洋河水库浮游植物组成及优势种演替规律研究

第39卷第3期水生生物学报Vol.39,No.32015年5月ACTAHYDROBIOLOGICASINICAMay,2015收稿日期:2014-05-06;修订日期:2014-11-11基金项目:环保部重要公益性行业科研专项“洋河水库异味物质产生机制与监控系统研究”资助作者简介:惠天翔(1986—),男,安徽人;博士;主要从事淡水浮游植物生理生态学研究。E-mail:huitianxiang@126.com通信作者:谢平,E-mail:xieping@ihb.ac.cndoi:10.7541/2015.69洋河水库浮游植物组成及优势种演替规律研究惠天翔1,2谢平1过龙根1储昭升3刘明华4(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,东湖生态系统实验站,武汉430072;2.中国科学院大学,北京100049;3.中国环境科学研究院,北京100049;4.秦皇岛市环境保护监测站,秦皇岛066001)摘要:在洋河水库设置6个采样点,对浮游植物进行了周年研究,并在夏季进行了每周一次的加密采样,以揭示水华期间藻类优势种演替规律。结果表明洋河水库全年共检测到浮游植物8门41属49种,群落季节变化与温度密切相关。春季隐藻门的啮齿隐藻(Cryptomonaserosa)为优势,夏季初期表层水温在25℃以下时,绿藻门的波吉卵囊藻(Oocystisborgei)占主要优势;当表层水温升至25℃以上,微囊藻(Microcystisspp.)迅速取代其成为绝对优势。秋季硅藻门的克洛脆杆藻(Fragiariacrotomensis)和隐藻门的啮齿隐藻(C.erosa)为优势。空间分布上水库北部浅水区域隐藻和硅藻生物量普遍高于南部;受东南风影响,蓝藻生物量在西洋河口S2点位最大。CCA分析表明夏季水华主体微囊藻的生物量与氮浓度正相关,螺旋鱼腥藻在夏季仅作为第二优势种短暂出现于西洋河口处,其出现与否受到磷营养盐的限制。关键词:洋河水库;浮游植物;群落演替;环境因子中图分类号:Q145+.2文献标识码:A文章编号:1000-3207(2015)03-0524-09洋河水库(39º45′-40º13′N,119º00′-119º25′E)位于河北省抚宁县城北10km处,集水面积755km2,总库容3.5×108m3,兴利库容1.39×108m3,邻近北戴河,是秦皇岛市的重要备用水源地,兼有防洪、灌溉、养殖、发电等功能(图1)。已有研究表明[1,2],近年来其富营养化问题日益突出,表现在水库总氮、总磷浓度大幅上升,夏季以微囊藻为主的“水华”面积扩大、时间延长。2007年夏季更是暴发了以螺旋鱼腥藻(Anabaenaspiroides)为主的蓝藻水华,产生的异味严重影响周围环境[3]。然而自水库1961年建成以来,关于浮游植物的详细研究十分匮乏,仅有的一份研究也只涉及定性分析[4],缺乏对其时空分布及相关环境因子影响的系统研究。因此对洋河水库的浮游植物进行细致的调查研究显得尤为重要。本文在洋河水库设置6个采样点,进行了为期一年的野外浮游植物监测,用以研究其浮游植物组成、时间变化及空间分布特征。特别针对夏季水华发生时期提高采样频率,以期捕捉到水华优势种演替规律及与环境因子之间的相互关系,为洋河水库水华预防与治理提供重要的基础参数。1材料与方法1.1采样点与采样方法全库共设置6个采样点(图1),采样时间为2009图1洋河水库示意图及采样点设置Fig.1ThelocationsofsamplingstationsintheYangheReservoir3期惠天翔等:洋河水库浮游植物组成及优势种演替规律研究525年全年,除去无法采样的冰封期(12月、1月、2月)。其中6至8月为每周一次采样,其余月份为每月一次采样。所有样点均用5L有机玻璃采水器采集混合水样。1.2测定方法现场指标中,溶解氧(DO)采用便携式DO仪(YSID0200)现场测定,水温和pH采用便携式pH仪(PHBJ-260)现场测定,透明度(SD)采用Secchi透明度盘测定。总氮(TN)、总磷(TP)、硝态氮(NO3-N)、亚硝态氮(NO2-N)、铵态氮(NH4-N)及生化需氧量(COD)参照国标方法测定[5]。硝态氮和亚硝态氮相加得到氧化态氮(NOX-N)。以上数据由秦皇岛市水质监测站提供。叶绿素a(Chl.a)经WhatmanGF/C过滤后用90%丙酮提取,然后通过分光光度计测定[6]。用于浮游植物鉴定的水样(1L)用酸化的鲁哥试剂进行现场固定[7]。样品带回实验室之后,通过静止沉淀48h浓缩至50mL。将浓缩样品进行充分摇匀之后,取0.1mL放置于计数板中,用奥林巴斯显微镜(BX50,Olympus,Tokyo,Japan)进行观察鉴定和计数。群体微囊藻先经超声波破碎仪(JY88-