青草沙水库下游排水闸口内浮游藻类群落变化调查

李嘉海，王绍祥，朱宜平，顾 静

(上海城投原水有限公司青草沙水库管理分公司，上海 201913)

青草沙水源地位于长江口南北港分流口下方，水库总面积66．15 km2，相当于10个西湖的水域面积。青草沙水库是我国最大的河口江心水库，水量丰富、水质优良，使其成为上海市难得的优良水源地和城市供水的战略储备。浮游藻类是水生态系统的初级生产者，是整个水生态系统物质循环和能量流动的基础［1］，对维持水生态系统的平衡起着十分重要的作用，其种类组成、数量变动及群落结构的变化是反映水环境质量状况的重要指标，因此，浮游藻类被广泛应用于水质的生物学评价［2-3］。夏秋季节是最适宜藻类生长的时间段，而水库库容较大，水体流速相对较缓慢，容易促使藻类的增殖。水库有两个闸口，分别为进水闸和排水闸，进水闸口主要作用是开闸取水和咸潮期间的抢水，由于一直受开关闸的影响，藻类密度相对较低，且变化无规律性，调查意义不大;排水闸口主要作用为开闸放水，但开闸频率相对较低，且水体在该区域流动性比较差，水体交换缓慢，很容易产生藻类聚集的情况，所以本文通过对青草沙水库排水闸口浮游藻类群落的调查研究，进一步积累藻类相关数据资料，为今后逐步掌握水库内藻类群落结构变化提供依据。

1 材料和方法

1．1 采样点与采样频率

自2012年2月开始，在青草沙水库排水闸口对浮游藻类进行定性的采样，采样点如图1所示，每周采样一次，至2012年12月底结束。

1．2 样品的采集与数据处理

浮游藻类鉴定:分析用1 L梨形分液漏斗收集水样，加入10 mL甲醛，15 mL鲁哥氏液固定，实验室静置一周后，用虹吸管小心抽掉上清液，再用上清液少许冲洗梨形分液漏斗几次，转入50 mL定量瓶中，将样品震荡混匀后，用0．1 mL浮游植物计数框在10×40倍光学显微镜下，并参考《中国淡水生物图谱》［4］、《中国淡水藻类—系统、分类及生态》［5］，对浮游植物(藻类)进行定性鉴定。

图1 采样点位置Fig．1 Sampling Points

优势种计算:采用种类优势度公式

式中，Ni为第i种的个体数;N为每个种的总个体数，fi为第i种在各站位中出现的频率。Y＞0.02为优势种。

2 结果与分析

2．1 藻类定性调查结果

2012年排水闸口共发现藻类202种，如图2、表1所示，隶属于7个门，其中绿藻门和硅藻门种类数最多，为94种和68种，占总数的47%和34%;蓝藻门为26种，占13%;甲藻门5种，占2%;裸藻门5种，占2%;隐藻门3种，占1%;金藻门为最少，只有1种，占1%。

图2 2012年下游排水闸口浮游藻类种类数比例Fig．2 Proportion of Phytoplankton Species inside the Downstream Gate in 2012

表1 浮游藻类名录Tab．1 List of Phytoplankton

续 表

续 表

续 表

2．2 浮游藻类种类数的季节变化

排水闸口浮游藻类种类数的季节变化较为明显，如图3所示，夏秋季节的种类数明显多于冬季，而春季藻类略少于夏秋季。在同一季节里，绿藻门的种类数最多，其次是硅藻门、蓝藻门。绿藻门和蓝藻门，在夏秋季节种类数最多，而硅藻门除春季数量较多外，其他三个季节出现数量较均等。

图3 2012年排水闸口浮游藻类种类数的季节和水温变化Fig．3 Changes of Number of Phytoplankton Species and Water Temperature with the Seasons inside the Downstream Gate in 2012

2．3 优势种

排水闸口全年的优势种共有11种，其中蓝藻门优势种种类数最多为7种，分别是色球藻属，水华束丝藻，卷曲鱼腥藻，铜绿微囊藻，小席藻属，不定微囊藻，巨颤藻;隐藻门为2种:尖尾蓝隐藻，卵形隐藻;硅藻门和绿藻门均为1种，分别是颗粒直链藻和相似丝藻，如表2所示。

表2 2012年排水闸口浮游藻类的优势种Tab．2 Dominant Species of Phytoplankton inside the Downstream Gate in 2012

全年优势种演替情况如下:春季主要以硅藻、绿藻为主。优势种属从硅藻门的舟形藻属、小环藻属逐渐转变为绿藻门的新月藻属和丝藻属。

夏秋季主要以蓝藻为主。由硅藻门的直链藻属、小环藻属逐步被蓝藻门的微囊藻属代替。

冬季主要以硅藻、隐藻为主。由于天气逐渐变冷，硅藻重新成为优势藻门，直链藻属为唯一优势种，至深冬，隐藻门的卵形隐藻成为主要优势种。

从优势种属的变化情况来看，7～10月，是排水闸口较利于蓝藻生长的时段。图4为7～10月各藻种间的密度比，结合图3和图4，在7～10月，排水闸口水温平均在20～30℃，温度相对较高，蓝藻占所有藻类数量的78%。研究表明，蓝藻具有明显的异于其他种类的生理特性，蓝藻细胞内具有大量气囊［6］，可以降低其密度，有利于其保持在水体表面;同时，蓝藻耐受高温能力比其他藻类强，因此，蓝藻一般能够在高温条件下获得竞争优势，所以温度是影响其生长的主要因素之一。而7～10月，由于温度升高，且蓝藻耐受高温能力强，在与其他种类竞争过程中更易成为优势种。

图4 2012年排水闸口7月～10月各藻种间的密度比Fig．4 Density Ratio among Phytoplankton Species inside the Downstream Gate from July to October in 2012

3 结论与建议

青草沙水库排水闸口浮游藻类在调查期间特征表现为:种类数较多，种群与优势种季节变化明显，春季主要以硅藻、绿藻为主，夏秋季主要以蓝藻为主，而冬季则是以隐藻、硅藻为主。

由于青草沙水库库容非常大［7］，新的生态环境正在逐渐形成与稳定，加上库内水体流速较缓慢等因素，有利于藻类繁殖，未来可能出现藻类大量生长情况，建议采取以下措施来控制藻类:

(1)可加大对水库内不同时间、季节、光照强度、水层、区域的藻类调查，摸清藻类种类变化规律。

(2)可通过投放鲢鳙等滤食性鱼类，利用非经典生物操纵方法进行生态控藻。

(3)夏秋季节是利于藻类生长的季节，调节水库开闸进水的频率，加大库内人工打捞和开闸排水的频率，尽量减少库内水体滞留的时间，并加快水体流速，可抑制藻类生长空间。

［1］韩博平，林旭钿，李铁．广东省大中型水库富营养化现状与防治对策研究［M］．北京:科学出版社，2003．

［2］李宝林，王玉亭，张路增．以浮游植物评价达赉湖水质污染及营养水平［J］．水生生物学报，1993，17(1):27-34．

［3］谢钦铭，李长春，彭赐莲．鄱阳湖浮游藻类群落生态的初步研究［J］．江西科学，2000，18(3):162-166．

［4］韩茂森，束蕴芳．中国淡水生物图谱［M］．北京:海洋出版社，1995．

［5］胡鸿钩，魏印心．中国淡水藻类—系统、分数及生态［M］．北京:科学出版社，2006．

［6］王峥．水库藻类监测及水质富营养化的研究［J］．中国新技术新产品，2012(24):216-217．

［7］蒋增辉．青草沙水库浮游藻类的调查及控制［J］．净水技术，2012，31(5):9-14．