余杭塘河浮游植物群落结构及季节变化特征

龙伦明 顾雪锋 吴 鹏 汪玉平

(北控(杭州)生态环境投资有限公司，浙江 杭州 311121)

1 调查和分析方法

1.1 采样点设置

于2019年每个季度(2月、5月、8月、11月)在余杭塘河狮山路-绕城高速段进行一次采样，共设置1#、2#和3#共3个采样点，它们的经纬度依次分别为：北纬30°16′33.11″、东经119°56′57.83″，北纬30°17′25.40″、东经120°0′15.62″和北纬30°18′8.28″、东经120°2′13.17″。

1.2 浮游植物采集与处理

浮游植物定性[1]样品：以25#筛绢制成的浮游生物网(孔径64μm)在表层水面以下0.5m左右呈“∞”字形捞取3～5min，并将滤取的样本放入标本瓶中，加4%的福尔马林溶液固定。

浮游植物定量样品：用1L的有机玻璃采水器，取表层和底层的水样混合，再从混合样中取1L用于浮游植物的定量。1L样加鲁哥试液固定后带回实验室沉降，自然沉降48h后，用虹吸管除去上清液收集沉积物再浓缩成30ml并保存。

参照《淡水微型生物图谱》[2]，在OLYMPUS BX53显微镜和解剖镜下进行浮游植物鉴定和计数。

1.3 参数计算和数据分析

浮游植物密度ρ=Cs·(FsFn)-1·(V·v-1)·Pn，式中：Cs计数框面积，Fs一个视野的面积，Fn为计数过的视野数，V为1L水样经沉淀浓缩后的体积，v为计数框容积，Pn为在Fn个视野中所计数的个体数。浮游植物生物量M=m·ρ，式中，m为细胞平均湿重[3]。

优势度[4]Y=(ni·N-1)·fi，式中ni为第i种浮游植物的数量，fi为第i种在各样点出现的频率，N为所有种类总数量，以Y≥0.02作为优势种。

Jaccard相似系数P=c·(a+b-c)-1·100%。式中：a和b为两个不同季节浮游植物种类数，c为2个不同季节的共有种类数。

2 结果分析

2.1 种类组成及季节变化

2019年春季至冬季调查期间，共检出浮游植物78种，隶属7门61属，主要由蓝藻(14属15种，占19.2%)、绿藻(30属44种，占56.4%)、硅藻(12属14种，占17.9%)组成，其它门类仅在个别季节和少数采样点出现，其中隐藻2种，其它种类各鉴定出1种。浮游植物种类分布表现出较明显的季节差异：秋季最多，为56种，春季最少，为39种，夏季和冬季分别为44种和43种。除秋季种类较丰富之外，其它季节种类差异性较小。

余杭塘河浮游植物种类在相邻季节之间的Jaccard相似系数冬春、春夏、夏秋分别为51.8%、56.6%、51.5%，这表明余杭塘河浮游植物种类不同季节的种类组成不同，种类更替速度基本相近，一半以上的种类被更替。根据优势度计算结果，余杭塘河浮游植物优势种共有12种，主要为蓝藻门和绿藻门的种类，不同季节有一定差异性：春季只有1种绿藻，为网状空星藻，优势度达到0.6447，其它藻类的优势度完全无法体现；夏季，浮游植物的优势种为蓝藻门和绿藻门种类，其中微囊藻和卵囊藻的优势度均为0.4061，占有绝对优势；秋季，蓝藻门的微囊藻、色球藻和硅藻门的小环藻为优势种，其中，常见的水华品种微囊藻的优势度为0.6660，占有绝对优势；冬季有6种，各优势种优势度相近，在0.0282～0.0930之间，除蓝藻门的鱼腥藻之外，其余全为绿藻门种类，包括小球藻、卵囊藻、新月藻等。

2.2 细胞密度及季节变化

余杭塘河浮游植物细胞密度在不同季节的分布差异性较大，春季为126.71×104cell/L，夏季密度最小，仅为68.71×104cell/L，与春季相差约2倍，秋季密度显著增加，为157.45×104cell/L，冬季平均密度最高，为169.24×104cell/L，接近秋季的平均密度，年际变化呈现双峰型。细胞个体小的蓝藻细胞密度占总细胞密度的比例明显增加，从12.88%增加到84.41%，绿藻细胞密度占总细胞密度的比例明显下降，从83.21%下降至10.26%，硅藻细胞密度占有比例略有上升，从1.61%增加至4.48%，其它各门藻类细胞密度所占比例极小。由此可知，浮游植物更替明显，群落结构中蓝藻和绿藻竞争激烈。

2.3 生物量及季节变化

2019年春季至冬季，余杭塘河浮游植物群落结构生物量的季节变化趋势为先降后升，年均生物量为0.946mg/L，各季节生物量在0.056～2.955mg/L之间。绿藻生物量在各季节总生物量中均较大，且其生物量从0.072mg/L升高至2.826mg/L，绿藻生物量的猛增导致总生物量的急剧升高；蓝藻在夏、秋季生物量占有量较大，分别为0.028 mg/L和0.060 mg/L，其它藻类对总生物量的贡献四季均较微小。从每个门类占各季节总生物量的比例来看：春季仍然以绿藻占绝对优势，为77.57%；夏季以蓝藻占优势，约占总生物量的50.00%，且绿藻仍占有一定的优势，约占总生物量的26.78%；秋季蓝藻和绿藻优势地位相当，分别占总生物量的31.91%和38.30%；冬季生物量绿藻占有绝对优势，达总生物量的95.63%。

3 讨论

3.1 群落结构的时空分布特点

随着温度的升高，余杭塘河浮游植物种类组成中蓝藻、绿藻的种数逐渐增加，在种间竞争种逐渐凸显其优势，其它种类，如硅藻在种间竞争中优势逐渐被削弱。优势种变化频繁，冬季以新月藻、卵囊藻、月牙藻等绿藻类为优势种，随着季节的改变，其优势地位被微囊藻、色球藻、平裂藻等蓝藻类替代。

3.2 影响因素

余杭塘河处于温带季风气候区，夏季降水量大，水体循环频繁，浮游动物和底栖动物丰富，浮游植物被大量捕食。

2018年9月初，余杭塘河实施水生态系统构建工程，种植水生植物，投放滤食性鱼类和底栖动物，人为构建生物链。冬春季浮游植物总生物量明显高于夏秋季，且夏秋季保持在较低水平，这说明夏秋季水生植物的竞争优势及水生动物的捕食成为影响余杭塘河浮游植物群落结构季节变化的重要因素之一。

4 结语

余杭塘河浮游植物共7门61属78种，其中蓝藻14属15种，占19.2%；绿藻30属44种，占56.4%；硅藻12属14种，占17.9%；其它种类较少，所占比例较小。浮游植物种类数以秋季最多，达56种。浮游植物种类组成主要是蓝藻和绿藻，冬、春季几乎全为绿藻，秋季大多为蓝藻。浮游植物密度在冬季最高，秋季次之，夏季最低，属双峰型变化。各季节均出现的种类有12种，主要为蓝藻、绿藻和硅藻。Jaccard 种类相似性指数范围在0.515～0.566，季节间种类差异较大，浮游植物更替明显。优势种共有12种，无全年广布优势种，优势度最高是秋季的微囊藻，达0.666。浮游植物总生物量冬季最高，绿藻生物量所占比例在各季节均较大，冬、春季分别达95.6%和77.6%，蓝藻在夏秋季所占比例大，分别为50.0%和31.9%。

水生态系统构建对塘河的浮游植物群落结构有重要影响，水生动植物、水体营养盐、温度等是影响藻类群落结构季节变化的主要因素。