朱曉良 蔣如東 鄭建中 榮曉燕
?
梅梁湖水域浮游植物分布特征淺析
朱曉良蔣如東鄭建中榮曉燕
梅梁湖位于太湖北部,面積132km2,平均水深2.0m,地處無(wú)錫市郊,東北與五里湖相連,西隔馬山與竺山湖相鄰,南為太湖湖體,梅梁湖內(nèi)有梁溪河、直湖港等人湖河道,是無(wú)錫市的主要水源地。由于受周邊入湖河道工業(yè)廢水和生活污水排放的影響,使梅梁湖水體富營(yíng)養(yǎng)化。
1.監(jiān)測(cè)點(diǎn)位及取樣頻率
按照湖泊調(diào)查規(guī)范,在太湖梅梁湖布設(shè)了5個(gè)采樣站位,2013年4~9月,對(duì)梅梁湖進(jìn)行了6次采樣,每月一次。
2.浮游植物采集及計(jì)數(shù)方法
用1L有機(jī)玻璃采水器在水深0.5m處采集水樣1L,現(xiàn)場(chǎng)加入15ml魯哥試劑并搖勻,帶回實(shí)驗(yàn)室靜置沉淀48h后濃縮并定容至適當(dāng)體積后供鏡檢,浮游植物的計(jì)數(shù)用血球計(jì)數(shù)板法,血球計(jì)數(shù)板上有兩個(gè)計(jì)數(shù)池,每個(gè)計(jì)數(shù)池均有9個(gè)大格,中央大格用雙線分成25個(gè)中格,每個(gè)中格里有16個(gè)小格;位于正中間的大格即為微藻細(xì)胞計(jì)數(shù)區(qū),對(duì)大格中五個(gè)標(biāo)示的中格進(jìn)行計(jì)數(shù),連續(xù)兩次計(jì)數(shù)結(jié)果相差應(yīng)在15%以內(nèi),否則重新計(jì)數(shù),直到滿足要求。最后換算成每升水樣中藻類的細(xì)胞數(shù),即為細(xì)胞數(shù)量(cells/L)。
3.數(shù)據(jù)分析
根據(jù)浮游植物的Jaccard種類相似性指數(shù)(X,Jaccard),香農(nóng)—威納多樣性指數(shù)(H,Shannon-Wiener index),Pielou均勻度指數(shù)(J,Pielou),優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(Y,Mcnaughton)對(duì)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)浮游植物的生態(tài)學(xué)特征進(jìn)行分析評(píng)價(jià),上述指數(shù)的計(jì)算公式如下:
式中:X為相似性指數(shù);H為多樣性指數(shù);J為均勻度指數(shù);Ni為站位中第i種的個(gè)數(shù);N為站位中浮游植物總個(gè)數(shù);fi為i種在各站位中出現(xiàn)的頻率;S為站位中浮游植物總種數(shù);a為站位A中出現(xiàn)的浮游植物種類數(shù);b為站位B中出現(xiàn)的浮游植物種類數(shù);c為站位A和站位B中共同出現(xiàn)的浮游植物種類數(shù)。
1.浮游植物的種類組成、數(shù)量
(1)浮游植物的種類組成
2013年4~9月通過(guò)對(duì)梅梁湖水域進(jìn)行6次采樣調(diào)查,共檢出浮游植物8門68屬142種(包括變種)。各門藻類種屬數(shù)依次為綠藻門(Chlorophyta)24屬58種,占浮游植物總種數(shù)的40.8%;硅藻門(Bacillariophyta)19屬34種,占浮游植物總種數(shù)的23.9%;藍(lán)藻門(Cyanophyta)8屬20種,占浮游植物總種數(shù)的14.1%;裸藻門(Euglenophyta)6屬16種,占浮游植物總種數(shù)的11.3%;隱藻門(Cryptophyta)3屬5種,占浮游植物總種數(shù)的3.5%;黃藻門(Xanthophyta)3屬3種,占浮游植物總種數(shù)的2.1%;金藻門(Charophyta)3屬3種,占浮游植物總種數(shù)的2.1%;甲藻門(Pyrrophyta)2屬3種,占浮游植物總種數(shù)的2.1%。綠藻不僅種類多且許多種都經(jīng)常出現(xiàn),綠藻、硅藻、藍(lán)藻和裸藻是構(gòu)成水體浮游植物的主要類群,四門藻類種數(shù)相加占藻類總種數(shù)的90.1%,可見(jiàn)四者的優(yōu)勢(shì)非常明顯,綠藻為優(yōu)勢(shì)種。
梅梁湖各月之間的浮游植物總種數(shù)變化較大。各月總種數(shù)在19~66種之間,其中5月份的浮游植物種類數(shù)最少,為19種;4月份和7月份的浮游植物種類數(shù)最多,均為66種。4月份和7月份浮游植物種類數(shù)出現(xiàn)極值,且4~6月、7~9月種類數(shù)逐漸減少,總種數(shù)的月間變化趨勢(shì)與綠藻的月間變化趨勢(shì)基本一致。從種類組成上看,除9月份硅藻種類數(shù)最多外,其余各月的浮游植物種類組成均以綠藻種類數(shù)最多,各次的綠藻種數(shù)占浮游植物總種數(shù)的百分比變化在26.3%~43.9%之間,見(jiàn)表1。
(2)浮游植物的數(shù)量
2013年4~9月梅梁湖浮游植物數(shù)量變化在2350×104~23250× 104cells/L之間,最小值和最大值分別出現(xiàn)在8月和6月。2003年4~9月梅梁灣浮游植物數(shù)量變化規(guī)律表現(xiàn)為:從4月份起,隨著溫度的升高,浮游植物的數(shù)量逐漸上升,到6月份,溫度達(dá)到25℃左右時(shí),數(shù)量達(dá)到最大值,為23250×104cells/L,溫度繼續(xù)上升,浮游植物的數(shù)量開(kāi)始下降,到8月份,溫度達(dá)到最大,浮游植物的數(shù)量降到最低,為2350×104cells/L,隨著溫度的下降,浮游植物的數(shù)量又逐漸上升。從浮游植物數(shù)量組成上看,2013年4~9月均以藍(lán)藻數(shù)量最多,占浮游植物總數(shù)量的百分比變化在41.7%~82.5%,藍(lán)藻細(xì)胞密度與總藻細(xì)胞密度變化趨勢(shì)基本一致,見(jiàn)表2和圖1。
表1 2013年梅梁湖各月藻類種數(shù)及構(gòu)成比例表(單位:%)
表2 2013年梅梁湖各月水質(zhì)及浮游植物數(shù)量表(單位:萬(wàn)個(gè)/L)
表3 2013年梅梁湖各月浮游植物相似性指數(shù)表
圖1 藍(lán)藻生長(zhǎng)與水溫的關(guān)系圖(2013年4~9月)
2.相似性
從相似性分析結(jié)果可以看出,2013年4~9月梅梁湖浮游植物相似性指數(shù)變化在0.08~0.47之間,4、6兩月之間的相似性指數(shù)最大,6、8兩月之間的相似性指數(shù)最小,說(shuō)明4、6兩月的生境差異小,而6、8兩月的生境差異大,各月間的相似性指數(shù)均在0.5以下,見(jiàn)表3。
3.優(yōu)勢(shì)種、多樣性和均勻度
以優(yōu)勢(shì)度指數(shù)Y>0.02定位優(yōu)勢(shì)種,則2013年4~9月6次采樣共發(fā)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)種4門8種(表4)。優(yōu)勢(shì)種分別為硅藻門的小環(huán)藻、具星小環(huán)藻、菱形肋縫藻,藍(lán)藻門的銅綠微囊藻,惠氏微囊藻,小形色球藻,隱藻門的尖尾藍(lán)隱藻,黃藻門的短圓柱單腸藻,其中以藍(lán)藻門的銅綠微囊藻,惠氏微囊藻,小形色球藻為主要優(yōu)勢(shì)種,見(jiàn)表4。
2013年4~9月梅梁湖浮游植物多樣性指數(shù)在2.79~4.15之間,平均為3.53,說(shuō)明群落結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,其中4月最高,5月最低,變化趨勢(shì)不明顯。浮游植物均勻度指數(shù)在0.61~0.77之間,平均為0.68,9月最低,8月最高,各月均勻度指數(shù)均大于0.5,說(shuō)明2013年4~9月梅梁湖浮游植物均勻度較好,見(jiàn)表5。
表4 2013年梅梁湖各月浮游植物優(yōu)勢(shì)種及優(yōu)勢(shì)度表
表5 2013年梅梁湖各月浮游植物多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)表
(1)浮游植物具有不同的生物學(xué)特性,它們對(duì)環(huán)境變化的反應(yīng)也不同,因此環(huán)境因素的變化會(huì)造成藻類植物的種類月密度發(fā)生變化,通過(guò)2013年4~9月對(duì)梅梁湖水域的調(diào)查,共發(fā)現(xiàn)藻類植物8門67屬142種(包括變種),藻密度在2350×104~23250× 104cells/L之間。
(2)從種類數(shù)、種類組成和細(xì)胞密度來(lái)看,梅梁湖藻類植物群落結(jié)構(gòu)有明顯空間差異,結(jié)果表明梅梁湖藻類群落結(jié)構(gòu)以綠藻—硅藻型為主,藍(lán)藻、裸藻次之,間有黃藻—隱藻型群落,綠藻在各月出現(xiàn)種類最多,藍(lán)藻在各月出現(xiàn)種類較少,但密度較大,說(shuō)明藍(lán)藻為梅梁湖水體中主要優(yōu)勢(shì)種。
(3)2013年4~9月梅梁湖浮游植物多樣性指數(shù)在2.79~4.15之間,平均為3.53,說(shuō)明這段時(shí)間梅梁湖浮游植物多樣性較好;梅梁湖浮游植物群落的均勻度在0.61~0.77之間,說(shuō)明這段時(shí)間梅梁湖水環(huán)境狀況為輕度污染。
(4)這次調(diào)查發(fā)現(xiàn)4~9月間,梅梁湖中藍(lán)藻的生長(zhǎng)和溫度的升高有一定的線性關(guān)系,水溫在25℃左右時(shí),藍(lán)藻生長(zhǎng)達(dá)到極值,說(shuō)明水溫25℃左右時(shí),已經(jīng)達(dá)到藍(lán)藻爆發(fā)的條件,但隨著溫度繼續(xù)升高,又抑制了藍(lán)藻的生長(zhǎng)。太湖夏季盛行東南風(fēng),在風(fēng)的作用下,位于太湖北部的梅梁湖在夏季任何月份都有可能形成藍(lán)藻大面積聚積■
(作者單位:江蘇省水文水資源勘測(cè)局無(wú)錫分局214031)