乌梁素海全季不同形态氮磷及浮游植物分布特征

孙鑫, 李兴, 李建茹



乌梁素海全季不同形态氮磷及浮游植物分布特征

孙鑫1, 李兴2,3*, 李建茹4

1. 内蒙古师范大学地理科学学院, 内蒙古, 呼和浩特 010022 2. 内蒙古大学生态与环境学院, 内蒙古, 呼和浩特 010021 3. 内蒙古师范大学节水农业工程研究中心, 内蒙古, 呼和浩特 010022 4. 内蒙古机电职业技术学院, 内蒙古, 呼和浩特 010017

为监测乌梁素海全季不同形态氮磷及浮游植物分布特征, 研究了乌梁素海2016年4—11月和2017年1月的不同形态氮磷和藻类的浓度变化。实验结果表明: 总氮浓度秋季最高, 总磷浓度冬季最高, 应加强对河套灌区农事行为的管理以减少氮磷等营养盐排入; 对乌梁素海12个监测点浮游植物镜检知共监测到浮游植物6门69属, 全年以硅藻、绿藻种群占优势; 乌梁素海各采样点浮游植物丰度在6.88×107—96.66×107cell·L-1间变化, 浮游植物各种群丰度表现为春冬季低, 夏秋季高; 空间采样点丰度值由大到小顺序为南部明水区和出水口、N13（芦苇区）、进水口附近点位和Q10（旅游区）。掌握全季不同形态氮磷及浮游植物分布特征对各季度有针对性地治理湖泊水体意义重大, 为乌梁素海以及寒区富营养化湖泊的进一步修复提供理论支持与参考。

乌梁素海; 不同形态氮磷; 浮游植物; 群落结构

当前, 随着人口数量的增加和工农业的迅速发展, 产生大量废水排入湖泊, 以致湖泊富营养化问题迫在眉睫。了解湖泊水体信息、评价湖泊水体污染状态、改善和治理湖泊水体污染的前提是探明湖泊水质状况, 减小浮游植物大量繁殖的可能性, 抑制水华的暴发, 浮游植物群落结构会因不同的湖泊水体环境地处不同的地域位置而不同[1-2]; 而探明浮游植物类群生态系统服务功能、反映该生态系统状态改变、了解该生态系统稳定性的基础必须了解该水域浮游藻类群落特征及其演变规律[3-4]。国内外学者[5-9]已对各种水域环境的水质时空分布特征及其浮游植物群落特征进行了一定的研究。但前人以往[10-12]对水域营养物质与浮游植物群落结构特征、演变规律的研究大多针对特定时期、特定月份, 为期整年的致力于探明水域环境系列变化、对不同形态氮磷浓度与浮游植物群落特征的连续季度变化研究尚不多见, 而掌握全季不同形态氮磷及浮游植物分布特征对各季度有针对性地治理湖泊水体意义重大, 更有利于全面了解乌梁素海浮游植物群落特征演变规律及该生态系统状态的改变, 为乌梁素海以致寒区富营养化湖泊的进一步修复提供理论支持与参考。因此, 本文对2016年4—11月和2017年1月乌梁素海湿地全季不同形态氮磷及浮游植物分布特征展开分析。

乌梁素海地理坐标为 40°36′—41°03′ N, 108°43′— 108°57′ E, 位于内蒙古自治区巴彦淖尔市乌拉特前旗, 为我国内蒙古自治区西部最大的淡水湖泊。2002 年, 国际湿地公约组织把乌梁素海正式列入《国际重要湿地名录》[13], 近年来, 乌梁素海湿地富营养化状况十分严峻[14], 乌梁素海为典型的草—藻型湖泊, 严重的富营养化会使水生植物十分繁盛, 湖泊渐渐演变为芦苇沼泽, 若进一步恶化, 则演变为碱蓬盐化草垫, 更甚者变成白刺荒漠, 从而加快该湿地的消失速度[15]。乌梁素海湿地富营养化现状严重破坏了其作为黄河中上游保水、蓄水和调水场所的重要地位[16], 也严重影响了其对河套平原地区以至于黄河流域生态系统的调节作用。

1 材料与方法

1.1 采样点布置

根据乌梁素海的实际情况, 共布设了12个监测点(图1), 其中小海子区域人为干预少、水深很浅, 且芦苇密集采样船无法到达, 故不设监测点。采样点包括进水口J11、I12、出水区域河口、北部明水区域(L15)、芦苇区域(N13)、旅游区域(Q10)、Q8、西大滩(L11)、大卜洞(O10)、Q8、海壕、二点。

1.2 样品采集与处理

本研究采样时间为2016年4月至11月和2017年1月进行(每年12、3月为冻融交替期, 船只车辆都无法进行安全采样, 2月与1月都为冰封期, 浮游藻类冻结在冰层中, 故只需在1月份进行采样即可)。参照《湖泊生态调查观测与分析》[17], 因乌梁素海水深大多不大于3 m, 故在表层以下0.5 m处样品即可。实验中, 总氮、氨氮、亚硝态氮、总磷、溶解性总磷的测定方法参照《水和废水监测分析方法》(第四版)[18]。利用 Excel 2013软件进行统计分析和绘图。浮游植物定性样品使用25号浮游生物网划 “∞” 形捞取, 用4%的甲醛溶液固定后带回实验室用于镜检分类。藻类定量样品用采水器采集 1 L 水样后, 加鲁哥试剂用来固定, 将采集的浮游植物样品带回实验室后经静止、沉降、浓缩至30 mL , 摇匀取0.1 mL 浓缩样品置于0.1 mL计数框内, 在400倍显微镜下镜检, 鉴定浮游植物种类及计算细胞密度, 参照《中国淡水藻类—系统、分类及生态》[19]及《淡水微型生物图谱》[20]等进行浮游藻类种类的鉴定。

图1 乌梁素海浮游植物采样点分布示意图

Figure 1 Schematic diagram of monitoring site of phytoplankton in Wuliangsuhai

1000 mL 水体中浮游植物数量 N 可用下列公式计算:

N = ( Cs / ( Fs × Fn ) ) × ( V / U ) × Pn

式中: Cs为计数框面积(mm2); Fs为每个视野的面积(mm2); Fn为计数过的视野数; V为1000 mL水样经沉淀浓缩后的体积(mL); U为计数框的体积(mL); Pn为每片计算出的浮游植物个数。

2 结果

2.1 不同形态氮磷随时间的变化特征

从图2可以看出, 总磷与溶解性总磷浓度的变化趋势大致相同, 春季(2016年4、5月)浓度较高的原因有几方面: 春季气温慢慢回升, 水生植物残体会渐渐解冻腐败, 对水体造成污染, 春季风力较大使得水体上下层交换频率加大, 湖底沉积物中大量磷元素被释放, 且水生植物、动物、微生物在春季刚刚苏醒并不活跃对营养元素的需求不是很大。夏季(2016年6、7、8月)总磷、各溶解性总磷浓度有所下降, 主要因为夏季雨水充沛稀释了营养盐且水生生物对氮磷等营养元素的需求利用量加大。秋季(2016年9、10月)总磷与溶解性总磷浓度降到最低, 分别为0.038、0.010 mg·L-1, 虽秋季相对于夏季水生生物不是很活跃, 其对氮磷等营养物质的需求相比于夏季会有所降低, 但秋季湖泊水位迅速升高, 因为该段时期河套灌区进行大面积浇灌, 稀释了水中营养盐的浓度。冬季进入冰冻期(2016年11、2017年1月)后总磷和溶解性总磷浓度相比于秋季明显增加, 主要因为冬季入湖水流的主要补给来源为地下水、工业废水和生活污水, 不存在农田排水补给, 入湖流量较少。

图2 不同采样时间总磷、溶解性总磷变化特征

Figure 2 Characteristics of total phosphorus and dissolved total phosphorus in different sampling times

图3 不同采样时间总氮、氨氮、硝态氮、亚硝态氮变化特征

Figure 3 Characteristics of different morphological changes in nitrogen

从图3可以看出, 氨氮浓度占总氮浓度的比例较大, 硝态氮浓度次之, 亚硝态氮浓度占比很小, 依据地表水环境质量标准(GB3838—2002), 各监测点中有四个点的总氮平均质量浓度已达到Ⅴ类标准, 而其余各点已接近Ⅴ类标准值, 乌梁素海氮污染较严重, 氮污染主要为氨氮(无机氮)污染和有机氮污染, 故在治理氮污染中, 氨氮数量的控制起到重要的作用。2016年10月和2017年1月氨氮浓度相比于其他月份较高, 说明这两月份水体中氨化作用、反硝化作用较强, 水体呈还原态; 硝态氮浓度相对较高的月份是因为该时期温度与光照较适宜水生生物的生长, 水生生物光合作用产生大量氧气, 使溶解氧浓度升高, 硝化作用使硝态氮浓度较大; 各月亚硝态氮浓度变化不大。磷主要是由于乌梁素海流域上游农业废弃物、工业废水、城市污水(洗涤剂里含有大量的磷酸盐)等水体的排入, 而氮主要是由携带大量含氮营养盐的河套灌区农田排水带来, 故秋季正值农田灌溉时期, 氮含量迅速增多, 且秋季乌梁素海收纳附近进入产量高峰期工业加工厂含氮量高的污水, 故乌梁素氮元素在秋季浓度达到最大值, 而夏季此地区是一年中雨水最丰沛的时期, 乌梁素海湖面上涨, 造成对营养物质浓度的稀释, 且水生生物夏季最为活跃, 需要大量的营养物质, 故湖水中营养元素浓度下降, 而冬春季浓度较低是因为不存在大量农田退水的补给。

2.2 乌梁素海各月浮游植物调查结果

2.2.1 浮游植物种类比例及时间变化

采样鉴定共检出浮游植物6门, 69属, 210种。其中隶属硅藻门87种, 占比41.43%; 绿藻门63种, 占比30%; 蓝藻门39种, 占比18.57%; 裸藻门18种, 占比8.57%; 甲藻门2种, 占比0.95% ; 隐藻门1种, 占比0.48%。乌梁素海藻种组成中硅藻门最占优势, 其次为绿藻门和蓝藻门, 其他门类占比较小(10%)(图4)。

浮游植物6门各月份种数变化过程如图5所示。从图5知, 8月份藻类种数最多, 而后种数量开始下降, 1月份虽为冰封期, 但硅藻门种数较多, 占1月总藻数的绝大多数(69%), 使得冰封期1月总藻数最多, 而多数浮游植物不适应冰封期低温条件, 故硅藻较其它门类浮游植物更适应低温条件; 温度的升降、日照时数的长短影响着蓝绿藻种数量的变化, 呈现出逐渐增多再从多变少的趋势; 裸藻门种数量在 2—9 间变化, 隐藻门和甲藻门属数量仅为 1—2, 此三种门类的浮游藻类种数量变化较少。可见, 乌梁素海浮游植物的优势门类为蓝绿硅藻门。

图4 乌梁素海浮游植物物种组成比例

Figure 4 Proportion of phytoplankton species composition in Wuliangsuhai

图5 乌梁素海浮游植物各门种数量随时间变化过程

Figure 5 The variation of the number of phytoplankton species in Wuliangsuhai over time

2.2.2 浮游植物丰度的时空变化

从图6可看出乌梁素海浮游植物各门类平均细胞密度随采样时间的变化, 各采样点浮游植物丰度在6.88×107—96.66×107cell ·L-1间变化, 变化幅度很大, 平均丰度为3.08×108cell ·L-1。浮游植物丰度从4月份开始逐渐增多, 6月份出现高峰, 6月份乌梁素海细胞丰度范围为(4.22—298.49)×106cell·L-1, 平均为6.22×107cell·L-1; 浮游植物以下列优势属为主: 蓝藻门的平裂藻()和腔球藻(), 优势度分别为0.09、0.15, 硅藻门的小环藻()和针杆藻(), 优势度分别为0.07、0.09, 绿藻门的栅藻()和空星藻(), 优势度为: 0.10、0.05, 隐藻门的隐藻属()优势度为0.06, 之后呈下降趋势。8月份再次出现高峰, 细胞丰度范围为(1.57—249.96)×106cell ·L-1, 平均为6.05×107cell ·L-1; 浮游植物优势藻以: 硅藻门的小环藻()和辐节藻(), 优势度分别为0.08、0.06, 蓝藻门的腔球藻()和平裂藻()以及隐球藻(), 优势度分别为0.08、0.07、0.07, 绿藻门的空星藻()为主, 以后不断下降。11月份细胞丰度最低, 细胞丰度范围为(2.64—40.54)× 105cell·L-1, 平均为0.15×107cell·L-1。1月份湖面冻结, 细胞丰度较11月份藻类丰度有所上升, 并且冰封期硅藻门占绝大多数, 因此, 硅藻在低温条件下新陈代谢强度明显高于其他浮游植物。绿藻门(空星藻和栅藻)第 1 峰期出现在7月份, 蓝藻门(平裂藻和腔球藻)第 1 峰期出现在6月份, 硅藻门(小环藻和舟形藻)第 1 峰期出现在7月份, 而第 2 峰期均出现在1月份。

图6 乌梁素海浮游植物各门丰度随时间变化过程

Figure 6 Process of abundance of phytoplankton in Wuliang­suhai over time

从乌梁素海浮游藻类各监测点丰度空间变化过程(图7)可以看出, 在 2016年4—11月和 2017年 1月采样时段内, 水动力较强的进水口J11及其附近点位、船只大量驶进旅游区Q10 浮游植物整体丰度偏低, 这几处监测点的藻类不易聚集在一起, 没有适宜的生存环境。而存在营养盐竞争的芦苇区N13 浮游植物丰度也处于低水平。出水口附近的采样点与南部明水区的采样点(二点、海壕、河口)从7月份开始浮游植物丰度剧增, 整体丰度也较高, 因为这片区域的水域广阔、水动力不足、流速和缓以及营养盐浓度较高, 这些条件均促使浮游植物大量聚集繁衍。2016年4月和2016年11月浮游植物整体丰度值处于较低水平, 其中4月太阳高度角较小, 气温较低, 此种环境并不适宜藻类大量生长, 而冬季冰层下水温 0 ℃左右, 藻类处于休眠状态, 不可能大量繁殖。

图7 乌梁素海浮游植物丰度空间变化过程

Figure 7 Spatial variation process of phytoplankton abundance in Wuliangsuhai

3 讨论

3.1 乌梁素海全季不同形态氮磷分布特征

治理湖泊富营养化的前提是控制浮游植物的供给—营养盐浓度[21], 有研究表明, 营养盐中的氮磷浓度在影响浮游植物的生长的各因子中作用最大, 故本文选择不同形态氮磷的分布特征进行研究[22]。据Stumn 所提出的藻类细胞经验分子为C106H2630110N16P, 根据此分子式知氮磷原子比为16 N: l P, 若以重量计则约相当于7.2 N: l P, 那么则理论上可选用该值作为标准衡量藻类增长的限制性因子为氮或为磷, 但只有可溶性的氮磷营养盐才能被浮游植物吸收利用, 在实际应用中此衡量标准可信度并不高, 故实际中一般认为当氮磷重量比大于10时, 磷为藻类增长的限制性因素[23], 本研究中各月氮磷比均大于10, 表明磷为乌梁素海该段时间内藻类增长的限制性因素。结果中氮元素污染严重, 这与孙惠民[24], 李红悦[25], 张雯颖[26]等人的研究结果一致, 氨氮是化肥进入土壤后的主要存在形式, 而硝态氮溶解度较大, 且土壤胶体大多带负电荷, 故硝态氮在土壤中移动性最大。农区灌溉活动化肥利用率较低, 每年夏浇基本不产生污染, 因为夏季植物生长季吸收量大及夏浇灌溉量小, 而每年秋季为控制土壤盐碱化程度, 农民使用漫灌方式淋洗过多盐分, 这样虽将盐分淋洗了, 也将土壤中的可溶性养分(氮、磷、有机质等)一起淋洗进入河套灌区排干沟中, 引起乌梁素海水体污染, 进而引起浮游植物大量繁殖, 故加强对河套灌区农事行为的管理对控制乌梁素海浮游植物大量繁殖意义重大。除河套灌区农田排水中挟带大量营养盐对氮磷浓度有影响外, 湖底沉积物的累积释放与水体中其它营养盐浓度变化也会对不同形态氮磷浓度改变有一定的影响, 其响应机制与变化规律非常复杂, 今后应进行更深入的研究。

3.2 乌梁素海全季浮游植物群落特征

本文共鉴定出浮游植物6个门类, 分别是硅藻门、绿藻门、蓝藻门、裸藻门、隐藻门和甲藻门, 从种类上来说, 硅藻门最占优势, 其次是绿藻门、蓝藻门, 裸藻门、隐藻门和甲藻门的种类很少。从丰度上来看, 蓝藻门最占优势, 之后是硅藻门、绿藻门, 其余三门的丰度也极小。乌梁素海浮游藻类数量随着季节变化在6月份和8月份丰度最大, 6 月份和 8 月份数量基本接近, 分别为 6.22×107、6.05×107cell·L-1, 7—8 月, 喜高温且对高温耐受性强的蓝绿藻大量繁殖[27]。7 月份相比高峰期的六月份数量有所下降, 由于该时期乌梁素海水生植物繁茂, 会与浮游藻类竞争氮磷等营养盐, 且7月降雨频次加大、持续时间延长, 水体中浮游植物所需的氮磷等营养盐被稀释, 使该时期浮游植物丰度整体降低。如前文所述, 乌梁素海每年会收纳大量河套灌区农田退水, 大面积的农田排水流入湖中, 浮游藻类得到大量氮磷等营养盐的供给, 数量剧增, 从4.56×107cell·L-1增加到6.05×107cell·L-1, 8月份藻类丰度形成了第二个高峰, 之后太阳高度较渐渐降低, 温度慢慢下降, 藻类数量也开始慢慢下降, 进入冬季后, 水体渐渐结冰, 水体流动变得缓慢, 虽氮营养盐浓度相对较高, 但冬季温度已不适于绝不多数藻类不量繁殖生存, 平均细胞密度为0.15× 107cell·L-1。全年藻类丰度蓝藻最大, 其次绿藻, 再次硅藻, 乌梁素海浮游植物中, 蓝藻、硅藻和绿藻在种类和丰度上都占优势, 硅藻丰度没有蓝藻和绿藻的大, 但是种类最多, 硅藻藻种在冬季分布最多, 其它月份并不占优势, 因而其丰度值较小。研究乌梁素海浮游藻类群落结构分布特点发现, 湖泊入湖口附近水动力充足(平均为0.39 m·s-1)、水生植物繁茂, 这些环境条件不适宜藻类聚集成群繁殖壮大, 故本来氮磷等营养盐较为充足的该处浮游藻类却却相对较少[28-29]。影响浮游植物群落分布演变的因子很多, 本文的研究只是围绕影响浮游植物群落分布的少部分重要的理化因子而展开, 并重点分析对浮游植物生长影响最大的不同形态氮磷营养盐, 但除了水温、不同形态氮磷营养盐、水体动力条件、水生植物及降雨量等因子外, 底泥释放营养盐、浮游生物作用等因子也会对浮游藻类的生长产生相应的作用, 故到底各个因子孰轻孰重, 以及各因子之间的相互作用都是非常复杂的问题, 今后应将各因子相结合进行更进一步的分析研究, 以彻底摸清浮游藻类群落结构特征与演变规律, 为修复湖泊水华问题提供科学依据。

4 结论

(1)乌梁素海总氮浓度在秋季达到最高, 总氮平均浓度已达到地表水环境Ⅴ类标准值; 总磷浓度在冬季达到最高。加强对河套灌区农事行为的管理以减少氮磷等营养盐排入对控制乌梁素海浮游植物大量繁殖意义重大。

(2)乌梁素海浮游植物各门种数量全年以硅藻、绿藻种群占优势, 其次为蓝藻种群, 其他门类占比较少。全湖绿藻门、蓝藻门种数量8月份达到峰值, 硅藻门种数量在1月份到达峰值, 其他浮游植物种群数量变化较小。

(3)乌梁素海各采样点浮游植物丰度在6.88×107—96.66×107cell ·L-1间变化, 乌梁素海浮游藻类各种群丰度整体呈现出春季和冬季低, 夏秋季高的演变特征, 浮游植物丰度绿藻门和硅藻门第 1 峰出现在7月份, 蓝藻门第 1 峰出现在6月份。空间上浮游植物进水口 J11 及其几个附近监测点和旅游区 Q10 浮游植物整体丰度偏低, 芦苇区 N13 和南部明水区浮游植物丰度较低, 南部明水区和出水口的采样点浮游植物丰度偏高。

[1] YIN Dacong, ZHENG Lingling, SONG Lirong. Spatio- temporal distribution of phytoplankton in the Danjiangkou Reservoir, a water source area for the South-to-North Water Diversion Project(Middle Route), China[J]. Chinese Journal of Oceanology and Limnology, 2011, 29(3): 531– 540.

[2] 李秋华, 何伟添, 陈椽, 等. 澳门湿地浮游植物群落特征[J]. 植物生态学报, 2009, 33(4): 689–697.

[3] 李秋华, 商立海, 李广辉, 等. 万峰湖浮游植物群落的时空分布[J]. 生态学杂志, 2011, 30(5): 1031–1038.

[4] PACHECO J P, IGLESIAS C, MEERHOFF M, et al. Phytoplankton community structure in five subtropical shallow lakes with different trophic status(Uruguay): A morphology-based approach[J]. Hydrobiologia, 2010, 646: 187–197.

[5] 刘春学, 杨树平, 李发荣. 基于时空地质统计学的滇池水质时空分布模拟[J]. 环境科学导刊, 2009, 28(6): 40–43.

[6] 郭蓉, 吴长年, 张宁红, 等. 京杭运河(苏州段)水质时空分布特征分析[J]. 四川环境, 2010, 29(5): 10–13.

[7] 周丰, 郝泽嘉, 郭怀成. 香港东部近海水质时空分布模式[J]. 环境科学学报, 2007, 27(9): 1517–1524.

[8] LINDIM C, PINHO J L, VIEIRA J M P. Analysis of spatial and temporal patterns in a large reservoir using water quality and hydrodynamic modeling[J]. Ecological Modelling, 2011, 222(14): 2485–2494.

[9] 李兴, 勾芒芒. 内蒙古乌梁素海“黄苔”暴发初探及防治对策[J]. 环境工程, 2010, 28(6): 28–30.

[10] 李建茹, 李畅游, 张生, 等. 乌梁素海春季浮游植物群落结构特征分析[J]. 农业环境科学学报, 2013, 32(6): 1201–1208.

[11] 李建茹, 李畅游, 李兴, 等. 乌梁素海浮游植物群落特征及其与环境因子的典型对应分析[J]. 生态环境学报, 2013, 22(6): 1032–1039.

[12] 杨琼. 乌梁素海夏季和秋季浮游植物群落及其与水质关系研究[D]. 呼和浩特: 内蒙古大学, 2013: 1–37.

[13] 孙鑫鑫, 刘惠荣, 冯福应, 等. 乌梁素海富营养化湖区浮游细菌多样性及系统发育分析[J]. 生物多样性, 2009, 17( 5) : 490–498.

[14] 詹勇, 李畅游, 史小红, 等. 分形理论在乌梁素海湖泊水质评价中的应用[J]. 水资源与水工程学报, 2012, 23(2) : 37–39, 43.

[15] 孙惠民, 何江, 吕昌伟, 等. 乌梁素海氮污染及其空间分布格局[J]. 地理研究, 2006, 25( 6) : 1003–101.

[16] 姜忠峰. 乌梁素海综合需水分析及生态系统健康评价[D]. 呼和浩特: 内蒙古农业大学, 2011: 22–32.

[17] 黄祥飞, 陈伟民, 蔡启铭. 湖泊生态调查观测与分析[M]. 北京: 中国标准出版社, 1999: 27–105.

[18] 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[M]. 北京: 中国环境科学出版社, 2002: 88–284.

[19] 胡鸿钧, 魏印心. 中国淡水藻类—系统、分类及生态[M]. 北京: 科学出版社, 2006: 23–903.

[20] 周凤霞, 陈剑虹. 淡水微型生物图谱[M]. 北京: 化学工业出版社, 2005: 35–178.

[21] CONLEY D J, PAERL H W, HAWARTH R W, et al. Controlling eutrophication: nitrogen and phosphorus[J]. Science, 2009, 3235917: 1014–1015.

[22] SCHINDLER D, FEE E. Experimental lakes area: whole-lake experiments in eutrophication[J]. Journal of the Fisheries Board of Canada, 1974, 315: 937–953.

[23] HOME A J, GOLDMAN CR. LIMNOLOGY (Second Edition)[M]. New York : Mc Graw-Hill, Inc. 1994.

[24] 孙惠民, 何江, 吕昌伟, 等. 乌梁素海氮污染及其空间分布格局[J]. 地理研究, 2006, (06): 1003–1012.

[25] 李红悦, 李兴, 管超, 等. 乌梁素海水质变化特征[J]. 安徽农业科学, 2018, 46(14): 82–85.

[26] 张雯颖. 乌梁素海营养盐在水体中的分布规律及污染预防研究[D]. 呼和浩特: 内蒙古农业大学, 2014, 27.

[27] NALEWAJKO C, MURPHYT P. Effects of temperature and availability of nitrogen and phosphorus on the abundance of Anabaena and Microcystis in Lake Biwa, Japana: an experimental approach[J]. Limnology, 2001, 2(1): 45–48.

[28] 林秋奇, 胡韧, 韩博平, 等. 流溪河水库水动力学对营养盐和浮游植物分布的影响[J]. 生态学报, 2003, 23(11): 2278–2284.

[29] 肖溪, 楼莉萍, 李华, 等. 沉水植物化感作用控藻能力评述[J]. 应用生态学报, 2009, 20(3): 705–712.

Distribution characteristics of different forms of nitrogen, phosphorus and phytoplankton in the whole season of Wuliangsuhai Lake

SUN Xin1, LI Xing2,3*, Li Jian Ru4

1. College of Geography Science, Inner Mongolia Normal University, Hohhot, 010022, China 2.School of Ecology and Environment, Inner Mongolia University, Hohhot, 010021, China 3. Inner Mongolia Engineering Research Center for Water-saving Agriculture, Inner Mongolia Normal University, Hohhot,010022, China 4. Inner Mongolia Technical College of Mechanics and Electrics, Hohhot ,010017, China

In order to monitor the distribution characteristics of different forms of nitrogen, phosphorus and phytoplankton in Wuliangsuhai, the concentration changes of different forms of nitrogen, phosphorus and algae in Wuliangsuhai from April to November 2016 and January 2017 were studied. The experimental results show that the total nitrogen concentration was the highest in autumn and the phosphorus concentration was the highest in winter. The management of farming behavior in Hetao Irrigation District should be strengthened to reduce the release of nutrients such as nitrogen and phosphorus. By microscopic examination of the phytoplankton collected in twelve monitoring sites of Wuliangsuhai Lake, the phytoplankton with 6 phyla and 69 genera are collected. The population ofandwas dominant in the whole year. Variation range of phytoplankton individual density in every monitoring site was between 6.88×107numbers per liter and 96.66×107numbers per liter. Individual density of phytoplankton in the seasonal changes was low in spring and winter and high in summer and autumn. Individual density of phytoplankton in spatial distribution showed southern water area and the water outlet > N13 (reed zone) > the point position near water inlet and Q10 (tourism area). Mastering the distribution characteristics of different forms of nitrogen, phosphorus and phytoplankton in the whole season is of great significance for the targeted treatment of lake water bodies in each quarter, and provides theoretical support and reference for the further restoration of eutrophic lakes in Wuliangsuhai and cold regions.

Wuliangsuhai Lake; different forms of nitrogen and phosphorus; phytoplankton; community structure

10.14108/j.cnki.1008-8873.2019.01.009

X524

A

1008-8873(2019)01-064-07

2018-09-30;

2018-11-12

内蒙古自然科学基金项目(2016MS0553); 国家自然科学基金(51469026); 内蒙古机电职业技术学院科学研究项目(NJDZJZRQN1710); 内蒙古自治区科技计划项目; 内蒙古人才开发基金项目

孙鑫(1993—), 女, 硕士研究生, 从事水污染控制与水环境保护。E-mail:1443800267@qq.com

李兴(1981—), 男, 副研究员, 主要从事水污染控制与水环境保护工作。E-mail: lixinggmm@163.com

孙鑫, 李兴, 李建茹. 乌梁素海全季不同形态氮磷及浮游植物分布特征[J]. 生态科学, 2019, 38(1): 64-70.

SUN Xin, LI Xing, Li Jian Ru. Distribution characteristics of different forms of nitrogen, phosphorus and phytoplankton in the whole season of Wuliangsuhai Lake[J]. Ecological Science, 2019, 38(1): 64-70.