淺議王快水庫浮游植物藻類群落物種多樣性
佚名
摘要:通過對2010年8月和9月王快水庫壩前浮游植物類群的結構組成、優勢類群進行調查,結果表明,王快水庫浮游植物有6門,25種,種類最多的為綠藻門和硅藻門,分別鑒定出9種和7種;9月的調查結果表明浮游植物細胞密度為299.57 萬個/L,硅藻門和藍藻門共占浮游植物總細胞密度的86.66%,優勢種類為小環藻和粗壯細鞘絲藻,占浮游植物總細胞密度的61.69%;葉綠素a含量為3.88 μg/L,濃度較低,營養狀態為貧-中營養,水質狀況較好。 關鍵詞:王快水庫;浮游植物;藻類群落;物種多樣性
王快水庫位于河北省保定市曲陽縣鄭家莊村西大清河南支沙河上,控制流域面積3 770 km2,是一座以防洪為主,兼灌溉、發電的大型樞紐工程,也是保定市的飲用水源地,水庫總庫容13.89 億 m3,正常蓄水位200.4 m[1]。水庫除維持本地的工農業用水外,同時通過南水北調中線京石段向北京輸水[2]。 在2010年河北省三庫承擔向北京市實施調水的任務中,王快水庫承擔調水1.01 億 m3,自8月份黃壁莊水庫停止放水后,王快水庫為主要承擔調水任務的水庫。截至10月9日已順利完成了既定調水任務,鑒于目前北京市的供水形勢依然嚴峻,將繼續從河北省向北京市調水2 億 m3,其中王快水庫調水1.5 億 m3[3]。 南水北調中線京石段的提前貫通并供水,緩解了北京水資源的緊缺現狀,對南水北調中線全線貫通前保障北京地區人民的飲用水資源有重要的貢獻,因此做好調水水源區的生態監測工作,為建立中線水源區生態環境保護和生態研究有著十分重要和深遠的意義[4]。浮游植物的種類與細胞密度及其變化情況是水體水質的一個重要表征指標[5],目前,關于王快水庫浮游植物的研究尚未見報導,本研究首次開展王快水庫浮游植物調查和評價,針對調水期間進行取樣和鑒定,對保障供水水質安全及今后開展相關監測研究具有基礎意義。 1 材料與方法 于2010年8月12日和9月16日對王快水庫壩前浮游植物樣品進行了采集,其中浮游植物種類鑒別的取樣方法為:用25號浮游生物網(200目),在水下0.15 m處作“∞”字型拖曳3 min加福爾馬林固定,保存于100 mL標本瓶中帶回分析;浮游植物密度測定的取樣方法為:取1 L水樣于樣品瓶中,加魯哥氏液固定,帶回實驗室靜置24 h,抽去上清液將樣品濃縮至30 ml。 浮游植物在蔡司Scope A1顯微鏡下200~400倍光鏡下進行鏡檢,以浮游生物計數框對其進行計數,根據濃縮倍數計算藻細胞密度;浮游植物種類鑒定參照《中國淡水藻類-系統、分類及生態》[6]和《水生生物監測手冊》[7]分類系統,主要依據形態學分類方法進行浮游植物分類。 水溫、pH值、溶解氧由YSI 6600型多參數水質監測儀現場測定,透明度采用薩氏盤法進行測定,總磷、總氮、高錳酸鹽指數則參照《水和廢水監測分析方法》[8]測定,葉綠素a采用bbe Fluoroprobe藻類析儀測定。 2 研究結果 2.1 浮游植物種類構成 通過2010年兩次對王快水庫進行的浮游植物監測,共鑒定出浮游植物6門,24屬,25種(變種);其中種類最多的為綠藻門,共鑒定出9種,占所鑒定總類的36%,其次為硅藻門,共鑒定出7種,占所鑒定總類的28%;藍藻門共3種,金藻門、甲藻門和隱藻門分別具2種,見表1。 2.2 藻類密度及優勢種類 王快水庫浮游植物的密度9月份為299.57 萬個/L;其中密度最高的類群為硅藻門,為136.4萬個/L,占總細胞密度的45.53%,其次為藍藻門的類群,細胞密度為123.2萬個/L,占總細胞密度的41.13%,其余門類均未超過30萬個/L,見表2。硅藻門和藍藻門的類群占浮游植物總細胞密度的86.66%,構成了王快水庫浮游植物的主要類群,為本水庫的優勢門類。 Table 2 Cell density of phytoplankton of Wangkuai Reservoir 在所鑒定種類中,數量最多的為硅藻門的小環藻,細胞密度為114.4萬個/L,占總細胞密度的38.19%;其次為藍藻門的粗壯細鞘絲藻,細胞密度為70.4萬個/L,占總細胞密度的23.5%,如圖1所示。小環藻和粗壯細鞘絲藻占浮游植物總細胞密度的61.69%,構成了王快水庫浮游植物的主要類群,為本水庫的 優勢種類。王快水庫為山谷型水庫,硅藻喜在低溫較硬的水體中生存,王快水庫的水體類型可能為硅藻成優勢類群的原因。
湖底沉積的泥沙是有機體的重要來源。微生物能被吸附在顆粒的表面上,隨水體進入湖泊。國外對廢水或水體中吸附在顆粒上的病毒數實驗:有顆粒物的水體中病毒和經過過濾后水體中病毒數的關系為: r=3N(1) 式中:r-顆粒物中病毒的濃度;N-水體中的病毒濃度。 2004年,余暉、張學青和夏星輝等從化學和微生物兩個方面對這一問題做了較細致的研究,得到了以下主要結論:在其他條件一致的情況下,泥沙含量的增加使固相載體上吸附的氨氮總量增加,但就單位質量顆粒物所吸附的量而言,低含量條件下吸附的氨氮量較高;在溫度、培養時間和充氧等條件一致的情況下,泥沙含量高低對氨氮消化速率存在顯著影響,泥沙含量越高,消化速率越快。泥沙含量分別為0、184 g/L和5.0 g/L時,其平均消化速率分別為1.15 mg/(L·d)、1.63 mg/(L·d)與2.45 mg/(L·d);水中泥沙含量的高低對氨化細菌、亞硝化細菌和硝化細菌的數量均有顯著影響,泥沙含量越高,這3種細菌的數量越多(在泥沙含量為184 g/L的水中硝化細菌的峰值為30萬個,在泥沙含量為5.0 g/L的水中硝化細菌的峰值增加至95萬個),且細菌主要生長于泥沙-水的界面附近,固相載體上的細菌數明顯高于液相中的細菌數[16]。 排入水體的細菌和病毒可能吸附在顆粒物表面,然后被顆粒物帶入湖泊和懸浮污染顆粒上。比起水體中,微生物能夠在底泥沉積中生存更長時間。 如果底泥中吸附高濃度的微生物,底泥沙子再懸浮和解吸就成為湖泊污染的重要來源。 6 結論 隨著社會經濟活動的發展,人類活動的各種影響迅速滲透到衡水湖濕地流域生態系統的每一個部分。衡水湖水源供給安全問題是濕地恢復和保護的首要問題。 由于上游大量水利工程以及用水量巨大,保護和恢復衡水湖濕地,要靠外流域調水來維持。衡水湖水源主要靠引黃河水為主。 在引黃河水的過程中產生一系列水安全問題。一是引黃河水過程中沿途河道污染對水質的影響;二是黃河水含沙量對水質產生的影響。 針對衡水湖濕地脆弱性特征,濕地保護對策主要包括控制上游來水質量,盡量減少入湖污染;加強生態監測與研究;制定濕地保護規劃,加強和完善管理制度;堅持開發與保護并舉,從而實現湖區的可持續發展。衡水湖濕地脆弱性的表現要求我們要更好的保護。