張石文 ,董云仙
(云南省環(huán)境科學(xué)研究院,云南省高原湖泊流域污染過(guò)程與管理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,云南 昆明 650034)
滇池、洱海、瀘沽湖浮游植物研究綜述
張石文 ,董云仙
(云南省環(huán)境科學(xué)研究院,云南省高原湖泊流域污染過(guò)程與管理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,云南 昆明 650034)
綜述了近年來(lái)研究者們對(duì)云南滇池、洱海、瀘沽湖三大高原湖泊的浮游植物調(diào)查研究成果,揭示了湖泊水質(zhì)類(lèi)型、富營(yíng)養(yǎng)化程度與浮游植物的種類(lèi)、優(yōu)勢(shì)種、數(shù)量之間的關(guān)系。
滇池;洱海:瀘沽湖:浮游植物;水質(zhì)類(lèi)型;富營(yíng)養(yǎng)化;綜述
浮游植物 (Phytoplankton)即自養(yǎng)的浮游生物,在淡水中主要是藻類(lèi),它是一個(gè)生態(tài)學(xué)單位。浮游植物與水生高等植物共同構(gòu)成水體的初級(jí)生產(chǎn)者,給湖泊中的一些動(dòng)物和微生物提供食物來(lái)源[1~2],在全球 C循環(huán)中起到相當(dāng)重要的作用[3],是水生生態(tài)系統(tǒng)的重要組成成分。浮游植物穩(wěn)定存在保證了生態(tài)系統(tǒng)的健康發(fā)展,是水生食物網(wǎng)的基礎(chǔ)。作為初級(jí)生產(chǎn)者,浮游植物種類(lèi)組成、數(shù)量變化與水體的理化性質(zhì)有著密切的關(guān)系,敏感地反映了周?chē)h(huán)境的改變,可作為水體水質(zhì)的指示生物[4]。水體富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題具有緩慢、難以逆轉(zhuǎn)等特點(diǎn),是當(dāng)今世界面臨的難題之一。若在富營(yíng)養(yǎng)化過(guò)程中,浮游植物大量增殖,必然會(huì)威脅到生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定與發(fā)展[5]。生物與環(huán)境相適應(yīng),不同種類(lèi)浮游植物對(duì)水環(huán)境變化的敏感性和適應(yīng)能力不同[6~10]。浮游植物的變化可以用作環(huán)境變化的指示。生物監(jiān)測(cè)是環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要組成成分,浮游植物不僅是環(huán)境監(jiān)測(cè)的直接對(duì)象,還可作為監(jiān)測(cè)水體環(huán)境污染的重要手段[11]。
滇池、洱海、瀘沽湖是云南的三大高原湖泊,均屬亞熱帶高原季風(fēng)氣候,其中滇池是最大湖泊。七彩云南環(huán)境保護(hù)網(wǎng)水質(zhì)月報(bào)[12]顯示,滇池草海為重度富營(yíng)養(yǎng)化,滇池外海為中度富營(yíng)養(yǎng)化,滇池綜合水質(zhì)類(lèi)別為劣Ⅴ類(lèi)[13]。洱海是第二大湖泊,水質(zhì)為 GB3838-2002《國(guó)家地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》[14]中的Ⅲ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)[15],是沿湖人民生活的主要水源。瀘沽湖是我國(guó)西南邊陲的一顆璀璨明珠,是云南海拔最高的深水湖泊,水質(zhì)為Ⅰ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn),生態(tài)系統(tǒng)基本處于良性循環(huán)狀態(tài)[16],是云南九大高原湖泊中水質(zhì)最好的湖泊[17]。
本文旨在從滇池、洱海、瀘沽湖三湖水質(zhì)類(lèi)別、富營(yíng)養(yǎng)化程度的差距上,總結(jié)歸納近年來(lái)研究者們對(duì)三湖浮游植物的調(diào)查研究情況,并對(duì)其進(jìn)行分析討論,淺析湖泊水質(zhì)類(lèi)型、富營(yíng)養(yǎng)化程度與浮游植物的種類(lèi)、優(yōu)勢(shì)種、數(shù)量之間的關(guān)系,為高原湖泊的深入研究提供參考。
2.1 滇池
自20世紀(jì)80年代以來(lái),入湖污染物不斷增加,滇池水質(zhì)為劣Ⅴ類(lèi),富營(yíng)養(yǎng)化日趨嚴(yán)重,1992年藍(lán)藻水華首次大面積暴發(fā)并持續(xù)至今[18~21]。每年 5—10月藻類(lèi)異常增殖,在風(fēng)力作用下,大量藍(lán)藻聚集于滇池外海北部,湖岸形成浮游藻類(lèi)厚度高達(dá)10~20cm的藍(lán)藻水華[22]。代龔圓等[23]在滇池北部湖區(qū)共鑒定出浮游植物74屬97種,其中綠藻53種,藍(lán)藻20種,硅藻17種,金藻2種,隱藻2種,裸藻2種,甲藻1種。藍(lán)藻生物量在12月、3—6月占優(yōu)勢(shì),12月、1月、3—5月、6月的優(yōu)勢(shì)種分別為綠色微囊藻 (Microcystis viridis)、顆粒直鏈藻最窄變種(Melosira granulata var.a(chǎn)ngustissima)、水華束絲藻(Aphanizomenon flos-aquae)、惠氏微囊藻 (Microcystis wesenbergii)。郭艷英等[24?]2007—2011年連續(xù)5年對(duì)滇池北岸浮游藻類(lèi)進(jìn)行的調(diào)查研究與2006—2010年的監(jiān)測(cè)結(jié)果[25]一致,共發(fā)現(xiàn)浮游藻類(lèi) 102種(含變種),隸屬7門(mén)31屬,以綠藻門(mén)、藍(lán)藻門(mén)、硅藻門(mén)為主。其中,綠藻51種,藍(lán)藻門(mén)22種,硅藻20種,隱藻3種;甲藻2種;黃藻1種;裸藻3種。綠藻門(mén)占種類(lèi)數(shù)的 49.5%,二者均與張梅等[22]2001—2002年對(duì)滇池全湖的調(diào)查結(jié)果相近。藻類(lèi)仍以耐污型種類(lèi)為主,即藍(lán)藻門(mén)的微囊藻屬 (Microcystis)為常年優(yōu)勢(shì)種,其中以銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),這與前人調(diào)查結(jié)果基本相同[22,26];從2001—2011年研究者們對(duì)滇池浮游植物調(diào)查研究的成果來(lái)看,滇池浮游植物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及變化趨勢(shì)與黃?。?7]的分析相近。草海藻類(lèi)密度5年均為 9547萬(wàn)ind/L,外海藻類(lèi)密度5年均為9233萬(wàn)個(gè)/L。整個(gè)滇池湖體藻類(lèi)密度年平均值有上升趨勢(shì),2009年達(dá)到最高。其中滇池草海藻類(lèi)年均值范圍為4029~16351萬(wàn)ind/L,外海藻類(lèi)年均值范圍為8008~12059萬(wàn)ind/L,5年中無(wú)明顯變化,總體趨于平穩(wěn)。與過(guò)去相比,滇池草海和外海的藻類(lèi)數(shù)量分別增加了2.34倍、2.36倍。滇池草海和外海藻類(lèi)優(yōu)勢(shì)種變化已趨于一致,但優(yōu)勢(shì)種種類(lèi)多樣性增加,近岸區(qū)域藻類(lèi)的多樣性水平略低于遠(yuǎn)岸區(qū)域。滇池浮游植物群落是藍(lán)藻占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的 “藍(lán)藻 -綠藻型”,即藍(lán)藻數(shù)量始終占優(yōu)勢(shì),種類(lèi)上又以綠藻和藍(lán)藻占優(yōu)勢(shì)。藻類(lèi)種類(lèi)趨于向小型化、耐污型方向發(fā)展,小型藻類(lèi)的種類(lèi)及數(shù)量越來(lái)越多。這與滇池水體的水質(zhì)下降及富營(yíng)養(yǎng)化程度的加重密切相關(guān)。
2.2 洱海
LiL C[28]、JaoC C[29]、黎尚 豪[30]對(duì) 洱 海 的 藻類(lèi)做過(guò)報(bào)道,此后許多學(xué)者也做了相應(yīng)的研究。其中董云仙較為系統(tǒng)、全面地報(bào)道了洱海的浮游藻類(lèi),共計(jì) 8門(mén) 89屬192種[31~32]。洱海發(fā)生藍(lán)藻水華后,關(guān)于洱海水華藍(lán)藻的研究也不斷增加,主要集中在水華藍(lán)藻的群落生態(tài)、藻類(lèi)密度監(jiān)測(cè)方面[33~36,31]。洱 海 生 態(tài) 研究 所[37]2011—2012年 對(duì)洱海浮游植物群落結(jié)構(gòu)及季節(jié)演替進(jìn)行了周年調(diào)查,結(jié)果顯示,洱海常見(jiàn)浮游植物有 7門(mén)、80屬、115種;即藍(lán)藻24種,綠藻65種,硅藻16種,甲藻和裸藻各3種,金藻和隱藻各2種。春季的優(yōu)勢(shì)種為尖尾藍(lán)隱藻 (Chroomonas acuta)、直鏈藻 (Melosira sp.)、鈍脆桿藻 (Fragilaria capucina);夏季為直鏈藻、小環(huán)藻 (Cyclotella sp.)、轉(zhuǎn)板藻 (Mougeotia sp.)、烏龍?jiān)?(Woronichinia sp.)、惠氏微囊藻 (Microcystis wesenbergii);秋季為烏龍?jiān)?、游絲藻 (Planctonema lauterbornii);冬季為游絲藻、水華束絲藻 (Aphanizonmenon flos-aquae)。浮游植物生物量的季節(jié)變化表現(xiàn)為秋季最高、夏冬季次之、春季低,最高值達(dá) 5899萬(wàn) ind/L,最低值為 339萬(wàn) ind/L。1996年以螺旋魚(yú)腥藻為主的藍(lán)藻水華在洱海首次大面積暴發(fā),1998年以卷曲魚(yú)腥藻 (Anabaena spiroides)為主的水華再次大面積暴發(fā),2003年以銅綠微囊藻 (Microcystis aeruginosa)為主的水華在局部海域暴發(fā),2006年螺旋魚(yú)腥藻 (Anabaena spiroides)在水域大量出現(xiàn),且形成水華。近年來(lái),洱海藍(lán)藻水華優(yōu)勢(shì)種發(fā)生了很大的變化。1996—2006年洱海藍(lán)藻水華優(yōu)勢(shì)種為魚(yú)腥藻[35,38],2008—2010年則由魚(yú)腥藻演變?yōu)槲⒛以澹?9]。藍(lán)藻門(mén) (Cyanophyta)種類(lèi)數(shù)量?jī)H占總種類(lèi)數(shù)的16.2%,但數(shù)量卻占洱海藻類(lèi)群落總量的62%,形成群落優(yōu)勢(shì)種的有:銅綠微囊藻 (Microcystis aeruginosa)、水華束絲藻 (Aphani jomenon flos -aquae)、卷曲魚(yú)腥藻 (Anabaena spiroides)、螺旋魚(yú)腥藻 (Anabaena spiroides)等,且銅綠微囊藻、螺旋魚(yú)腥藻是形成水華、影響水功能的原因種[40~41]。從 以往 的 研究[30,42~46]來(lái)看 藻 細(xì) 胞 數(shù) 量 不斷增加。洱海水質(zhì)己由 20多年前的Ⅱ類(lèi)發(fā)展到現(xiàn)在的Ⅲ類(lèi),由貧營(yíng)養(yǎng)型逐步過(guò)渡到中營(yíng)養(yǎng)型,并正在向著富營(yíng)養(yǎng)型發(fā)展。洱海全湖水生態(tài)系統(tǒng)己經(jīng)發(fā)生了較大變化,藻類(lèi)大量繁殖,細(xì)胞密度增加,水體富營(yíng)養(yǎng)化破壞了水體原有的生態(tài)系統(tǒng)平衡。
2.3 瀘沽湖
從藻類(lèi)學(xué)特征看湖泊水質(zhì)狀況,瀘沽湖浮游植物種群結(jié)構(gòu)和數(shù)量結(jié)構(gòu)可直接反映出湖泊水體條件和水體營(yíng) 養(yǎng) 狀 態(tài)[47~49]。董 云 仙[16]于 2010年對(duì) 浮游植物進(jìn)行了季節(jié)調(diào)查。瀘沽湖有浮游植物 6門(mén)146種 (含變種),種類(lèi)組成和數(shù)量結(jié)構(gòu)均以硅藻和綠藻為主,藍(lán)藻種類(lèi)少,無(wú)突出的優(yōu)勢(shì)種群,顯示出瀘沽湖浮游植物組成多樣,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,生態(tài)系統(tǒng)處于良性循環(huán)狀態(tài)。瀘沽湖藻細(xì)胞濃度為 17.8萬(wàn)~104.0萬(wàn) ind/L,平均為41.43萬(wàn) ind/L,瀘沽湖的種群數(shù)量低,指示水體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量低、水質(zhì)優(yōu)良;常見(jiàn)種華麗星桿藻 (Asterionella formosa)、粗狀雙菱藻 (Surirella robusta)、扁圓卵形藻 (Cocconeis placentula)、小空星藻 (Coelastrum microporum)、柯氏并聯(lián)藻 (Quadrigula chodatii)、短棘盤(pán)星藻 (Pediastrum boryanum)、密集錐囊藻 (Dinobryon sertularia)、飛 燕 角 甲藻 (Ceratium hirundinella)等皆為寡營(yíng)養(yǎng)型 (os)至 β-ms中營(yíng)養(yǎng)型指示種;對(duì)水質(zhì)條件要求高的狹生性種類(lèi)麗藻(Nitella spp.)、輪藻 (Chara spp.)在瀘沽湖全湖均有分布,而且生物量大,形成了大型浮游植物在湖中分布的最下限,顯示出瀘沽湖水質(zhì)良好,生態(tài)系統(tǒng)處于良性循環(huán)狀態(tài)。
3.1 三湖水質(zhì)、富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)狀
根據(jù)中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站 (2001)090號(hào)文/湖泊(水庫(kù))富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)方法及分級(jí)技術(shù)規(guī)定[50]和GB3838-2002《國(guó)家地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》水質(zhì)類(lèi)別標(biāo)準(zhǔn),目前滇池為劣V類(lèi),洱海穩(wěn)定在Ⅲ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn),滬沽湖保持在I類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。
從20世紀(jì)80年代開(kāi)始,滇池富營(yíng)養(yǎng)化日漸嚴(yán)重,1992年藍(lán)藻水華首次大面積暴發(fā),水質(zhì)現(xiàn)已降至劣Ⅴ類(lèi),從 “九五”期間開(kāi)始就一直是全國(guó)重點(diǎn)治理的 “三河三湖”之一。近 20年來(lái)水華暴發(fā)頻繁,且規(guī)模大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),常在草海南部、海埂、暉灣等中北部形成大面積水華[51~52]。洱海是全國(guó)城市近郊保護(hù)得最好的湖泊之一,但近年來(lái),也正處于中營(yíng)養(yǎng)向富營(yíng)養(yǎng)湖泊的過(guò)渡階段[53~54]。滬沽湖為我國(guó)第三深水湖,位于青藏高原東部,川滇之間的寧蒗縣與鹽源縣接壤區(qū),人類(lèi)污染極少。從圖 1、圖 2、圖3可知近年來(lái)三湖的透明度、總磷、總氮的年度變化趨勢(shì)。透明度:瀘沽湖 >洱海 >滇池 (外海 >草海);TP:滇池(草海>外海)>洱海 >瀘沽湖;TN:滇池 (草海 >外海)>洱海 >瀘沽湖。N、P等營(yíng)養(yǎng)鹽大量輸入水體,為浮游植物的生存繁殖提供營(yíng)養(yǎng)鹽來(lái)源,致使浮游植物異常增殖。
3.2 種類(lèi)組成結(jié)構(gòu)與水質(zhì)、富營(yíng)養(yǎng)化的關(guān)系分析
滇池浮游植物種類(lèi)組成為6門(mén)、30屬、102種(含變種),綠藻門(mén)的種類(lèi)所占比例最大,處于絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。洱海浮游植物有7門(mén)、80屬、115種 (含變種);瀘沽湖有浮游植物6門(mén)、72屬、146種 (變種)。湖泊是一個(gè)復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng),浮游植物的組成結(jié)構(gòu)相關(guān)的動(dòng)態(tài)環(huán)境因子對(duì)其變化的影響錯(cuò)綜復(fù)雜,不能單從單一的環(huán)境因子進(jìn)行評(píng)價(jià)。從SD、TP、TN可知:水質(zhì)類(lèi)別:滇池劣V類(lèi) >洱海Ⅱ~Ⅲ>瀘沽湖Ⅰ;富營(yíng)養(yǎng)化程度:滇池 >洱海>瀘沽湖;浮游植物種類(lèi)組成結(jié)構(gòu):滇池 <洱海 <瀘沽湖。尤其引起關(guān)注的是洱海分布的布氏常絲藻 (Tychonema),是在歐洲以外首次發(fā)現(xiàn)此種藻類(lèi),也是我國(guó)的新紀(jì)錄種[57]。其被認(rèn)為是出現(xiàn)在輕微富營(yíng)養(yǎng)化湖泊中的浮游植物,其出現(xiàn)對(duì)洱海的水環(huán)境狀況起到了指示作用。因此,湖泊水質(zhì)的惡化及富營(yíng)養(yǎng)化程度的加劇,在一定程度上影響了浮游植物的組成結(jié)構(gòu),致使其多樣性下降,且逐漸朝著小型化、耐污型的藍(lán)藻發(fā)展,同時(shí)富營(yíng)養(yǎng)化越嚴(yán)重,藍(lán)藻水華暴發(fā)的頻率越高,持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng),災(zāi)難越嚴(yán)重。
3.3 浮游植物優(yōu)勢(shì)種與水質(zhì)、富營(yíng)養(yǎng)化的關(guān)系分析
滇池是主城區(qū)河道下游湖,也是整個(gè)昆明盆地的匯水中心,每年都有大量的污染物入湖,污染最為嚴(yán)重。滇池入湖河流共29條,其中進(jìn)入草海的7條河均為劣 V類(lèi)水質(zhì),TN、TP超標(biāo)嚴(yán)重,是草海最主要的污染源頭。另外 22條河流進(jìn)入滇池外海,滇管局2009年第4季度數(shù)據(jù)顯示:2條河為II類(lèi),2條河為Ⅲ類(lèi),4條河為 IV類(lèi),3條河為 V類(lèi),其余入湖河流水質(zhì)均為劣V類(lèi)[58~59]。滇池水體N、P的大量富集,為耐污性強(qiáng)的藍(lán)藻提供了有利的繁殖條件。浮游藻類(lèi)仍以耐污型種類(lèi)為主,即藍(lán)藻門(mén)的微囊藻屬 (Microcystis)為常年優(yōu)勢(shì)種,其中以銅綠微囊藻 (Microcystis aeruginosa)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),這與前人調(diào)查結(jié)果基本相同;滇池水體形成藍(lán)藻水華的物種多年來(lái)均未發(fā)生明顯變化,依然為藍(lán)藻門(mén)的微囊藻屬。洱海流域內(nèi)入湖河流大小共117條,湖庫(kù)4個(gè),均因地勢(shì)以位于流域東南部的洱海為最終歸宿,在營(yíng)養(yǎng)鹽的凈輸入量大體相同的情況下,加重了洱海的富營(yíng)養(yǎng)化程度,致使藍(lán)藻水華大面積暴發(fā)。洱海藍(lán)藻水華優(yōu)勢(shì)種發(fā)生了很大的變化,1996—2006優(yōu)勢(shì)種為魚(yú)腥藻,2008—2010年演替為微囊藻[40]。而處于貧營(yíng)養(yǎng)化、水質(zhì)良好的瀘沽湖,入湖河流有18條,其中云南11條,四川7條。其水質(zhì)符合國(guó)家地表水Ⅰ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。無(wú)優(yōu)勢(shì)種[16],均以喜好清潔水體的藻類(lèi)為主,其常見(jiàn)種華麗星桿藻 (Asterionella formosa)、粗狀雙菱藻(Surirella.robusta)、扁圓卵形藻 (Cocconeis placentula)、小空星藻 (Coelastrum microporum)、柯氏并聯(lián)藻 (Quadrigula chodatii)、短棘盤(pán)星藻 (Pediastrum boryanum)、飛 燕 角 甲藻 (Ceratium hirundinella)、密集錐囊藻 (Dinobryon sertularia)皆為寡營(yíng)養(yǎng)型 (os)至β-ms中營(yíng)養(yǎng)型指示種;對(duì)水質(zhì)條件要求高的狹生性種類(lèi)麗藻 (Nitella spp.)、輪藻 (Chara spp.)在全湖均有分布,而且生物量大,顯示出瀘沽湖水質(zhì)良好,生態(tài)系統(tǒng)處于良性循環(huán)狀態(tài)。從上述分析可知,湖泊富營(yíng)養(yǎng)化程度加劇,浮游植物種類(lèi)趨于單一化、小型化演變,并且成為優(yōu)勢(shì)種,抑制了其它種類(lèi)的生存,特別是滇池和洱海水華藍(lán)藻均變?yōu)殂~綠微囊藻,由于微囊藻的生理特性及耐污強(qiáng)的特點(diǎn),使得湖泊藍(lán)藻水華的控制與湖泊保護(hù)面臨更大的挑戰(zhàn)。
3.4 浮游植物的數(shù)量結(jié)構(gòu)與水質(zhì)、富營(yíng)養(yǎng)化的關(guān)系分析
近年來(lái)滇池草海藻類(lèi)年均值為4029萬(wàn) ~16351 萬(wàn)ind/L,外海藻類(lèi)年均值為8008萬(wàn) ~12059萬(wàn)ind/L,總體趨于平穩(wěn)。洱海藻細(xì)胞濃度的季節(jié)變化表現(xiàn)為秋季最高、夏冬季次之、春季低,最高值5 899.17萬(wàn) ind/L,最低值為339.21萬(wàn) ind/L。與以往相比,近年來(lái)洱海浮游植物生物量呈現(xiàn)上升趨勢(shì),多樣性指數(shù)降低。瀘沽湖浮游植物現(xiàn)存量17.8萬(wàn) ~104.0萬(wàn) ind/L,平均為41.43萬(wàn) ind/L,瀘沽湖的種群數(shù)量低,指示水體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量低、水質(zhì)優(yōu)良。相比之下,滇池浮游生物數(shù)量高出瀘沽湖近3個(gè)數(shù)量級(jí),與洱海相差1~2個(gè)數(shù)量級(jí),在藍(lán)藻水華暴發(fā)時(shí),二者相近,洱海又比瀘沽湖高1 ~2個(gè)數(shù)量級(jí)。因此,滇池、洱海、瀘沽湖浮游生物數(shù)量結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)的梯度差與三湖的水質(zhì)類(lèi)別及富營(yíng)養(yǎng)化程度的梯度變化趨勢(shì)相一致。
總而言之,湖泊水質(zhì)類(lèi)別的下降,富營(yíng)養(yǎng)化程度的加重,使得浮游植物的種類(lèi)組成結(jié)構(gòu)、優(yōu)勢(shì)種、數(shù)量結(jié)構(gòu)均發(fā)生相應(yīng)的變化 (見(jiàn)表2),同時(shí)也表明浮游植物對(duì)湖泊水質(zhì)類(lèi)型、富營(yíng)養(yǎng)化程度起指示作用。
浮游植物與水體質(zhì)量的關(guān)系密切,不同類(lèi)群對(duì)水環(huán)境變化的敏感性及適應(yīng)性各異[1~2,58]。其變化可作為環(huán)境變化的指示。本文通過(guò)對(duì)近年來(lái)研究者們對(duì)滇池、洱海、瀘沽湖三個(gè)湖泊的浮游植物的研究結(jié)果的歸納總結(jié),得出以下結(jié)論:
(1)浮游植物種類(lèi)組成結(jié)構(gòu):滇池<洱海<瀘沽湖。浮游植物能很好地反映湖泊水質(zhì)和富營(yíng)養(yǎng)化狀況,即浮游植物種類(lèi)的減少,物種多樣性的下降,表明湖泊水質(zhì)惡化及富營(yíng)養(yǎng)化加重。
(2)滇池、洱海浮游植物趨于向單一化、小型化、耐污化發(fā)展,尤其是水華暴發(fā)時(shí),微囊藻(Mcrocystis)成為優(yōu)勢(shì)種,而瀘沽湖無(wú)優(yōu)勢(shì)種,均以喜好清潔水體的藻類(lèi)為主。
(3)滇池、洱海、瀘沽湖的藻細(xì)胞濃度分別為:6715萬(wàn)~47015萬(wàn)ind./L、1987.17萬(wàn) ind/L、41.43萬(wàn) ind/L。其數(shù)量結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)的梯度差與三湖的水質(zhì)類(lèi)別及富營(yíng)養(yǎng)化程度的梯度變化趨勢(shì)相一致。富營(yíng)養(yǎng)化越高的湖泊,浮游植物的密度越大,這與龔志軍[59]的研究結(jié)果相近。藻細(xì)胞濃度增大,水華暴發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)和頻率增大。
浮游植物作為水生生態(tài)系統(tǒng)的重要組成成分,其種類(lèi)和數(shù)量的差異不僅反映水質(zhì)生態(tài)情況,還影響著水環(huán)境的健康穩(wěn)定發(fā)展,對(duì)整個(gè)水生生態(tài)系統(tǒng)的平衡穩(wěn)定、富營(yíng)養(yǎng)化的遏制起到不可或缺的作用。以往由于認(rèn)識(shí)不足,對(duì)浮游植物種類(lèi)組成結(jié)構(gòu)、優(yōu)勢(shì)種、數(shù)量結(jié)構(gòu)的研究相對(duì)滯后,因此,在今后的研究中應(yīng)密切關(guān)注湖泊水質(zhì)、富營(yíng)養(yǎng)化程度與浮游生物種類(lèi)組成結(jié)構(gòu)、優(yōu)勢(shì)種、數(shù)量結(jié)構(gòu)間的變化關(guān)系。只有理化監(jiān)測(cè)與生物監(jiān)測(cè)相結(jié)合,才能更加全面、系統(tǒng)和及時(shí)地評(píng)價(jià)水質(zhì)的變化趨勢(shì)。
[1]Reynolds C.Phytoplanktonp eriodici the interaetions of form ctionanden virornental variability[J].Freshwater Biology,1984,(14):111-142.
[2]Reynolds C.The Eeology of Freshwater Phytoplankton[D].Cambridge University Press,Cambridge,1984:384.
[3]Smith.For information on global Pnmary Productivity[J].Science,1992,(2):255-259.
[4]Andrzej S.W.,Malgorzata G.,Tadeusz P.The relationship between the spatial distribution of fish,zooplankton and other environmental parameters in the Solina reservoir,Poland[J].Aquatic Living Resources,2000,(13):373-377.
[5]王雯.城市富營(yíng)養(yǎng)化水體浮游植物群落結(jié)構(gòu)初步研究 [D].天津:南開(kāi)大學(xué),2004.
[6]Nilssen J.P.Tropical lakes-functional ecology and future development:the need for a process-orientated a aproach[J].Hydrobiologia,1984,11(3):231-242.
[7]章宗涉,黃樣飛.淡水浮游生物研究方法 [M].北京:科學(xué)出版社,1991.
[8]本書(shū)編委會(huì).水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法 (第四版)[M].北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,2002:649-657.
[9]蔡慶華.武漢東湖浮游生物間相互關(guān)系的多元分析 [J].中國(guó)科學(xué)院研究生院學(xué)報(bào),1995,12(l):97-102.
[10]黃祥飛,胡春英,伍悼田.武漢東湖的輪蟲(chóng) [J].水生生物學(xué)報(bào),1985,9(2):129-143.
[11]張曉伊,楊建設(shè).以浮游生物評(píng)價(jià)水體質(zhì)量一試用浮游生物
種群及數(shù)量評(píng)價(jià)張公山大唐水質(zhì) [J].安徽農(nóng)業(yè)技術(shù)師范學(xué)
院學(xué)報(bào),1998,12(2):30-33.
[12]http://www.ynepb.gov.cn/.
[13]張態(tài).洱海氮磷時(shí)空分布特征及其外源負(fù)荷研究 [D].大理:大理學(xué)院,2011.
[14]GB3838-2002,國(guó)家地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) [S].
[15]趙萍萍,衛(wèi)志宏.洱海浮游橈足類(lèi)群落結(jié)構(gòu)對(duì)季節(jié)性休漁的響應(yīng) [J].應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào),2012,18(3):421 -425.
[16]董云仙,譚志衛(wèi),郭艷英.瀘沽湖浮游植物的初步研究[J].水生態(tài)學(xué)雜志,2012,3(33):46-51.
[17]王志蕓.瀘沽湖流域水環(huán)境承載力研究 [J].環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊,2010,29(2):39-44.
[18]文航,蔡佳亮,蘇玉.滇池流域入湖河流豐水期著生藻類(lèi)群落特征及其與水環(huán)境因子的關(guān)系 [J].湖泊科學(xué),2011,23 (1):40-48.
[19]Liu ZH,Liu XH,He B.Spatio-temporal change of water chemical elements in Lake Dianchi China[J].Water and Environment Journal,2009,23(3):235-244.
[20]Lu JJ,Yang H,Gao L.Spatial variation of P and N in water and sediments of Dian chi Lake[J].Pedosphere,2005,15(1):78-83.
[21]高麗,楊浩,周健民.滇池沉積物磷內(nèi)負(fù)荷及其對(duì)水體貢獻(xiàn)的研究 [J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2004,24(5):776-781.
[22]張梅,李原,王若南.滇池浮游植物的生物多樣性調(diào)查研究[J].云南大學(xué)學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版),2005,27(2):170 -175.
[23]代龔圓,李杰,李林,等.滇池北部湖區(qū)浮游植物時(shí)空格局與相關(guān)環(huán)境因子 [J].水生生物學(xué)報(bào),2012,36(5):946 -956.
[24]郭艷英,何鋒,李?lèi)?ài)軍.滇池北岸藍(lán)藻富集區(qū)浮游藻類(lèi)多樣性及主要污染因子時(shí)空變化研究 [J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,40(36):17781-17783.
[25]張曉伊,楊建設(shè).以浮游生物評(píng)價(jià)水體質(zhì)量-試用浮游生物種群及數(shù)量評(píng)價(jià)張公山大唐水質(zhì) [J].安徽農(nóng)業(yè)技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào),1998,12(2):30-33.
[26]劉麗萍.滇池水華特征及成因分析 [J].環(huán)境科學(xué)研究,1999,12(5):36-37.
[27]黃俊.滇池湖泊浮游植物變化趨勢(shì)分析 [J].環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊,2012,31(5):35-37.
[28]Li L C.Freshwater algae of the Yunnan expedition 1935-1937 [J].Bul.l Fan.Inst.Bio,1939,9(4):32-38.
[29]JaoC C.Prasiola yunnanica sp[J].Nov.Bot.Bul.l Acad.Sin,1947,1(2):47-52.
[30]黎尚豪,俞敏娟,李光正.云南高原湖泊調(diào)查 [J].海洋與湖沼,1963,5(5):12-18.
[31]董云仙.洱海藻類(lèi)的初步研究 [A].本書(shū)編委會(huì).云南洱??茖W(xué)論文集 [C].昆明:云南民族出版社,1989.
[32]謝立鶴,董云仙.論洱海流域可持續(xù)發(fā)展 [J].云南環(huán)境科學(xué),2003,22(增刊):27-29.
[33]杜寶漢.洱海生態(tài)環(huán)境惡化及綜合治理對(duì)策研究[J].海洋與湖沼,1994,25(3):151-156.
[34]杜寶漢.洱海富營(yíng)養(yǎng)化研究 [J].云南環(huán)境科學(xué),1997,16 (2):142-146.
[35]董云仙.洱海藍(lán)藻水華研究 [J].云南環(huán)境科學(xué),1999,18 (4):28-31.
[36]白建坤,蘇文良.從我省主要湖泊的保護(hù)狀況看洱海的保護(hù)工作啟示、思考與行動(dòng)[A].白建坤.大理洱海科學(xué)研究[C].昆明:民族出版社,2003.
[37]衛(wèi)志宏,張利仙,楊四坤.洱海浮游植物群落結(jié)構(gòu)及季節(jié)演替 [J].水生態(tài)學(xué)雜志,2012,4(33):21-25.
[38]潘曉潔,常鋒毅,康麗娟.洱海魚(yú)腥藻優(yōu)勢(shì)種的形態(tài)鑒定16S-rRNA基因序列分析 [J].武漢植物學(xué)研究,2008,2(3):32-28.
[39]況琪軍,馬沛明,胡征宇.湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的藻類(lèi)生物學(xué)評(píng)價(jià)和治理研究進(jìn)展 [J].安全與環(huán)境學(xué)報(bào),2005,5(2):87 -91.
[40]文紅星,馬根連.2008-2010年洱海水質(zhì)及藻類(lèi)初步分布[J].環(huán)境科學(xué)與管理,2011,36(11):44-48.
[41]董云仙.洱海藍(lán)藻水華研究 [M].昆明:云南民族出版社,2003:389-392.
[42]孔繁翔,胡維平,谷孝鴻.太湖梅梁灣 2007年藻類(lèi)水華大規(guī)模爆發(fā)原因分析及應(yīng)急措施建議[J].湖泊科學(xué),2007,19(4):357-358.
[43]鄧新宴,許繼宏,王若南.大理洱海藻類(lèi)植物研究 [J].云南大學(xué)學(xué)報(bào),1988,10(1):55-59.
[44]吳慶龍,王云飛.洱海生物群落的歷史演變分析[J].湖泊科學(xué),1999,11(3):267-273.
[45]李澤紅.洱海流域水污染預(yù)測(cè)與對(duì)策研究 [D].昆明:昆明理工大學(xué),2006.
[46]王蕓.洱海夏秋季藍(lán)藻種群動(dòng)態(tài)變化及水華成因分析 [J].大理學(xué)院學(xué)報(bào),2008,12(7):39-42.
[47]B.福迪.藻類(lèi)學(xué) [M].上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1981.
[48]盧全章譯.環(huán)境和指示生物 (水域分冊(cè))[M].北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,1987.
[49]周春麗.滇池浮游生物周年演替及其重污染湖灣生態(tài)修復(fù)前后浮游生物的變動(dòng)規(guī)律 [D].武漢:中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所,2009.
[50]中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站 (2001)090號(hào)文/湖泊 (水庫(kù))富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)方法及分級(jí)技術(shù)規(guī)定 [Z].
[51]金相燦,辛瑋光,盧少勇.入湖污染河流對(duì)受納湖灣水質(zhì)的影響 [J].環(huán)境科究,2007,20(4):52-56.
[52]陳永川,湯利,張德剛.滇池葉綠素a的時(shí)空變化及水體磷對(duì)藻類(lèi)生長(zhǎng)的影響 [J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2008,27 (4):1555-1560.
[53]常鋒毅,潘曉潔,康麗娟.洱海螺旋魚(yú)腥藻生長(zhǎng)生理特性的初步研究 [J].水生生物學(xué)報(bào),2009:385-390.
[54]李杰君.洱海富營(yíng)養(yǎng)化探析及防治建議 [J].湖泊科學(xué),2001,13(2):187-192.
[55]衛(wèi)志宏,朱夢(mèng)靈,虞功亮.洱海的浮游藍(lán)藻布氏常絲藻及其分類(lèi)學(xué)的討論 [J].水生生物學(xué)報(bào),2012,6(36):1071 -1075.
[56]楊逢樂(lè),金竹靜.滇池北岸河流水環(huán)境污染現(xiàn)狀及防治對(duì)策研究 [J].環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊,2008,27(6):43-46.
[57]譚夔,陳求穩(wěn),朱傳保,等.滇池大清河河口二維水環(huán)境模型研究與應(yīng)用 [J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2009,29(3):634 -640.
[58]孔繁詳,曹煥生,譚嘯.水華藍(lán)藻復(fù)蘇的研究進(jìn)展與水華預(yù)測(cè) [J].環(huán)境監(jiān)控與預(yù)警,2010,2(1):1-4.
[59]龔志軍,謝平,唐匯涓.水體富營(yíng)養(yǎng)化對(duì)大型底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)及多樣性的影響 [J].水生生物學(xué)報(bào),2001,25(3):210-216.
A Review of Study on Phytoplankton in Dianchi lake,Erhai lake,and Lugu lake
ZHANG Shi-wen,Dong Yun-xian
(Yunnan Institute of Environmental Science,Yunnan Key Laboratory of Pollution Process and Management of Plateau Lake-watershed,Kunming Yunnan 650034 China)
This paper reviewed the recent studies on phytoplankton in three lakes:Dianchi lake,Erhai lake,and Lugu lake in Yunnan province.The relationship between eutrophication and phytoplankton was revealed.Water quality types and eutrophication of lakes are correlated with types of phytoplankton,dominant species,and the biomass of phytoplankton.
phytoplankton;water quality type;entrophication;review;Dianchi lake;Erhai lake;Lugu lake
X512
A
1673-9655(2014)04-0013-05
2014-03-24
張石文 (1987-),女,碩士,主要從事高原湖泊浮游植物的調(diào)查與研究工作。
董云仙 (1964-),女,高級(jí)工程師,主要從事高原湖泊生態(tài)與保護(hù)研究。