具有短水力滞留的小型富营养化水库浮游植物群落结构与动态

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1、胡韧等：具有短水力滞留的小型富营养化水库浮游植物群落结构与动态1327具有短水力滞留的小型富营养化水库浮游植物群落结构与动态胡韧，熊江霞，韩博平暨南大学水生生物研究所，广东广州510632摘要：竹仙洞水库是珠海市对澳门直接供水的水库，也是拱北水厂的重要的水源地。于2006年4月到12月，每2月一次调查了竹仙洞水库水文、水质和浮游植物分布，分析了浮游植物群落季节动态特征。浮游植种类不多，5次采样共检到61种。在丰度上，浮游植物主要以衣藻（Chlamydomonassp.）、小环藻（Cyclotellameneghiniana）、游丝藻（Planktonemasp.）和隐藻（Cryptomo

2、nassp.）等优势种为主，在生物量上以绿藻和硅藻为优势类群。蓝藻在竹仙洞水库的相对优势并不明显。应用典范对应分析(CCA)对竹仙洞水库浮游植物与环境因子关系分析，环境因子中的pH值、水位、正磷和水力滞留时间对浮游植物的分布影响最大；而透明度和降雨量对其也有一定的影响。从种类分布状况看，衣藻、游丝藻、隐藻对水体中环境因子的敏感性明显高于其它种类，这些种类的相对丰度在低温、低水位和较长水力滞留时间的4月份较高；硅藻门的直链藻（Melosiraspp.）、菱形藻（Nitzchiasp.）和裸藻门的梭裸藻（Euglenaacus）3种细胞体积较大的种类分布主要受降雨量和透明度的影响，在6月、8

3、月和12月具有较高的相对丰度。与其它热带－亚热带富营养型水库相比，竹仙洞水库的浮游植物群落具有种类相对较少、以绿藻丰度较大的特点；直径在20µm以上的鞭毛绿藻和丝状绿藻以及细胞较小的硅藻门的小环藻是生物量的主要贡献者，短水力滞留时间是浮游植物群落结构与动态变化的关键控制因子。关键词：浮游植物；富营养化；水力滞留时间；水库；CCA分析中图分类号：Q178.1；X524文献标识码：A文章编号：1672-2175（2008）04-1319-08胡韧等：具有短水力滞留的小型富营养化水库浮游植物群落结构与动态1327在富营养水体中，由于营养盐负荷较高，浮游植物有足够的营养盐供给，叶绿素a质量浓度较

4、高。根据富营养化水体的划分标准，通常认为叶绿素a质量浓度在10μg·L-1以上即为富营养水平[1]。随着富营养化程度的增加，蓝藻水华发生的机会大大增加，通常也将蓝藻水华视为水体富营养化的一个重要特征。然而，并不是所有富营养化水体一定会发生蓝藻水华，蓝藻甚至还不是优势类群，这正是富营养化水体中藻类结构预测所面临的困难之一。在一个自然水体中，浮游植物群落结构的形成受非生物与生物因素的影响，其中上行效应与下行效应是解释浮游植物群落结构的重要理论[2]。根据这一理论，浮游植物生物量主要由营养盐水平所决定，同时受到浮游动物滤食作用影响。作为一种重要的藻类生物量管理方案，生物操作就是建立在该理论的基

5、础上。根据目前国际上对生物操作实践来看，有近一半的水体没有能明显地控制藻类，也就是很多数水体的浮游植物群落主要是由下行以营养盐之外的非生物因素所决定的[3]。浮游植物群落结构，特别藻相结构也是影响下行效应的重要因素。就浮游植物生长而言，光、营养盐和水温是影响浮游植物生长的物质条件，浮游动物的牧食，特别选择性的牧食，能够有效控制生物量和种类组成结构[4]。在热带地区，浮游动物个体小、丰度低，对浮游植物的滤食能力较弱，这加剧了非生物因素对浮游植物的控制作用[5-6]。除光、营养盐和水温这些基本的物质要素外，水文水动学过程被认为是影响浮游植物的重要因子。水动力学过程直接影响浮游植物生物量的积累

6、，同水动力学过程通过改变水体的混合强度，影响浮游植物在水柱中的垂直分布，从而影响藻类生长过程所经历的水温和光强。另一方面，水动力学过程影响水体中再悬浮过程，从而改变水柱中营养盐的分布，因此，水动力学过程不仅直接控制浮游植物的生物量，也形成了浮游植物群落结构的选择条件[7]。由于水动力学过程及其效应还缺少很好的监测手段，目前对水动力学作用的分析还以定性为主。水力滞留时间是一个反映水体水文过程变化程度的综合变量，计算所需要的参数较少，能较好地反映一个水体的宏观特点。特别是对小型水体而言，空间异质性低，水力滞留时间基本上能够反映水体的动力学变化特征[8]。胡韧等：具有短水力滞留的小型富营养化水

7、库浮游植物群落结构与动态1327竹仙洞水库是一座小型，负责向澳门供水的水库。该水库营养盐质量浓度较高，总磷的平均质量质量浓度为0.12mg·L-1，年平均叶绿素质量质量浓度超过40μg·L-1。管理部门和供水生产单位对该水库水质管理高度重视，特别是对蓝藻水华发生的风险管理。然而，对该水库浮游植物调查发现，其藻类主要以绿藻为主，蓝藻的生物量很低。管理人员不仅要问，这样一座营养盐水平较高的水体，蓝藻生物量很低是如何形成的，这种以绿藻为主