2020年石佛寺水庫浮游植物相關(guān)研究

孫婧妍

(遼寧省沈陽水文局，遼寧 沈陽 110003)

0 引言

石佛寺水庫位于遼寧省沈陽市，是遼河干流上唯一的控制性水庫，同時(shí)也是重點(diǎn)流域干流上的大型平原水庫之一。在水環(huán)境中，浮游植物是初級(jí)生產(chǎn)者，同時(shí)也是食物鏈的基礎(chǔ)，它們分布廣泛，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)均十分重要[1]。浮游植物群落的種類組成、變化規(guī)律[2-3]，對(duì)其所生存的生態(tài)環(huán)境的變化具有一定的指示意義。因此，石佛寺水庫浮游植物分布特征的研究對(duì)水庫的環(huán)境管理起著至關(guān)重要的作用。

1 研究方法

1.1 采樣點(diǎn)設(shè)置及采樣時(shí)間

2020年5月～10月，在石佛寺水庫壩前位置設(shè)置采樣點(diǎn)，每月上旬在定點(diǎn)進(jìn)行采樣并送實(shí)驗(yàn)室分析。

1.2 樣品采集與處理

采樣人員應(yīng)在采樣現(xiàn)場(chǎng)觀察、記錄水體狀況，對(duì)浮游植物進(jìn)行定性、定量采樣并加入固定劑以固定。

定性樣品采集方法為，用25號(hào)浮游生物網(wǎng)，在水面下0～0.3 m處做“∞”形拖動(dòng)幾次，從水中拿起浮游生物網(wǎng)后，將網(wǎng)底濃縮樣品加入標(biāo)本瓶，每次取樣體積約為30 mL～50 mL，并現(xiàn)場(chǎng)加入1 mL固定劑(魯哥試劑)。

定量樣品采集方法為，由采水器在所測(cè)水層采水1000 mL置于試劑瓶，并現(xiàn)場(chǎng)加入10 mL固定劑(魯哥試劑)。

將所采水樣帶回實(shí)驗(yàn)室，對(duì)定性水樣可以直接進(jìn)行種類鑒定；定量水樣則需要在沉降器中沉淀48 h后濃縮，定容至一定體積。用0.1 mL計(jì)數(shù)框進(jìn)行計(jì)數(shù)，所有水樣需要在一個(gè)月內(nèi)完成測(cè)定[4-5]。浮游植物的采樣和測(cè)定均有規(guī)范方法[6]。

2 結(jié)果與討論

2.1 浮游植物群落組成及優(yōu)勢(shì)種群

經(jīng)分析鑒定可知，2020年石佛寺水庫5月～10月共檢出浮游植物7門44種(屬)，其中，硅藻門13種(屬)，在所有檢出浮游植物種(屬)總數(shù)的占比為29.5%；綠藻門20種(屬)，占比45.5%；藍(lán)藻門4種(屬)，占比9.1%；裸藻門3種(屬)，占比6.8%；甲藻門2種(屬)，占比4.5%；隱藻門、金藻門各1種(屬)，均占比為2.3%。

由表1可知，總體來看，2020年石佛寺水庫5月～10月浮游植物種(屬)類數(shù)目除10月明顯減少，其余月份相差不大，其中5月～7月均為29種，8月27種，9月24種，而10月只有13種。這可能是因?yàn)?020年5月～7月氣溫較高，浮游植物較為活躍，而9月～10月溫度開始下降，浮游植物種類也呈現(xiàn)逐漸減少的趨勢(shì)。

表1 石佛寺水庫浮游植物種類數(shù)

同時(shí)由表1還可以看出，綠藻門及硅藻門為石佛寺水庫主要的浮游植物門類，硅藻門的浮游植物種類在5月～10月基本保持一致，而綠藻門浮游植物種類則隨著溫度的變化呈現(xiàn)較為明顯的變化趨勢(shì)，特別是在溫度較低的10月份，只有4種存在，說明綠藻門類的浮游植物對(duì)溫度的變化更為敏感。其余浮游植物門類，如藍(lán)藻門、甲藻門、裸藻門以及隱藻門種類數(shù)量均十分穩(wěn)定，而金藻門只有8月出現(xiàn)過一次，黃藻門類的浮游植物全年未出現(xiàn)，說明該地區(qū)生態(tài)環(huán)境不適宜這兩種浮游植物的生存和繁衍。

經(jīng)過統(tǒng)計(jì)得出表2石佛寺水庫2020年優(yōu)勢(shì)種群及其所占比例?？梢钥闯?，硅藻門的小環(huán)藻除7月和9月外，均為優(yōu)勢(shì)種(屬)，且其所占比例較高；直鏈藻在9月、10月也為優(yōu)勢(shì)種(屬)，而藍(lán)藻門的平裂藻只在8月為優(yōu)勢(shì)種(屬)。造成這一現(xiàn)象的原因可能為水溫的影響，藍(lán)藻喜歡較高的溫度及靜水，其生長(zhǎng)和繁殖受溫度影響較大，而硅藻及綠藻對(duì)溫度要求不高，在任何溫度的環(huán)境中均能獲得迅速增長(zhǎng)，從而成為主要的優(yōu)勢(shì)種群。

表2 石佛寺水庫浮游植物優(yōu)勢(shì)種群

2.2 浮游植物汛期與非汛期對(duì)比

按照汛期(6月～9月)及非汛期(5月、10月)進(jìn)行分類對(duì)比，經(jīng)過鑒定可以看出，2020年石佛寺水庫在非汛期共檢出浮游植物6門30種(屬)，其中硅藻門9種(屬)，在所有檢出浮游植物種(屬)總數(shù)的占比為30%；綠藻門14種(屬)，占比46.7%；藍(lán)藻門、裸藻門3種(屬)、甲藻門均為2種(屬)，占比均為6.7%；隱藻門1種(屬)，占比為3.3%。而在汛期，石佛寺水庫共檢出浮游植物7門40種(屬)，其中，硅藻門13種(屬)，在所有檢出浮游植物種(屬)總數(shù)的占比為32.5%；綠藻門17種(屬)，占比42.5%；藍(lán)藻門4種(屬)，占比10%；裸藻門3種(屬)，占比7.5%；隱藻門、甲藻門、金藻門各1種(屬)，均占比為2.5%。由此可見，汛期由于溫度較高，水體營(yíng)養(yǎng)較為豐富等原因，浮游植物種屬數(shù)目比非汛期明顯增多，可見汛期更容易導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，需要格外注意。

由表3可知，在水溫較高的夏季(汛期)，石佛寺水庫浮游植物種類比較豐富：其中綠藻門最多，為17種，其次為硅藻門13種；而在春季和秋季溫度較低時(shí)(非汛期)，浮游植物種類相對(duì)較少，但綠藻門和硅藻門仍占具有明顯優(yōu)勢(shì)。相比較而言，汛期浮游植物各種(屬)數(shù)目均多于非汛期，特別是金藻門也僅在汛期出現(xiàn)，這說明浮游植物對(duì)水體溫度及水體的營(yíng)養(yǎng)程度均有一定要求，只有溫度適宜才能促進(jìn)其多種類大量繁殖。

表3 石佛寺水庫汛期與非汛期水庫浮游植物種類數(shù)

2.3 浮游植物細(xì)胞密度分析

根據(jù)2020年石佛寺水庫5月～10月浮游植物相關(guān)分析得出圖1?？梢钥闯觯鹚滤畮旄∮沃参锛?xì)胞密度在6月達(dá)到最大值，為2459.3×104cells/L，已達(dá)到水華臨界狀態(tài)，而在10月值最小，僅為197.0×104cells/L。整體來看，石佛寺水庫浮游植物細(xì)胞密度在5月初測(cè)時(shí)不高，但由6月最高值逐月下降至10月達(dá)到最小值，其趨勢(shì)與浮游植物種類組成的變化一致，這也充分證明了環(huán)境溫度對(duì)浮游植物種類及其數(shù)量均有較大影響。

圖1 石佛寺水庫浮游植物細(xì)胞密度圖

在以上研究的基礎(chǔ)上，將石佛寺水庫5月～10月浮游植物按種(屬)計(jì)算器細(xì)胞密度，結(jié)果見圖2、圖3。汛期(6月～9月)的浮游植物細(xì)胞密度較非汛期(5月、10月)普遍更大，雖然硅藻門在每個(gè)月均占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)地位，但汛期時(shí)綠藻門和藍(lán)藻門仍有一定優(yōu)勢(shì)，這是由于水庫的水動(dòng)力學(xué)特征比較適合硅藻的生長(zhǎng)，并且溫度較低也會(huì)抑制其他藻類生長(zhǎng)。

圖2 非汛期石佛寺水庫浮游植物各種(屬)細(xì)胞密度

圖3 汛期石佛寺水庫浮游植物各種(屬)細(xì)胞密度

3 結(jié)論

2020年5月～10月，石佛寺水庫浮游植物種類共有7門44種(屬)，以硅藻門的小環(huán)藻、直鏈藻和綠藻門的柵藻為主，只有8月份優(yōu)勢(shì)種群包含藍(lán)藻門的平裂藻。石佛寺水庫浮游植物總體細(xì)胞密度以及各種(屬)的細(xì)胞密度均從6月最高值逐月下降至10月達(dá)到最小值，其趨勢(shì)與浮游植物種類組成的變化一致，同時(shí)也充分證明了環(huán)境溫度對(duì)浮游植物種類及其數(shù)量具有均有較大影響。

綜上所述，石佛寺水庫浮游植物種類相對(duì)比較豐富，但該水庫的生態(tài)環(huán)境更適宜對(duì)環(huán)境溫度以及水體環(huán)境要求不高的硅藻門及綠藻門浮游植物生存。