浮游植物对大伙房水库水质影响分析

张玉

（抚顺市环境科学研究院，辽宁抚顺 113006）

1 引言

大伙房水库作为辽宁省关键水源地，水质好坏将直接影响全省人民身体健康和可持续发展。近年来，随着水源地上游小城镇以及水源地周边工农业、种植业、畜禽养殖业和旅游业等产业的发展，输入水源地的污染负荷逐年增大，造成大伙房水源地部分水质指标超过国家地表水Ⅱ类水体标准。浮游植物是水域水质的指示生物，一片水域水质如何，与浮游植物的丰富程度和群落组成有着密不可分的关系。

2 大伙房水库浮游植物种类组成

分别于2012 年7 月、9 月及2013 年5 月对大伙房水库进行3 次采样，共检出浮游植物8 门82 个种属，包括硅藻门21 种，占藻类总数的25.60%；蓝藻门10 种，占12.20%；绿藻门33 种，占40.20%；裸藻门7 种，占8.50%；隐藻门、金藻门各4 种，分别占4.80%；黄藻门2 种，占2.40%；甲藻门1 种，占1.20%。详见图1。从2012—2013 年的调查来看，大伙房水库浮游植物主要以绿藻类、硅藻类和蓝藻类为主［1-3］。

图1 大伙房水库浮游植物种类组成

3 大伙房水库浮游植物种类分布特点

2012 年7 月的水样中，共检出浮游植物8 门50个种属。绿藻门种类数最多，占42.96%，其次为蓝藻门和硅藻门，分别占18.00%和16.00%。

2012 年9 月的水样中，共检出浮游植物8 门58个种属，主要以绿藻门、硅藻门和蓝藻门为主，其浮游植物种类数分别占44.80%，20.70%和12.10%，与7 月份相比，绿藻门和硅藻门所占比例有所上升，而蓝藻门所占比例明显下降。

2013 年5 月，共检出浮游植物7 门41 个种属，其中硅藻门占36.60%，绿藻门占31.70%，蓝藻门占12.20%。从分布上看，硅藻门中的尖针杆藻、小环藻和美丽星杆藻，蓝藻门的胶鞘藻和隐藻门中的蓝隐藻，分布范围均很广，在各采样点均存在，是大伙房水库浮游植物中的优势种类（优势度为Y，Y≥0.02）。

3 次采样均发现的浮游植物种属主要有硅藻门、蓝藻门、绿藻门、隐藻门和黄藻门，共11 种。绿藻门种类在3 次采样均有的种类中占有较大比重，其次是硅藻门和蓝藻门。这些藻类的存在随季节变化影响不大，是普生性种类，但是藻类数量变化较大，且分布范围广，几乎在每个采样点都能发现。

4 大伙房水库浮游植物优势种

通过计算浮游植物优势度确定优势种，即将Y≥0.02 的种类作为群落的优势种，大伙房水库浮游植物优势种主要是尖针杆藻、小环藻、美丽星杆藻和蓝隐藻，见表1。从表1 中可知，尖针杆藻、小环藻和美丽星杆藻的优势度分别是2012 年7 月、9 月和2013 年5 月的最大值，为当月的第一优势种，第一优势种随季节变化发生了明显的变化。随着水质环境的改变，适宜某种藻类生长繁殖时，该藻类就会大量繁殖最终成为优势种，如蓝隐藻，在2012 年7 月Y=0.006，而在2012 年9 月和2013 年5 月Y>0.02，因此其成为优势种。

表1 大伙房水库浮游植物优势度

5 大伙房水库浮游植物密度与生物量

大伙房水库浮游植物总密度自春季（5 月）增长到夏季（7 月）最高，秋季降为最低，主要种群密度随季节变化，见表2。硅藻门密度各季节均占总密度的50%以上，处于绝对优势地位。甲藻门占总密度的比例在夏季最低，为0.07%，这与群落中硅藻门及绿藻门密度的变动有直接关系。隐藻门占总密度的比例在秋季最高，为20.1%，这是由于硅藻门密度在秋季降低，隐藻门在群落中的权重增大。绿藻门和黄藻门占总密度的比例变化不大。蓝藻门和裸藻门占总密度的比例自春季增长到夏季，秋季又降低，这与鱼类的摄食有关，鱼类通常在春夏之间繁殖生长，藻类的繁殖在春夏之间大于鱼的摄食量，而随着鱼类生长摄食量增加，在秋季藻类密度就会下降［4-5］。空间上，大伙房水库浮游植物平均密度没有明显的变化。

表2 大伙房水库浮游植物密度

生物量的多少直接关系到水库鱼类的放养密度，为水库资源的合理利用提供重要依据。从表3 中可以看出，大伙房水库浮游植物生物量在2012 年7月最高，在2012 年9 月最低。其中，各藻类生物量在各个月份也有较大的差距，硅藻类在各月份所占比重明显高于其他藻类。金藻门、黄藻门和甲藻门虽然生物量很低，却是某些鱼类的喜好饵料，在浮游生物组成中是不可缺少的一部分。

表3 大伙房水库浮游植物生物量 mg/L

6 大伙房水库浮游植物的空间分布

6.1 大伙房水库浮游植物的水平分布

大伙房水库浮游植物密度和生物量的水平分布见表4。由表4 可见，2012 年7 月大伙房水库浮游植物密度下游＞上游＞中游，生物量下游＞中游＞上游；2012 年9 月浮游植物密度和生物量发生了变化，其浮游植物密度上游＞下游＞中游，生物量上游＞中游＞下游；2013 年5 月浮游植物密度上游＞中游＞下游，生物量上游＞下游＞中游。

表4 大伙房水库浮游植物密度和生物量的水平分布

6.2 大伙房水库浮游植物的垂直分布

大伙房水库浮游植物密度垂直分布变化见表5。由表5 可见，在B1 采样点，浮游植物密度中层＞底层＞表层；在C3 采样点，浮游植物密度中层＞表层＞底层。硅藻门种类密度在B1，C3 采样点的表、中、底层中所占的比例最大。

表5 大伙房水库浮游植物密度垂直分布 105 个/L

大伙房水库浮游植物生物量垂直分布变化见表6。由表6 可见，在B1 采样点，浮游植物生物量中层＞底层＞表层，其中表层、中层、底层浮游植物生物量所占比例最高的分别是硅藻门、隐藻门、硅藻门；而在C3 采样点，浮游植物生物量表层＞中层＞底层，其中裸藻门生物量在各层所占比例均最高，硅藻门次之。

表6 大伙房水库浮游植物生物量垂直分布 mg/L

7 大伙房水库浮游植物生物多样性指数

大伙房水库各期站点的Shannon－Wiener 多样性指数（H）见表7。由表7 可见，大伙房水库Shannon－Wiener 多样性指数范围在2.289～4.072 之间。Shannon－Wiener 多样性指数空间分布无明显规律，而季节变化上，2012 年7 月多样性指数最高，平均值为3.258，最低值是在2013 年5 月，平均值为2.763。根据Shannon－Wiener 多样性指数评价标准，大伙房水库水质在2012 年7 月为清洁，而2012 年9 月及2013 年5 月水质为轻污染。

表7 大伙房水库浮游植物Shannon－Wiener 多样性指数

8 结论

（1）浮游植物群落结构的变化。从表1 至表7 可以看出，大伙房水库浮游植物群落结构随季节变化发生了明显的变化，2013 年5 月及2012 年7 月、9月的第一优势种分别是美丽星杆藻、尖针杆藻和小环藻。浮游植物在各个采样点的分布随季节变化也很明显，例如某些藻类（异极藻、等片藻等）只在2012 年9 月才发现，而在2013 年5 月和2012 年7月没有检测到。群落结构的变化还体现在浮游植物在各点的分布差异，如绿藻门某些种类（螺旋纤维藻、集星藻、角星鼓藻等）在A1，A2，B1，B2 点上没有检测到。水库水体中浮游植物群落的种类组成和数量主要受物理、化学和生物等环境因子的影响，其变化具有一定的规律。大伙房水库浮游植物群落结构的变化还与鱼类的摄食作用有关。

（2）浮游植物对水库水质的影响。多样性指数可以作为评价水体污染程度的一个指标，一般认为多样性指数越高，物种越丰富，水体越清洁，而多样性指数降低，物种减少，水体可能受到一定程度的污染。大伙房水库总体浮游植物生物量不高，但是藻类利用太阳能合成有机物的速度很快，一旦条件适宜，藻类生物量的增长能力极大，对水质的影响和破坏巨大。所以，从控制浮游植物生物量增长的角度，水库投放白鲢等滤食性鱼类是非常必要的。从本次调查来看，2013 年5 月及2012 年7 月、9 月的优势种分别是美丽星杆藻、尖针杆藻和小环藻，它们的数量很多，其中美丽星杆藻是水体富营养化指示种，大伙房水库水质基本达到地表水III 类标准，水质综合污染指数在3.81～5.47 之间，结合多样性指数分析说明大伙房水库水质受到一定程度的污染。