武汉月湖水体营养物质的分布与硅藻的生态指示

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1、生态环境学报2009,18(3):856-864http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.com武汉月湖水体营养物质的分布与硅藻的生态指示11,21,21,21,21,2胡胜华，高云霓，张世羊，周巧红，徐栋，吴振斌1.中国科学院水生生物研究所//淡水生态与生物技术国家重点实验室，湖北武汉430072；2.中国科学院研究生院，北京100049摘要：通过对武汉月湖2007年1－12月水体理化指标（电导率、溶解氧、pH值、水温、透明

2、度、无机氮、无机磷、可溶硅）、生物指标（硅藻、蓝藻、叶绿素a）的监测，结果表明：月湖水体中无机氮、无机磷含量较丰富，可溶硅含量较低；月湖水体初级生产力较高，湖泊中蓝藻密度远大于硅藻密度；月湖水体中浮游植物与生境因素有着复杂的生态网络关系。月湖水体营养盐结构不合理，在硅藻消亡后，湖泊水域中的营养组合（丰富的氮与磷，但缺乏可溶硅），这种特殊生境刺激蓝藻的生长，进一步导致硅藻的减少，使月湖浮游植物的优势种转变成蓝藻类。可溶硅在湖泊浮游植物群落由硅藻型向蓝藻演变的过程中起着重要的作用，可溶硅起始浓度水平不仅决定硅藻生产量最大值的程度，而

3、且制约着硅藻持续时间，补偿湖泊可溶硅可能是防治湖泊富营养化的新路。关键词：武汉月湖；湖泊富营养化；硅藻；蓝藻；溶解无机氮；溶解无机磷；可溶硅中图分类号：X173文献标识码：A文章编号：1674-5906（2009）03-0856-09氮（N）和磷（P）向水体的输送量在全球尺度西长约3150m，南北宽约450m，总面积约1.42[1]2上分别增长了2.5和2.0倍。这是由于诸如氮肥使用km，平均水深为1.2m，最深处2m。月湖由于容[2]和磷矿石开采等人类活动产生的。相反，观测到纳周边生活污水及工业污水，湖泊水体氮、磷等物[3-4

4、]可溶硅（DSi）的输入量呈降低趋势。质丰富，为富营养化等级较高的一个小型湖泊（图[9]浮游植物是构成食物网的基础和初级生产1）。者，营养物的可获得性对浮游植物的生长至关重月湖表层水温范围从冬季的近6℃到夏季30要，营养物的混合能够极大地影响浮游植物群落的℃以上，年均降雨量1269mm，多在6－8月。因种类构成。硅藻是重要的浮游植物，就生物量而言月湖很浅（平均深度＜1.2m），湖底多被淤泥所覆[5]占全球初级生产量的60%。除了氮和磷，可溶硅盖，而且波浪深度经常超过水柱深度，所以风也能也是硅藻的重要营养物。硅藻吸收可溶硅并以无定

5、影响湖泊环境。形方式储存，这部分硅被称为生物硅（BSi)，用来1.2样品的采集、处理与测定构成细胞壁。如果可溶硅的浓度降低或缺失，硅藻本次研究的数据集包含了月湖2007年全年水就会减少，可溶硅减少对水生态系统的影响还不很体中理化指标、营养物质指标和浮游植物的鉴定与[3,6-7]清楚。目前，世界范围内观测到的有害和无用统计。根据月湖形态特征采样点合计布置6处（图的浮游植物的多发主要被归咎于氮和磷输入引起1）。这6处监测点每月采样1次，采样时间均在上[2]的水体富营养化。午8：00－11：00时完成。采样顺序为Y1、Y2、本文选择武

6、汉市汉阳区月湖为对象，表明湖泊Y4、Y3、Y5、Y6。中可溶硅已很大程度上改变，其潜在驱动力是富营月湖水体理化指标采用ThermoElectronCor-[8]养化作用，它增加了沉降，同时也加强了湖泊中poration产Orion5水质快速分析仪对每一处采样点的生物硅沉积并减少了硅藻的生物多样性，这可为水质理化指标进行采集，包括：（1）水体温度（T）；认识湖泊富营养化过程与可溶硅的生物地球化学（2）pH值；（3）电导率（Cond）；（4）溶解氧（DO）；特征提供一些参考。（5）水体透明度（cm）用黑白盘（塞奇氏盘）测定。1研究地

7、概况与研究方法营养物质指标无机氮（DIN），主要以硝态氮--+1.1湖泊概况（NO3-N），亚硝态氮（NO2-N），氨氮（NH4-N）月湖，位于湖北省武汉市汉阳城区西北部，东等形式存在，可能含少量有机氮，本文以硝态氮、基金项目：国家自然科学基金项目（30870221）；湖北省科技攻关重大项目（2006AA305AA03）；教育部2008年中国科学院接收国内高校博士生访学项目（F-0823）作者简介：胡胜华（1978年生），男，博士后，主要研究方向为湖泊生态系统环境分析及藻类生态学。E-mail:otto2003@126.com责

8、任作者：吴振斌，E-mail:wuzb@ihb.ac.cn收稿日期：2009-03-30胡胜华等：武汉月湖水体营养物质的分布与硅藻的生态指示857-1亚硝态氮、氨氮三者之和代替无机氮（DIN）。氨氮月为581.83μs·cm，最低值出现在8月为382.67-1采