九龍江流域和江東庫區(qū)浮游植物群落結(jié)構(gòu)的演替特征及其影響因子研究.pdf

1、本文通過現(xiàn)場大面調(diào)查，重點(diǎn)測站高頻率、長期的跟蹤監(jiān)測等實(shí)驗(yàn)手段，以九龍江流域西溪和北溪作為主要研究區(qū)域，以九龍江北溪江東庫區(qū)為重點(diǎn)監(jiān)測水域，利用顯微鏡鏡檢并結(jié)合光合色素高效液相色譜分離分析法，以及利用浮游植物功能類群的分類方法對上述區(qū)域浮游植物組成及類群空間分布、季節(jié)變化及影響因子開展了系統(tǒng)的研究。此外，成功分離培養(yǎng)了2009年甲藻水華原因種——佩氏擬多甲藻(Peridiniopsis penardii),并初步研究了不同N/P比值對其

2、生長的影響。取得如下主要結(jié)果:
　　九龍江北溪不同水文期浮游植物群落結(jié)構(gòu)及其影響因子:
　　分別于2011年枯水期(2月)、豐水期(5月)和平水期(10月)，系統(tǒng)調(diào)查研究了福建九龍江北溪浮游植物群落組成、豐度的分布特征及其與環(huán)境因子的關(guān)系。共鑒定浮游植物107種，隸屬于7門64屬。不同水文期浮游植物主要優(yōu)勢種類不同，枯水期為馬索隱藻(Cryptomonas marssoni)、梅尼小環(huán)藻(Cyclotella meneghi

3、niana)和顆粒直鏈藻(Aulacoseira granulata)，豐水期為四尾柵藻(Scenedesmus quadricauda)、四角十字藻(Crucigenia tetrapedia)和顆粒直鏈藻極狹變種(Aulacoseira granulata var.angustissima)，平水期則演替為微小平裂藻(Merismopedia tenuissima)。不同水文期浮游植物豐度變化明顯，其平均值依次為枯水期(154.77

4、×104 cells L-1)＞平水期(76.40×104 cells L-1)＞豐水期(45.40×104cells L-1)。相關(guān)分析顯示，3個(gè)水文期浮游植物細(xì)胞豐度與硝氮呈顯著正相關(guān)(p＜0.01);豐水期浮游植物豐度與溫度呈顯著正相關(guān)(p＜0.01)。典范對應(yīng)分析(CCA)表明，水體溫度是影響該水域浮游植物分布格局的重要因子，此外，硝氮、氨氮和溶解態(tài)活性磷濃度也對浮游植物的分布有較大影響。CCA排序圖較好地顯示了浮游植物物種分布

5、和環(huán)境因子之間的關(guān)系。
　　九龍江西溪不同水文期浮游植物群落結(jié)構(gòu)及其影響因子:
　　于2011年枯水期(2月)、豐水期(5月)和平水期(10月)，系統(tǒng)調(diào)查研究了福建九龍江西溪浮游植物群落組成、豐度的分布特征及其與環(huán)境因子的關(guān)系。3個(gè)水文期共鑒定浮游植物98種，隸屬于7門62屬。不同水文期浮游植物主要優(yōu)勢種類不同，枯水期為顆粒直鏈藻和四尾柵藻，豐水期為馬索隱藻、嚙蝕隱藻(Cryptomonas erosa)和顆粒直鏈藻極狹變種

6、，平水期則演替為微小平裂藻。不同水文期浮游植物平均豐度值依次為枯水期(177.44×104 cells L-1)＞豐水期(88.29×104 cells L-1)＞平水期(87.28×104 cells L-1)。浮游植物生物量(Chla)在0.48-32.56μg L-1之間波動(dòng)。相關(guān)性分析表明，西溪豐水期浮游植物豐度、Chla與氨氮顯著正相關(guān)(p＜0.05)，而平水期浮游植物豐度、Chl口與水溫和氨氮顯著正相關(guān)(p＜0.01)。典范

7、對應(yīng)分析(CCA)表明，水體溫度同樣是影響該水域浮游植物分布格局的重要因子，此外，溶解態(tài)活性磷濃度也對浮游植物的分布有較大影響。
　　九龍江江東庫區(qū)浮游植物的結(jié)構(gòu)特征及其影響因子:
　　2010年1月至2012年2月，通過兩年的高頻率的表層采樣工作(每周一次或2周一次)，詳細(xì)闡述了福建九龍江北溪江東水庫浮游植物的演替及其影響因子。研究期間，共鑒定浮游植物123種，隸屬于7門74屬，浮游植物群落組成以綠藻、硅藻、隱藻和藍(lán)藻為主

8、，甲藻和裸藻也是庫區(qū)常見的藻類。浮游植物群落演替由隱藻、硅藻向綠藻、藍(lán)藻演替。從功能類群上看，功能類群P、D、C、Y、J、G、F、S1和Lo是庫區(qū)主要的浮游植物類群，其中功能類群P、J、Y常年出現(xiàn)，成為浮游植物組成的主要貢獻(xiàn)者。江東庫區(qū)冬季(尤其在12月和1月)，水體穩(wěn)定，光照強(qiáng)度低，Y(馬索隱藻、嚙蝕隱藻)、X2[衣藻(Chlamydomonas sp.)]和X1[狹形纖維藻(Ankistrodesmus angustus)是優(yōu)勢的功

9、能類群。早春時(shí)期(2月底-3月)，庫區(qū)水體擾動(dòng)增強(qiáng)，功能類群C[梅尼小環(huán)藻、美麗星桿藻(Asterionella Formosa)]和P(顆粒直鏈藻、顆粒直鏈極狹變種)成為優(yōu)勢。4月，庫區(qū)水體的透明度增加，溫度升高，功能類群J[四尾柵藻、二角盤星藻e(cuò)diastrum duplex)]、G[實(shí)球藻(Pandorina sp.)、空球藻(Eudorina elegans)]的優(yōu)勢增加。5、6月，庫區(qū)的擾動(dòng)較大，功能類群D[放射針桿藻(Syn

10、edra actinastroides)]、N[乳突項(xiàng)接鼓藻(Spondylosium papillosum)]、MP[間斷羽紋藻(Pinnularia interrupta)]和TB[變異直鏈藻(Aulacoseira varians)的優(yōu)勢增加。7、8月，庫區(qū)溫度較高，營養(yǎng)濃度較低，功能類群F[網(wǎng)球藻Dictyosphaerium ehrenbergianum)]、Lo[微小平裂(Merismopedia tenuissima)和多

11、甲藻(Peridinium sp.)]、S1[偽魚腥藻(Pseudanabaena mucicola)]和SN[尖頭藻(Raphidiopsis sp.)、拉氏擬柱孢藻(Cylindrospermopsis raciborskii)]的優(yōu)勢增加。9、10月，庫區(qū)水體的營養(yǎng)鹽濃度回升，溫度較高。水體的功能類群J、G的優(yōu)勢重新出現(xiàn)，此時(shí)，功能類群SN(尖頭藻)的優(yōu)勢度也增加。進(jìn)入12月后，水溫降低，光照強(qiáng)度減弱，功能類群Y重新成為優(yōu)勢類群。

12、CCA分析中，硅藻的特征色素Fucoxanthin位于排序軸的右上方，表明江東庫區(qū)硅藻受流量的影響較大;而藍(lán)藻的特征色素Zeaxanthin與溫度顯著相關(guān)，溫度是藍(lán)藻演替的主要影響因素。CCA的結(jié)果表明水溫、流量和透明度是影響浮游植物動(dòng)態(tài)的主要環(huán)境變量，浮游植物群落動(dòng)態(tài)可能通過水體流量、光照、水溫和營養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)來解釋。不同N/P比值對佩氏擬多甲藻生長的影響
　　成功分離培養(yǎng)了2009年甲藻水華原因種——佩氏擬多甲藻，并初步研究了不同

13、N/P比值對其生長的影響，結(jié)果顯示，不同N/P比值(起始值分別為8∶1、16∶1、32∶1、64∶1)條件下，佩氏擬多甲藻的比生長速率變化范圍為0.09-0.69 d1。不同N/P比值實(shí)驗(yàn)組中佩氏擬多甲藻的比生長率與SRP存在顯著正相關(guān)(p＜0.05);與N/P存在顯著負(fù)相關(guān)(p＜0.05)。通過對佩氏擬多甲藻在不同N/P比值的體系中的培養(yǎng)，我們發(fā)現(xiàn)四組不同N/P的培養(yǎng)體系中，佩氏擬多甲藻的比生長率與N/P比值之間存在顯著負(fù)相關(guān)，與20

14、09年水華期間的監(jiān)測及2010-2012年的現(xiàn)場檢測的結(jié)果相一致。
　　基于浮游植物優(yōu)勢種及浮游植物生物量的九龍江江東庫區(qū)水質(zhì)評價(jià):
　　從浮游植物優(yōu)勢種上看，九龍江江東庫區(qū)常見的藻類為顆粒直鏈藻、顆粒直鏈藻極狹變種、梅尼小環(huán)藻、馬索隱藻、四尾柵藻和微小平裂藻，它們多數(shù)是中污帶的指示生物。金藻一般被認(rèn)為是貧營養(yǎng)條件的指示，研究期間，金藻僅在庫區(qū)中零星出現(xiàn)，表明水庫的富營養(yǎng)狀態(tài)。另外，浮游植物生物量也可作為其生活水環(huán)境狀態(tài)的評