張屹 李利強 歐伏平 易敏 陳翔 龔正 李虹
摘 要 水體藻類生長的時空變化對研究水體富營養(yǎng)化十分重要。對洞庭湖東、南、西3個區(qū)域的10個斷面水體葉綠素含理進行了為期1 a的動態(tài)監(jiān)測,全面分析不同區(qū)域、不同時期洞庭湖水體中葉綠素a含量的時空動態(tài)變化特征。結(jié)果表明,全湖水體葉綠素a含量的平均濃度為2.0 mg/m3,總體趨勢以夏季>秋季>冬季>春季,不同區(qū)域水體葉綠素含量以東洞庭湖最高,其次為西洞庭湖和南洞庭湖。
關(guān)鍵詞 洞庭湖水體;葉綠素a;時空變化
中圖分類號:X502 文獻標志碼:B 文章編號:1673-890X(2016)01--02
葉綠素是藻類的重要組成成分之一,所有的藻類都含有葉綠素a,它的含量高低與水體藻類的種類、密度等有密切的關(guān)系[1],也與水環(huán)境質(zhì)量有關(guān),是水體理化性質(zhì)動態(tài)變化的反映指示之一,通過測定葉綠素a含量能夠在一定程度上反映水質(zhì)的富營養(yǎng)狀況。
1 材料與方法
1.1 研究點位與采樣方法
洞庭湖是我國的第一大湖,湖泊面積2 625 km2,平均水深6.39 m,換水周期約20 d,營養(yǎng)鹽來源復(fù)雜,由于長期的湖泊演變和人類活動。目前分為東、南、西3個湖區(qū),本次研究分別在3個湖區(qū)采用GPS定位,各選取有代表性的斷面共10個,其中東洞庭湖為鹿角、東洞庭湖湖心、岳陽樓、洞庭湖出口4個斷面;南洞庭湖為萬子湖、虞公廟、橫嶺湖3個斷面;西洞庭湖為南嘴、蔣家嘴、小河嘴3個斷面。
從2014年1-12月進行1 a的定位采樣,每月1次。采用有機玻璃采水器采取水樣。
1.2 分析方法
取1 L水樣,經(jīng)0.45 μm乙酸纖維濾膜過濾,低溫干燥6~8 h后放入組織研磨器中,用90%的丙酮定容10 mL到離心管中,在3 000~4 000 r/min中離心10 min,反復(fù)二次取上清液10 mL到比色管中,用1 cm光程比色皿測定在750、663、645、630 nm波長吸光度,再用公式進行計算。
2 結(jié)果與分析
2.1 洞庭湖不同區(qū)域水體葉綠素a的動態(tài)變化特征
圖1為洞庭湖不同區(qū)域水體葉綠素a含量1 a的動態(tài)變化特征。結(jié)果表明,不同區(qū)域、不同時期洞庭湖水體葉綠素a含量呈明顯差差異,全年葉綠素含量以夏季和秋季最高,春季最低,但各區(qū)域因環(huán)境條件不同而呈現(xiàn)不同的動態(tài)變化特征。東洞庭湖區(qū)域水體葉綠素a的含量在0.2~28.8 mg/m3,以10月的東洞庭湖湖心斷面最高為12.6 mg/m3,3月的東洞庭湖出口斷面含量最低為0.5 mg/m3。南洞庭湖區(qū)域水體葉綠素a的含量在0.2~8.4 mg/m3,以8月的萬子湖斷面最高為6.8 mg/m3,2月的萬子湖斷面含量最低為0.4 mg/m3。西洞庭湖區(qū)域水體葉綠素a的含量在0.2~9.7 mg/m3,以8月的小河嘴斷面最高為7.3 mg/m3,2月的小河嘴斷面含量最低為0.3 mg/m3。
2.2 洞庭湖不同區(qū)域水體葉綠素a的空間變化特征
不同區(qū)域葉綠素a的含量以東洞庭湖最高,年平均含量為3.1 mg/m3,南洞庭湖最低為1.5 mg/m3,其次為西洞庭湖為1.6 mg/m3。各區(qū)域葉綠素a的含量東洞庭湖與西、南洞庭湖的差異較大,西、南洞庭湖水體中葉綠素a的年平均含量沒有顯著性差異。
3 結(jié)論與討論
3.1 洞庭湖葉綠素a的空間分布
研究表明,洞庭湖水體葉綠素a由于受不同的環(huán)境條件影響,不同區(qū)域的葉綠素a含量動態(tài)變化較大,在葉綠素a較高時期東洞庭湖>西洞庭湖>南洞庭湖,最高可達28.8 mg/m3,這主要是因為東洞庭湖靠近岳陽市,岳陽是一個工業(yè)城市,大量的城市污水及其所含的營養(yǎng)元素被排放到東洞庭湖水體中,有利于藻類的生長。因此,葉綠素a會較高,而西、南洞庭湖區(qū)域工業(yè)相對較少,主要以農(nóng)業(yè)和養(yǎng)殖為主,雖然存在盲目過量施用氮磷肥問題[2],但水體中含氮磷量相對較低,且水體擾動力大,所以葉綠素a較低。
3.2 洞庭湖葉綠素a的季節(jié)動態(tài)變化
夏秋二季葉綠素a較高,是因為夏秋二季溫度相對較高,藻類生長迅速,因此葉綠素a較高。另外,由于洞庭湖不同區(qū)域隨季節(jié)變化的沉積物-水體界面磷遷移變化不一樣,由于沉積物中磷形態(tài)分布特征不同,且不同斷面的生態(tài)位不同,因此不同區(qū)域沉積物磷釋放受季節(jié)的影響不一樣,導(dǎo)致磷對藻類生長隨季節(jié)的變化而不同[3],這也是葉綠素a季節(jié)性變化的原因。
3.3 結(jié)論
本次研究表明,洞庭湖葉綠素a的高峰期在夏秋二季,春冬最低,洞庭湖水體葉綠素a全年動態(tài)變化較大,且以東洞庭湖最高,南洞庭湖最低。
參考文獻
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[2]王洪鑄,王海軍.藍藻水華治理應(yīng)放寬控氮、集中控磷,以大幅度降低污水處理成本[J].科技導(dǎo)報,2008(22):95-99.
[3]吳慶龍,謝平,楊柳燕,等.湖泊藍藻水華生態(tài)災(zāi)害形成機理及防治的基礎(chǔ)研究[J].地球科學進展,2008(11):136-137.
(責任編輯:趙中正)