陳玲珊 林雄平 林彥杰 吳舒英
摘要 浮游植物具有生命周期短、對(duì)環(huán)境變化敏感等特點(diǎn),其群落結(jié)構(gòu)能較好地反映水生生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)狀況,被作為評(píng)價(jià)水體營(yíng)養(yǎng)水平的重要環(huán)境指示生物。為探究LD水庫(kù)浮游植物群落結(jié)構(gòu)特征及水質(zhì)健康狀況,于2021年5—12月對(duì)水庫(kù)4個(gè)位點(diǎn)進(jìn)行4次采樣,對(duì)其水質(zhì)指標(biāo)和浮游植物群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,采用單因素方差分析方法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。結(jié)果表明,水庫(kù)水質(zhì)整體為Ⅱ類水,營(yíng)養(yǎng)水平為輕度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài);共檢測(cè)出藻類6門(mén)30屬37種,季節(jié)演替變化為綠藻門(mén)—綠藻門(mén)—裸藻門(mén)—硅藻門(mén)。水庫(kù)浮游植物平均細(xì)胞密度為(4.24×106±2.69×106)cells/L,春夏兩季細(xì)胞密度明顯高于秋冬兩季。生物量密度平均值(10.53±6.71)mg/L,最高值出現(xiàn)于春季,最低值出現(xiàn)于秋季,且季節(jié)間生物量密度差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05)??偟骄鶟舛葹椋?.444±0.590)mg/L,總磷平均濃度為(0.004 5±0.004 0)mg/L,pH值年平均為8.25±1.32,水體總體呈弱堿性,葉綠素a平均濃度為(18.59±15.14)μg/L,溶氧量年平均值為8.69±0.60;春夏秋冬的總氮和pH差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),而葉綠素a、總磷差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05)。RDA分析表明,影響水庫(kù)浮游植物群落狀況的環(huán)境指標(biāo)主要為硝酸鹽氮。
關(guān)鍵詞 浮游植物;環(huán)境因子;群落結(jié)構(gòu);水質(zhì)評(píng)價(jià)
中圖分類號(hào) Q948.8;X824 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A
文章編號(hào) 1007-7731(2024)08-0061-08
Characteristics of phytoplankton community structure and water quality assessment
in LD Reservoir
CHEN Lingshan? ? LIN Xiongping? ? LIN Yanjie? ? WU Shuying
(School of Biological Science and Engineering, Ningde Normal University, Ningde 352100, China)
Abstract Phytoplankton has the characteristics of short life cycle and sensitivity to environmental changes, and its community structure can better reflect the nutritional status of aquatic ecosystems, and has become an important environmental indicator for evaluating the nutritional level of water bodies. To explore the structural characteristics of phytoplankton communities in the LD Reservoir and evaluate its water quality, four samples were taken from four sites in the reservoir from May to December 2021, and the water quality index and phytoplankton community structure were analyzed, and the data was analyzed using one-way ANOVA. The results indicated that the water quality of Liudu Reservoir was classified as Class II water, with a slightly eutrophic level. A total of 6 phyla, 30 genera, and 37 species of algae were detected in the Liudu Reservoir, with seasonal succession changing from Chlorophyta, Chlorophyta, Euglenophyta and Diatoma. The average cell density of phytoplankton in the reservoir was measured to be (4.24×106±2.69×106 )cells/L, the cell density in spring and summer was significantly higher than that in autumn and winter. The average biomass density was measured to be (10.53±6.71) mg/L, the biomass density value was highest in spring and lowest in autumn. There was no significant difference in biomass density between seasons (P >0.05). The overall average concentration of total nitrogen was measured to be (1.444±0.590) mg/L, and the overall average concentration of total phosphorus was measured to be (0.004 5±0.004 0) mg/L. The annual average pH was measured to be 8.25±1.32, and the water was weakly alkaline. The overall average concentration of chlorophyll a was measured to be (18.59±15.14) μg/L. The annual average dissolved oxygen content was measured to be (8.69±0.60). And the differences in total nitrogen and pH between spring, summer, autumn, and winter were extremely significant (P <0.05), while there was no significant difference in chlorophyll a and total phosphorus(P >0.05). RDA analysis showed that the important environmental indicators affecting the growth status of phytoplankton communities in the Liudu Reservoir was nitrate nitrogen.
Keywords phytoplankton; environmental factors; community structure; water quality evaluation
浮游植物(Phytoplankton)是一個(gè)生態(tài)學(xué)概念,是指生活在水體表層、體積微小的植物,通常指浮游藻類,作為水生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者,浮游植物在能量流動(dòng)、物質(zhì)輸移和信息傳遞等方面起著重要作用[1-2]。浮游植物具有繁殖速度快,生活周期短,對(duì)周圍環(huán)境變化敏感的特點(diǎn)[3-4],其空間分布和群落結(jié)構(gòu)能較好地反映水生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況,被作為評(píng)價(jià)水體營(yíng)養(yǎng)等級(jí)的重要環(huán)境指示生物[5-6]。水體富營(yíng)養(yǎng)化是目前水環(huán)境保護(hù)面臨的突出問(wèn)題之一。為確保水源安全,開(kāi)展水源地富營(yíng)養(yǎng)化調(diào)查和水環(huán)境健康狀況的監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)已引起學(xué)者的廣泛關(guān)注。本研究通過(guò)對(duì)LD水庫(kù)浮游植物群和水體等環(huán)境因子進(jìn)行為期1年的季度性實(shí)地取樣檢測(cè),分析浮游植物群落時(shí)空結(jié)構(gòu)和優(yōu)勢(shì)種的演替特性,了解該水庫(kù)浮游植物的時(shí)空分布規(guī)律與水環(huán)境健康狀況,為水資源保護(hù)提供參考。
1 材料和方法
1.1 水樣采集
1.1.1 水庫(kù)概況? LD水庫(kù)位于福建省東部沿海地區(qū)。水庫(kù)為建成于1959年的?。ǘ┬退畮?kù),其主要功能是供水、防洪、灌溉和改善水環(huán)境綜合利用[7]??値?kù)容量51.00萬(wàn)m3。
1.1.2 水樣位點(diǎn)? 先根據(jù)地圖對(duì)水庫(kù)采樣點(diǎn)進(jìn)行預(yù)設(shè),實(shí)地考察后,從壩頭到源頭設(shè)置4個(gè)水位采樣點(diǎn),具體如下:位點(diǎn)1(26°44′32″ N,119°32′4″ E),位點(diǎn)2(26°44′36″ N,119°32′5″ E),位點(diǎn)3(26°44′42″ N,119°32′4″ E),位點(diǎn)4(26°44′44″ N,119°31′57″ E)。于2021年5—12月,按季節(jié)共采集16份水質(zhì)樣品。
1.1.3 水樣采集方法? 采樣材料:YSI儀器、浮游生物網(wǎng)、1.5 L水瓶、5 L透明水袋、EP管、配制好的魯格試劑、透明盤(pán)、打撈桶、長(zhǎng)繩和延伸棍等。
在各個(gè)位點(diǎn)用采水工具將水裝入水袋,同時(shí)取1 L水裝入1.5 L水瓶中,并在水瓶中滴加2滴管魯格試劑,使藻類固定,避光保存。使用浮游生物網(wǎng)過(guò)濾收集藻類后裝入EP管,密封避光保存。
1.2 研究方法
1.2.1 水質(zhì)指標(biāo)檢測(cè)? 本研究中所檢測(cè)的水質(zhì)指標(biāo)為溫度(T)、pH、溶解氧(DO)、電導(dǎo)率(EC)、透明度(TSR)、總氮(TN)、總磷(TP)、氨氮([NH+4]-N)、硝酸鹽氮([NO-3]-N)和葉綠素a(Chla)。其中溶解氧、電導(dǎo)率、溫度和pH采用YSI水質(zhì)測(cè)定儀現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定,透明度使用賽氏透明盤(pán)在采樣位點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定,其余水質(zhì)指標(biāo)采集24 h內(nèi)帶回實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)。
取5 L水袋中的水于燒杯中,對(duì)水樣進(jìn)行檢測(cè)。水質(zhì)指標(biāo)包括總氮、總磷、氨態(tài)氮和硝酸鹽氮,參照《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法(第四版)》[8]。葉綠素a(Chla)使用分光光度法進(jìn)行測(cè)定[9]。
檢測(cè)數(shù)據(jù)采用Excel進(jìn)行處理,采用單因素方差分析檢驗(yàn)不同季節(jié)對(duì)單個(gè)水質(zhì)參數(shù)的影響。在方差分析之前,對(duì)所有原始數(shù)據(jù)進(jìn)行Shapiro-Wilk檢驗(yàn),檢驗(yàn)是否符合正態(tài)性檢驗(yàn)。數(shù)據(jù)滿足正態(tài)性及方差齊性,則用One-way ANOVA進(jìn)行檢驗(yàn),其事后檢驗(yàn)則用LSD進(jìn)行顯著性差異判斷;若數(shù)據(jù)不滿足方差齊性,則用韋爾奇檢驗(yàn),其事后檢驗(yàn)則用塔姆黑尼檢驗(yàn);若數(shù)據(jù)不滿足正態(tài)分布,則用克魯斯卡爾-沃利斯H檢驗(yàn);取P <0.05作為有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異的判定標(biāo)準(zhǔn)。
1.2.2 藻類鑒定? 藻類鑒定實(shí)驗(yàn)器材:光學(xué)顯微鏡、電腦、洗耳球、醫(yī)用輸液管、50 mL小瓶子、浮游生物計(jì)數(shù)板、蓋玻片、甘油、移液槍和擦鏡紙等。
將1.5 L水靜置48 h后虹吸,濃縮至30~50 mL裝入小瓶子,此時(shí)藻類已無(wú)生物活性,易于觀察計(jì)數(shù)。檢測(cè)藻類前搖勻,迅速吸取100 μL濃縮水樣加入浮游生物計(jì)數(shù)板中,置于光學(xué)顯微鏡400倍鏡下計(jì)數(shù)[10],觀察藻類形態(tài)特征,記錄各個(gè)位點(diǎn)藻類種屬與數(shù)量,與《浙江省主要常見(jiàn)淡水藻類圖集(飲用水水源)》[11]、《福建省大中型水庫(kù)常見(jiàn)淡水藻類圖集》[12]進(jìn)行對(duì)比鑒定。使用光學(xué)顯微鏡直接觀察EP管中的新鮮活藻并用電腦軟件保存藻類圖片,同樣對(duì)比圖集進(jìn)行藻類鑒定,了解水庫(kù)的浮游植物群落組成。
2 結(jié)果與分析
2.1 浮游植物的群落組成
通過(guò)對(duì)浮游植物進(jìn)行顯微鏡觀察和對(duì)比鑒定,共鑒定出浮游植物6門(mén)30屬37種,按物種數(shù)量多到少依次是綠藻門(mén)、硅藻門(mén)、藍(lán)藻門(mén)、裸藻門(mén)、隱藻門(mén)和甲藻門(mén),其種類構(gòu)成如圖1所示。水庫(kù)浮游植物的群落組成以綠藻門(mén)和硅藻門(mén)為主。
浮游植物細(xì)胞密度平均值為(4.24×106±2.69×106)cells/L,夏季最高,平均細(xì)胞密度為6.74×106 cells/L,各位點(diǎn)中屬3號(hào)位點(diǎn)密度最大,為1.19×107 cells/L(圖2A)。數(shù)據(jù)分析表明,春夏秋冬四季浮游植物細(xì)胞密度的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05),但春夏兩季細(xì)胞密度明顯高于秋冬兩季(P<0.05)。夏季氮、磷含量較高,藻類大量繁殖,水體富營(yíng)養(yǎng)化。秋冬兩季水體營(yíng)養(yǎng)逐漸減少,浮游植物的細(xì)胞密度逐漸減少。將得到的細(xì)胞數(shù)量數(shù)據(jù)帶入Pielou均勻度指數(shù)公式,得出均勻度為0.83±0.09,4個(gè)季節(jié)的均勻度差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),水體無(wú)污染。香農(nóng)指數(shù)H'值為2.11±0.3,水體為中度污染,綜合評(píng)價(jià)水質(zhì)狀況為輕度污染。在春夏季,綠藻門(mén)為水庫(kù)的優(yōu)勢(shì)類群;秋季,藍(lán)藻門(mén)和裸藻門(mén)為優(yōu)勢(shì)類群;冬季,綠藻門(mén)和硅藻門(mén)為優(yōu)勢(shì)類群[13](圖2B)。
2.3 不同季節(jié)浮游植物生物量空間變化
從水庫(kù)浮游植物生物量的空間分布(圖3)可以看出,春季水庫(kù)平均生物量為(12.34±9.84)mg/L,各位點(diǎn)中屬4號(hào)位點(diǎn)平均生物量最低,1號(hào)位點(diǎn)最高;夏季平均生物量為(10.42±6.68)mg/L,其中4號(hào)位點(diǎn)平均生物量最低,3號(hào)位點(diǎn)最高;秋季平均生物量為(12.33±7.21)mg/L,其中4號(hào)位點(diǎn)最低,2號(hào)位點(diǎn)最高;冬季平均生物量為(7.03±2.53)mg/L,其中4號(hào)位點(diǎn)最低,3號(hào)位點(diǎn)最高。4號(hào)位點(diǎn)作為水庫(kù)源頭,流動(dòng)性強(qiáng),浮游植物隨水流進(jìn)入水庫(kù),故生物量密度穩(wěn)定且小,并且各季節(jié)的生物量密度差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。第1、2和3號(hào)位點(diǎn)生物量密度呈現(xiàn)一定波動(dòng),可能是受到附近農(nóng)業(yè)活動(dòng)或人為因素的干擾。
2.4 水質(zhì)指標(biāo)分析
2.4.1 總氮和總磷? 水庫(kù)不同季度的總氮平均濃度為(1.444±0.590)mg/L,春季平均濃度為1.950 mg/L,波動(dòng)范圍在1.623~2.127 mg/L;夏季平均濃度為2.043 mg/L,波動(dòng)范圍在1.948~2.179 mg/L;秋季平均濃度為0.901 mg/L,波動(dòng)范圍在0.656~0.993 mg/L;冬季平均濃度為0.883 mg/L,波動(dòng)范圍在0.649~0.977 mg/L,不同季節(jié)的總氮濃度差具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。如圖4(A)所示,春夏兩季總氮濃度明顯高于秋冬兩季,其中夏季最高,冬季最低,總氮濃度存在明顯季節(jié)變化,且春夏兩季總氮濃度高于1.5 mg/L;不同季節(jié)的總磷平均濃度為(0.004 5±0.004 0)mg/L,波動(dòng)范圍在0.000 5~0.008 9 mg/L。如圖4(B)所示,總磷濃度普遍偏低,其中春季最高,冬季最低,各季節(jié)的總磷濃度差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。4號(hào)位點(diǎn)位于源頭,水質(zhì)優(yōu)良,總氮、總磷含量明顯低于其他位點(diǎn)。
2.4.2 氨氮和硝酸鹽氮? 水庫(kù)各季節(jié)氨氮平均濃度為0.26 mg/L,濃度變幅為0.236~0.291 mg/L;不同季節(jié)水庫(kù)的氨氮濃度差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。硝酸鹽氮平均濃度為0.811 mg/L,濃度變幅為0.089~2.215 mg/L,不同季節(jié)水庫(kù)的硝酸鹽氮濃度差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
水庫(kù)各季節(jié)氨氮和硝酸鹽氮波動(dòng)范圍及平均濃度如圖5所示,從變化趨勢(shì)上可以看出,氨氮和硝酸鹽氮濃度大部分隨著時(shí)序變化而上升。
2.4.3 葉綠素a? 水庫(kù)浮游植物葉綠素a的濃度范圍為2.10~47.76 μg/L,平均濃度為(18.59±15.14) μg/L,其中春季位點(diǎn)2濃度達(dá)47.76 μg/L,為當(dāng)年最高,最低的是秋季位點(diǎn)4。從圖6可看出,不同季節(jié)水庫(kù)的葉綠素a濃度差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。春季葉綠素a含量偏高,冬季較低,冬季4個(gè)位點(diǎn)的水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化水平明顯降低,表明隨著溫度的降低,冬季大部分浮游植物進(jìn)入休眠期[15]。4號(hào)位點(diǎn)是水庫(kù)的源頭,水流量大,流動(dòng)性強(qiáng),藻類聚集少,因此葉綠素a含量持續(xù)較低。
2.4.4 其他環(huán)境因子? 水庫(kù)不同季節(jié)的水化指標(biāo)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1,分析表明,不同季節(jié)的水溫、pH和溶解氧差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),而電導(dǎo)率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。水溫差異較為明顯,變動(dòng)范圍在11.6~35.8 ℃,夏季水溫最高。其中夏季位點(diǎn)1出現(xiàn)年最高溫,冬季位點(diǎn)4出現(xiàn)年最低溫。4號(hào)位點(diǎn)位于源頭,海拔較高,水溫普遍低于其他位點(diǎn)。
注:*表示P<0.05,**表示P<0.01。
溶解氧平均值最大的是冬季(9.80±0.2)mg/L,最低的是夏季(7.10±0.6)mg/L。根據(jù)數(shù)據(jù)分析,溶解氧的濃度變化受季節(jié)影響較大,溶解氧的濃度高低跟浮游藻類的數(shù)量、水體的有機(jī)物質(zhì)含量高低有關(guān),推測(cè)浮游藻類的數(shù)量也會(huì)隨著季節(jié)有所變化。
水庫(kù)年平均pH值為8.25±1.32,水體呈弱堿性,pH值變動(dòng)范圍為6.0~9.4,變化幅度較大,其中春季4號(hào)位點(diǎn)的pH值最小(6.0),冬季1號(hào)位點(diǎn)pH值最大(9.4),從春季到冬季呈上升趨勢(shì)。春季平均pH值低于其他季節(jié),該季節(jié)降雨時(shí)間長(zhǎng),雨水沖刷地表有機(jī)質(zhì)增多,富含有機(jī)質(zhì)的地表徑流匯入水庫(kù),使水體pH降低。
2.5 浮游植物與環(huán)境因子的關(guān)系
2.5.1 浮游植物細(xì)胞密度優(yōu)勢(shì)種及其與環(huán)境因子的關(guān)系? 使用Canoco 5.0進(jìn)行去趨勢(shì)對(duì)應(yīng)分析后,再選用冗余分析(RDA)進(jìn)行約束性排序。RDA分析結(jié)果表明,硝酸鹽氮([NO-3]-N)是影響水庫(kù)浮游植物細(xì)胞密度分布的重要環(huán)境指標(biāo)(P<0.05)。
由圖7可知,微囊藻、隱球藻、裸藻、尖尾藍(lán)隱藻、多甲藻、衣藻、小球藻、鼓藻和小環(huán)藻與總氮、溫度呈正相關(guān)性,與其他環(huán)境因子呈負(fù)相關(guān)性。小環(huán)藻與pH、電導(dǎo)率、透明度和總磷呈正相關(guān)性。舟形藻與pH、電導(dǎo)率、透明度、總磷、氨氮、溶氧量和硝酸鹽氮呈正相關(guān)性,與總氮和溫度呈負(fù)相關(guān)性[16]。
2.5.2 浮游植物生物量?jī)?yōu)勢(shì)種及其與環(huán)境因子的關(guān)系? RDA分析得出,溫度、pH、透明度和總氮是影響水庫(kù)浮游植物生物量分布的環(huán)境因子(P<0.05)。除空球藻外,其他所有優(yōu)勢(shì)種都與溫度和總氮呈正相關(guān)性。多甲藻、小球藻、空球藻、鼓藻、小環(huán)藻、舟形藻和直鏈藻與pH和電導(dǎo)率呈正相關(guān)性??涨蛟迮c氨氮呈正相關(guān)性,其他所有藻類都與氨氮、溶氧量、總磷、透明度和硝酸鹽氮呈負(fù)相關(guān)性(圖8)。
圖8 水庫(kù)生物量RDA分析2.5.3 水庫(kù)浮游植物與環(huán)境因子相關(guān)性分析? 水庫(kù)浮游植物與環(huán)境因子(葉綠素a、pH、溫度、溶解氧、總氮、總磷、硝酸鹽氮、香農(nóng)指數(shù)和電導(dǎo)率)的相關(guān)性矩陣見(jiàn)圖9。葉綠素a與細(xì)胞密度、生物量、溫度都具有明顯的相關(guān)性。說(shuō)明葉綠素a濃度越高,浮游植物細(xì)胞密度和生物量越大,溫度升高會(huì)促進(jìn)浮游植物的生長(zhǎng)。
溶氧量和氨氮呈明顯相關(guān)性(P<0.01)。細(xì)胞密度與豐富度呈明顯相關(guān)性(P<0.001)。溫度與總磷、溶氧量、氨氮和硝酸鹽氮呈正相關(guān)性(P<0.01),表明隨著溫度升高,總磷、氨氮、硝酸鹽氮和溶氧量也相應(yīng)增加。在溫度逐漸上升時(shí),要注意按期檢測(cè)水質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo),防止浮游藻類增加而影響水質(zhì)。
3 結(jié)論與討論
本研究對(duì)LD水庫(kù)4個(gè)位點(diǎn)的16份水樣進(jìn)行了水質(zhì)指標(biāo)測(cè)定與分析,并對(duì)水中浮游植物進(jìn)行了鑒定。水庫(kù)四個(gè)季節(jié)的總氮平均濃度為(1.444±0.590)mg/L,春夏兩季總氮濃度明顯高于秋冬兩季,總氮濃度存在明顯季節(jié)性變化;水庫(kù)總磷平均濃度為(0.004 5±0.004 0)mg/L,總磷濃度普遍較低,符合Ⅰ類水標(biāo)準(zhǔn)。水庫(kù)秋冬兩季總氮濃度符合Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn),而春夏兩季總氮濃度過(guò)高,水體較混濁,需在春夏兩季加強(qiáng)對(duì)水庫(kù)的管理;春夏季與秋冬季水庫(kù)的總氮濃度差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。水庫(kù)氨氮平均濃度為0.26 mg/L,濃度變幅為0.236~0.291 mg/L,不同季節(jié)的氨氮濃度差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);硝酸鹽氮平均濃度為0.811 mg/L,濃度變幅為0.089~2.215 mg/L,不同季節(jié)水庫(kù)的硝酸鹽氮濃度差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。水庫(kù)溶解氧平均值最大的是冬季,最小的是夏季,總體平均值為8.6 mg/L,達(dá)到Ⅰ類水標(biāo)準(zhǔn)。綜合各指標(biāo)判斷,該水庫(kù)的水質(zhì)為Ⅱ類。水庫(kù)pH值平均為8.25±1.32,水體呈弱堿性,不同季節(jié)水庫(kù)的pH值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),推測(cè)水庫(kù)pH較高的原因可能是水庫(kù)受到附近居民生活污水排放、農(nóng)事活動(dòng)等的干擾。水庫(kù)浮游植物葉綠素a的濃度在2.10~47.76 μg/L,平均葉綠素a濃度為(18.59±15.14)μg/L;春季葉綠素a含量偏高,冬季較低,冬季4個(gè)位點(diǎn)的水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化水平明顯降低,說(shuō)明隨著溫度的降低,冬季大部分浮游植物進(jìn)入休眠期[17]。
本研究基于顯微圖像進(jìn)行人工判斷方法對(duì)浮游植物進(jìn)行鑒別計(jì)數(shù)[18]。通過(guò)對(duì)藻類進(jìn)行定量分析,水庫(kù)浮游植物生物量變動(dòng)范圍在2.17~22.65 mg/L,細(xì)胞密度平均值為(4.24×106±2.69×106)cells/L。該水庫(kù)的浮游植物種類組成與浙江周公宅水庫(kù)浮游植物的種類組成相近[19]。通過(guò)R語(yǔ)言對(duì)水質(zhì)評(píng)價(jià)生物指標(biāo)進(jìn)行分析,并對(duì)環(huán)境因子與物種數(shù)據(jù)進(jìn)行RDA分析,發(fā)現(xiàn)硝酸鹽氮與浮游植物的細(xì)胞密度有明顯的相關(guān)關(guān)系。其中總氮、溫度是細(xì)胞密度優(yōu)勢(shì)種群微囊藻、隱球藻、裸藻、尖尾藍(lán)隱藻、多甲藻、衣藻、小球藻、鼓藻、小環(huán)藻、直鏈藻、舟形藻和囊裸藻分布的主要環(huán)境驅(qū)動(dòng)因子。在氮、磷等營(yíng)養(yǎng)滿足藻類生長(zhǎng)繁殖的情況下,水溫是綠藻門(mén)和藍(lán)藻門(mén)浮游植物分布的主要影響因子[20]。綠藻對(duì)于水體溫度的適應(yīng)廣泛,其適宜生長(zhǎng)的溫度為20~30 ℃,也能很好地適應(yīng)較高溫度的水體環(huán)境,因此水庫(kù)浮游植物群落結(jié)構(gòu)主要為綠藻型[21]。藍(lán)藻宜生長(zhǎng)溫度為25~35 ℃,適宜pH值為8.0~9.5,水庫(kù)pH平均值為8.24,在水體富營(yíng)養(yǎng)化情況下,藍(lán)藻可能會(huì)大量暴發(fā)[19,22]。湖泊或水庫(kù),庫(kù)容相對(duì)較小,水庫(kù)水域較為集中,更易受到外界環(huán)境影響[23]。LD水庫(kù)作為飲用水源,需定期監(jiān)測(cè)水質(zhì)、浮游植物物種及數(shù)量。討論浮游植物與環(huán)境因子之間的互指示性時(shí),應(yīng)綜合考慮研究區(qū)域多方面的影響因素[24]。
本研究通過(guò)對(duì)LD水庫(kù)浮游植物群落結(jié)構(gòu)和水體等環(huán)境因子進(jìn)行為期1年的季度性實(shí)地取樣檢測(cè),分析浮游植物群落時(shí)空結(jié)構(gòu)和優(yōu)勢(shì)種的演替特性,了解水庫(kù)浮游植物的時(shí)空分布規(guī)律與飲用水源水環(huán)境健康狀況,為當(dāng)?shù)厮Y源保護(hù)與飲用水安全提供參考。
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(責(zé)編:何 艷)
基金項(xiàng)目 福建省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(2023J011074);福建省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目(S202310398004)。
作者簡(jiǎn)介 陳玲珊(2003—),女,福建福安人,從事藻類學(xué)研究。
通信作者 林雄平(1979—),男,福建壽寧人,碩士,副教授,從事藻類學(xué)研究。
收稿日期 2023-11-16