尔王庄水库浮游植物群落结构研究

张新月 郑涛 龙剑锋 郝凤鸣 江浩 乔之怡

摘  要：为了初步分析南水北调后天津水库的浮游植物群落组成及演替规律，进而对水质保障提供一定的数据基础和科学依据，本研究在2018年3-12月对尔王庄水库浮游植物的种类组成、细胞丰度及种群多样性进行分析。结果表明：共鉴定出浮游植物77种，隶属于7门61属，以绿藻门和硅藻门种类数最多，优势种为梅尼小环藻、分歧锥囊藻、细小平裂藻等。浮游植物相对细胞丰度季节变化规律为：冬季<春季<秋季<夏季，其中蓝藻门周年所占比例最高为50.72%。由于Shannon-Wiener指数平均值为2.07±0.35，Pielou均匀度（J）平均值为0.74±0.10，总体呈现轻度-中度营养状态。

关键词：尔王庄水库  浮游植物  群落结构  生物多样性

中图分类号：X824           文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）07（c）-0135-03

Abstract： In order to preliminarily analyze the phytoplankton community composition and succession rule of Tianjin Reservoir after the South-to-North Water Diversion project， and to provide certain data basis and scientific basis for water quality assurance， this study analyzed the phytoplankton species composition， cell abundance and population diversity of Erwangzhuang Reservoir from March to December 2018.The results showed that 77 species of phytoplankton were identified during the survey， belonging to 7 phylum 61 genera.Dominant species were Cyclotella meneghiniana， Dinobryon divergens and Merismopedia minima.According to the analysis of cell abundance， the seasonal variation of planktonic algae relative to cell abundance was as follows： winter < spring < autumn < summer， the highest proportion of cyanobacteria was 50.72%.The average shannon-wiener index was 2.07±0.35， and the average Pielou evenness was0.74±0.10.Overall， the water body presented mild - moderate nutritional status， and the water quality was good.

Key Words： Er wangzhuang Reservoir; Phytoplankton; Community structure; Biodiversity matching

浮游植物是水體生态系统中重要的初级生产者，其群落组成和变化能直观高效地反映水体环境的状态。研究者们针对不同的水域探索浮游植物群落结构的变化，如湖泊[1]和水库[2]等，或者对生态系统的健康状况进行评价[3-4]。尔王庄水库是位于天津市宝坻区自1983年建成投入使用的中型水库，作为天津城市供水重要的调蓄水库，保障尔王庄水库的水质安全至关重要。本文对尔王庄水库进行浮游植物群落研究，分析浮游植物群落结构的演替，为保证未来天津饮用水供水调度的全面协调和安全保障提供一定的数据基础和科学依据。

1  材料与方法

共设置5个采样点（图1），分别为库东（S1）、库南（S2）、库西（S3）、库北（S4）、库中（S5），从2018年3月到12月，每月采集一次。对浮游植物进行定性定量分析，计算香农多样性指数和均匀度指数，方法及计算公式详见文献[5]。

2  结果与分析

2.1 浮游植物群落结构

本研究共鉴定出浮游植物77种，隶属于7门61属。绿藻门种类数最多25属32种（41.56%）;其次为硅藻门13属16种（20.78%）;蓝藻门9属13种（16.88%）;隐藻门4属4种（5.19%）;金藻门4属5种（6.49%）;裸藻门3属4种（5.19%）;甲藻门3属3种（3.90%）。蓝藻门、绿藻门和硅藻门为尔王庄浮游植物群落结构的主要贡献者，与我国南、北方的相关研究结果相似[6]。

2.2 浮游植物细胞丰度

水库周年藻类各门分布中，蓝藻门、绿藻门、硅藻门的种类全年均有出现，周年以蓝藻门所占比例最高为51%，其次为绿藻门24%，硅藻门19%（图2）。蓝藻门细胞适应能力最强，5-11月份细胞数均大于所有门总细胞数的的50%，绿藻门占比稍逊蓝藻门，浮动在15.56%～50.79%，平均占比27.97%;硅藻门的出现具有明显的季节性，与硅藻门喜低光照有关。

研究期间浮游植物细胞丰度变化范围为1.47×106～45.46×106cell·L-1，平均为11.57×106cell·L-1，最大值在10月S3，最小值在3月S1。浮游藻类相对细胞丰度季节变化规律为：冬季<春季<秋季<夏季。夏季优势种为蓝藻门的平裂藻和伪鱼腥藻，春季优势种为硅藻门的梅尼小环藻，冬季优势种为绿藻门的蹄形藻。尔王庄水库浮游植物群落结构呈现春季硅藻—夏季蓝藻—秋季蓝藻—冬季绿藻。这与其他水域的研究不同，如吴天昊等对洪泽湖的研究，夏季以蓝藻门为优势种，冬季以硅藻门为优势种[7]，可能与气候、库型和地理位置的不同有关。

2.3 浮游植物种群多样性分析

尔王庄水库的香农指数变动范围为1.13～2.69，属于中污染水体（2.07±0.35）（图3）。均匀度指数的变化范围为0.51～0.92，平均值为0.74±0.10，水体为轻度污染或无污染状态。均匀度指数的最小值为0.51，水体均处于轻度污染或无污染状态。

3  结语

研究期间尔王庄水库共鉴定出浮游植物77种，隶属于7门61属，以绿藻门和硅藻门种类数最多。优势种主要有梅尼小环藻、分歧锥囊藻、细小平裂藻等。从细胞丰度分析，浮游藻类相对细胞丰度季节变化规律为：冬季<春季<秋季<夏季，蓝藻门所占比例最高为50.72%。香农指数平均值为2.07±0.35，均匀度（J）平均值为0.74±0.10。水体总体呈现轻度-中度营养状态，水质较好。南水北调后尔王庄水库水质优，提高了天津地区的水质质量。

参考文献

[1] 宋勇军，戚菁，刘立恒，等.程海湖夏冬季浮游植物群落结构与富营养化状况研究[J].环境科学学报，2019，39（12）：4106-4113.

[2] 朱永锋，琚珊珊，蔡庆华，等.三峡水库春季浮游植物群落特征及影响因素[J].长江流域资源与环境，2019，28（12）：2893-2900.

[3] 彭凯，李太民，龚志军，等.苏北骆马湖浮游植物群落结构及其水质生物评价[J].湖泊科学，2018，30（1）：183-191.

[4] 刘林峰，周先华，刘伟，等.神农架大九湖湿地浮游植物群落结构特征及营养状态评价[J].湖泊科学，2018，30（2）：417-430.

[5] 范小晨.哈尔滨金河湾湿地藻类植物群落结构特征及环境相关性研究[D].哈尔滨：哈尔滨师范大学，2019.

[6] 覃宝利，唐金玉，王宣朋，等.骆马湖夏季浮游植物群落结构变化及其驱动因子分析[J].生态与农村环境学报，2019，35（9）：1172-1181.

[7] 吴天浩，刘劲松，邓建明，等.大型过水性湖泊—洪泽湖浮游植物群落结构及其水质生物评价[J].湖泊科学，2019，31（2）：440-448.