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鏡泊湖浮游藻類功能群的演替特征及其影響因素

2017-06-05 14:21林巋璇劉錄三朱延忠
環(huán)境科學(xué)研究 2017年4期
關(guān)鍵詞:鏡泊湖湖口浮游

林巋璇, 汪 星, 王 瑜, 周 娟, 劉錄三*, 朱延忠, 夏 陽

1.中國環(huán)境科學(xué)研究院, 環(huán)境基準(zhǔn)與風(fēng)險評估國家重點實驗室, 北京 100012 2.中國環(huán)境科學(xué)研究院, 國家環(huán)境保護河口與海岸帶環(huán)境重點實驗室, 北京 100012 3.中國環(huán)境科學(xué)研究院, 國家環(huán)境保護飲用水水源地保護重點實驗室, 北京 100012

鏡泊湖浮游藻類功能群的演替特征及其影響因素

林巋璇1,2, 汪 星1,3, 王 瑜1,2, 周 娟1,2, 劉錄三1,2*, 朱延忠1,2, 夏 陽1,2

1.中國環(huán)境科學(xué)研究院, 環(huán)境基準(zhǔn)與風(fēng)險評估國家重點實驗室, 北京 100012 2.中國環(huán)境科學(xué)研究院, 國家環(huán)境保護河口與海岸帶環(huán)境重點實驗室, 北京 100012 3.中國環(huán)境科學(xué)研究院, 國家環(huán)境保護飲用水水源地保護重點實驗室, 北京 100012

2013年5月、9月及10月采集了鏡泊湖26個位點的浮游藻類,并對所采集的藻類進行了功能群劃分.結(jié)果顯示:鏡泊湖的浮游藻類可以分為21個功能群,即C、D、F、G、H1、J、LO、M、MP、N、P、S1、S2、SN、T、W1、W2、X1、X2、X3、Y〔限于篇幅,各功能群的代表性屬(種)和生境特征見表1〕.不同時期調(diào)查的藻類優(yōu)勢功能群存在明顯差異,其中,D(適宜較渾濁的淺水水體)、J(適宜混合型高富營養(yǎng)淺水水體)、MP(適宜擾動頻繁的渾濁型淺水水體)、X1(適宜混合程度較高的富營養(yǎng)淺水水體)在三次調(diào)查中的優(yōu)勢度均>0.02,成為鏡泊湖的絕對優(yōu)勢功能群,鏡泊湖藻類優(yōu)勢功能群不同時期的演替規(guī)律為5月的D+MP+X1+X2經(jīng)9月的X1+P+MP+LO+J轉(zhuǎn)變成10月的X1+P+MP.CCA分析結(jié)果顯示,鏡泊湖藻類功能群分布受水環(huán)境因子影響較為明顯.整體上,水溫、ρ(DO)、 SD、 EC、ρ(CODMn)及ρ(NH3-N)是影響鏡泊湖藻類功能群分布格局的主要因素.

鏡泊湖; 藻類功能群; 優(yōu)勢; 環(huán)境因子

藻類作為水生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)者,具備生活周期短、對污染物敏感等特點,常被用作水質(zhì)監(jiān)測與評價的重要指示生物[1- 3].傳統(tǒng)的藻類鑒定是根據(jù)物種同源性特點進行歸類的,很少體現(xiàn)其生態(tài)屬性及生境特征,存在一定局限性[4- 5].隨著研究的不斷深入,Reynolds等[6- 7]提出了功能群(functional group)分類法,該方法能反映藻類的棲息地屬性、對環(huán)境的耐受能力以及水體的營養(yǎng)等級等各方面,極大地簡化了傳統(tǒng)生物分類系統(tǒng)的復(fù)雜性,具有劃時代的意義.功能群分類法在Padisák等的進一步補充完善下,截至目前,共鑒定描述了39種浮游藻類功能群[8].近年來,該方法已成為我國湖泊研究者們使用最為廣泛的方法之一[9- 14].

鏡泊湖位于黑龍江省寧安縣(43°30′N~44°20′N、128°07′E~129°06′E),距牡丹江市約100 km,是我國最大的高山堰塞湖,于2006年9月18日被聯(lián)合國教科文組織評為世界地質(zhì)公園.鏡泊湖控制的流域面積為11 820 km2,鏡泊湖風(fēng)景名勝區(qū)總面積1 726 km2,自然保護區(qū)面積1 260 km2.鏡泊湖上下游均為牡丹江,是牡丹江的天然水庫,海拔330~350 m.鏡泊湖湖面南北長45 km,東西最寬處達6 km,湖水南淺北深,平均水深13.8 m,最深處70.0 m,湖泊面積79.3 km2,最大面積141.1 km2,庫容量達16×108m3,年均蓄水量為11.44×108m3.鏡泊湖年均流入量90.8 m3s,年均徑流量28.7×108m3,年均氣溫4.3 ℃,極端最高氣溫36.7 ℃,極端最低氣溫-36.7 ℃[15].近年來,由于社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和人類活動的顯著增加,鏡泊湖所受的環(huán)境壓力日趨明顯,導(dǎo)致浮游藻類的種類、生物量及多樣性逐漸減少[2,16- 17].因此,對鏡泊湖浮游藻類群落及生態(tài)功能等的演替規(guī)律及其影響因素的研究顯得尤為重要.該研究對鏡泊湖流域的浮游藻類進行調(diào)查,采用功能群法對鏡泊湖浮游藻類功能群特征進行分析,并通過典范對應(yīng)分析(CCA)明確影響浮游藻類功能群演替的主要環(huán)境因子,以期為鏡泊湖的生態(tài)與水質(zhì)監(jiān)管提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐.

1 材料與方法

1.1 采樣位點設(shè)置與采樣方法

在湖庫的主要出入口、中心區(qū)、滯流區(qū)、航運區(qū)、養(yǎng)殖區(qū)、旅游區(qū)等均設(shè)置相應(yīng)的采樣點,共計26個,采樣點位置如圖1所示.監(jiān)測時間為2013年5月、9月和10月.采用豎式采水器在距離湖岸20~30 m處、湖心及湖區(qū)最深處定量采集1 L水樣.水深<2.0 m時,不分層,在表層下0.5 m采集;水深為2.0~5.0 m 時,分別在表層下0.5 m、底層上0.5 m各采集1次;水深>5.0 m時,則在表層下0.5 m處、中層以及底層上0.5 m處各采集1次,最后用5%的魯哥試劑固定保存.同前述水深進行水樣的分層采集,用于測定ρ(TP)、ρ(TN)、ρ(NH3-N)、ρ(CODMn)等常規(guī)水質(zhì)指標(biāo).

采樣點:S1—大山嘴子;S2—西大泡;S3—東大泡;S4—大小夾擊河交匯處;S5—松乙河入湖口;S6—鏡泊湖養(yǎng)殖場進水;S7、S8—老咕砬子;S9—上游湖心;S10、S11—養(yǎng)殖場出水;S12—爾站河出入湖交匯處;S13—大河口;S14、S15—航運區(qū)進水;S16、S17—航運區(qū)中段;S18、S19—航運區(qū)出水;S20、S21—電視塔;S22—湖區(qū)最深點;S23—鏡泊山賓館后院;S24—鏡泊湖 湖心島附近;S25—果樹場;S26—紫菱湖.圖1 鏡泊湖采樣點分布Fig.1 The sampling sites of Jingpo Lake

1.2 水樣測試方法

水樣的ρ(TP)、ρ(TN)、ρ(NH3-N)、ρ(CODMn)參照文獻[18]進行測定;pH、水溫、ρ(DO)與EC(電導(dǎo)率)采用便攜式pH計和水質(zhì)多參數(shù)測定儀(美國維賽YSI professional plus)現(xiàn)場直接測定(水面下0.5 m);SD(透明度)采用賽氏盤法測定.參照《中國淡水藻志》[19]對采集的樣品中藻類進行初步鑒定,藻細胞計數(shù)采用顯微鏡法[20].

1.3 數(shù)據(jù)分析

藻類功能群依據(jù)Reynolds[7]、Padisák[8]等提出的方法進行劃分,其優(yōu)勢度根據(jù)不同功能群藻類的出現(xiàn)頻率及豐度來確定[21]:

y=fi×Pi

式中,y為優(yōu)勢度,fi為第i功能群的出現(xiàn)頻率,Pi為第i功能群豐度占總藻類豐度的比例.當(dāng)y>0.02時,定為優(yōu)勢功能群[22].選擇優(yōu)勢度>0.02的浮游藻類功能群進行典范對應(yīng)分析.

采用主成分分析(PCA)中的因子分析法[23],將各采樣位點的環(huán)境數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化處理〔其中ρ(DO)為逆指標(biāo),故將其先進行倒數(shù)變換,然后標(biāo)準(zhǔn)化〕,為使每個主成分的意義更加明確,采用Varimax最大方差法對因子進行旋轉(zhuǎn),按照特征值(λ)大于1的原則提取出3個主成分,選擇主成分的因子載荷量> 0.7的環(huán)境因子進行典范對應(yīng)分析.所有的數(shù)據(jù)分析均在SPSS 13.0軟件下進行.

采用Canoco for Windows 4.5軟件對功能群數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)進行典范對應(yīng)分析.浮游藻類功能群矩陣經(jīng)lg(x+1)轉(zhuǎn)換,環(huán)境因子數(shù)據(jù)除pH外全部進行l(wèi)g(x+1)轉(zhuǎn)換[24].典范對應(yīng)分析結(jié)果用功能群-環(huán)境因子關(guān)系的雙序圖表示.

2 結(jié)果與分析

2.1 浮游藻類功能群劃分

根據(jù)Reynold等[7- 8]提出的功能群分類法,對所檢出的浮游藻類進行功能分類,將具備相同或類似生態(tài)屬性的藻類歸在一個功能群內(nèi),鏡泊湖的浮游藻類可以分為21個功能群,結(jié)果如表1所示.

表1 鏡泊湖浮游藻類功能群劃分

2.2 浮游藻類優(yōu)勢功能群及其分布特征

從不同時期藻類功能群的優(yōu)勢度(見圖2)來看,5月浮游藻類的優(yōu)勢功能群為C、D、H1、J、LO、MP、S1、X1、X2,9月為D、J、LO、MP、P、T、W2、X1,10月為D、J、MP、P、X1;其中,D、J、MP、X1在3次調(diào)查中的優(yōu)勢度均大于0.02,成為鏡泊湖的絕對優(yōu)勢功能群.該研究中浮游藻類功能群的時空分布特征及其影響因子分析均在優(yōu)勢功能群中展開.

由圖3可見,5月在各采樣點中功能群D所占比例最高,其次依次為MP、X1和X2,其中D和MP在各采樣點均有分布.整體來看,入湖口及湖區(qū)上游以D和MP占絕對優(yōu)勢;湖區(qū)上游的X1所占比例較入湖口明顯上升;由湖中區(qū)的航運區(qū)進水至出水X2所占比例逐漸上升,MP所占比例明顯降低,航運區(qū)出水(S18、S19)及鏡泊山莊(S23、S24)處X2所占比例甚至超過D,在出湖口又回歸至D和MP占優(yōu).

9月各采樣點主要功能群由5月的D+MP+X1+X2轉(zhuǎn)變?yōu)閄1+P+MP+LO+J,整體來看,入湖口至湖區(qū)的P所占比例逐漸增加,MP、X1及J所占比例逐漸減小,而航運區(qū)出水及出湖口則以X1占據(jù)絕對優(yōu)勢,值得注意的是,T在航運區(qū)進水(S15)及電視塔(S21)占絕對優(yōu)勢.

10月在大部分采樣點均為X1所占比例最高,其次是MP和P.整體來看,入湖口以MP和P占優(yōu);湖區(qū)上游至出湖口都以X1占絕對優(yōu)勢,P次之;值得注意的是,松乙河入口(S5)和紫菱湖(S26)并未發(fā)現(xiàn)X1的代表性藻類;而在大河口(S13)占優(yōu)的為其他功能群.

總的看來,鏡泊湖的入湖口的優(yōu)勢功能群由春季的D+MP逐漸轉(zhuǎn)化為秋季的MP+J,湖區(qū)上游的優(yōu)勢功能群從春季的D+MP逐漸轉(zhuǎn)變成秋季的X1,湖區(qū)部分的優(yōu)勢功能群從春季的D+X2變成秋季的X1+P,而出湖口則是由春季的D+X1+X2逐漸轉(zhuǎn)變成秋季的X1+P.

2.3 環(huán)境因子的主成分分析

由表2可見,5月、9月、10月的主成分累計貢獻率分別達到71.3%、84.7%及71%.該主成分分析所得指標(biāo)的載荷超過0.7的即為主要影響因子,5月的主要環(huán)境因子為水溫、ρ(DO)、pH、EC、SD、ρ(TP)、ρ(NH3-N),9月的主要環(huán)境因子為水溫、ρ(DO)、pH、EC、SD、ρ(CODMn)、ρ(TN)、ρ(TP)、ρ(NH3-N),10月的主要環(huán)境因子為水溫、ρ(DO)、pH、SD、ρ(CODMn)、ρ(TP)、ρ(NH3-N).

圖2 鏡泊湖不同季節(jié)浮游藻類功能群優(yōu)勢度Fig.2 Dominance of phytoplankton function groups in different seasons in Jingpo Lake

圖3 鏡泊湖不同季節(jié)浮游藻類功能群組成Fig.3 Algal function groups composition in different seasons in Jingpo Lake

2.4 典范對應(yīng)分析

選取藻類優(yōu)勢功能群與主要環(huán)境因子進行典范對應(yīng)分析,結(jié)果如圖4所示,環(huán)境因子軸一、軸二間的相關(guān)系數(shù)為0,表明分析結(jié)果可信[25].5月的分析結(jié)果顯示,pH、ρ(TP)、EC與X1、J、D、MP、LO呈正相關(guān),與C呈負相關(guān);SD與X2呈強正相關(guān);ρ(DO)與S1呈強正相關(guān);H1與ρ(DO)呈一定的正相關(guān),與其他主要環(huán)境因子呈負相關(guān),整體來看,SD及ρ(DO)是影響5月藻類功能群分布的主要環(huán)境因子.9月,ρ(DO)與J、W2呈強正相關(guān);X1與SD、水溫及ρ(NH3-N)呈強正相關(guān);T與EC、ρ(DO)呈一定的正相關(guān),與其他環(huán)境因子均呈現(xiàn)負相關(guān);D、P受環(huán)境因子的影響較為均衡,整體來看,ρ(DO)、EC、SD、水溫及ρ(NH3-N)是影響9月藻類功能群分布的主要環(huán)境因子.10月,J與pH、ρ(DO)呈一定的正相關(guān),與水溫及ρ(CODMn)呈負相關(guān);D與ρ(DO)、SD及ρ(NH3-N)呈正相關(guān),與其他環(huán)境因子呈負相關(guān);X1與水溫、ρ(CODMn)呈強正相關(guān),與ρ(TP)、pH呈較強正相關(guān),而與其他環(huán)境因子呈負相關(guān),整體來看,水溫、ρ(CODMn)是影響10月藻類功能群分布的主要環(huán)境因子.

表2 Varimax轉(zhuǎn)軸后的因子載荷量

注:數(shù)據(jù)加粗部分表示環(huán)境因子在不同主成分中的載荷超過0.7.

注: NH3-N—ρ(NH3-N); TP—ρ(TP); TN—ρ(TN); DO—ρ(DO); CODMn—ρ(CODMn).圖4 鏡泊湖不同季節(jié)藻類優(yōu)勢功能群與主要環(huán)境因子的典范對應(yīng)分析Fig.4 CCA analysis of phytoplankton dominant function groups and principal environment factors in different seasons in Jingpo Lake

3 討論

3.1 浮游藻類功能群分布及演替特征

通過對鏡泊湖不同時期浮游藻類的調(diào)查顯示,該研究區(qū)域內(nèi)藻類功能群存在明顯的時空分布差異.從優(yōu)勢功能群的代表性種類來看,5月浮游藻類以硅藻占絕對優(yōu)勢,其次是綠藻、藍藻和隱藻;9月以綠藻與硅藻占絕對優(yōu)勢;10月則轉(zhuǎn)變?yōu)橐跃G藻占絕對優(yōu)勢,硅藻所占比例顯著減少.以往對鏡泊湖浮游藻類的調(diào)查結(jié)果[15,26- 27]均顯示,該研究區(qū)域內(nèi)以綠藻門占絕對優(yōu)勢,其次為硅藻門和藍藻門.

從鏡泊湖優(yōu)勢功能群的生境特征來看,5月入湖口及湖區(qū)上游以D和MP占絕對優(yōu)勢,D與MP功能群的生境特征均為頻繁擾動渾濁型淺水水體,這與鏡泊湖實際情況相符,S1~S5均屬于上游河流入湖口,由于鏡泊湖屬于牡丹江中游通江型湖泊,北方冰封期較長,5月屬于開江春水,水體夾帶大量泥沙且流速較大,導(dǎo)致水體整體較為渾濁,S6~S11為鏡泊湖養(yǎng)殖場范疇,水深整體尚淺,加之受上游來水的影響,水體擾動頻繁且渾濁,適宜D與MP功能群的藻類生長;X2的適宜生境為混合程度較高的中-富營養(yǎng)型水體,已有研究[17,28]結(jié)果表明,鏡泊湖屬于中-富營養(yǎng)化狀態(tài),上游水質(zhì)優(yōu)于下游,加之鏡泊湖屬于山谷型火山堰塞湖,其湖區(qū)中部及下游水深逐漸增加,鏡泊山莊附近水深達到最深的70 m,上游來水逐漸減緩并伴隨懸浮物的沉降作用,水體透明度逐漸升高,致使湖中區(qū)及下游的X2比例顯著上升,航運區(qū)出水及鏡泊山莊的X2比例甚至超過D;湖水經(jīng)出湖口再次匯入牡丹江,水流速度增大,顆粒物重懸作用增強,水體變回渾濁,使得出湖口又回歸至D和MP占優(yōu).9月和10月鏡泊湖上游來水泥沙混合程度減少,但水體攜帶上游來自點源和非點源污染物濃度升高,加之鏡泊湖養(yǎng)殖場自身的影響,水體營養(yǎng)程度明顯上升,致使該季節(jié)D、MP所占比例明顯降低,X1、P所占比例顯著增加,占據(jù)絕對優(yōu)勢,這與宋辭等[17]報道的鏡泊湖水質(zhì)夏季最好,春、冬季節(jié)次之,秋季最差的結(jié)果相符.該研究還發(fā)現(xiàn)鏡泊湖的主要優(yōu)勢功能群在大河口(S13)所占比例均較小,究其原因,可能是該位點受其上游幾條支流匯入的影響,浮游藻類組成與鏡泊湖上游來水中藻類結(jié)構(gòu)明顯不同,導(dǎo)致該采樣位點的藻類功能群組成與其他采樣位點差異較大.

3.2 浮游藻類功能群與環(huán)境因子的相關(guān)性

研究[2,16,29- 34]表明,浮游藻類群落分布受物理、化學(xué)等諸多因素的影響.該研究結(jié)果顯示,水溫、SD、ρ(DO)、EC、ρ(NH3-N)及ρ(CODMn)是影響鏡泊湖藻類功能群分布的主要環(huán)境因子,其中,水溫成為X1、J、D、MP、C等多個功能群分布的主要影響因素,可見該環(huán)境因子的重要性,作為北方寒冷性湖泊,鏡泊湖水溫的季節(jié)性和晝夜差異顯著,因此,水溫必然成為藻類生長的限制因子,這與前人的研究結(jié)果[16,32]相符;對寒區(qū)安邦河濕地[35]、北方的烏梁素海[36]的研究亦表明,水溫是該區(qū)域藻類功能群結(jié)構(gòu)變化的最主要影響因素,可見水溫對湖泊藻類生長及結(jié)構(gòu)演替的重要性.該研究還發(fā)現(xiàn),SD、ρ(DO)為S1、J、X1、X2、W2分布的主要限制因素.研究[37]表明,ρ(DO)是藻類生長的一項限制因子;Arhonditsis等[33]的研究也表明,SD對浮游植物的影響較大.EC與水體的摻雜程度相關(guān),水越純凈,電導(dǎo)率越低,研究表明,EC是海子水庫浮游植物功能群演替的主要驅(qū)動因子[13],因此,該研究中適宜渾濁水體的MP能與EC呈強的正相關(guān).鏡泊湖的環(huán)境污染壓力主要來自于上游敦化市未經(jīng)有效處理的工業(yè)污染物和生活廢水、湖區(qū)內(nèi)養(yǎng)殖業(yè)、旅游業(yè)產(chǎn)生的污染物以及湖區(qū)周邊農(nóng)業(yè)面源污染[38],通常以ρ(CODMn)、ρ(NH3-N)作為反映水體所受點源和面源污染程度的兩項重要監(jiān)測指標(biāo),在該研究中,這兩項環(huán)境指標(biāo)成為了功能群X1的限制因子,X1型藻類所適應(yīng)的生境類型為混合程度較高的富營養(yǎng)型淺水水體,鏡泊湖為典型通江型湖泊,其水體交換周期短,湖體上游及周邊的污染物進入水體后在水深較淺區(qū)域的混合程度較好,為X1類藻類提供了良好的生境,以往對牡丹江和洞庭湖的研究結(jié)果均表明,ρ(NH3-N)是浮游藻類生長的一項限制因子[16,39],這也與該研究的分析結(jié)果保持一致.

4 結(jié)論

a) 2013年對鏡泊湖26個采樣位點所采集的浮游藻類的分類結(jié)果顯示,鏡泊湖的浮游藻類可以分為21個功能群:C、D、F、G、H1、J、LO、M、MP、N、P、S1、S2、SN、T、W1、W2、X1、X2、X3、Y,所反映的生境特征主要表現(xiàn)為對分層敏感、適宜于頻繁擾動且混合程度較高的渾濁型中-富營養(yǎng)型水體.

b) 鏡泊湖不同時期的藻類優(yōu)勢功能群存在明顯差異,其中,D、J、MP、X1在三次調(diào)查中的優(yōu)勢度均>0.02,成為鏡泊湖的絕對優(yōu)勢功能群;鏡泊湖藻類優(yōu)勢功能群不同季節(jié)的演替規(guī)律為:5月D+MP+X+1X2經(jīng)9月X1+P+MP+LO+J轉(zhuǎn)變成10月X1+P+MP.

c) CCA分析結(jié)果顯示,鏡泊湖藻類功能群分布受水環(huán)境因子影響較為明顯.整體上,水溫、ρ(DO)、SD、EC、ρ(CODMn)及ρ(NH3-N)是影響鏡泊湖藻類功能群分布格局的主要因素,其他環(huán)境因子對藻類功能群也存在一定的影響和限制作用.

[1] 陳琳荔,鄒華,莊嚴,等.小溪港浮游植物群落特征及水質(zhì)評價[J].環(huán)境科學(xué)研究,2014,27(9):1016- 1023. CHEN Linli,ZOU Huang,ZHUANG Yan,etal.Phytoplankton community characteristics and ecological assessment of water quality in Xiaoxi Port[J].Research of Environmental Sciences,2014,27(9):1016- 1023.

[2] 汪星,劉錄三,李黎,等.鏡泊湖浮游藻類組成及其與環(huán)境因子的相關(guān)分析[J].中國環(huán)境科學(xué),2015,35(11):3403- 3413. WANG Xing,LIU Lusan,LI Li,etal.Correlation analysis of algae composition and environmental factors in Jingpo Lake[J].China Environmental Science,2015,35(11):3403- 3413.

[3] 張萌,鄧道貴,黃丹,等.贛江流域浮游硅藻功能群多樣性及其水期演替的驅(qū)動特征[J].環(huán)境科學(xué)研究,2016,29(5):680- 691. ZHANG Meng,DENG Daogui,HUANG Dan,etal.Functional group diversity of planktonic diatoms and the driving pattern of water-period guild succession in Ganjiang River Basin[J].Research of Environmental Sciences,2016,29(5):680- 691.

[4] XIAO Yan,LI Zhe,GUO Jinsong,etal.Succession of phytoplankton assemblages in response to large-scale reservoir operation:a case study in a tributary of the Three Gorges Reservoir,China[J].Environmental Monitoring and Assessment,2016,188(3):1- 20.

[5] CELLAMARE M,LANCON A M,LEITAO M,etal.Phytoplankton functional response to spatial and temporal differences in a cold and oligotrophic lake[J].Hydrobiologia,2016,764(1):199- 209.

[6] REYNOLDS C S.Phytoplankton assemblages and their periodicity in stratifying lake systems[J].Holarctic Ecology,1980,3(3):141- 159.

[7] REYNOLDS C S,HUSZAR V,KRUK C,etal.Towards a functional classification of the freshwater phytoplankton[J].Journal of Plankton Research,2002,24(5):417- 428.

[8] PADISAK J,CROSSETTI L O,NASELLI-FLORES L.Use and misuse in the application of the phytoplankton functional classification:a critical review with updates[J].Hydrobiologia,2009,621(1):1- 19.

[9] ZHANG Xia,XIE Ping,CHEN Feizhou,etal.Driving forces shaping phytoplankton assemblages in two subtropical plateau lakes with contrasting trophic status[J].Freshwater Biology,2007,52(8):1463- 1475.

[10] XIAO Lijuan,WANG Tian,HU Ren,etal.Succession of phytoplankton functional groups regulated by monsoonal hydrology in a large canyon- shaped reservoir[J].Water Research,2011,45(16):5099- 5109.

[11] YU Hongxian,WU Janhua,MA Chengxue,etal.Seasonal dynamics of phytoplankton functional groups and its relationship with the environment in river:a case study in northeast China[J].Journal of Freshwater Ecology,2012,27(3):429- 441.

[12] ZHU Kongxian,BI Yonghong,HU Zhengyu.Responses of phytoplankton functional groups to the hydrologic regime in the Daning River,a tributary of Three Gorges Reservoir,China[J].Science of the Total Environment,2013,450451:169- 177.

[13] 陳曉江,楊劼,杜桂森,等.海子水庫浮游植物功能群季節(jié)演替及其驅(qū)動因子[J].水資源保護,2015,31(6):122- 127. CHEN Xiaojiang,YANG Jie,DU Guisen,etal.Seasonal succession of phytoplankton functional groups and its driving factors in Haizi Reservoir[J].Water Resources Protection,2015,31(6):122- 127.

[14] LIU Xia,QIAN Kuimei,CHEN Yuwei.Effects of water level fluctuations on phytoplankton in a Changjiang River floodplain lake(Poyang Lake):Implications for dam operations[J].Journal of Great Lakes Research,2015,41(3):770- 779.

[15] 馬成學(xué),劉曼紅,黃璞祎,等.鏡泊湖枯水期和豐水期浮游植物群落結(jié)構(gòu)[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報,2010,38(2):35- 37. MA Chengxue,LIU Manhong,HUANG Puwei,etal.Community structure of phytoplankton in Jingpo Lake in dry and rainy seasons[J].Journal of Northeast Forestry University,2010,38(2):35- 37.

[16] 于洪賢,曲翠,馬成學(xué).牡丹江浮游植物豐度與環(huán)境因子的相關(guān)性分析[J].濕地科學(xué),2008,6(2):293- 297. YU Hongxian,QU Cui,MA Chengxue.Correlation between phytoplankton abundance and its environmental factors in Mudan River[J].Wetland Science,2008,6(2):293- 297.

[17] 宋辭,于洪賢.鏡泊湖浮游植物多樣性分析及水質(zhì)評價[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報,2009(4):40- 42. SONG Ci,YU Hongxian.Phytoplankton diversity in Jingpo Lake and water quality evaluation[J].Journal of Northeast Forestry University,2009(4):40- 42.

[18] 國家環(huán)境保護總局.水和廢水監(jiān)測分析方法[M].4版.北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,2002.

[19] 齊雨藻,李家英.中國淡水藻志[M].北京:科學(xué)出版社,2004.

[20] IZAGUIRRE I,ALLENDE L,ESCARAY R,etal.Comparison of morpho-functional phytoplankton classifications in human-mpacted shallow lakes with different stable states[J].Hydrobiologia,2012,698(1):203- 216.

[21] AKSNES D L,WASSMANN P.Modeling the significance of zooplankton grazing for export production[J].Limnology and Oceanography,1993,38(5):978- 985.

[22] RICHARDSON T L,JACKSON G A.Small phytoplankton and carbon export from the surface ocean[J].Science,2007,315(5813):838- 840.

[23] SUYKENS J A K,VAN GESTEL T,VANDEWALLE J,etal.A support vector machine formulation to PCA analysis and its kernel version[J].IEEE Transactions on Neural Networks,2003,14(2):447- 450.

[24] XIAO Yan,LI Zhe,GUO Jinsong,etal.Succession of phytoplankton assemblages in response to large-scale reservoir operation:a case study in a tributary of the Three Gorges Reservoir,China[J].Environmental Monitoring and Assessment,2016,188(3):1- 20.

[25] TER BRAAK C J F.Canonical correspondence analysis:a new eigenvector technique for multivariate direct gradient analysis[J].Ecology,1986,67(5):1167- 1179.

[26] 陳立群,王友聯(lián),王全喜,等.鏡泊湖的浮游藻類及水質(zhì)評價[J].哈爾濱師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報,1994,10(1):80- 84. CHEN Liqun,WANG Youlian,WANG Quanxi,etal.Evaluation of Jingpo Lake phytoplankton and water quality[J].Natural Sciences Journal of Harbin Normal University,1994,10(1):80- 84.

[27] 張新剛,冷雪蓮,于洪賢.鏡泊湖水環(huán)境質(zhì)量綜合評價及保護對策探討[J].水利漁業(yè),2007,27(4):55- 56. ZHANG Xingang,LENG Xuelian,YU Hongxian.Comprehensive assessment and protective approaches of Jingpo Lake water quality[J].Reservoir Fisheries,2007,27(4):55- 56.

[28] 劉曼紅,馬成學(xué),左彥東,等.鏡泊湖大型底棲動物群落調(diào)查[J].水生態(tài)學(xué)雜志,2009,2(4):1- 7. LIU Manhong,MA Chengxue,ZUO Yandong,etal.Investigation on macrozoobenthos community in Jingpo Lake[J].Journal of Hydroecology,2009,2(4):1- 7.

[29] HINGA K R.Effects of pH on coastal marine phytoplankton[J].Marine Ecology Progress Series,2002,238:281- 300.

[30] LV Hong,YANG Jun,LIU Lemian,etal.Temperature and nutrients are significant drivers of seasonal shift in phytoplankton community from a drinking water reservoir,subtropical China[J].Environmental Science and Pollution Research,2014,21(9):5917- 5928.

[31] JIANG Yujiao,HE Wei,LIU Wenxiu,etal.The seasonal and spatial variations of phytoplankton community and their correlation with environmental factors in a large eutrophic Chinese lake(Lake Chaohu)[J].Ecological Indicators,2014,40:58- 67.

[32] KASPRZAK P,LATHROP R C,CARPENTER S R.Influence of different sized Daphnia species on chlorophyll concentration and summer phytoplankton community structure in eutrophic Wisconsin lakes[J].Journal of Plankton Research,1999,21(11):2161- 2174.

[33] ARHONDITSIS GB,WINDER M,BRETT MT,etal.Patterns and mechanisms of phytoplankton variability in Lake Washington(USA)[J].Water Research,2004,38:4013- 4027.

[34] XU Hai,PAERL H W,QIN Boqiang,etal.Nitrogen and phosphorus inputs control phytoplankton growth in eutrophic Lake Taihu,China[J].Limnology and Oceanography,2010,55(1):420.

[35] 武安泉,郭寧,覃雪波.寒區(qū)典型濕地浮游植物功能群季節(jié)變化及其與環(huán)境因子關(guān)系[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報,2015,35(5):1341- 1349. WU Anquan,GUO Ning,QIN Xuebo.Seasonal variation of phytoplankton function groups and their relationship with environmental factors in a typical cold region wetland[J].Acta Scientiae Circumstantiae,2015,35(5):1341- 1349.

[36] 李興,李建茹,徐效清,等.烏梁素海浮游植物功能群季節(jié)演替規(guī)律及影響因子[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報,2015,24(10):1668- 1675. LI Xing,LI Jianru,XU Xiaoqing,etal.Seasonal succession of phytoplankton functional groups and their relationship with environmental factors in Wuliangsuhai Lake[J].Ecology and Environmental Sciences,2015,24(10):1668- 1675.

[37] MUTTIL N,LEE J H W.Genetic programming for analysis and real-time prediction of coastal algal blooms[J].Ecological Modelling,2005,189(3):363- 376.

[38] 李淑芹.鏡泊湖水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀分析與評價[J].黑龍江環(huán)境通報,2013,37(4):88- 90. LI Shuqin.Analysis and evaluation of water quality of the Jingpo Lake[J].Heilongjiang Environmental Journal,2013,37(4):88- 90.

[39] 李利強,黃代中,熊劍,等.洞庭湖浮游植物增長的限制性營養(yǎng)元素研究[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報,2014,23(2):283- 288. LI Liqiang,HUANG Daizhong,XIONG Jian,etal.Nutrient limiting phytoplankton growth in Dongting Lake[J].Ecology and Environmental Sciences,2014,23(2):283- 288.

Composition and Influencing Factors of Algal Functional Groups in Jingpo Lake

LIN Kuixuan1,2, WANG Xing1,3, WANG Yu1,2, ZHOU Juan1,2, LIU Lusan1,2*, ZHU Yanzhong1,2, XIA Yang1,2

1.State Key Laboratory of Environmental Criteria and Risk Assessment, Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China 2.State Environmental Protection Key Laboratory of Estuarine and Coastal Environment, Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China 3.State Environmental Protection Key Laboratory of Drinking Water Resource Protection, Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China

In order to explore the spatial and temporal characteristics of phytoplankton functional groups in Jingpo Lake of Heilongjiang Province,China,phytoplankton samples at 26 stations were collected in May,September and October,2013.A total of 21 kinds of phytoplankton functional groups were identified:C,D,F(xiàn),G,H1,J,LO,M,MP,N,P,S1,S2,SN,T,W1,W2,X1,X2,X3 and Y.The phytoplankton functional groups were dominated by D(shallow turbid waters),J(well-mixed,enriched shallow lakes),MP(frequently stirred up,inorganically turbid shallow lakes)and X1(adapted to frequently stirred up,inorganically turbid,and eutrophic shallow lakes)based on the dominant degree(>0.02).Significant differences were found on phytoplankton functional groups in different stations in the three investigations.The successional law of phytoplankton functional groups in different seasons could be summarized as D+MP+X1+X2 in May,X1+P+MP+LO+J in September,and X1+P+MP in October.Principal component analysis was applied to determine the major potential stressors affecting the habitat of phytoplankton by SPSS 13.0,and canonical correspondence analysis was used to explore the relationship between phytoplankton functional groups and major environmental parameters.The results showed that water temperature(WT),dissolved oxygen(DO),transparency(SD),electric conductivity(EC),permanganate index(CODMn)and ammonia nitrogen(NH3-N)were the most important factors influencing the distribution of phytoplankton functional groups across the 26 sampling stations.

Jingpo Lake; phytoplankton functional groups; dominance; environmental factors

2016- 09- 14

2016- 11- 09

國家水體污染控制與治理科技重大專項(2013ZX07502001)

林巋璇(1974-), 男,福建溫州人,助理研究員,博士,主要從事水生生物評價研究,linkuixuan@aliyun.com.

*責(zé)任作者,劉錄三(1975-),男,山東莒縣人,研究員,博士,主要從事流域水生態(tài)監(jiān)測與評價研究, liuls@craes.org.cn

X826

1001- 6929(2017)04- 0520- 09

A

10.13198j.issn.1001- 6929.2017.01.66

林巋璇,汪星,王瑜,等.鏡泊湖浮游藻類功能群的演替特征及其影響因素[J].環(huán)境科學(xué)研究,2017,30(4):520-528.

LIN Kuixuan,WANG Xing,WANG Yu,etal.Composition and influencing factors of algal functional groups in Jingpo Lake[J].Research of Environmental Sciences,2017,30(4):520-528.

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