕色硬质玻璃瓶遮光密封保存，加鲁哥试剂固定，沉淀浓缩后镜检，采用目镜视野法进行计数分析，并把计数所得结果按照公式换算成每升水中藻类的数量，计算公式：

式中：N为1 L水样中藻类的数量，个/L；A为计数框面积，mm2；AC为计数面积，mm2；VW为浓缩样体积，mL；V为计数框体积，mL；V0为采样量，L；Pn为计数所获得的细胞数，个。

水质监测按GB 3838 — 2002《地表水环境质量标准》和SL 219 — 2013《水环境监测规范》的要求进行，评价标准采用GB 3838 — 2002《地表水环境质量标准》，用单因子评价法确定水质类别，数据相关性统计分析采用SPSS软件完成。

2 水环境与富营养化评价

监测期间，泽雅水库每年7 — 9月都会出现pH值超过9.00，导致水质为劣Ⅴ类的现象。除此之外，泽雅水库水质类别为Ⅰ ～ Ⅲ类，其中Ⅰ类占12.5%，Ⅱ类占53.1%，Ⅲ类占15.6%。

泽雅水库富营养化指数在34.4 ～ 52.3，多年平均指数为43.7。营养状态以中营养为主，中营养占96.9%，轻度富营养占3.1%。水库常年氮磷比为30 ～ 173，中营养氮磷比多年平均为97。

3 水库藻类分析

3.1 藻类季节性变化及其群落结构的演变特征

监测期间，泽雅水库的藻类数量在6.2万 ～ 603.0万个/L，呈现出明显的季节变化，藻类高发期集中在每年的6 — 9月。进入4月以后，随着水温、气温的逐渐升高，水中藻类开始增长，到夏末秋初藻类数量达到最高峰，2014年藻类数量最高峰出现在9月初，藻类数量峰值约为450.0万个/L，2015年出现在8月初，藻类数量峰值约为600.0万个/L，2016年6月和9月藻类数量分别约为380.0万个/L和420.0万个/L；进入11月以后，随着水温、气温的逐渐降低，藻类数量逐渐减少。监测期间，未观测到有藻类聚集、水华暴发的现象。泽雅水库藻类数量随时间变化见图1。

图1 泽雅水库藻类数量随时间变化图(2014.5 — 2016.12)

通过对泽雅水库表层水样的镜检，共发现6个门30个属的藻类，分别为硅藻门、隐藻门、绿藻门、蓝藻门、甲藻门和裸藻门，常见藻类有针杆藻、隐藻、栅藻、直链藻和小环藻5种。这5种藻类几乎每月均有发现，且都占有一定比例，只是小环藻所占比例很小。

3.6 音乐疗法 音乐是一种特殊的语言，悠扬适宜的旋律可是人放松、产生其他交流所达不到的效果。音乐刺激可使脑垂体释放内啡肽而起到镇痛作用，缓和交感神经的过度紧张，促使感情情绪镇静化，使患者情绪镇定，并可抑制各种各样的压力反应，减少或预防ICU 综合征的出现［28］。

春季由于太阳辐射较弱，水温、气温较低，因此藻类以隐藻和硅藻为主，绿藻也占有一定的比例，蓝藻和甲藻也有出现，但比例很小。进入夏季之后，由于太阳辐射较强，水温、气温较高，藻类大量繁殖，优势藻种演变为针杆藻，最高可达到藻类数量的91.3%，绿藻门的栅藻以及隐藻等也分别占有较大的比例，此外，蓝藻也占有一定的比例，出现了代表中 — 富营养级的微囊藻、色球藻和束丝藻。秋、冬季，随着水温、气温的逐渐降低，藻类数量逐渐减少，优势藻种类又演变为以隐藻和硅藻为主，各种属均有发现。泽雅水库四季都出现隐藻，而且占一定的比例，说明水体含大量的有机质和氮元素。

3.2 藻类变化与环境要素的相关性

3.2.1 藻类变化与水温变化的相关性

水温是影响藻类生长的重要环境因素，经研究表明[1-3]：最适合藻类生长的温度在10.0 ～ 40.0 ℃，当水温在17.0 ～ 20.0 ℃时，硅藻占优势；而蓝藻生长的最适宜温度为28.8 ～ 30.5 ℃。戍浦江流域属于亚热带季风气候，多年平均气温在16.0 ℃左右，雨量充沛，多年平均降水量2 028.1 mm，降水主要集中在6 — 9月，占全年的68.7%。表层水温受气温、降水量等影响较大，波动于7.7 ～ 32.0 ℃。藻类数量变化与表层水温相关性见图2。

图2 藻类数量与水温变化相关性图

由图2可知，藻类数量和水温存在显著正相关。利用SPSS软件分析可得：藻类数量和水温的相关性系数为0.602（Sig = 0.000（在0.01水平（双侧）上显著相关）），这说明藻类增长受水库表层的水温变化影响很大，藻类在高温季节过度繁殖爆发水华的可能性很大。

3.2.2 藻类变化与水体pH变化的相关性

水体pH是一个重要的环境因子，与藻类生长密切相关。水体pH主要从2方面对藻类产生影响，一方面改变环境酸碱度，酸性太强或碱性太强都会对藻类细胞产生伤害，只有在适宜的酸碱范围内，藻类才能正常生长繁殖；另一方面通过影响碳酸盐平衡系统及不同方式分配各形态无机碳来影响藻类的生长。一般认为，蓝藻吸收CO2的能力相对较高，水体pH值的升高，容易诱发蓝藻优势[4]。泽雅水库水体pH值波动于6.30 ～ 9.34，藻类数量变化与水体pH值相关性见图3。

图3 藻类数量与pH值相关性图

由图3可知，藻类数量和pH值存在显著正相关性。利用SPSS软件分析可得：藻类数量和pH值的相关系数为0.652［Sig = 0.000（在0.01水平（双侧）上显著相关）］。每年8 — 9月，色球藻、束丝藻等蓝藻大量繁殖，蓝藻光合作用需要大量的碳源，导致水中溶解的CO2减少，水体向碱性方向发展，使得水体pH值超过9.00。

3.2.3 藻类数量与营养盐的相关性

氮、磷长期以来被认为是与藻类生长密切相关的营养物质，是水体发生富营养化最主要的原因。一般认为，当氮磷比大于17属于磷限制，氮磷比小于10为氮限制，而当氮磷比在10 ～ 17则氮磷均起作用[5]。但由于藻类对氮、磷吸收率不同，氮磷比对藻类生长的影响并不表现在一个确定值上，而应结合氮、磷浓度与氮磷比进行综合考虑[6]。泽雅水库的藻类数量变化与总氮、总磷相关性见图4和图5。

图4 藻类数量与总氮相关性图

图5 藻类数量与总磷相关性图

由图4和图5可知，藻类数量变化和总氮、总磷的相关性很弱，SPSS软件分析得，藻类数量和总氮的相关系数为- 0.153（Sig = 0.402），藻类数量和总磷的相关系数为- 0.097（Sig = 0.596），藻类数量和总氮、总磷含量相关性较弱。方差分析也表明（见表1），总氮（P = 0.065＞0.050）、总磷（P = 0.557＞0.050）、氮磷交互作用（P = 0.809＞0.050）对泽雅水库的藻类数量无显著影响。

表1 氮磷交互作用的方差分析表

4 结 论

（1）泽雅水库藻类数量呈现明显的季节变化，峰值浓度可达600.0万个/L，藻类高发期集中在每年的6 — 9月。

（2）泽雅水库藻类群落结构涵盖6门30属，以硅藻、隐藻、绿藻为主要种群，常年监测优势种群为针杆藻、隐藻、栅藻、直链藻和小环藻。每年夏初至秋末，优势藻为针杆藻，其余时段优势藻种类演变为以隐藻和硅藻为主。

（3）泽雅水库藻类数量与水温和水体pH值存在显著正相关，与总氮、总磷浓度变化的相关性较弱。

（4）泽雅水库作为温州第二大饮用水源地，其水质状况直接影响居民的生活秩序和社会经济的发展。因此，加强水源地保护，开展水生物监测，对生态文明建设具有重要的意义。

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