張玉
(撫順市環(huán)境科學(xué)研究院,遼寧撫順 113006)
大伙房水庫(kù)作為遼寧省關(guān)鍵水源地,水質(zhì)好壞將直接影響全省人民身體健康和可持續(xù)發(fā)展。近年來,隨著水源地上游小城鎮(zhèn)以及水源地周邊工農(nóng)業(yè)、種植業(yè)、畜禽養(yǎng)殖業(yè)和旅游業(yè)等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,輸入水源地的污染負(fù)荷逐年增大,造成大伙房水源地部分水質(zhì)指標(biāo)超過國(guó)家地表水Ⅱ類水體標(biāo)準(zhǔn)。浮游植物是水域水質(zhì)的指示生物,一片水域水質(zhì)如何,與浮游植物的豐富程度和群落組成有著密不可分的關(guān)系。
分別于2012 年7 月、9 月及2013 年5 月對(duì)大伙房水庫(kù)進(jìn)行3 次采樣,共檢出浮游植物8 門82 個(gè)種屬,包括硅藻門21 種,占藻類總數(shù)的25.60%;藍(lán)藻門10 種,占12.20%;綠藻門33 種,占40.20%;裸藻門7 種,占8.50%;隱藻門、金藻門各4 種,分別占4.80%;黃藻門2 種,占2.40%;甲藻門1 種,占1.20%。詳見圖1。從2012—2013 年的調(diào)查來看,大伙房水庫(kù)浮游植物主要以綠藻類、硅藻類和藍(lán)藻類為主[1-3]。
圖1 大伙房水庫(kù)浮游植物種類組成
2012 年7 月的水樣中,共檢出浮游植物8 門50個(gè)種屬。綠藻門種類數(shù)最多,占42.96%,其次為藍(lán)藻門和硅藻門,分別占18.00%和16.00%。
2012 年9 月的水樣中,共檢出浮游植物8 門58個(gè)種屬,主要以綠藻門、硅藻門和藍(lán)藻門為主,其浮游植物種類數(shù)分別占44.80%,20.70%和12.10%,與7 月份相比,綠藻門和硅藻門所占比例有所上升,而藍(lán)藻門所占比例明顯下降。
2013 年5 月,共檢出浮游植物7 門41 個(gè)種屬,其中硅藻門占36.60%,綠藻門占31.70%,藍(lán)藻門占12.20%。從分布上看,硅藻門中的尖針桿藻、小環(huán)藻和美麗星桿藻,藍(lán)藻門的膠鞘藻和隱藻門中的藍(lán)隱藻,分布范圍均很廣,在各采樣點(diǎn)均存在,是大伙房水庫(kù)浮游植物中的優(yōu)勢(shì)種類(優(yōu)勢(shì)度為Y,Y≥0.02)。
3 次采樣均發(fā)現(xiàn)的浮游植物種屬主要有硅藻門、藍(lán)藻門、綠藻門、隱藻門和黃藻門,共11 種。綠藻門種類在3 次采樣均有的種類中占有較大比重,其次是硅藻門和藍(lán)藻門。這些藻類的存在隨季節(jié)變化影響不大,是普生性種類,但是藻類數(shù)量變化較大,且分布范圍廣,幾乎在每個(gè)采樣點(diǎn)都能發(fā)現(xiàn)。
通過計(jì)算浮游植物優(yōu)勢(shì)度確定優(yōu)勢(shì)種,即將Y≥0.02 的種類作為群落的優(yōu)勢(shì)種,大伙房水庫(kù)浮游植物優(yōu)勢(shì)種主要是尖針桿藻、小環(huán)藻、美麗星桿藻和藍(lán)隱藻,見表1。從表1 中可知,尖針桿藻、小環(huán)藻和美麗星桿藻的優(yōu)勢(shì)度分別是2012 年7 月、9 月和2013 年5 月的最大值,為當(dāng)月的第一優(yōu)勢(shì)種,第一優(yōu)勢(shì)種隨季節(jié)變化發(fā)生了明顯的變化。隨著水質(zhì)環(huán)境的改變,適宜某種藻類生長(zhǎng)繁殖時(shí),該藻類就會(huì)大量繁殖最終成為優(yōu)勢(shì)種,如藍(lán)隱藻,在2012 年7 月Y=0.006,而在2012 年9 月和2013 年5 月Y>0.02,因此其成為優(yōu)勢(shì)種。
表1 大伙房水庫(kù)浮游植物優(yōu)勢(shì)度
大伙房水庫(kù)浮游植物總密度自春季(5 月)增長(zhǎng)到夏季(7 月)最高,秋季降為最低,主要種群密度隨季節(jié)變化,見表2。硅藻門密度各季節(jié)均占總密度的50%以上,處于絕對(duì)優(yōu)勢(shì)地位。甲藻門占總密度的比例在夏季最低,為0.07%,這與群落中硅藻門及綠藻門密度的變動(dòng)有直接關(guān)系。隱藻門占總密度的比例在秋季最高,為20.1%,這是由于硅藻門密度在秋季降低,隱藻門在群落中的權(quán)重增大。綠藻門和黃藻門占總密度的比例變化不大。藍(lán)藻門和裸藻門占總密度的比例自春季增長(zhǎng)到夏季,秋季又降低,這與魚類的攝食有關(guān),魚類通常在春夏之間繁殖生長(zhǎng),藻類的繁殖在春夏之間大于魚的攝食量,而隨著魚類生長(zhǎng)攝食量增加,在秋季藻類密度就會(huì)下降[4-5]??臻g上,大伙房水庫(kù)浮游植物平均密度沒有明顯的變化。
表2 大伙房水庫(kù)浮游植物密度
生物量的多少直接關(guān)系到水庫(kù)魚類的放養(yǎng)密度,為水庫(kù)資源的合理利用提供重要依據(jù)。從表3 中可以看出,大伙房水庫(kù)浮游植物生物量在2012 年7月最高,在2012 年9 月最低。其中,各藻類生物量在各個(gè)月份也有較大的差距,硅藻類在各月份所占比重明顯高于其他藻類。金藻門、黃藻門和甲藻門雖然生物量很低,卻是某些魚類的喜好餌料,在浮游生物組成中是不可缺少的一部分。
表3 大伙房水庫(kù)浮游植物生物量 mg/L
大伙房水庫(kù)浮游植物密度和生物量的水平分布見表4。由表4 可見,2012 年7 月大伙房水庫(kù)浮游植物密度下游>上游>中游,生物量下游>中游>上游;2012 年9 月浮游植物密度和生物量發(fā)生了變化,其浮游植物密度上游>下游>中游,生物量上游>中游>下游;2013 年5 月浮游植物密度上游>中游>下游,生物量上游>下游>中游。
表4 大伙房水庫(kù)浮游植物密度和生物量的水平分布
大伙房水庫(kù)浮游植物密度垂直分布變化見表5。由表5 可見,在B1 采樣點(diǎn),浮游植物密度中層>底層>表層;在C3 采樣點(diǎn),浮游植物密度中層>表層>底層。硅藻門種類密度在B1,C3 采樣點(diǎn)的表、中、底層中所占的比例最大。
表5 大伙房水庫(kù)浮游植物密度垂直分布 105 個(gè)/L
大伙房水庫(kù)浮游植物生物量垂直分布變化見表6。由表6 可見,在B1 采樣點(diǎn),浮游植物生物量中層>底層>表層,其中表層、中層、底層浮游植物生物量所占比例最高的分別是硅藻門、隱藻門、硅藻門;而在C3 采樣點(diǎn),浮游植物生物量表層>中層>底層,其中裸藻門生物量在各層所占比例均最高,硅藻門次之。
表6 大伙房水庫(kù)浮游植物生物量垂直分布 mg/L
大伙房水庫(kù)各期站點(diǎn)的Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)(H)見表7。由表7 可見,大伙房水庫(kù)Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)范圍在2.289~4.072 之間。Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)空間分布無明顯規(guī)律,而季節(jié)變化上,2012 年7 月多樣性指數(shù)最高,平均值為3.258,最低值是在2013 年5 月,平均值為2.763。根據(jù)Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),大伙房水庫(kù)水質(zhì)在2012 年7 月為清潔,而2012 年9 月及2013 年5 月水質(zhì)為輕污染。
表7 大伙房水庫(kù)浮游植物Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)
(1)浮游植物群落結(jié)構(gòu)的變化。從表1 至表7 可以看出,大伙房水庫(kù)浮游植物群落結(jié)構(gòu)隨季節(jié)變化發(fā)生了明顯的變化,2013 年5 月及2012 年7 月、9月的第一優(yōu)勢(shì)種分別是美麗星桿藻、尖針桿藻和小環(huán)藻。浮游植物在各個(gè)采樣點(diǎn)的分布隨季節(jié)變化也很明顯,例如某些藻類(異極藻、等片藻等)只在2012 年9 月才發(fā)現(xiàn),而在2013 年5 月和2012 年7月沒有檢測(cè)到。群落結(jié)構(gòu)的變化還體現(xiàn)在浮游植物在各點(diǎn)的分布差異,如綠藻門某些種類(螺旋纖維藻、集星藻、角星鼓藻等)在A1,A2,B1,B2 點(diǎn)上沒有檢測(cè)到。水庫(kù)水體中浮游植物群落的種類組成和數(shù)量主要受物理、化學(xué)和生物等環(huán)境因子的影響,其變化具有一定的規(guī)律。大伙房水庫(kù)浮游植物群落結(jié)構(gòu)的變化還與魚類的攝食作用有關(guān)。
(2)浮游植物對(duì)水庫(kù)水質(zhì)的影響。多樣性指數(shù)可以作為評(píng)價(jià)水體污染程度的一個(gè)指標(biāo),一般認(rèn)為多樣性指數(shù)越高,物種越豐富,水體越清潔,而多樣性指數(shù)降低,物種減少,水體可能受到一定程度的污染。大伙房水庫(kù)總體浮游植物生物量不高,但是藻類利用太陽(yáng)能合成有機(jī)物的速度很快,一旦條件適宜,藻類生物量的增長(zhǎng)能力極大,對(duì)水質(zhì)的影響和破壞巨大。所以,從控制浮游植物生物量增長(zhǎng)的角度,水庫(kù)投放白鰱等濾食性魚類是非常必要的。從本次調(diào)查來看,2013 年5 月及2012 年7 月、9 月的優(yōu)勢(shì)種分別是美麗星桿藻、尖針桿藻和小環(huán)藻,它們的數(shù)量很多,其中美麗星桿藻是水體富營(yíng)養(yǎng)化指示種,大伙房水庫(kù)水質(zhì)基本達(dá)到地表水III 類標(biāo)準(zhǔn),水質(zhì)綜合污染指數(shù)在3.81~5.47 之間,結(jié)合多樣性指數(shù)分析說明大伙房水庫(kù)水質(zhì)受到一定程度的污染。