2020年石佛寺水库浮游植物相关研究

孙婧妍

(辽宁省沈阳水文局，辽宁 沈阳 110003)

0 引言

石佛寺水库位于辽宁省沈阳市，是辽河干流上唯一的控制性水库，同时也是重点流域干流上的大型平原水库之一。在水环境中，浮游植物是初级生产者，同时也是食物链的基础，它们分布广泛，对生态系统的能量流动和物质循环均十分重要[1]。浮游植物群落的种类组成、变化规律[2-3]，对其所生存的生态环境的变化具有一定的指示意义。因此，石佛寺水库浮游植物分布特征的研究对水库的环境管理起着至关重要的作用。

1 研究方法

1.1 采样点设置及采样时间

2020年5月～10月，在石佛寺水库坝前位置设置采样点，每月上旬在定点进行采样并送实验室分析。

1.2 样品采集与处理

采样人员应在采样现场观察、记录水体状况，对浮游植物进行定性、定量采样并加入固定剂以固定。

定性样品采集方法为，用25号浮游生物网，在水面下0～0.3 m处做“∞”形拖动几次，从水中拿起浮游生物网后，将网底浓缩样品加入标本瓶，每次取样体积约为30 mL～50 mL，并现场加入1 mL固定剂(鲁哥试剂)。

定量样品采集方法为，由采水器在所测水层采水1000 mL置于试剂瓶，并现场加入10 mL固定剂(鲁哥试剂)。

将所采水样带回实验室，对定性水样可以直接进行种类鉴定；定量水样则需要在沉降器中沉淀48 h后浓缩，定容至一定体积。用0.1 mL计数框进行计数，所有水样需要在一个月内完成测定[4-5]。浮游植物的采样和测定均有规范方法[6]。

2 结果与讨论

2.1 浮游植物群落组成及优势种群

经分析鉴定可知，2020年石佛寺水库5月～10月共检出浮游植物7门44种(属)，其中，硅藻门13种(属)，在所有检出浮游植物种(属)总数的占比为29.5%；绿藻门20种(属)，占比45.5%；蓝藻门4种(属)，占比9.1%；裸藻门3种(属)，占比6.8%；甲藻门2种(属)，占比4.5%；隐藻门、金藻门各1种(属)，均占比为2.3%。

由表1可知，总体来看，2020年石佛寺水库5月～10月浮游植物种(属)类数目除10月明显减少，其余月份相差不大，其中5月～7月均为29种，8月27种，9月24种，而10月只有13种。这可能是因为2020年5月～7月气温较高，浮游植物较为活跃，而9月～10月温度开始下降，浮游植物种类也呈现逐渐减少的趋势。

表1 石佛寺水库浮游植物种类数

同时由表1还可以看出，绿藻门及硅藻门为石佛寺水库主要的浮游植物门类，硅藻门的浮游植物种类在5月～10月基本保持一致，而绿藻门浮游植物种类则随着温度的变化呈现较为明显的变化趋势，特别是在温度较低的10月份，只有4种存在，说明绿藻门类的浮游植物对温度的变化更为敏感。其余浮游植物门类，如蓝藻门、甲藻门、裸藻门以及隐藻门种类数量均十分稳定，而金藻门只有8月出现过一次，黄藻门类的浮游植物全年未出现，说明该地区生态环境不适宜这两种浮游植物的生存和繁衍。

经过统计得出表2石佛寺水库2020年优势种群及其所占比例。可以看出，硅藻门的小环藻除7月和9月外，均为优势种(属)，且其所占比例较高；直链藻在9月、10月也为优势种(属)，而蓝藻门的平裂藻只在8月为优势种(属)。造成这一现象的原因可能为水温的影响，蓝藻喜欢较高的温度及静水，其生长和繁殖受温度影响较大，而硅藻及绿藻对温度要求不高，在任何温度的环境中均能获得迅速增长，从而成为主要的优势种群。

表2 石佛寺水库浮游植物优势种群

2.2 浮游植物汛期与非汛期对比

按照汛期(6月～9月)及非汛期(5月、10月)进行分类对比，经过鉴定可以看出，2020年石佛寺水库在非汛期共检出浮游植物6门30种(属)，其中硅藻门9种(属)，在所有检出浮游植物种(属)总数的占比为30%；绿藻门14种(属)，占比46.7%；蓝藻门、裸藻门3种(属)、甲藻门均为2种(属)，占比均为6.7%；隐藻门1种(属)，占比为3.3%。而在汛期，石佛寺水库共检出浮游植物7门40种(属)，其中，硅藻门13种(属)，在所有检出浮游植物种(属)总数的占比为32.5%；绿藻门17种(属)，占比42.5%；蓝藻门4种(属)，占比10%；裸藻门3种(属)，占比7.5%；隐藻门、甲藻门、金藻门各1种(属)，均占比为2.5%。由此可见，汛期由于温度较高，水体营养较为丰富等原因，浮游植物种属数目比非汛期明显增多，可见汛期更容易导致水体富营养化，需要格外注意。

由表3可知，在水温较高的夏季(汛期)，石佛寺水库浮游植物种类比较丰富：其中绿藻门最多，为17种，其次为硅藻门13种；而在春季和秋季温度较低时(非汛期)，浮游植物种类相对较少，但绿藻门和硅藻门仍占具有明显优势。相比较而言，汛期浮游植物各种(属)数目均多于非汛期，特别是金藻门也仅在汛期出现，这说明浮游植物对水体温度及水体的营养程度均有一定要求，只有温度适宜才能促进其多种类大量繁殖。

表3 石佛寺水库汛期与非汛期水库浮游植物种类数

2.3 浮游植物细胞密度分析

根据2020年石佛寺水库5月～10月浮游植物相关分析得出图1。可以看出，石佛寺水库浮游植物细胞密度在6月达到最大值，为2459.3×104cells/L，已达到水华临界状态，而在10月值最小，仅为197.0×104cells/L。整体来看，石佛寺水库浮游植物细胞密度在5月初测时不高，但由6月最高值逐月下降至10月达到最小值，其趋势与浮游植物种类组成的变化一致，这也充分证明了环境温度对浮游植物种类及其数量均有较大影响。

图1 石佛寺水库浮游植物细胞密度图

在以上研究的基础上，将石佛寺水库5月～10月浮游植物按种(属)计算器细胞密度，结果见图2、图3。汛期(6月～9月)的浮游植物细胞密度较非汛期(5月、10月)普遍更大，虽然硅藻门在每个月均占绝对优势地位，但汛期时绿藻门和蓝藻门仍有一定优势，这是由于水库的水动力学特征比较适合硅藻的生长，并且温度较低也会抑制其他藻类生长。

图2 非汛期石佛寺水库浮游植物各种(属)细胞密度

图3 汛期石佛寺水库浮游植物各种(属)细胞密度

3 结论

2020年5月～10月，石佛寺水库浮游植物种类共有7门44种(属)，以硅藻门的小环藻、直链藻和绿藻门的栅藻为主，只有8月份优势种群包含蓝藻门的平裂藻。石佛寺水库浮游植物总体细胞密度以及各种(属)的细胞密度均从6月最高值逐月下降至10月达到最小值，其趋势与浮游植物种类组成的变化一致，同时也充分证明了环境温度对浮游植物种类及其数量具有均有较大影响。

综上所述，石佛寺水库浮游植物种类相对比较丰富，但该水库的生态环境更适宜对环境温度以及水体环境要求不高的硅藻门及绿藻门浮游植物生存。