三峡水库营养元素的分布及其与藻类生长的关系

王司阳周子俊汪志聪李 慧曹秀云宋春雷周易勇

(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)

三峡水库营养元素的分布及其与藻类生长的关系

王司阳1,2周子俊1,2汪志聪1李 慧1,2曹秀云1宋春雷1周易勇1

(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)

为进一步研究三峡水库(尤其是支流)氮和磷等营养元素的时空分布格局及其与藻类生长的关系, 于2012年8月、11月与2013年1月、4月在三峡库区木洞至秭归的5个断面采样分析了不同形态氮和磷以及叶绿素a(Chl.a)的浓度, 并对藻类进行了胞外碱性磷酸酶的荧光标记(Enzyme Labelled Fluoresce, ELF)。结果表明, 春夏季总磷(TP)与Chl.a浓度均高, 但二者的正相关性在空间尺度上并未得到充分的体现, 干流的TP浓度显著高于支流(P＜0.05), 而Chl.a浓度则反之。巫山断面干流与支流的TP浓度显著低于其他断面(P＜0.05),而 Chl.a浓度则无显著差异, 秭归断面显著增高的 TP浓度改变了其沿水流方向下降的趋势。从总体上讲, Chl.a浓度与TP、溶解性总磷(DTP)、溶解反应性磷(SRP)和硝态氮(NO–3-N)浓度均极显著负相关(P＜0.01), 而与总氮(TN)浓度、TN/TP、NO–3-N /SRP等均极显著正相关(P＜0.01), 因此, 氮对藻类的生长可能具有一定的促进作用, 而泥沙对磷的吸附与沉降有效降低了其生物可利用性。巫山断面底层显著较高的TP与颗粒态磷(PP)浓度支持了上述推测, 不同断面不同藻类胞外磷酸酶的标记进一步说明了磷对其生长的关键限制性作用。因此, 在水质管理、富营养化防治和渔业资源管理过程中必须充分考虑不同营养元素的存在状态及其与水文条件的交互作用。

氮； 磷； 富营养化； 叶绿素a； 三峡水库

三峡大坝竣工后蓄水形成的三峡水库, 是集航运、灌溉、供水等众多功能于一体的大型水利枢纽工程, 对国家的经济发展与社会进步具有至关重要的作用。三峡水库自2003年蓄水以来, 水流减缓、水体扩散能力减弱, 部分支流和库区在蓄水期完全处于静水状态, 导致水体中污染物的滞留时间延长,水域环境变化明显, 水库呈现富营养化趋势[1], 部分库湾爆发藻类水华[2]。已有研究表明, 相对长江上游干流而言, 三峡水库干流氮的浓度较高, 而磷的浓度较低, 且氮的主要形式为硝态氮, 而磷则多以颗粒态的形式存在[3]。此外, 库区内支流的TN浓度低于干流, 而溶解态磷已经成为控制藻类水华的关键因子之一[4]。总之, 库区不同形态氮和磷的浓度在时间与空间尺度上均表现出明显的异质性, 但相关分布模式尚未得到充分描述, 营养物质的存在状态与藻类生长的关系亦不甚明晰。本研究于2012年8月、11月与2013年1月、4月在三峡库区木洞、忠县、云阳、巫山、秭归等5个断面分层(表, 中, 底)采集水样, 分析了不同形态氮和磷以及叶绿素a(Chl.a)的浓度, 并对藻类进行了胞外碱性磷酸酶的荧光标记(Enzyme Labelled Fluoresce, ELF), 以期深入了解三峡库区氮和磷等关键营养元素的分布格局及其与藻类生长的关系, 为库区富营养化的预警与控制提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 采样点分布和地理概况

如图1所示, 从三峡水库的库首、库中至库尾,依次设置秭归、巫山、云阳、忠县、木洞等5个采样断面, 于2012年8月、11月、与2013年1月、4月4个季节现场采集样品, 分析水体中不同形态氮、磷以及 Chl.a含量的时空变化格局。每个断面分干流与支流共设11个采样点, 各采样点的水样采自距表层0.5 m(表层)、25 m(中层)以及距底部约1 m处(底层), 若水深＞50 m, 则采集距表层50 m处的水样作为底层水样。

1.2 样品分析方法

水样经孔径 0.45 μm微孔滤膜过滤, 取滤液测定溶解态反应性磷(SRP)、硝态氮, SRP采用钼蓝比色法测定[5], NO–3-N采用紫外分光光度法测定[6]； 将原水和上述滤液采用过硫酸钾高温消解(121 ℃, 30min), 钼蓝比色法测定磷酸盐浓度, 并据此推算总磷和溶解态总磷浓度； 另取上述消煮液测定硝态氮浓度, 并据此推算总氮(TN)浓度； Chl.a测定的是通过采集500—1000 mL水样经GF/C(Whatman)滤膜过滤, 采用丙酮萃取分光光度法[7]。溶解态有机磷(DOP)和颗粒态磷(PP)用差减法循下述公式计算: DOP=DTP–SRP, PP=TP–DTP。

采用酶荧光标记(Enzyme Labelled Fluoresce, ELF)技术观察和表征能产生胞外碱性磷酸酶的藻类[8],具体方法如下: 水样中加入 Tris-HCl (0.1 mol/L)缓冲液(pH 7.5, 最终浓度9 mmol/L)与ELF97(最终浓度 27 µmol/L)后, 置室温下反应 2—4h, 用孔径为0.45 μm的滤膜过滤反应液, 用Citifluor AF1 (Citifluor；London)包埋滤膜以防褪色, 并最终镜检滤膜上的浮游植物及其酶标记状况[9]。

1.3 数据处理方法

图1 三峡水库采样点分布图Fig. 1 The map of sampling sites in the TGR

每个实验样本, 采用了 3个重复, 相对误差均小于 10%。营养盐之间差异比较以及与Chl.a之间的相关分析均在 SPSS Statistics 19.0软件上进行,不同断面与季节参数间比较进行 one-way ANOVA检验, 方差分析及相关分析前均进行了正态分布检验, 方差齐性时采用LSD法检验, 方差不齐时采用Games-Howell法分析； 图表绘制通过Sigmaplot12.2完成。

2 结果

2.1 营养元素与叶绿素a浓度的水平与季节分布

三峡水库各断面干流的 TP浓度均显著高于其支流的相应值(P＜0.05), 干流与支流的TP浓度自木洞至巫山断面依次降低。此外, 包含支流与干流的数据断面间综合统计比较结果表明: 巫山断面 TP浓度显著低于木洞、忠县和云阳断面； 而在秭归断面, TP浓度显著增加, 其增幅主要源于PP(图2)。此外, 秭归断面支流的 TN浓度显著高于干流的相应值(P＜0.05), 而硝酸盐浓度则在断面间并均无显著差异(图3)； 各断面干流的Chl.a浓度均分别显著低于支流的Chl.a浓度(图4)(P＜0.05)。

4个季度干流叶绿素 a浓度变化范围为 1.23—5.78 μg/L, 平均值为3.05 μg/L； 支流叶绿素a浓度的变化范围为6.05—14.63 μg/L, 平均值为9.65 μg/L。统计分析结果表明前者显著低于后者(P＜0.05), 此外,不同断面叶绿素a浓度大小顺序为(忠县8.38 μg/L、木洞6.96 μg/L、云阳4.96 μg/L、秭归4.05 μg/L、巫山4.04 μg/L), 且不同断面间均无显著差异(图4)。

如图5所示, 各断面TP和Chl.a浓度均在2012年11月取最小值, 而在4月或8月取最大值(除忠县断面外)。

2.2 营养元素与叶绿素a浓度的垂直分布

图2 三峡水库不同断面干流与支流不同形态磷浓度的分布Fig. 2 The distribution of concentrations of phosphorus in different forms in different sections of the TGR

图3 三峡水库不同断面干流与支流不同形态氮浓度的分布Fig. 3 The distribution of concentrations of nitrogen in different forms in different sections of the TGR

图4 三峡水库不同断面叶绿素a浓度的分布Fig. 4 The distribution of the concentration of Chl.a in different sections of the TGR

4个季节综合数据的统计结果表明: 不同断面的DTP和SRP浓度均在底层最大, 中层最小, 其间的差异达显著水平(P＜0.05)； 秭归、巫山和云阳断面不同深度的TP浓度均无显著差异, 而忠县断面底层和表层的TP浓度显著高于中层(P＜0.05)； 叶绿素a浓度均在表层最大, 各断面不同水层间叶绿素a浓度均无显著差异(图6)； 木洞、忠县和云阳断面不同水层的TN浓度均无显著差异, 巫山断面底层TN浓度(2.20 mg/L)明显高于表层(1.63 mg/L), 而秭归断面表层TN浓度(2.19 mg/L)则显著高于底层(1.70 mg/L)；各断面不同水层的硝酸盐浓度均无显著差异(图7)。

分断面分季节统计的结果表明: 2012年 8月,巫山断面底层与中层的TP和PP浓度显著高于表层；而不同水层叶绿素a浓度均无显著差异(图8)； 巫山断面底层硝酸盐浓度显著高于表层, 而秭归断面则反之(图9)。此外, 2012年11月, 各断面中层TN浓度均显著高于表层, 且秭归断面底层的 TN浓度亦显著高于表层(图10, P＜0.05)。

2.3 三峡水库显示磷酸酶标记的常见藻类

如图11所示, 三峡不同断面显示胞外碱性磷酸酶标记的藻类包括: 空球藻(Eudorina sp.)(图11D)、直链藻(Melosira sp.)(图11A)、桥弯藻(Cymbella sp.) (图11B)、角甲藻(Ceratium hirundinella)(图11C)等。

2.4 营养元素与叶绿素a浓度的关系

Chl.a浓度与TP、DTP、SRP和NO–3-N浓度呈显著负相关, 而与PP、TN、TN/TP、NO–3-N/SRP浓度呈显著正相关(图12、13)； TN与PP浓度亦呈显著正相关(图14, P＜0.01)。

图5 三峡水库不同断面不同形态磷与Chl.a浓度的季节变化Fig. 5 The seasonal variation of concentrations of Chl.a and phosphorus in different forms in different sections of the TGR

图6 三峡水库不同形态磷与叶绿素a浓度的垂直分布Fig. 6 The vertical variation in concentrations of Chl.a and phosphorus in different forms in the TGR

图7 三峡水库不同形态氮的垂直分布Fig. 7 The vertical variation in concentrations of nitrogen in different forms in the TGR

3 讨论

3.1 营养元素与叶绿素a浓度时空分布的异质性

三峡水库干流的TP浓度显著高于支流, 而Chl.a浓度则反之, 这种现象在2010年[10]亦有体现: 干支流以异重流形式进行水体交换, 大宁河、磨刀溪、小江3条支流库湾水体TP浓度均低于干流水体； 营养盐浓度高的干流水体倒灌进入库湾, 对其影响范围内的支流水体的营养盐起到补给作用。因此, 干流对支流磷的补给是造成后者Chl.a浓度明显较高的重要原因之一。

图8 2012年8月三峡水库不同断面各形态磷以及叶绿素a浓度的垂直分布Fig. 8 The vertical variation in concentrations of Chl.a and phosphorus in different forms in the TGR in August 2012

图9 2012年8月三峡水库不同断面各形态氮浓度的垂直分布Fig. 9 The vertical variation in concentrations of nitrogen in different forms in the TGR in August 2012

图10 2012年11月三峡水库不同断面各形态氮浓度的垂直分布Fig. 10 The vertical variation in concentrations of nitrogen in different forms in the TGR in November 2011

图11 三峡水库显示胞外磷酸酶荧光标记的常见藻类Fig. 11 Common algal species detected with ELF in the TGR

TP与叶绿素a浓度在各断面间的分布模式不同,支流与干流的TP浓度均在巫山断面最小, 而Chl.a浓度在不同断面间则无显著差异。从整体上讲, 蓄水后, 库区干流总磷浓度从库尾至库首沿程下降, 丰水期尤为突出．这种变化主要是库区水位抬高后,流速减小引起的泥沙沉降所致[11]。2012年8月, 与表层相比, 巫山断面底层与中层具有显著较高的TP和PP浓度, 这一结果恰与此断面TP浓度总体较低的结果相对应, 故为磷被泥沙吸附沉降的推测提供了进一步佐证； 再者, 从季节尺度上讲, 4月或8月各断面叶绿素a浓度较高, 因此, 丰水期磷的沉降可从温度和光照条件均有利于藻类生长的表层有效移除磷营养, 因而富有重要生态学意义。

值得注意的是, 位于巫山下游的秭归断面TP浓度明显上升, 且以PP为主。这一特征可从下述方面加以解释: 首先, 秭归是三峡工程的移民大县, 涉及动态移民10 万多人, 秭归淹没综合指标约占库区10%； 其次, 土地利用方式变化剧烈, 1992—2007年间园地面积比原来增加248.14%, 旱地面积减少20.32%, 乔木林减少0.59%, 草地减少8.04%, 人工表面面积增加141.84%, 水体面积增加90.86%； 耕地转换为果园, 施肥量加大, 与坡耕地相比, 增加的果园致使农业面源污染更为严重； 再次, 库首地区地形陡峭, 水土容易流失, 绿化面积不足, 故输沙量增加[12]； 最后, 2012—2013年秭归断面支流TN浓度显著高于干流的相应值, 且干流表层的 TN浓度显著低于底层的相应值, 此外, TN与PP浓度显著正相关, 因此, 支流输入的氮将有效增加干流的PP浓度, 并导致以PP为主要组分的TP浓度的显著增加。

图12 三峡水库叶绿素a与不同形态磷浓度的关系Fig. 12 Relationships between concentrations of Chl.a and phosphorus in different forms in the TGR

图13 三峡水库叶绿素a与不同形态氮浓度以及氮磷比值的关系Fig. 13 Relationships between concentrations of Chl.a and nitrogen in different forms and the N︰P ratio in the TGR

图14 三峡水库总氮与颗粒态磷浓度的关系Fig. 14 Relationships between concentrations of TN and PP in the TGR

3.2 营养元素与叶绿素a浓度的关系

三峡水库13 条主要支流回水区[13]和香溪河平邑口水域[14]的研究结果表明, Chl.a与TP浓度显著正相关。然而, 本研究的结果表明, 三峡水库Chl.a与TP、DTP、SRP浓度均显著负相关。2007年3月—2008年3月三峡小江回水区溶解性磷酸盐浓度亦与Chl.a浓度显著负相关, 河道型的回水区水体更新周期缩短, 悬浮颗粒浓度升高, 由此导致水体光学透射性能的下降, 洪水脉冲带来的不稳定的环境亦阻碍了浮游植物的进一步生长与繁盛, 这些因素的综合作用可能是小江回水区TP与Chl.a浓度负相关的原因[15]。显然, 在实验期间, 上述环境因素均未改变, 故仍能产生类似的影响, 此外, Chl.a与SRP浓度的显著负相关性可能源于藻类生长时对无机态磷的吸收利用。例如, 香溪河溶解无机态磷在水华区域锐减[16],而胞外碱性磷酸酶的分泌是藻类细胞缺磷的重要标志[17], 不同断面常见藻类胞外碱性磷酸酶的标记为磷对三峡水库水体初级生产力的关键限制性作用提供了进一步的证据。

三峡水库Chl.a与TN浓度和TN/TP显著正相关,水华发生时, 香溪河平邑口水域TN和Chl.a浓度均存在明显的正相关性[14]。以1995—2007数据为基础的模型研究结果表明, 在三峡库区湖北水域范围里, 2007年非点源输入的总氮量远高于总磷量, 二者比值为13.23, 且当年共发生8次藻类水华, 因此, 三峡水库入口的富营养化潜力与来自非点源污染的TN/TP值相关[18], 2012—2013年不同季节不同断面TN/TP平均值为16.09, 故有利于藻类生长, 从而表现出与Chl.a浓度的显著正相关性, 氮对藻类生长的促进作用亦可从Chl.a与NO3–-N/SRP的正相关性得到解释。香溪河库湾, 无机态氮与正磷酸盐的比值能有效调节藻类的数量和组成[19], 而Chl.a与硝酸盐浓度的负相关性进一步说明了藻类生长对硝酸盐的有效利用, 2007年3—5月香溪河库湾硝酸盐浓度与Chl.a浓度显著负相关且在水华发生时取最低值[20]。

综上所述, 三峡水库水质参数的分布具有空间异质性, 秭归断面支流 TN浓度显著高于干流的相应值, 各断面Chl.a的浓度亦如此, 而TP浓度则反之。此外, 就断面间的差异而言, 巫山断面干流与支流的TP浓度显著较低, 而Chl.a浓度则无显著差异,从总体上讲, Chl.a浓度与不同形态磷浓度显著负相关, 却与氮的绝对浓度(TN)及其相对于磷的浓度(TN/TP)显著正相关。泥沙等悬浮颗粒以其具有的竞争性吸附并沉降磷的能力和遮光效应抑制了藻类的生长, 巫山断面底层显著较高的TP与PP浓度, 进一步支持了上述推测。概言之, 氮对藻类的生长具有一定的促进作用, 而泥沙的吸附沉降作用有效降低了磷的生物可利用性, 故其仍为限制藻类生长的关键营养元素。因此, 在水质管理和富营养化防治过程中必须充分考虑不同营养元素的存在状态及其与水文条件的交互作用。

[1] Cao Z J, Zhang X B, Ai N S. Effect of sediment on concentration of dissolved phosphorus in the Three Gorges Reservoir [J]. International Journal of Sediment Research, 2011a, 26(1): 87—95

[2] Liu L, Liu D F, Johnson D M, et al. Effects of vertical mixing on phytoplankton blooms in Xiangxi Bay of Three Gorges Reservoir: Implications for management [J]. Water Research, 2012, 46(7): 2121—2130

[3] Huang Y L, Zhang P, Liu D F, et al. Nutrient spatial Pattern of the upstream, mainstream and tributaries of the Three Gorges Reservoir in China [J]. Environmental Monitoring and Assessment, 2014, 186(10): 6833—6847

[4] Cao Z J, Zhang X B, Ai N S. Effect of sediment on concentration of dissolved phosphorus in the Three Gorges Reservoir [J]. International Journal of Sediment Research, 2011b, 26(1): 87—95

[5] Murphy J, Riley J P. A modified single solution method for determination of Phosphate in natural waters [J]. Analytica Chimica Acta, 1962, 26(1): 31—36

[6] State Environmental Protection Administration. Water and Wastewater Monitoring Analysis Methods (4th edition) [M]. Beijing: China Environmental Science Press. 2002, 12 [国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》编委会. 水和废水监测分析方法(第4版)北京: 中国环境科学出版社. 2002, 12]

[7] Vinod T, Ajay V S Y, Purnendu B. Analysis of photosynthetic activity in the most polluted stretch of river Ganga [J]. Water Research, 2002, 37(1): 67—77

[8] Gonzáles-Gil S B, Keafer RVM, Jovine A, et al. Detection and quantification of alkaline phosphatase in single cells of Phosphorus-starved marine phytoplankton [J]. Marine Ecology Porgress Series, 1998, 164: 21—35

[9] Štrojsová A, Vrba J, Nedoma J, et al. Seasonal study on expression of extracellular phosphatases in the phytoplankton of an eutrophic Reservoir [J]. European Journal of Phycology, 2003. 38(4): 295—306

[10] Hu N S, Liu D F, Ji D B. Effects of stream flow backward to the distribution of the nutrient of the branch library bay in the Three Gorges Reservoir [J]. Environmental Science and Technology, 2012, 35(10): 6—11 [胡念三, 刘德富, 纪道斌.三峡水库干流倒灌对支流库湾营养盐分布的影响. 环境科学与技术, 2012, 35(10): 6—11]

[11] Lou B F, Yin S Y, Mu H Q, et al. Comparison of total phosphorus in the mainstream of the Three Gorges Reservoirs before and after the impoundment [J]. Lake Science, 2011, 23(6): 863—867 [娄保锋, 印士勇, 穆宏强,等. 三峡水库蓄水前后干流总磷浓度比较. 湖泊科学, 2011, 23(6): 863—867]

[12] Wang P, Wu B F, Zhang L, et al. Spatial and temporal analysis of land use in Zigui county of the construction of the Three Gorges Reservoir [J]. Society of Agricultural Engineering, 2010, 26(6): 302—309 [王鹏, 吴炳方, 张磊,等. 三峡水库建设期秭归县土地利用时空变化特征分析.农业工程学报, 2010, 26(6): 302—309]

[13] Zhang S, Li C M, Zheng J, et al. Seasonal variation of trophic states in backwater areas of tributaries in Three Gorges Reservoir [J]. Environmental Science, 2009, 30(1): 64—69 [张晟, 李崇明, 郑坚, 等.三峡水库支流回水区营养状态季节变化. 环境科学, 2009, 30(1): 64—69]

[14] Hu S, Qiu G S, Ying S Y. The monitoring analysis ofeutrophication evolution in the Xiangxi Bay, Three Gorges Reservoirs [J]. Yangtze River, 2012, 43(12): 10—13 [胡圣,邱光胜, 印士勇. 三峡水库香溪河库湾水体富营养化演化监测分析. 人民长江, 2012, 43(12): 10—13]

[15] Fang F, Li Z, Tian G, et al. Seasonal variations of phosphorus forms and resource analysis in the xiaojiang streamwise of the Three Gorges [J]. Environmental Science, 2009, 30(12): 3488—3493 [方芳, 李哲, 田光, 等. 三峡小江回水区磷素赋存形态季节变化特征及其来源分析. 环境科学, 2009, 30(12): 3488—3493]

[16] Xu T, Wang Y C, Liu D F, et al. Survey of the summer blooms in the Xiangxi Bay of the Three Gorges Reservoirs [J]. Acta Ecologica Sinica, 2014, 33(3): 646—652 [许涛, 王雨春, 刘德富, 等. 三峡水库香溪河库湾夏季水华调查.生态学报, 2014, 33(3): 646—652]

[17] Cao X Y, Strojsova A, Znachor P, et al. Detection of extracellular phosphatases in natural spring Phytoplankton of a shallow eutrophic lake (Donghu, China) [J]. European Journal of Phycology, 2005, 40(3): 251—258

[18] Ma X., Li Y, Zhang M, et al. Assessment and analysis of non-point source nitrogen and phosphorus loads in the Three Gorges Reservoir Area of Hubei Province, China [J]. Science of the Total Environment, 2011, (412—413): 154—161

[19] Ye L, Cai Q H. Spring phytoplankton blooms in Xiangxi Bay of Three Gorges Reservoir: spatiotemporal dynamics across sharp nutrient gradients [J]. Journal of Freshwater Ecology, 2011, 26(2): 11—18

[20] Zhou G J, Zhao X M, Bi Y H, et al. Phytoplankton variation and its relationship with the environment in Xiangxi Bay in spring after damming of the Three Gorges, China [J]. Environmental Monitoring and Assessment, 2011, 176(1—4): 125—141

THE DISTRIBUTION OF NUTRIENTS IN THE THREE GORGES RESERVOIR AND THE EFFECTS ON THE GROWTH OF ALGAE

WANG Si-Yang1,2, ZHOU Zi-Jun1,2, WANG Zhi-Cong1, LI Hui1,2, CAO Xiu-Yun1, SONG Chun-Lei1and ZHOU Yi-Yong1
(1. Institute of Hydrobiology, Chinese Academy of Sciences, 430072 Wuhan, China； 2. University of Chinese Academy of Sciences, 100049 Beijing, China)

Signs of accelerated eutrophication have appeared in the Three Gorges Reservoir (TGR), and algal blooms have occurred in some areas especially the tributaries. However, little is known about the spatial and temporal distribution of the nutrients, such as phosphorus and nitrogen, and how it affects the growth of algae. To answer this question, we collected water samples from five different sections of the TGR in August and November of 2012 and in January and April of 2013. We analyzed the concentrations of chlorophyll-a (Chl.a) and nitrogen/phosphorus in different forms in the samples. We also applied the enzyme labeled fluoresce (ELF) method to detect the extracellular alkaline phosphatase excreted from algal cells. The concentrations of total phosphorus (TP) and Chl.a showed the same seasonal trend but unrelated spatial patterns. The concentrations of both were higher in spring and summer. The level of TP was higher in the main stream than that in the tributaries, whereas the level of Chl.a was higher in the tributaries (P＜0.05). Among the five sections, the concentration of TP was the lowest in Wushan in both the main stream and the tributaries (P＜0.05), but the concentration of Chl.a did not significantly vary between different sections. The level of TP decreased along the direction of the water flow until it reached Zigui where the TP level was significantly elevated. There was significantly negative correlation between the concentration of Chl.a and those of TP, dissolved total phosphorus (DTP), soluble reactive phosphorus (SRP), and nitrate nitrogen (NO–3-N)(P＜0.01). In the contrast, the level of Chl.a was positively correlated to the levels of total nitrogen (TN), TN/TP and NO–3/SRP (P＜0.01). These suggested that nitrogen might moderately promote the growth of algae. Furthermore, sorption and deposition of phosphorus by suspended solids may decrease its bioavailability, and this was supported by the fact that the concentrations of TP and Particulate Phosphorus were significantly higher at the bottom of the Wushan section. Various algal species in different sections and seasons produced extracellular phosphatase, indicating that phosphorus was the key limiting factor of the growth of algae. Therefore, the current status of phosphorus and nitrogen and their effects on the hydrological condition should be taken into consideration in the eutrophication control and the management of the TGR.

Nitrogen； Phosphorus； Eutrophication； Chl.a； The Three Gorges Reservoir

Q142

A

1000-3207(2015)05-0910-10

10.7541/2015.120

2015-02-02；

2015-05-12

中国长江三峡集团公司科研项目(No. CT-12-08-01)资助

王司阳(1990—), 男, 湖北武汉人, 博士研究生； 研究方向为藻类环境酶学。E-mail: mvbctv@foxmail.com

周易勇, E-mail: zhouyy@ihb.ac.cn