南淝河叶绿素a时空分布特征及环境因子影响分析

第38卷第2期2014年3月水生生物学报ACTAHYDROBIOLOGICASINICAVo1．38．NO．2Mar．．2014doi：10．7541／2014．49南淝河叶绿素a时空分布特征及环境因子影响分析李柱，2郭伟杰，2成水平柴培宏，2梁威吴振斌(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，武汉430072；2．中国科学院大学，北京100049；3．同济大学长江水环境教育部重点实验室，上海200092)摘要：2009年8月至2012年4月，采样测试了南淝河上游8个位点的水质状况等，分析了南淝河叶绿素a(Ch1．日)的时空分布特点及其与环境因子的关系。结果表明，南淝河研究河段Ch1．a平均值为83．46~tg／L，已处于严重富营养化状态。南淝河Ch1．a浓度与总磷(TP)、化学需氧量(COD)、酸碱度(pH)、总固体悬浮物(TSS)、水温(wT)显著性正相关(尸<0．05)，与透明度(SD)、氨氮／总磷比值(NH：-N／TP)、水深(WD)、降雨(Rain)及风速(wind)显著性负相关(P<0．05)。逐步回归分析表明，影响南淝河上游河段Ch1．a浓度的主导环境因子依次为水温、风速、降雨、总磷和氨氮。对南淝河与其他富营养化水体Ch1．a的主要影响因子进行比较，结果表明水温是影响Ch1．a的最重要因子，氮磷比、营养盐、降雨、风速、生物因子均对富营养化水体Ch1．a有影响。关键词：浮游植物；叶绿素；富营养化；南淝河；城市河道；水华中图分类号：Q142文献标识码：A文章编号：1000．3207(2014)02．0342．09河流与人类文明、文化和历史戚戚相关，是城市形成和发展的关键性资源和环境载体，具有供水、泄洪、输沙、自净、景观、航运、发电、生态等功能【1．。随着社会经济的快速发展和城市化的加速，排入城市河流的工业、农业、生活污水日益增加，大量河网被切断填埋，河岸被大量的违章建筑所侵占，造成河流系统急剧萎缩，水质严重污染，生态系统严重破坏，城市河流的各项功能严重削弱甚至丧失【3]。南淝河是合肥市的母亲河，也是合肥主城区最大的巢湖人湖河流，由于上游筑有董铺水库和中下游大量建设闸坝，且长期接纳污水及污水处理厂尾水，导致水体流通性差，水质及底泥污染严重，水生态系统严重退化，时有水华暴发，河内大型水生植物及鱼类几乎灭绝，仅有少数耐污种存活[4]。水体叶绿素a(Ch1．口)浓度的高低与水体浮游植物生物量密切相关，也与水环境质量有关，是水体富营养化的重要指标[5]。目前，已有大量研究利用Ch1．a浓度来研究水体浮游植物生长及其与环境因子关系[6-10]，但受污染城市河流的相关研究较少，南淝河相关研究尚未见报道。本文以典型受污染城市河道南淝河为研究对象，用Ch1．a来表征浮游植物生物量，分析南淝河Ch1．a的时空分布特征，通过Ch1．a与环境因子的相关分析和逐步回归分析，探讨影响南淝河浮游植物时空分布的主要环境因子。最后，通过对南淝河与其他富营养化水体Ch1．a的主要影响因子进行对比，讨论了影响富营养化水体浮游植物的主要环境因子。1研究方法1．1研究区域概况及采样点设置南淝河流域面积1464km，主干河道全长约70km。本研究以具有典型城市河流特征的南淝河董铺水库至合九铁路桥约4．3km河段为研究对象，从上到下共设置8个采样点(图1)。该段河流宽度为20—30m。由于上游被水库拦截，主要依靠雨污水及下游污水处理厂尾水补水，水体常年处于静止状态。收稿日期：2013．01—31；修订日期：2013．12．17基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项项目(2008ZX07316—004、2011ZX07303．002)资助作者简介：李柱(1985一)男，湖南岳阳人；博士研究生；主要研究方向为植物修复和生态工程。E-maihlizhu1985@foxmail．tom通信作者：吴振斌，男，研究员；E-maihwuzb@ihb．ac．cn；成水平，男，教授；E-maihshpcheng@yahoo．corn．cn水生生物学报38卷表1南淝河环境因子特征及其与ChLa的相关系数Tab．1ThecharacteristicsofenvironmentalfactorsandtheircorrelationcoefficientswithCh1．aintheNanfeiheRiver注：+表示极豆著关<0．01)，+表示显著相关<0．o5)。Rain表示采样当天至前x天总降雨量。Windx表示采样当天至前天平均风速Note：indicatessignificanceatthe0．O1leve1．indicatessignificanceatthe0．05leve1．Rainxmeansthetotalrainfallduringt