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摘要琴湖作為寧德師范學(xué)院唯一的景觀水體,在校內(nèi)環(huán)境美化和生態(tài)維護(hù)方面發(fā)揮著重要作用。水質(zhì)惡化會(huì)直接影響到全體師生的工作和學(xué)習(xí)。本次為調(diào)查研究琴湖浮游植物時(shí)空變化,對(duì)琴湖6個(gè)位點(diǎn)分別在2019年夏季及秋季進(jìn)行采樣研究,結(jié)果如下:共鑒定出浮游植物5門19屬26種。細(xì)胞密度分布:夏季(2.98×108±1.30×108cells/L)>秋季(1.35×108±6.87×107cells/L),生物量:夏季(14.79±7.76mg/L)>秋季(11.6±7.73mg/L);主要優(yōu)勢(shì)種為裸藻;浮游植物多樣性指數(shù)低,表明琴湖浮游植物群集穩(wěn)定性較差。通過(guò)浮游植物和環(huán)境因子相關(guān)性分析表明:溫度、總磷、氨氮和電導(dǎo)率是影響琴湖浮游植物細(xì)胞密度變化主要因子。本研究揭示了夏季和秋季琴湖浮游植物的結(jié)構(gòu)特征,并為琴湖水質(zhì)治理提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)參考。關(guān)鍵詞:琴湖;浮游植物;環(huán)境因子;水質(zhì)AbstractAstheonlylandscapewaterbodyinNingdeNormalUniversity,QinhuLakeplaysanimportantroleinthecampusenvironmentbeautificationandecologicalmaintenance.Thedeteriorationofwaterqualitywilldirectlyaffecttheworkandstudyofallteachersandstudents.InordertoinvestigatethetemporalandspatialchangesofphytoplanktoninQinhulake,sixsitesweresampledinsummerandautumn2019respectively.Theresultsareasfollows:atotalof26speciesbelongingto19generaand5phylaofphytoplanktonwereidentified.Celldensitydistribution:insummer(2.98×108±1.30×108cells/L)>inautumn(1.35×108±6.87×107cells/L),biomass:insummer(14.79±7.76mg/L)>inautumn(11.6±7.73mg/L);themaindominantspeciesisEuglena;thediversityindexofphytoplanktonislow,indicatingthatthestabilityoffloatingplantsinQinhulakeispoor.Thecorrelationanalysisbetweenphytoplanktonandenvironmentalfactorsshowsthattemperature,totalphosphorus,ammonianitrogenandelectricalconductivityarethemainfactorsaffectingphytoplanktoncelldensityinQinhulake.ThisstudyrevealsthestructuralcharacteristicsofphytoplanktoninQinhuLakeinsummerandautumn,andprovidesbasicdatareferenceforwaterqualitycontrolofQinhulake.Key

words:

Qinhu

Lake;

phytoplankton;

environmental

factors;

water

quality目錄1引言 11.1浮游植物 11.2研究現(xiàn)狀 21.3研究目的及意義 22材料與方法 32.1水樣采集 32.2水質(zhì)指標(biāo)測(cè)定 42.3數(shù)據(jù)分析 43結(jié)果與分析 53.1浮游植物種類及豐富度變化 53.2浮游植物多樣性分析 73.3浮游植物與環(huán)境因子 94討論 125小結(jié) 13參考文獻(xiàn) 14致謝 16附表琴湖浮游植物名錄 17琴湖浮游植物時(shí)空變化研究1引言1.1浮游植物1.1.1浮游植物概述自19世紀(jì)初以來(lái),人類一直在研究浮游植物。體內(nèi)可以含有多種葉綠素或其他各種色素,能夠快速吸收水中的各種營(yíng)養(yǎng)和礦物質(zhì),通過(guò)各種光合作用可以合成各種有機(jī)物。它主要屬于一種自養(yǎng)性微生物,是水生植物生態(tài)系統(tǒng)中初級(jí)生物量、物質(zhì)相互循環(huán)和自然能量相互流動(dòng)的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)[1-2]。浮游植物種類繁多,其中淡水浮游植物包括有:藍(lán)藻門、隱藻門、甲藻門、金藻門、綠藻門、硅藻門、裸藻門、和黃藻門八大門類,而前七種為中國(guó)常見生于淡水中的浮游植物藻類,其中容易形成水華的種類為藍(lán)藻、綠藻、甲藻、硅藻[3]。浮游植物的生長(zhǎng)周期很短,并且由于其細(xì)胞大小、形態(tài)和環(huán)境相匹配,因此對(duì)水環(huán)境的變化很敏感[4]。浮游植物細(xì)胞具有廣泛的顆粒大小,通常分為三種類型,即微微型浮游植物(0.2~2μm)、納米浮游植物(2~20μm)和微浮游生物(20~200μm)[5]。

浮游植物群落是水體中主要的生物群落之一。它具有很強(qiáng)的時(shí)空分布特征,與水體富營(yíng)養(yǎng)化密切相關(guān),能夠準(zhǔn)確反映湖泊水質(zhì)的變化趨勢(shì)[6-7]。如硅藻門在水質(zhì)較好的區(qū)域生長(zhǎng)繁殖較快,若水中存在污染,則浮游植物種類數(shù)較少,藍(lán)藻常在含氮較高的水體中生長(zhǎng),為富營(yíng)養(yǎng)化的標(biāo)志性生物,綠藻門為中富營(yíng)養(yǎng)型[8]。水體中浮游植物的突然數(shù)量減少或過(guò)度大量繁殖通常是水質(zhì)條件惡化的重要標(biāo)志。因此,長(zhǎng)期跟蹤檢和測(cè)水體中的浮游植物,掌握浮游植物群落結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化方向,可以準(zhǔn)確反映水質(zhì)的變化趨勢(shì)。目前,浮游植物廣泛應(yīng)用于水體的生態(tài)監(jiān)測(cè)、污染狀況和富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)[9]。1.1.2影響浮游植物的生長(zhǎng)因素浮游植物的生長(zhǎng)與代謝受到許多因素的影響,主要包括有營(yíng)養(yǎng)因素和環(huán)境因素。最有可能影響淡水中浮游植物生物量的因素是磷、氮和硅,這也將限制浮游植物的生長(zhǎng)[10]。不同濃度的營(yíng)養(yǎng)因子限制藻類的生長(zhǎng)、代謝和繁殖,尤其氮、磷濃度及其比例對(duì)藻類的生長(zhǎng)繁殖活動(dòng)有顯著影響[11],且水體中浮游植物的現(xiàn)存量與營(yíng)養(yǎng)鹽濃度有著顯著的線性關(guān)系[12]。

環(huán)境因子主要包括光照、溫度、pH值等。光是浮游植物進(jìn)行光合作用合成自身物質(zhì)主要來(lái)源,對(duì)于大多數(shù)浮游植物來(lái)說(shuō),在特定范圍內(nèi),增加光照強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間,其光合作用率增強(qiáng),生長(zhǎng)速率增加。水溫被廣泛認(rèn)為是影響浮游植物正常生長(zhǎng)的重要因素之一,它能夠直接影響到浮游植物新陳代謝活動(dòng)中磷酸酶的活性[13],從對(duì)浮游植物的生長(zhǎng)代謝速率產(chǎn)生間接影響。浮游植物的最佳適合生理生長(zhǎng)溫度不同,溫度過(guò)高或氣溫過(guò)低有時(shí)都會(huì)對(duì)其正常生長(zhǎng)以及繁殖環(huán)境產(chǎn)生一定的不良影響,例如海洋藍(lán)藻的最適生長(zhǎng)生理溫度一般為25~30℃,而金藻、硅藻和黃藻偏好生長(zhǎng)在較低的范圍內(nèi)[14、15]。浮游植物的生長(zhǎng)繁殖與水體中pH值的影響,不同浮游植物都有其合適的pH范圍[16]。1.2研究現(xiàn)狀究成果現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者對(duì)浮游植物種類群落生態(tài)結(jié)構(gòu)與水質(zhì)環(huán)境影響因子的相互響應(yīng)空間關(guān)系以及如何有效利用浮游植物群落進(jìn)行浮游水質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)問(wèn)題進(jìn)行了大量的深入研究[17],常用Pielou均勻度指數(shù)、Margalef物種豐富度指數(shù)、Shanno-Wiener物種豐富度指數(shù)等表征水體污染程度。截至20世紀(jì)末,在整個(gè)全球分布范圍內(nèi)30~40%的各類湖泊、水庫(kù)已經(jīng)開始遭到不同嚴(yán)重程度的富營(yíng)養(yǎng)化的影響[18],而在我國(guó),湖泊富營(yíng)養(yǎng)化已經(jīng)高達(dá)77%,因而我國(guó)現(xiàn)階段的研究主要集中在浮游植物功能群的演替特征及水質(zhì)評(píng)價(jià)等方面,其中淡水生態(tài)系統(tǒng)以典型富營(yíng)養(yǎng)化內(nèi)陸湖泊為主[19-20]。1.3研究目的及意義景觀水體在空間環(huán)境中兼具了生態(tài)功能和環(huán)境美化。而由于景觀水體大多為露天由人工建造的地表水體,其特點(diǎn)是封閉水流動(dòng)性差,表面積小,水深淺,自凈稀釋能力低,生態(tài)系統(tǒng)相對(duì)單一,對(duì)環(huán)境因子的改變敏感,容易發(fā)生水體富營(yíng)養(yǎng)化從而誘發(fā)浮游植物大量繁殖暴發(fā)水華,從而破壞水生態(tài)系統(tǒng)的平衡,降低水的透明度、溶解氧、生物多樣性等。因此浮游植物對(duì)于能否構(gòu)建起一個(gè)健康完善的水生生態(tài)系統(tǒng)起到至關(guān)重要,有著重大的研究意義與價(jià)值。琴湖作為校園景觀湖,在校園環(huán)境空間規(guī)劃設(shè)計(jì)中占有較大比重,其設(shè)計(jì)和建造旨在美化環(huán)境和維持其生態(tài)功能,受到入水水質(zhì)與環(huán)境因子限制。本研究旨在揭示琴湖夏季、秋季浮游植物的分布變化,同時(shí)為琴湖水質(zhì)治理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)參考。2材料與方法2.1水樣采集2.1.1采樣位點(diǎn)選取位于福建省寧德市寧德師范學(xué)院校區(qū)內(nèi)景觀湖琴湖為采樣地點(diǎn),利用Googleearth對(duì)采樣點(diǎn)進(jìn)行預(yù)設(shè),并結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整,共設(shè)置6個(gè)位點(diǎn)采取水樣。分別2019年9(夏末)、10月(秋季)進(jìn)行采樣,將采得的水樣進(jìn)行水質(zhì)指標(biāo)與藻類鑒定分析。圖2-1琴湖采樣位點(diǎn)分布2.1.2定性樣品采集與處理選用25號(hào)浮游生物網(wǎng)進(jìn)行定性樣品的采集,在0~0.5m深的處,以20-30cm/s的拖曳速度,作"∞"形緩慢拖曳3-5min。將濃縮的30-40ml藻類溶液倒入50毫升樣品瓶中,并加入1-2ml甲醛溶液進(jìn)行固定,并避光存放。在鑒定的過(guò)程,利用光學(xué)顯微鏡400倍高倍鏡下進(jìn)行分類鑒定,初步掌握各位點(diǎn)樣品中藻類種類及其形態(tài)特點(diǎn),并做好必要的記錄。此次浮游植物鑒定主要可供參考的與藻類及其有關(guān)的著作包括:《中國(guó)淡水藻類——系統(tǒng)、分類及生態(tài)》[21]、《浙江省主要常見淡水藻類圖集(飲用水水源)》[22]、《福建省大中型水庫(kù)常見淡水藻類圖集》[23]。2.1.3定量樣品采集與處理利用2000ml有機(jī)玻璃采水器在水深0.5m處采集1000ml。并戴上橡膠水套,往1000mL水樣中加入15mL魯哥氏液進(jìn)行固定。將其帶回實(shí)驗(yàn)室在黑暗條件下靜置沉淀48小時(shí)后,用醫(yī)用輸液器搭配洗耳球,利用虹吸法去除上清液,獲得濃縮液30~50mL,裝入50mL樣品瓶中避光存放制作成定量樣品。定量樣品計(jì)數(shù)用計(jì)數(shù)框計(jì)數(shù)。先進(jìn)行計(jì)數(shù)裝片制作,充分搖勻濃縮水樣,搖勻時(shí)盡量使用上下倒置,避免快速劇烈晃動(dòng),并趁著樣液均勻快速使用移液槍取100μL均勻涂在計(jì)數(shù)框中,為防止裝片干掉可加入少量甘油,再蓋上蓋玻片,靜置幾分鐘后待浮游藻類沉至框底再進(jìn)行計(jì)數(shù)。根據(jù)等距法選取25個(gè)視野進(jìn)行計(jì)數(shù),每個(gè)樣品行兩次計(jì)數(shù)并記錄,記錄數(shù)據(jù)包括編號(hào)、采樣時(shí)間、濃縮體積、方格或視野數(shù)、種名或?qū)倜涂倲?shù),使用視野法計(jì)數(shù)還應(yīng)注意目鏡直徑大小。2.2水質(zhì)指標(biāo)測(cè)定利用有機(jī)玻璃采水器,采取0.5m處水樣1L,于采水袋中用于水質(zhì)指標(biāo)測(cè)定。(1)使用賽氏盤現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量水體透的明度(SD),將賽氏盤在水中下沉至剛好不能分清盤面黑白色時(shí),記錄深度此時(shí)刻度,重復(fù)三次。(2)充分利用定量衡欣儀器az86031水質(zhì)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀器,對(duì)體ph的數(shù)值、水溫、溶解水含氧(DO)和電導(dǎo)率(cond)分別進(jìn)行水質(zhì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定并對(duì)其進(jìn)行定量拍照分析記錄并進(jìn)行拍照記錄。由于琴湖離逸夫樓藻類實(shí)驗(yàn)室較近,可將其盡快帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行溫度、PH的測(cè)量。(3)采用過(guò)硫酸鉀氧化-紫外分光光度法即可測(cè)定總氮(TN)的濃度;采用鉬銻抗分光光度法測(cè)定總磷(TP)濃度,采用苯酚-次氯酸鹽光度法(與GB7481-87等效)測(cè)定氨氮(NH4-N)的濃度。(4)葉綠素a含量:量取100~400mL水樣,用抽濾泵進(jìn)行抽濾,抽濾完畢后將GF/C玻璃纖維濾紙用鑷子夾起,將有藻液的那一面朝里,向內(nèi)折疊放入10mL離心管中,同時(shí)向離心管中加入8mL無(wú)水乙醇,用錫箔紙整個(gè)包裹放入4℃冰箱。24小時(shí)后,在6000rpm離心15分鐘,取上清液分別于750nm、663nm、645nm、630nm波長(zhǎng)下的測(cè)定出光密度值,計(jì)算后可得出Chla濃度。當(dāng)Chla濃度為0.1~2.0mg/m3時(shí)候,程度為貧營(yíng)養(yǎng)狀態(tài);當(dāng)Chl.a濃度為2.0~10.0mg/m3時(shí)候,程度為中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài);Chla濃度為10.0~100.0mg/m3時(shí)劃分為富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)[24]。2.3數(shù)據(jù)分析(1)多樣性分析:選用Patrick豐富度指數(shù)(S)、Pielou均勻度指數(shù)(Jsw)、Shannon-Wiener指數(shù)(H’)來(lái)測(cè)度浮游植物群落多樣性。計(jì)算公式如下:Shannon-Wiener指數(shù):H’=-∑PilnPi,(Pi=ni/N);Pielou均勻度指數(shù):Jsw=H’/Hmax,(Hmax=lnS).(2)浮游植物與環(huán)境因子的相關(guān)性分析:利用R語(yǔ)言對(duì)琴湖6個(gè)樣點(diǎn)的夏秋季節(jié)記錄的水溫(WT)、pH值、溶解氧(DO)、電導(dǎo)率(Cond)、總氮(TN)、總磷(TP)、氨氮(NH4+-N)、硝酸鹽氮(NO3--N)、香濃指數(shù)(H’)、葉綠素a含量、細(xì)胞密度、生物量進(jìn)行相關(guān)性分析。3結(jié)果與分析3.1浮游植物種類及豐富度變化此次調(diào)查期間總共鑒定出浮游植物5門19屬26種,其中以綠藻種類最多,共有8屬12種,在浮游植物總數(shù)量中的占比達(dá)到46.15%;其次是藍(lán)藻有5屬7種,在浮游植物總數(shù)量中占比27.92%;硅藻4屬4種,在浮游植物總數(shù)量中占比15.38%;隱藻1屬2種,在浮游植物總量中占比7.69%;裸藻有1屬1種,在浮游植物總數(shù)中占比3.84%(附錄)。調(diào)查期間浮游藻植物種類數(shù)量存在一定的季節(jié)性差異性,其中在夏季共鑒定出浮游植物共19種,其組成主要以綠藻為主;而在秋季共鑒定出浮游植物共23種,以藍(lán)藻和綠藻為主。夏季綠藻占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),占到當(dāng)季浮游植物總種數(shù)的52.17%,高于秋季綠藻的比例,琴湖水體中秋季的浮游植物的優(yōu)勢(shì)門類依舊是綠藻門,從夏季到秋季,藍(lán)藻被鑒定出的種類增加(圖3-1)。圖3-1琴湖夏秋季浮游植物的種類組成各位點(diǎn)浮游植物細(xì)胞密度有明顯差異(圖3-2)從浮游植物總體細(xì)胞密度來(lái)看:琴湖各點(diǎn)細(xì)胞密度夏季(2.98×108±1.30×107cells/L)較高,秋季(1.35×108±6.87×107cells/L)較低。夏季細(xì)胞數(shù)量變幅1.90×108~5.42×108cells/L,秋季細(xì)胞數(shù)量變幅7.17×107~2.82×108cells/L,其中夏秋季2號(hào)樣點(diǎn)密度均為最大值,其原因可能為2號(hào)采樣點(diǎn)湖水流動(dòng)性較差,利于浮游植物的代謝繁殖,近琴湖入水口,包括食堂和宿舍生活區(qū)的大量生活用水排放,水體營(yíng)養(yǎng)鹽含量較高,為浮游植物的生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)。從浮游植物種屬水平細(xì)胞密度來(lái)說(shuō):夏季藍(lán)藻門中的平裂藻、微囊藻和隱桿藻是琴湖的優(yōu)勢(shì)種,密度分別為1.37×109cells/L、1.38×108cells/L和1.09×108cells/L。秋季藍(lán)藻門種的隱球藻、綠藻門的小環(huán)藻、硅藻門的小環(huán)藻是琴湖的優(yōu)勢(shì)種,密度分別為2.85×109cells/L、1.50×108cells/L和1.36×108cells/L。圖3-2琴湖夏秋季各門浮游植物細(xì)胞密度分布各位點(diǎn)浮游植物的生物量變化情況可知(圖3-3):夏季各位點(diǎn)游植物生物量平均值為14.79±7.76mg/L,秋季各位點(diǎn)游植物生物量平均值為11.60±7.73mg/L,夏季>秋季;其中2號(hào)位點(diǎn)生物量最大(23.03mg/L~30.12mg/L),其次為1號(hào)點(diǎn)位(17.84mg/L~19.95mg/L)??赡苁怯捎?、2號(hào)樣點(diǎn)靠近琴湖入水口,存在生活用水排放引起的,且兩位點(diǎn)的水域均較狹窄。夏季裸藻屬于優(yōu)勢(shì)群類,裸藻生物量占38.03%、其次為綠藻(25.97%);秋季裸藻為優(yōu)勢(shì)群類,生物量占65.05%,其次為綠藻(17.9%)。裸藻成為此次調(diào)查中琴湖夏秋季浮游植物生物量的優(yōu)勢(shì)種原因可能為琴湖水體pH、營(yíng)養(yǎng)鹽濃度適于裸藻繁殖。圖3-3琴湖夏秋季各門浮游植物生物量分布3.2浮游植物多樣性分析群落的復(fù)雜性可由Shannon-Wiener(H’)進(jìn)行反應(yīng),其指數(shù)越高,群落結(jié)構(gòu)則越復(fù)雜、越穩(wěn)定,水質(zhì)越好。在空間與時(shí)空分布上看:夏季浮游植物香農(nóng)指數(shù)變化范圍為在1.38~1.82,平均值為1.67±0.14;秋季浮游植物在0.79~1.16范圍為內(nèi)變化,平均值為0.92±0.13;因此秋季群落結(jié)構(gòu)較夏季更為復(fù)雜,各位點(diǎn)間浮游植物復(fù)雜性變化不大(圖3-4)。圖3-4春夏季琴湖各位點(diǎn)H'指數(shù)變化Patrick豐富度(R=S(物種數(shù))),夏季豐富度在13-16之間,豐富度最高的是2號(hào)采樣位點(diǎn),豐富度指數(shù)為16,物種數(shù)目最多,以綠藻和藍(lán)藻生物量多,最低值出現(xiàn)在5號(hào)采樣位點(diǎn),豐富度指數(shù)為13。秋季豐富度高于夏季有14-22,1號(hào)采樣位點(diǎn)豐富度最高為22,3、4、5號(hào)采樣點(diǎn)豐富度最低均為14(圖3-5)。圖3-5琴湖春夏各位點(diǎn)s指數(shù)變化均勻度(J)指數(shù)反應(yīng)了群落的均勻度,其值越大浮游植物多樣性越高。夏季Pielou物種J指數(shù)在0.29~0.44內(nèi)小范圍波動(dòng)。秋季J指數(shù)在0.54到0.76之間小幅度波動(dòng),總體上夏季低于秋季,即秋季浮游植物群落均勻度高于夏季。(圖3-6)。圖3-6夏秋琴湖各位點(diǎn)J指數(shù)分布琴湖H′、J指數(shù)均為秋季高于夏季。依據(jù)相應(yīng)指數(shù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)綜合評(píng)價(jià)琴湖水體污染程度,就H’來(lái)說(shuō),夏秋季琴湖水體污染程度屬于污染水體(3>H’>1);就J值來(lái)說(shuō),夏季琴湖水體屬于中污染水體(0.5>J>0.3),秋季琴湖水體屬于輕污染水體。而3號(hào)采樣點(diǎn)夏秋季的Shannon-Wiener指數(shù)、豐富度指數(shù)、均勻度指數(shù)值均處于較大水平,說(shuō)明該點(diǎn)水體中物種多樣性豐富,相對(duì)其他樣點(diǎn)水體較為清潔,推測(cè)原因?yàn)?號(hào)樣點(diǎn)遠(yuǎn)離琴湖生活污水排放區(qū)且水域?qū)掗?,污染物較少,同時(shí)寬闊水域還有利于污染物濃度稀釋。夏秋季節(jié)浮游植物H'值和J值均屬于多樣性指數(shù)程度中的低檔,表明琴湖浮游植物群集穩(wěn)定性較差。3.3浮游植物與環(huán)境因子3.3.1環(huán)境因子變化琴湖2019年夏秋季浮游植物環(huán)境參數(shù)變化如(表3-1):夏季各位點(diǎn)水溫變化范圍在30.20℃到30.60℃之間,其平均值為30.43℃,各位點(diǎn)水溫相差小。pH變化范圍較小,在7.26-8.33之間,平均值為7.80,水體總體呈弱堿性。溶解氧在5.2~3.8mg/L范圍內(nèi)變化,電導(dǎo)率在210~293us/cm范圍為內(nèi)變化秋季各位點(diǎn)水溫在24.20~25.90℃之間變化,其平均值為25.27℃,且位點(diǎn)水溫差別小。調(diào)查期間pH于7.41~8.51之間變化,平均值是7.41。溶解氧(DO)變化幅度較大,在1.10~11.20mg/L之間。(2)葉綠素a濃度夏季葉綠素a濃度在71.99~137.06μg/L范圍內(nèi)變化。秋季葉綠素a于33.74~85.31μg/L之間波動(dòng)。結(jié)果顯示夏季各采樣點(diǎn)水體幾乎全都達(dá)到了超富營(yíng)養(yǎng)化水平(葉綠素a>30μg/L)。(3)營(yíng)養(yǎng)鹽濃度

在夏季氨氮變化范圍介于1.56~1.87mg/L。各位點(diǎn)總磷濃度變化范圍介于0.02~0.04mg/L。各位點(diǎn)總氮濃度變化范圍介于4.50~6.78mg/L,各位點(diǎn)硝氮濃度變化范圍介于0.37~0.45mg/L。秋季氨氮變化范圍介于2.59-2.73mg/L。總磷濃度變化范圍介于0.07~076mg/L,總氮濃度變化范圍介于5.92~6.00mg/L。硝酸鹽濃度變化范圍介于0.94~0.11mg/L。表3-1水質(zhì)指標(biāo)數(shù)據(jù)位點(diǎn)夏季秋季平均值最大值最小值平均值最大值最小值T/℃30.43±0.14930.6030.2025.27±0.6425.9024.20DO(mg/L)6.22±0.9627.805.206.68±3.30511.201.10Cond(us/cm)258.50±24.62293212426.33±38.08510397PH7.80±0.3658.337.2608.12±0.358.577.41NH4-N(mg/L)1.76±0.101.871.5602.71±0.052.732.59TP(mg/L)0.03±0.0040.040.0280.44±0.150.760.27TN(mg/L)5.64±0.8596.784.5055.97±0.026.005.92NO3-N(mg/L)0.41±0.030.450.3700.34±0.280.940.11Chla(ug/L)91.81±23.99137.0671.99761.76±16.3585.3133.743.3.2浮游植物與環(huán)境因子的相關(guān)性分析浮游植物葉綠素a的含量和浮游植物生物量、浮游植物細(xì)胞密度皆呈現(xiàn)出極顯著相關(guān)性,其相關(guān)性系數(shù)為0.83、0.90。說(shuō)明細(xì)胞密度越大,生物量越高,葉綠素a含量越高。浮游植物細(xì)胞密度與電導(dǎo)率、總磷和氨氮呈負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)是:-0.58,-0.60、-0.70、-0.69;N、P含量與水體電導(dǎo)率為浮游植物生長(zhǎng)的限制性因子;細(xì)胞密度與溫度具有顯著正相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)是0.76,隨著溫度的升高,可加快浮游植物的繁殖代謝速率;香農(nóng)指數(shù)H’分別與浮游植物細(xì)胞密度、葉綠素a的含量為極顯著負(fù)相關(guān)性,即香農(nóng)指數(shù)H’隨著細(xì)胞密度的增大、葉綠素含量的增多而減少,因?yàn)橄戕r(nóng)指數(shù)低說(shuō)明了該區(qū)域的物種多樣性較低,而浮游藻類細(xì)胞密度與葉綠素含量卻增加,說(shuō)明該區(qū)域內(nèi)的某種在浮游植物種類具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),其大量繁殖,從而奪取其他藻類的生存空間與營(yíng)養(yǎng)因子,造成該區(qū)域浮游多樣性的降低(圖3-7)。注:TW表示溫度;Cond表示電導(dǎo)率;NH4.N表示氨氮;TP表示總磷;chla表示葉綠素a;Biomass表示生物量;Cell表示細(xì)胞密度;H.表示香農(nóng)指數(shù);*表示顯著(P<0.05);**表示較顯著(P<0.01);***表示極顯著(P<0.001)圖3-7琴湖浮游植物與環(huán)境因子的相關(guān)性矩陣4討論通過(guò)對(duì)琴湖進(jìn)行定位采樣,在2019年夏季和秋季進(jìn)行水樣采集,研究分析6個(gè)樣點(diǎn)水樣品的基本水質(zhì)量指標(biāo)和浮游植物空間分布研究,通過(guò)對(duì)實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)的分析,主要得到琴湖夏季和秋季每個(gè)采樣點(diǎn)各指標(biāo)值的時(shí)空分布。討論如下:在調(diào)查期間總共鑒定出浮游植物5門19屬26種,浮游藻植物種類數(shù)量秋季高于夏季,具有一定的季節(jié)差異,夏季共鑒定出浮游植物19種,浮游植物組成主要以綠藻和藍(lán)藻為主;秋季共鑒定浮游植物23種,綠藻種類占主要優(yōu)勢(shì)。浮游植物細(xì)胞密度變化范圍較高(1.93×108~5.42×108cells/L),平均值是2.98×108cells/L。秋季浮游植物細(xì)胞密度低于夏季(3.76×107~1.80×108cells/L)。夏秋各樣點(diǎn)綠素a濃度均已達(dá)到達(dá)到超富營(yíng)養(yǎng)化水平(>30μg/L),其中以2號(hào)點(diǎn)細(xì)胞密度、生物量葉綠素a含量最高推測(cè)原因?yàn)?號(hào)點(diǎn)向岸邊內(nèi)彎水區(qū),湖水流動(dòng)性較差,利于浮游植物的代謝繁殖,并且2號(hào)較近琴湖入水口,包括食堂和宿舍生活區(qū)的大量生活用水排放,水體氮、磷元素含量較高,為浮游植物的生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)。琴湖H′、J指數(shù)秋季均高于夏季。其中3號(hào)采樣點(diǎn)夏季和秋季的Shannon-Wiener指數(shù)、豐富度指數(shù)、均勻度指數(shù)值均處于較大水平,說(shuō)明該點(diǎn)水體中物種多樣性豐富,相對(duì)其他樣點(diǎn)水體較為清潔,推測(cè)原因?yàn)?號(hào)樣點(diǎn)遠(yuǎn)離琴湖生活污水排放區(qū)且水域?qū)掗?,水體流動(dòng)性較好,污染物較少,同時(shí)寬闊水域還有利于污染物濃度稀釋。春夏季浮游植物H'值和J值均屬于多樣性指數(shù)程度中的低檔,表明琴湖浮游植物群集穩(wěn)定性較差。溫度、總磷、氨氮和電導(dǎo)率為琴湖影響因子浮游植物細(xì)胞密度變化主要影響因子。浮游植物細(xì)胞密度與水溫呈極顯著正相關(guān)關(guān)系,但是與Shannon-Wiener指數(shù)、均勻度指數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)。隨著光照減弱,水溫開始逐步下降,細(xì)胞密度密度下降,其次N和P含量及其組成是影響浮游植物變化的重要因子。對(duì)琴湖環(huán)境因子分析結(jié)果表明,總磷和氨氮作為影響水體中浮游植物生長(zhǎng)的重要營(yíng)養(yǎng)鹽因子,且以有大量的學(xué)者研究表明不同N/P比對(duì)浮游植物有顯著影響[25]。琴湖中電導(dǎo)率與氨氮、總氮呈顯著性正相關(guān),因此水體電導(dǎo)率可作為作為表征水中離子數(shù)量的參數(shù),反映了水中營(yíng)養(yǎng)鹽含量的豐富程度[26],影響浮游植物生長(zhǎng)。依據(jù)地表水標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià),此次調(diào)查期間有一項(xiàng)水質(zhì)參數(shù)指標(biāo)超標(biāo)(總氮>4mg/L)屬于V類水。5小結(jié)此次研究中,共發(fā)現(xiàn)藻類5門19屬23種,藍(lán)藻綠藻種類數(shù)占比76.03%,其群落結(jié)構(gòu)組成為綠藻-藍(lán)藻型。浮游植物細(xì)胞密度與生物量時(shí)空變化規(guī)律為:夏季>秋季。琴湖浮游植物H'值和J值均在多樣性指數(shù)程度中的低檔,表明琴湖浮游植物群集穩(wěn)定性差,易受到影響。研究期間各樣點(diǎn)綠素a濃度均達(dá)到達(dá)到超富營(yíng)養(yǎng)化水平(>30μg/L),屬于V類水。(3)溫度、總磷、氨氮和電導(dǎo)率是琴湖影響因子浮游植物細(xì)胞密度變化主要影響因子。參考文獻(xiàn)姚緒姣.三峽水庫(kù)香溪河庫(kù)灣浮游植物群落結(jié)構(gòu)演替規(guī)律研究.[D].三峽大學(xué),2013.韓博乎.林旭鈿.李鐵.廣東省大中型水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)狀與防治對(duì)策研究.[J]北京科學(xué)出版社.2003.22(02):151-160.陳亮.惠州西湖浮游植物群落結(jié)構(gòu)特征及其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的響應(yīng).[D].暨南大學(xué),2010.287:126-145.Naselli-Flores,

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