青草沙水庫下游排水閘口內(nèi)浮游藻類群落變化調(diào)查

李嘉海，王紹祥，朱宜平，顧 靜

(上海城投原水有限公司青草沙水庫管理分公司，上海 201913)

青草沙水源地位于長江口南北港分流口下方，水庫總面積66．15 km2，相當于10個西湖的水域面積。青草沙水庫是我國最大的河口江心水庫，水量豐富、水質(zhì)優(yōu)良，使其成為上海市難得的優(yōu)良水源地和城市供水的戰(zhàn)略儲備。浮游藻類是水生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)者，是整個水生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動的基礎(chǔ)［1］，對維持水生態(tài)系統(tǒng)的平衡起著十分重要的作用，其種類組成、數(shù)量變動及群落結(jié)構(gòu)的變化是反映水環(huán)境質(zhì)量狀況的重要指標，因此，浮游藻類被廣泛應用于水質(zhì)的生物學評價［2-3］。夏秋季節(jié)是最適宜藻類生長的時間段，而水庫庫容較大，水體流速相對較緩慢，容易促使藻類的增殖。水庫有兩個閘口，分別為進水閘和排水閘，進水閘口主要作用是開閘取水和咸潮期間的搶水，由于一直受開關(guān)閘的影響，藻類密度相對較低，且變化無規(guī)律性，調(diào)查意義不大;排水閘口主要作用為開閘放水，但開閘頻率相對較低，且水體在該區(qū)域流動性比較差，水體交換緩慢，很容易產(chǎn)生藻類聚集的情況，所以本文通過對青草沙水庫排水閘口浮游藻類群落的調(diào)查研究，進一步積累藻類相關(guān)數(shù)據(jù)資料，為今后逐步掌握水庫內(nèi)藻類群落結(jié)構(gòu)變化提供依據(jù)。

1 材料和方法

1．1 采樣點與采樣頻率

自2012年2月開始，在青草沙水庫排水閘口對浮游藻類進行定性的采樣，采樣點如圖1所示，每周采樣一次，至2012年12月底結(jié)束。

1．2 樣品的采集與數(shù)據(jù)處理

浮游藻類鑒定:分析用1 L梨形分液漏斗收集水樣，加入10 mL甲醛，15 mL魯哥氏液固定，實驗室靜置一周后，用虹吸管小心抽掉上清液，再用上清液少許沖洗梨形分液漏斗幾次，轉(zhuǎn)入50 mL定量瓶中，將樣品震蕩混勻后，用0．1 mL浮游植物計數(shù)框在10×40倍光學顯微鏡下，并參考《中國淡水生物圖譜》［4］、《中國淡水藻類—系統(tǒng)、分類及生態(tài)》［5］，對浮游植物(藻類)進行定性鑒定。

圖1 采樣點位置Fig．1 Sampling Points

優(yōu)勢種計算:采用種類優(yōu)勢度公式

式中，Ni為第i種的個體數(shù);N為每個種的總個體數(shù)，fi為第i種在各站位中出現(xiàn)的頻率。Y＞0.02為優(yōu)勢種。

2 結(jié)果與分析

2．1 藻類定性調(diào)查結(jié)果

2012年排水閘口共發(fā)現(xiàn)藻類202種，如圖2、表1所示，隸屬于7個門，其中綠藻門和硅藻門種類數(shù)最多，為94種和68種，占總數(shù)的47%和34%;藍藻門為26種，占13%;甲藻門5種，占2%;裸藻門5種，占2%;隱藻門3種，占1%;金藻門為最少，只有1種，占1%。

圖2 2012年下游排水閘口浮游藻類種類數(shù)比例Fig．2 Proportion of Phytoplankton Species inside the Downstream Gate in 2012

表1 浮游藻類名錄Tab．1 List of Phytoplankton

續(xù) 表

續(xù) 表

續(xù) 表

2．2 浮游藻類種類數(shù)的季節(jié)變化

排水閘口浮游藻類種類數(shù)的季節(jié)變化較為明顯，如圖3所示，夏秋季節(jié)的種類數(shù)明顯多于冬季，而春季藻類略少于夏秋季。在同一季節(jié)里，綠藻門的種類數(shù)最多，其次是硅藻門、藍藻門。綠藻門和藍藻門，在夏秋季節(jié)種類數(shù)最多，而硅藻門除春季數(shù)量較多外，其他三個季節(jié)出現(xiàn)數(shù)量較均等。

圖3 2012年排水閘口浮游藻類種類數(shù)的季節(jié)和水溫變化Fig．3 Changes of Number of Phytoplankton Species and Water Temperature with the Seasons inside the Downstream Gate in 2012

2．3 優(yōu)勢種

排水閘口全年的優(yōu)勢種共有11種，其中藍藻門優(yōu)勢種種類數(shù)最多為7種，分別是色球藻屬，水華束絲藻，卷曲魚腥藻，銅綠微囊藻，小席藻屬，不定微囊藻，巨顫藻;隱藻門為2種:尖尾藍隱藻，卵形隱藻;硅藻門和綠藻門均為1種，分別是顆粒直鏈藻和相似絲藻，如表2所示。

表2 2012年排水閘口浮游藻類的優(yōu)勢種Tab．2 Dominant Species of Phytoplankton inside the Downstream Gate in 2012

全年優(yōu)勢種演替情況如下:春季主要以硅藻、綠藻為主。優(yōu)勢種屬從硅藻門的舟形藻屬、小環(huán)藻屬逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫G藻門的新月藻屬和絲藻屬。

夏秋季主要以藍藻為主。由硅藻門的直鏈藻屬、小環(huán)藻屬逐步被藍藻門的微囊藻屬代替。

冬季主要以硅藻、隱藻為主。由于天氣逐漸變冷，硅藻重新成為優(yōu)勢藻門，直鏈藻屬為唯一優(yōu)勢種，至深冬，隱藻門的卵形隱藻成為主要優(yōu)勢種。

從優(yōu)勢種屬的變化情況來看，7～10月，是排水閘口較利于藍藻生長的時段。圖4為7～10月各藻種間的密度比，結(jié)合圖3和圖4，在7～10月，排水閘口水溫平均在20～30℃，溫度相對較高，藍藻占所有藻類數(shù)量的78%。研究表明，藍藻具有明顯的異于其他種類的生理特性，藍藻細胞內(nèi)具有大量氣囊［6］，可以降低其密度，有利于其保持在水體表面;同時，藍藻耐受高溫能力比其他藻類強，因此，藍藻一般能夠在高溫條件下獲得競爭優(yōu)勢，所以溫度是影響其生長的主要因素之一。而7～10月，由于溫度升高，且藍藻耐受高溫能力強，在與其他種類競爭過程中更易成為優(yōu)勢種。

圖4 2012年排水閘口7月～10月各藻種間的密度比Fig．4 Density Ratio among Phytoplankton Species inside the Downstream Gate from July to October in 2012

3 結(jié)論與建議

青草沙水庫排水閘口浮游藻類在調(diào)查期間特征表現(xiàn)為:種類數(shù)較多，種群與優(yōu)勢種季節(jié)變化明顯，春季主要以硅藻、綠藻為主，夏秋季主要以藍藻為主，而冬季則是以隱藻、硅藻為主。

由于青草沙水庫庫容非常大［7］，新的生態(tài)環(huán)境正在逐漸形成與穩(wěn)定，加上庫內(nèi)水體流速較緩慢等因素，有利于藻類繁殖，未來可能出現(xiàn)藻類大量生長情況，建議采取以下措施來控制藻類:

(1)可加大對水庫內(nèi)不同時間、季節(jié)、光照強度、水層、區(qū)域的藻類調(diào)查，摸清藻類種類變化規(guī)律。

(2)可通過投放鰱鳙等濾食性魚類，利用非經(jīng)典生物操縱方法進行生態(tài)控藻。

(3)夏秋季節(jié)是利于藻類生長的季節(jié)，調(diào)節(jié)水庫開閘進水的頻率，加大庫內(nèi)人工打撈和開閘排水的頻率，盡量減少庫內(nèi)水體滯留的時間，并加快水體流速，可抑制藻類生長空間。

［1］韓博平，林旭鈿，李鐵．廣東省大中型水庫富營養(yǎng)化現(xiàn)狀與防治對策研究［M］．北京:科學出版社，2003．

［2］李寶林，王玉亭，張路增．以浮游植物評價達賚湖水質(zhì)污染及營養(yǎng)水平［J］．水生生物學報，1993，17(1):27-34．

［3］謝欽銘，李長春，彭賜蓮．鄱陽湖浮游藻類群落生態(tài)的初步研究［J］．江西科學，2000，18(3):162-166．

［4］韓茂森，束蘊芳．中國淡水生物圖譜［M］．北京:海洋出版社，1995．

［5］胡鴻鉤，魏印心．中國淡水藻類—系統(tǒng)、分數(shù)及生態(tài)［M］．北京:科學出版社，2006．

［6］王崢．水庫藻類監(jiān)測及水質(zhì)富營養(yǎng)化的研究［J］．中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2012(24):216-217．

［7］蔣增輝．青草沙水庫浮游藻類的調(diào)查及控制［J］．凈水技術(shù)，2012，31(5):9-14．