陳倩, 吳瓊, 羅歡

太湖水庫蓄水前后浮游植物群落結(jié)構(gòu)特征

陳倩, 吳瓊, 羅歡

珠江水利委員會珠江水利科學(xué)研究院, 廣州 510610

為了解太湖水庫蓄水前和蓄水后浮游植物群落結(jié)構(gòu)特征以及水質(zhì)狀況, 分別于蓄水前(2014年6月)和蓄水后(2019年3月)進(jìn)行水樣采集, 分析浮游植物群落結(jié)構(gòu)特征和水質(zhì)狀況, 并對浮游植物進(jìn)行功能群劃分。結(jié)果表明: ①太湖水庫蓄水前共檢測出浮游植物1門21種, 其中所有種類均屬于硅藻門; 蓄水后共檢測出浮游植物4門25種。蓄水前呈現(xiàn)河流型特征, 蓄水后呈現(xiàn)河流型和水庫型雙重特征。②太湖水庫蓄水前共歸類出5個功能類群, 分別為D、LO、MP、P、X3; 蓄水后共歸類出8個功能類群, 分別為D、J、LO、MP、P、T、X1、X3。浮游植物功能群演替明顯: 蓄水前MP+P+D→蓄水后P。③通過RDA分析得出, 太湖水庫蓄水前水溫(WT)、溶解氧(DO)和化學(xué)需氧量(CODCr)是影響浮游植物分布的主要環(huán)境因子; 蓄水后總氮(TN)、硝態(tài)氮(NO3--N)、懸浮物(SS)、透明度(SD)是主要環(huán)境因子。多樣性指數(shù)和綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)表明蓄水前和蓄水后太湖水庫均處于中營養(yǎng), 水庫建壩蓄水后水質(zhì)變差, 并對下游產(chǎn)生不利影響。

太湖水庫; 浮游植物; 群落結(jié)構(gòu); 功能群

0 前言

河流建壩蓄水形成水庫后, 由于水動力條件、水體滯留時間等環(huán)境發(fā)生劇烈變化, 導(dǎo)致浮游生物群落也發(fā)生一系列的變化[1], 并且水庫蓄水后由于蓄水淹沒流域沿岸植被、土壤, 導(dǎo)致地表徑流污染物沉積, 水體水質(zhì)變差[2-3]。浮游植物作為水體中主要的初級生產(chǎn)者, 其群落構(gòu)成和種群分布及變化能夠直接而迅速地反映水環(huán)境的動態(tài)變化過程[4]。傳統(tǒng)的分類方法雖然能夠在一定程度上反映浮游植物群落結(jié)構(gòu)組成, 但忽略了浮游植物的生態(tài)學(xué)功能, 存在一定局限性[5-6]。浮游植物功能群是由Reynolds等[7]提出, Padisák等[8]在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步補(bǔ)充完善形成的理論。浮游植物功能群理論是根據(jù)藻類的生理、形態(tài)和生態(tài)屬性定義了在環(huán)境中占主導(dǎo)或共同控制的功能群, 它能夠很好地反映和解釋藻類與生境之間的關(guān)系, 并在水域生態(tài)學(xué)和水質(zhì)管理等領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用前景[7-8]。

尋烏縣太湖水庫位于珠江流域東江水系尋烏水上游, 地處江西省尋烏縣西北部的水源鄉(xiāng)境內(nèi), 距離縣城約47 km。太湖水庫是一座新近建成的供水水庫, 2018年9月完成主體工程施工, 9月8日起下閘蓄水。壩址坐落在珠江流域東江源頭尋烏水上游峽谷河段, 是一座以供水為主, 兼有灌溉、防洪等綜合效益的中型水庫。目前對太湖水庫研究較少, 而有關(guān)太湖水庫浮游植物群落的研究, 更是未見相關(guān)報道。本文在太湖水庫蓄水前和蓄水后對浮游植物進(jìn)行監(jiān)測, 并結(jié)合浮游植物功能群理論, 分析了蓄水前和蓄水后浮游植物群落結(jié)構(gòu)變化特征以及水質(zhì)狀況, 對了解水庫水質(zhì)變化趨勢以及加強(qiáng)建壩水庫的水質(zhì)管理具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 采樣點設(shè)置

根據(jù)太湖水庫現(xiàn)場調(diào)查以及水域特點分別于蓄水前(2014年6月)和蓄水后(2019年3月)進(jìn)行2次采樣調(diào)查分析。自上游到下游設(shè)置為K1(N25°08′ 42.26″, E115°36′51.92″)、K2(N25°08′38.22″, E115°36′ 58.52″)、K3(N25°08′34.42″, E115°37′1.19″)、K4(N25° 08′26.75″, E115°37′7.36″)、K5(N25°08′22.38″, E115° 37′18.51″)5個采樣點, 如圖1所示。

圖1 太湖水庫采樣點分布

Figure 1 Sampling point distribution of Taihu Reservoir

1.2 樣品的采集與分析

水溫(WT)、溶解氧(DO)和pH值等用多功能水質(zhì)參數(shù)儀現(xiàn)場測定, 透明度(SD)用賽氏盤現(xiàn)場測定, 化學(xué)指標(biāo): 總氮(TN)、總磷(TP)、硝態(tài)氮(NO3--N)、銨態(tài)氮(NH4+-N)、高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)、化學(xué)需氧量(CODCr)、懸浮物(SS)、和氮磷比(N/P), 參照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)分析方法進(jìn)行測定。葉綠素a(Chla)濃度采用0.45 μm的醋酸纖維濾膜抽濾水樣500 ml, 反復(fù)凍融浸提, 運用丙酮萃取方法測定[9]。

浮游植物定性樣品: 采用25號浮游生物網(wǎng)在水庫中呈“∞”緩慢拖網(wǎng)3—5 min進(jìn)行采集, 立刻加入3%—5%的魯哥溶液固定。浮游植物定量樣品: 用采水器在各水層取1.5 L水, 立刻加入魯哥溶液固定, 帶回實驗室靜置沉淀24 h后, 用虹吸法吸取上清液, 濃縮至30 mL, 用顯微鏡鏡檢[10]。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

浮游植物生物量公式如下:

生物量=密度×體積×豐度×10–6

式中, 浮游植物密度為1 g·cm–3、體積單位為μm3, 豐度單位為cells·L–1, 生物量單位為 μg·L–1。浮游植物平均體積根據(jù)目微尺實測浮游植物體積, 根據(jù)藻類形狀, 使用相應(yīng)的體積公式進(jìn)行計算[11]。

綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)[12]公式如下:

式中,()表示綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù),()代表第種參數(shù)的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù),為第種參數(shù)的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)的相關(guān)權(quán)重,為評價參數(shù)的個數(shù)。貧營養(yǎng),()<30, 中營養(yǎng), 30≦()≦50; 輕度富營養(yǎng), 50<()≦60; 中度富營養(yǎng), 60<()≦70; 重度富營養(yǎng),() >70。

物種多樣性()由Shannon-Weaver指數(shù)確定[13]:

式中,p=/,為單個物種的數(shù)量,為所有物種的數(shù)量,為群落中所有物種的數(shù)目。

為獲得數(shù)據(jù)的正態(tài)分布, 將個環(huán)境因子進(jìn)行l(wèi)og2(+1)轉(zhuǎn)換(除pH), 用SPSS 19.0軟件進(jìn)行方差分析(ANOVA)、浮游植物生物量與環(huán)境因子之間的相關(guān)性分析。浮游植物功能群與環(huán)境因子的Detrend Correspondence Analysis(去趨勢對應(yīng)分析, DCA)和Redundancy Analysis(冗余分析, RDA)分析采用Cancoc 5.0軟件。其他圖表用Origin 9繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 環(huán)境因子

太湖水庫蓄水前和蓄水后營養(yǎng)鹽存在顯著性差異(0.05)。其中, 氮溶度有所增加, 總氮(0.01)、硝態(tài)氮(0.05)溶度顯著增加(蓄水前到蓄水后TN均值由0.410 mg·L–1→1.145 mg·L–1, NO3–-N均值由0.112 mg·L–1→0.606 mg·L–1); 相反總磷(>0.05)無顯著性差異, 并有所下降(蓄水前到蓄水后TP均值由0.058 mg·L–1→0.047 mg·L–1); CODMn(0.05)和CODCr(0.05)均呈增加趨勢; 懸浮物(0.01)顯著下降(蓄水前到蓄水后SS均值由19.8 mg·L–1→ 8.3 mg·L–1); 蓄水前和蓄水后N/P(0.01)增加顯著; 水溫作為重要的環(huán)境因子之一, 蓄水前和蓄水后水溫下降, 水溫存在顯著性差異(0.01); 蓄水前和蓄水后水庫DO(0.05)存在顯著性差異, 呈增加趨勢; 蓄水前和蓄水后水庫pH無顯著性差異(>0.05), 均屬于弱堿性水體; 蓄水前和蓄水后水庫SD存在顯著性差異(<0.05)。

圖2 太湖水庫蓄水前和蓄水后環(huán)境因子的箱型圖

Figure 2 Box diagram of environmental factors before and after water storage in Taihu Reservoir

2.2 浮游植物群落結(jié)構(gòu)

太湖水庫蓄水前共檢測出浮游植物1門21種, 其中所有種類均屬于硅藻門。蓄水后共檢測出浮游植物4門25種, 其中硅藻門17種, 占浮游植物種類總數(shù)的68%; 綠藻門6種, 占種類總數(shù)的24%; 藍(lán)藻門1種, 占浮游植物種類總數(shù)的4%; 甲藻門1種, 占浮游植物種類總數(shù)的4%。太湖水庫生物量蓄水前占比最大的是甲藻(100%), 而蓄水后則是硅藻主導(dǎo)(96.95%), 綠藻次之(2.62%), 太湖水庫蓄水前和蓄水后浮游植物群落結(jié)構(gòu)存在一定差異。蓄水后除了硅藻, 其他門類均勻不同程度的增加, 尤其綠藻門增幅最大, 蓄水前到蓄水后綠藻門、藍(lán)藻門、甲藻門均從無到有。

由圖3可知, 蓄水前和蓄水后硅藻始終是構(gòu)成群落結(jié)構(gòu)的主要種群, 但蓄水前硅藻占比100%, 蓄水后硅藻占比有所下降, 但仍然占據(jù)主要種群, 其中K1、K2、K3藍(lán)藻門占據(jù)一定優(yōu)勢, K1、K5甲藻占據(jù)一定優(yōu)勢, K1、K2、K4、K5綠藻占據(jù)一定的優(yōu)勢。從門類組成來看, 蓄水前呈現(xiàn)河流型特征, 蓄水后呈現(xiàn)河流型和水庫型雙重特征。

2.3 浮游植物功能群分布特征

根據(jù)Reynolds等[7]和Padisák等[8]提出的浮游植物功能群分類方法, 對鑒定出的藻種進(jìn)行分類, 太湖水庫蓄水前共歸類出5個功能類群, 分別為D、LO、MP、P、X3; 蓄水后共歸類出8個功能類群, 分別為D、J、LO、MP、P、T、X1、X3。將相對生物量大于10 %的功能群為該采樣點的優(yōu)勢功能群。根據(jù)圖4可知, 太湖水庫蓄水前以功能群MP、P、D為主, 蓄水后以功能群P、D、MP、Lo為主。

蓄水前至蓄水后太湖水庫浮游植物群落結(jié)構(gòu)更替明顯, 蓄水前MP+P+D→蓄水后P。K1采樣點: 蓄水前MP+D→蓄水后P+Lo; K2采樣點: 蓄水前MP+ D+P→蓄水后P; K3采樣點: 蓄水前MP+P+D→蓄水后P; K4采樣點: 蓄水前MP+P→蓄水后P+D+MP; K5采樣點: 蓄水前MP+D→蓄水后P+MP。對比蓄水前和蓄水后浮游植物功能群相對排序圖和生物量變化趨勢圖發(fā)現(xiàn), 蓄水前各個采樣點差異不大, 均是MP+D+P, MP為主要優(yōu)勢功能群(生物量占比大于57%), K3采樣點生物量達(dá)到峰值(379.99 μg·L-1), 高于其他采樣點; 蓄水后K1、K2、K3三個采樣點存在較大相似性, 以功能群P為主要優(yōu)勢功能群(生物量占比大于84%), K4、K5兩個采樣點存在較大相似性, 以功能群P+MP為主, K3采樣點生物量達(dá)到峰值(119.23 μg·L-1), 高于其他采樣點。

表1 太湖水庫蓄水前和蓄水后浮游植物組成對比

圖3 太湖水庫蓄水前和蓄水后藻類所占比例比較

Figure 3 Comparison of algae proportion before and after water storage in Taihu Reservoir

2.4 浮游植物功能群與環(huán)境因子的RDA分析

選取太湖水庫蓄水前和蓄水后浮游植物優(yōu)勢功能群生物量數(shù)據(jù)進(jìn)行DCA分析, 蓄水前和蓄水后長度梯度均小于3, 故選擇線性模型。共有12個環(huán)境因子TN、NO3--N、NH4+-N、TP、N/P、CODMn、CODCr、WT、pH、SD、DO、SS進(jìn)行RDA分析。蓄水前采用蒙特卡擬合方法對浮游植物功能群數(shù)據(jù)和環(huán)境因子進(jìn)行顯著性檢驗, 通過篩選, WT(<0.01)、DO(<0.01)、CODCr(<0.01)是具有顯著解釋性的環(huán)境變量(圖5)。結(jié)果顯示, 軸一和軸二的特征值分別為0.7705和0.2092, 軸一和軸二物種累計百分比為77.05和97.96, 說明軸一、二就可以解釋絕大部分的浮游植物分布狀況。DO、CODCr與軸一呈正相關(guān), pH、WT與軸一呈負(fù)相關(guān)。蓄水后采用蒙特卡擬合方法對浮游植物功能群數(shù)據(jù)和環(huán)境因子進(jìn)行顯著性檢驗, 通過篩選, TN(<0.01)、NO3--N(<0.01)、SS(<0.01)、SD(<0.01)是具有顯著解釋性的環(huán)境變量(圖5)。結(jié)果顯示, 軸一和軸二的特征值分別為0.9954和0.0026, 軸一和軸二物種累計百分比為99.54和99.81, 說明軸一、二就可以解釋絕大部分的浮游植物分布狀況。SS、SD與軸一呈正相關(guān), TN、NO3--N與軸一呈負(fù)相關(guān)。

表2 浮游植物功能群的代表性藻種及適宜生境

圖4 太湖水庫蓄水前和蓄水后浮游植物相對生物量

Figure 4 Relative biomass of phytoplankton before and after water storage in Taihu Reservoir

圖5 太湖水庫蓄水前和蓄水后浮游植物優(yōu)勢功能群與環(huán)境因子RDA分析

Figure 5 RDA analysis of phytoplankton dominant functional groups and environmental factors in Taihu Reservoir before and after water storage

2.5 生物多樣性指數(shù)和綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)

浮游植物的多樣性指數(shù)是評價湖泊水庫營養(yǎng)狀況最常用的指標(biāo)。Shannon-Weaver指數(shù)值越大, 表明水質(zhì)越好, 即浮游植物的種類多樣性指數(shù)越高, 其群落結(jié)構(gòu)越復(fù)雜, 群落所包含的信息量也越大, 穩(wěn)定性越大, 水質(zhì)越好; 相反多樣性指數(shù)越小, 群落結(jié)構(gòu)趨于簡單, 穩(wěn)定性變差, 水質(zhì)下降。太湖水庫蓄水前Shannon-Weaver指數(shù)平均值為3.09, 蓄水后Shannon-Weaver指數(shù)為2.01, 蓄水前Pielou指數(shù)平均值為0.83, 蓄水后Pielou指數(shù)平均值為0.55; 蓄水前Margale指數(shù)平均值為0.67, 蓄水后Pielou指數(shù)平均值為0.73, 表明水庫蓄水后水質(zhì)變差。蓄水前綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)在31.76—38.370之間, 平均值為35.394, 各個采樣點綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)為K1>K2> K3>K4>K5; 蓄水后綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)28.951—41.027之間, 平均值為34.260, 各個采樣點綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)為K5>K4>K3>K1>K2。

3 討論

3.1 環(huán)境因子分析

太湖水庫自蓄水前到蓄水后氮增加明顯, 相反磷則減少。對比太湖水庫蓄水前和蓄水后水環(huán)境, 營養(yǎng)鹽存在顯著差異。水庫蓄水后, 水庫因流速減緩, 水深和透明度增加, 在氣候條件和營養(yǎng)鹽條件適宜的情況下, 存在著發(fā)生富營養(yǎng)化和水華的潛在危險[14]。浙江省湖州市的老虎潭水庫[15]、合肥市大房郢水庫[16]、湖南省江埡水庫[17]、長沙綜合樞紐望城引用水源[18]和南水北調(diào)中線水源地丹江口水庫[19]等水庫蓄水后總氮、總磷、高錳酸鹽指數(shù)等濃度均有不用程度的提高。大量研究表明水庫蓄水后飲用水源地水環(huán)境質(zhì)量呈下降趨勢, 水環(huán)境污染水平呈逐年上升的趨勢。太湖水庫由于2018年9月建成蓄水后成為縣城主要供水水源地, 太湖水庫蓄水后, 隨著入庫地表徑流污染物質(zhì)的沉積, 水體透明度存在逐步下降和營養(yǎng)鹽逐步增加的趨勢, 因而和蓄水前相比, 氮營養(yǎng)鹽顯著增加。而磷減少的原因, 可能是因為水庫建壩蓄水水源來自于尋烏水上游東江源頭, 森林植被覆蓋率高, 人類活動影響小, 水源水質(zhì)總體穩(wěn)定, 且水質(zhì)較好, 因此蓄水后磷的溶度降低, 但具體原因還需進(jìn)一步研究調(diào)查。

圖6 太湖水庫蓄水前和蓄水后多樣性指數(shù)和綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)

Figure 6 Diversity index and comprehensive nutrient status index of Taihu Reservoir before and after water storage

3.2 浮游植物群落結(jié)構(gòu)分析

太湖水庫蓄水前和蓄水后浮游植物群落結(jié)構(gòu)存在一定差異。蓄水前和蓄水后硅藻始終是構(gòu)成群落結(jié)構(gòu)的主要種群, 且蓄水前硅藻占比100%, 蓄水后硅藻占比有所下降, 但仍然占據(jù)主要種群, 蓄水前呈現(xiàn)河流型特征, 蓄水后呈現(xiàn)河流型和水庫型雙重特征?？赡苁且驗樾钏爸饕獮楹恿? 建壩蓄水后, 整個庫區(qū)類似一座人工水庫, 其入水量、流量、吞吐量以及地表徑流等和蓄水前相比存在較大差異, 導(dǎo)致水庫生境發(fā)生變化, 進(jìn)而影響浮游植物組成、群落結(jié)構(gòu)等特征, 這與三峽水庫蓄水前后浮游植物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生變化結(jié)果一致[20]。并且朱廣偉[21]等研究表明, 硅藻優(yōu)勢屬生長具有很強(qiáng)的季節(jié)性, 硅藻生長最適溫度為16—26 ℃之間, 一般來說當(dāng)溫度在16 ℃以上時, 硅藻開始快速增加, 當(dāng)溫度26 ℃時, 生物量達(dá)到最大。采樣調(diào)查期間蓄水前和蓄水后溫度均在16 ℃以上, 因此硅藻占據(jù)主要優(yōu)勢。硅藻生物量與總氮溶度之間呈正相關(guān), 但本文蓄水前到蓄水后, 氮溶度增加, 而硅藻生物量減少, 可能是因為當(dāng)總氮>1.0 mg·L-1時, 硅藻和總氮的相關(guān)性下降, 建壩蓄水對水庫底泥疏浚有關(guān), 并且蓄水前采樣時間為3月份, 蓄水后采樣時間為6月份, 因此, 蓄水前生物量大于蓄水后生物量。

3.3 浮游植物群落結(jié)構(gòu)分布特征及與水環(huán)境因子的關(guān)系

太湖水庫優(yōu)勢功能群分布特征: 蓄水前MP+ P+D→蓄水后P, 均是以硅藻為絕對優(yōu)勢。 RDA分析表明, 太湖水庫蓄水前WT、DO和CODCr是影響浮游植物分布的主要環(huán)境因子。蓄水前影響太湖水庫浮游植物群落結(jié)構(gòu)分布的不再是營養(yǎng)鹽, 而是水動力學(xué)參數(shù)(水溫、DO和CODCr)。因為采樣調(diào)查期間, 太湖水庫TN濃度已超出了富營養(yǎng)化的閾值標(biāo)準(zhǔn)(TN=0.2 mg·L-1, TP=0.02 mg·L-1), 因此氮、磷營養(yǎng)鹽已不是影響太湖水庫浮游植物生長的主要環(huán)境因子。已有大量研究表明水溫是影響浮游植物生長的重要環(huán)境因子[4,22-25]。水庫中溶解氧含量主要受浮游植物生物量大小的影響[26], 秋冬季節(jié)浮游植物生物處于較低水平, 而且水庫中營養(yǎng)充分但光照不足, 不利于浮游植物的生長繁殖, 從而導(dǎo)致浮游植物呼吸作用強(qiáng)于光合作用, 消耗大量O2, 釋放出CO2, 春夏季節(jié)隨著溫度的升高浮游植物大量繁殖, 從而浮游植物光合作用大于呼吸作用, 釋放大量O2。春夏季節(jié)水體溶解氧升高對游植物分布產(chǎn)生重要影響。MP功能群主要由硅藻門的舟形藻、橋彎藻和曲殼藻構(gòu)成, 適宜生長在經(jīng)常性擾動、渾濁、淺水水體中[8]; P功能群主要由直鏈藻構(gòu)成, 適宜生長在持續(xù)或半持續(xù)的混合水層且耐受中等程度的低光照和低碳含量, 對水體分層、硅元素缺乏敏感, 營養(yǎng)水平較高的水體[8]; D功能群主要由針桿藻構(gòu)成, 適應(yīng)生境為含有營養(yǎng)鹽、渾濁淺水水體, 耐受沖擊, 對營養(yǎng)缺乏敏感[8]。太湖水庫蓄水前主要是河流生境, 透明度(0.733 m)較低, 采樣調(diào)查期間溫度在26.5—27.5 ℃之間, 適宜MP、P、D的生長繁殖。蓄水后P功能群是太湖水庫主要功能群, RDA分析表明, 蓄水后TN、NO3--N、SS、SD是主要環(huán)境因子。功能群P主要由硅藻門的直鏈藻組成, 適宜生長在2~3 m的熱分層混合且營養(yǎng)水平較高的水體中[8], 太湖水庫蓄水后氮營養(yǎng)鹽顯著增加, 并且蓄水后水深增加, 水庫出現(xiàn)熱分層, 水體穩(wěn)定性增加, 懸浮物降低與透明度增加, 不利于其他藻類的生長[27], 并且多樣性指數(shù)和綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)表明, 太湖水庫從蓄水前到蓄水后營養(yǎng)水平增加, 處于中營養(yǎng)狀態(tài), 因此P功能群占據(jù)絕對優(yōu)勢。

3.4 太湖水庫蓄水前和蓄水后水質(zhì)評價

根據(jù)多樣性指數(shù)對太湖水庫蓄水前和蓄水后評價結(jié)果表明, 蓄水前太湖水庫為清污或無污到中污之間, 蓄水后水質(zhì)為中污, 蓄水前到蓄水后水庫水質(zhì)變差。綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)表明, 蓄水前和蓄水后太湖水庫均處于中營養(yǎng)狀態(tài), 但蓄水后K1、K2、K3綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)相較于蓄水前降低, 可能是因為水庫蓄水后透明度增加, 而透明度是綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)重要的評價指標(biāo)之一。K4、K5水質(zhì)明顯變差, 表明水庫建壩蓄水后對下游的水體產(chǎn)生不利影響。總體而言, 水庫建壩蓄水后水質(zhì)變差, 對下游產(chǎn)生不利影響。

4 結(jié)論

1)太湖水庫蓄水前共檢測出浮游植物1門21種, 其中所有種類均屬于硅藻門。蓄水后共檢測出浮游植物4門25種, 蓄水前呈現(xiàn)河流型特征, 蓄水后呈現(xiàn)河流型和水庫型雙重特征。

2)太湖水庫蓄水前共歸類出5個功能類群, 分別為D、LO、MP、P、X3; 蓄水后共歸類出8個功能類群, 分別為D、J、LO、MP、P、T、X1、X3。游植物功能群演替明顯: 蓄水前MP+P+D→蓄水后P。

3)通過RDA分析得出, 太湖水庫蓄水前WT、DO和CODCr是影響浮游植物分布的主要環(huán)境因子。蓄水后TN、NO3--N、SS、SD是主要環(huán)境因子。多樣性指數(shù)和綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)表明蓄水前和蓄水后太湖水庫均處于中營養(yǎng), 水庫建壩蓄水后水質(zhì)變差, 并對下游產(chǎn)生不利影響。

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Phytoplankton community structure characteristics before and after the impoundment in Taihu Reservoir

CHEN Qian, WU Qiong, LUO Huan

The Pearl River Hydraulic Research Institute, Guangzhou 510610, China

In order to understand the phytoplankton community structure characteristics and water quality status before and after the impoundmentin Taihu Reservoir, water samples were collected to analyze the phytoplankton community structure characteristics and water quality status, and classify the phytoplankton functional groups before the impoundment (June 2014) and after the impoundment (March 2019). The results showed that21 species of phytoplankton belonged to diatom were detected before the impoundment in Taihu Reservoir, while a total of 25 species of phytoplankton were detected after the impoundment. It had fluvial characteristics before the impoundment, whereas both fluvial and reservoir characteristics appeared after the impoundment. Before the impoundment,the Taihu Reservoir was classified into five functional groups, whichwere D, LO, MP, P and X3, respectively. After the impoundment, a total of 8 functional groups were classified into D, J, LO, MP, P, T, X1 and X3, respectively. The functional group succession of phytoplankton was obvious and it evolved form MP+P+D (before the impoundment)to P (after the impoundment). The RDA analysis was conducted to show WT, DO and CODCrwere the main environmental factors affecting the distribution of phytoplankton in Taihu Reservoir before the impoundment, whereas TN, NO3-N, SS and SD were the main environmental factors after the impoundment. The diversity index and the comprehensive nutritional status index indicated that the Taihu Reservoir was in mediumnutrition before and after the impoundment, and the water quality of the reservoir was deteriorated after the dam was built, which had an adverse impact on the downstream.

Taihu Reservoir; phytoplankton; community structure; functional groups

10.14108/j.cnki.1008-8873.2020.06.011

S157.2

A

1008-8873(2020)06-075-09

2019-10-10;

2019-12-10基金項目:廣東省重點領(lǐng)域研發(fā)計劃(2019B110205004)

陳倩(1993—), 女, 陜西商洛人, 碩士, 助理工程師, 主要從事水域生態(tài)學(xué)方向, E-mail:cq19931229@126.com

陳倩, 吳瓊, 羅歡. 太湖水庫蓄水前后浮游植物群落結(jié)構(gòu)特征[J]. 生態(tài)科學(xué), 2020, 39(6): 75–82.

CHEN Qian, WU Qiong, LUO Huan. Phytoplankton community structure characteristics before and after water storage in Taihu Reservoir[J]. Ecological Science, 2020, 39(6): 75–82.