爾王莊水庫(kù)浮游植物群落結(jié)構(gòu)研究

張新月 鄭濤 龍劍鋒 郝鳳鳴 江浩 喬之怡

摘? 要：為了初步分析南水北調(diào)后天津水庫(kù)的浮游植物群落組成及演替規(guī)律，進(jìn)而對(duì)水質(zhì)保障提供一定的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)，本研究在2018年3-12月對(duì)爾王莊水庫(kù)浮游植物的種類組成、細(xì)胞豐度及種群多樣性進(jìn)行分析。結(jié)果表明：共鑒定出浮游植物77種，隸屬于7門61屬，以綠藻門和硅藻門種類數(shù)最多，優(yōu)勢(shì)種為梅尼小環(huán)藻、分歧錐囊藻、細(xì)小平裂藻等。浮游植物相對(duì)細(xì)胞豐度季節(jié)變化規(guī)律為：冬季<春季<秋季<夏季，其中藍(lán)藻門周年所占比例最高為50.72%。由于Shannon-Wiener指數(shù)平均值為2.07±0.35，Pielou均勻度（J）平均值為0.74±0.10，總體呈現(xiàn)輕度-中度營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：爾王莊水庫(kù)? 浮游植物? 群落結(jié)構(gòu)? 生物多樣性

中圖分類號(hào)：X824 ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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

浮游植物是水體生態(tài)系統(tǒng)中重要的初級(jí)生產(chǎn)者，其群落組成和變化能直觀高效地反映水體環(huán)境的狀態(tài)。研究者們針對(duì)不同的水域探索浮游植物群落結(jié)構(gòu)的變化，如湖泊[1]和水庫(kù)[2]等，或者對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)[3-4]。爾王莊水庫(kù)是位于天津市寶坻區(qū)自1983年建成投入使用的中型水庫(kù)，作為天津城市供水重要的調(diào)蓄水庫(kù)，保障爾王莊水庫(kù)的水質(zhì)安全至關(guān)重要。本文對(duì)爾王莊水庫(kù)進(jìn)行浮游植物群落研究，分析浮游植物群落結(jié)構(gòu)的演替，為保證未來(lái)天津飲用水供水調(diào)度的全面協(xié)調(diào)和安全保障提供一定的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。

1? 材料與方法

共設(shè)置5個(gè)采樣點(diǎn)（圖1），分別為庫(kù)東（S1）、庫(kù)南（S2）、庫(kù)西（S3）、庫(kù)北（S4）、庫(kù)中（S5），從2018年3月到12月，每月采集一次。對(duì)浮游植物進(jìn)行定性定量分析，計(jì)算香農(nóng)多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)，方法及計(jì)算公式詳見文獻(xiàn)[5]。

2? 結(jié)果與分析

2.1 浮游植物群落結(jié)構(gòu)

本研究共鑒定出浮游植物77種，隸屬于7門61屬。綠藻門種類數(shù)最多25屬32種（41.56%）;其次為硅藻門13屬16種（20.78%）;藍(lán)藻門9屬13種（16.88%）;隱藻門4屬4種（5.19%）;金藻門4屬5種（6.49%）;裸藻門3屬4種（5.19%）;甲藻門3屬3種（3.90%）。藍(lán)藻門、綠藻門和硅藻門為爾王莊浮游植物群落結(jié)構(gòu)的主要貢獻(xiàn)者，與我國(guó)南、北方的相關(guān)研究結(jié)果相似[6]。

2.2 浮游植物細(xì)胞豐度

水庫(kù)周年藻類各門分布中，藍(lán)藻門、綠藻門、硅藻門的種類全年均有出現(xiàn)，周年以藍(lán)藻門所占比例最高為51%，其次為綠藻門24%，硅藻門19%（圖2）。藍(lán)藻門細(xì)胞適應(yīng)能力最強(qiáng)，5-11月份細(xì)胞數(shù)均大于所有門總細(xì)胞數(shù)的的50%，綠藻門占比稍遜藍(lán)藻門，浮動(dòng)在15.56%～50.79%，平均占比27.97%;硅藻門的出現(xiàn)具有明顯的季節(jié)性，與硅藻門喜低光照有關(guān)。

研究期間浮游植物細(xì)胞豐度變化范圍為1.47×106～45.46×106cell·L-1，平均為11.57×106cell·L-1，最大值在10月S3，最小值在3月S1。浮游藻類相對(duì)細(xì)胞豐度季節(jié)變化規(guī)律為：冬季<春季<秋季<夏季。夏季優(yōu)勢(shì)種為藍(lán)藻門的平裂藻和偽魚腥藻，春季優(yōu)勢(shì)種為硅藻門的梅尼小環(huán)藻，冬季優(yōu)勢(shì)種為綠藻門的蹄形藻。爾王莊水庫(kù)浮游植物群落結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)春季硅藻—夏季藍(lán)藻—秋季藍(lán)藻—冬季綠藻。這與其他水域的研究不同，如吳天昊等對(duì)洪澤湖的研究，夏季以藍(lán)藻門為優(yōu)勢(shì)種，冬季以硅藻門為優(yōu)勢(shì)種[7]，可能與氣候、庫(kù)型和地理位置的不同有關(guān)。

2.3 浮游植物種群多樣性分析

爾王莊水庫(kù)的香農(nóng)指數(shù)變動(dòng)范圍為1.13～2.69，屬于中污染水體（2.07±0.35）（圖3）。均勻度指數(shù)的變化范圍為0.51～0.92，平均值為0.74±0.10，水體為輕度污染或無(wú)污染狀態(tài)。均勻度指數(shù)的最小值為0.51，水體均處于輕度污染或無(wú)污染狀態(tài)。

3? 結(jié)語(yǔ)

研究期間爾王莊水庫(kù)共鑒定出浮游植物77種，隸屬于7門61屬，以綠藻門和硅藻門種類數(shù)最多。優(yōu)勢(shì)種主要有梅尼小環(huán)藻、分歧錐囊藻、細(xì)小平裂藻等。從細(xì)胞豐度分析，浮游藻類相對(duì)細(xì)胞豐度季節(jié)變化規(guī)律為：冬季<春季<秋季<夏季，藍(lán)藻門所占比例最高為50.72%。香農(nóng)指數(shù)平均值為2.07±0.35，均勻度（J）平均值為0.74±0.10。水體總體呈現(xiàn)輕度-中度營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，水質(zhì)較好。南水北調(diào)后爾王莊水庫(kù)水質(zhì)優(yōu)，提高了天津地區(qū)的水質(zhì)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 宋勇軍，戚菁，劉立恒，等.程海湖夏冬季浮游植物群落結(jié)構(gòu)與富營(yíng)養(yǎng)化狀況研究[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2019，39（12）：4106-4113.

[2] 朱永鋒，琚珊珊，蔡慶華，等.三峽水庫(kù)春季浮游植物群落特征及影響因素[J].長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境，2019，28（12）：2893-2900.

[3] 彭凱，李太民，龔志軍，等.蘇北駱馬湖浮游植物群落結(jié)構(gòu)及其水質(zhì)生物評(píng)價(jià)[J].湖泊科學(xué)，2018，30（1）：183-191.

[4] 劉林峰，周先華，劉偉，等.神農(nóng)架大九湖濕地浮游植物群落結(jié)構(gòu)特征及營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)[J].湖泊科學(xué)，2018，30（2）：417-430.

[5] 范小晨.哈爾濱金河灣濕地藻類植物群落結(jié)構(gòu)特征及環(huán)境相關(guān)性研究[D].哈爾濱：哈爾濱師范大學(xué)，2019.

[6] 覃寶利，唐金玉，王宣朋，等.駱馬湖夏季浮游植物群落結(jié)構(gòu)變化及其驅(qū)動(dòng)因子分析[J].生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào)，2019，35（9）：1172-1181.

[7] 吳天浩，劉勁松，鄧建明，等.大型過(guò)水性湖泊—洪澤湖浮游植物群落結(jié)構(gòu)及其水質(zhì)生物評(píng)價(jià)[J].湖泊科學(xué)，2019，31（2）：440-448.