三峡成库后香溪河库湾底栖动物群落演变及库湾纵向分区格局动态

水库生态系统演替是水库生态学研究及水库管理过程中都比较关注的问题。三峡水库自2003年6月成库以来,有关水库生态系统演替的研究却鲜见报道。以三峡水库香溪河库湾底栖动物为研究对象,分析了自2003年8月—2010年7月3个不同蓄水阶段底栖动物群落的演变状况,并对库湾纵向分区格局的动态变化进行了探讨。结果表明,水库蓄水后,摇蚊科和颤蚓科成为第一批定殖者,并以摇蚊科为主;随后,颤蚓科中的霍甫水丝蚓逐渐成为优势类群;直到2004年4月仙女虫科的肥满仙女虫与霍甫水丝蚓共同主导群落。一期蓄水后约1a,底栖动物密度和物种数呈现出明显的增长趋势,空间上呈现出"中间高、两头低"的格局。库湾总体密度于2006年4月达到最高值,高达24146个/m2。二期蓄水导致底栖动物总密度显著降低,而三期蓄水后则变化相对较小。随着时间的增长,库湾底栖动物偶见种出现的频率逐渐降低,群落逐渐趋于稳定。基于TWINSPAN(two-way indicator species analysis)的分析,一期蓄水后期,香溪河库湾纵向上底栖动物群落结构呈现出稳定的分区格局,库湾中部区域呈现出相同的群落类型,无季节变化;而自二期蓄水开始,库湾纵向上大部分样点的群落类型发生改变,表明二期蓄水的干扰较强;之后呈现出季节性波动,此种格局与水位的季节波动相关联,表明三峡水库底栖动物逐渐适应水库周期性的调度,群落结构呈现稳定的季节性周期波动。

千岛湖水体营养盐时空变化及水环境挑战

为揭示亚热带深水水库水环境变化特征及其驱动力,于2020年5月—2021年4月在千岛湖布设100个监测点,开展了为期1年的逐月水环境调查,分析营养盐时空分布特征及水质风险.结果表明:千岛湖水体总氮(TN)、总磷(TP)、叶绿素a(Chla)、浮游植物生物量(PB)等关键水环境指标时空差异大,全库年均TN浓度为0.92 mg/L,其中月均最大值出现在3月,为1.04 mg/L,最小值出现在8月,为0.78 mg/L,安徽段库区年均值为1.60 mg/L,而东南库湾年均值为0.83 mg/L;全库年均TP浓度为0.021 mg/L,其中月均最大值出现在7月,为0.033 mg/L,最小值出现在11月,为0.013 mg/L,安徽段库区年均值为0.052 mg/L,而东南库湾年均值为0.015 mg/L;全库年均Chla浓度为5.1μg/L,其中月均最大值出现在7月,为10.0μg/L,最小值出现在11月,为1.6μg/L,安徽段库区年均值为11.4μg/L,而东南库湾年均值为3.0μg/L;全库全年Chla浓度最大层PB平均值为2.396 mg/L,月均最大值为8.246 mg/L(8月),最小值为0.557 mg/L(11月);在空间上,PB最高值出现在城中湖,年均值为3.688 mg/L,最低值出现在西南库湾,年均值为1.740 mg/L.尽管千岛湖部分水质断面能阶段性保持贫营养水平,但较大比例水域已处于中营养,且在时间上存在不稳定性,暴雨入库期全库TP平均值可达枯水期的3倍,不同月份PB差异可达15倍,表明千岛湖水质的稳定达标存在较大挑战.在大型深水水库中,气象水文过程对局部库湾水环境指标的冲击较大,藻类对外源负荷入库产生明显放大作用,在水库水环境保护中应将外源负荷控制作为水质风险防控的关键,并重视水库生态系统结构的调控,防控蓝藻和硅藻等水华优势属藻类的过度增殖.

三峡水库水位波动对支流库湾底栖动物群落的影响及其时滞性

为了解三峡水库水位波动对支流库湾底栖动物的影响,研究了自2005年起三峡水库春季和夏季水位波动对其支流库湾——香溪河库湾底栖动物群落结构的影响及其时间滞后性.分别以水位落差和水位波动率的绝对值之和表征水位波动,通过Pearson相关分析研究其与底栖动物各生物参数间的相关性.结果显示,水位波动率的绝对值之和与底栖动物无显著相关关系;而水位落差(最高最低水位差)对部分底栖动物参数具显著影响(P<0.05).春季水位落差对底栖动物影响不显著(P>0.05).夏季水位落差对库湾下游的XX01-XX02区域内的底栖动物有显著影响(P<0.05);库湾中部区域(三峡水库二级支流汇入区,XX05)亦受到显著影响(P<0.05).颤蚓科(Tubifi cidae)相对丰度随水位波动剧烈程度的上升而降低,摇蚊科(Chironomidae)随水位波动剧烈程度的升高而升高,两个类群对水位波动影响的滞后时间均在15 d左右.本研究表明,长江干流水位波动对其支流汇入区有明显影响,并且对二级支流的汇入区亦产生影响;此外,摇蚊科比颤蚓科更耐受剧烈扰动的水体,可以作为夏季水体扰动对底栖动物群落产生影响与否的指示因子.

千岛湖冬季浮游植物光合活性

千岛湖是我国十大水库之一，也是长三角地区最重要的战略饮用水源地。于2010年1月份对其水质及浮游植物群落进行调查，并对浮游植物的光合作用活性进行测定。千岛湖冬季水质指标除总氮外均达到水环境功能区要求，冬季水体存在明显的水温分层及水体物理、化学指标分层现象，不同点位水温分层的水深有所不同，温跃层基本在25～40m。千岛湖冬季浮游植物种类较多，检测到有硅藻、蓝藻、绿藻、隐藻、甲藻、金藻，丰度上以硅藻为主，优势类群为直链藻属和小环藻属，硅藻约占浮游植物总密度的60％以上；叶绿素a含量较低在1．4～5．7μg·L^-1。根据Water-PAM和Phyto-PAM测定的结果，千岛湖冬季浮游植物具有较强的光合作用活性，硅／甲藻的光合作用活性最大，其次为蓝藻，绿藻最低；浮游植物光合作用活性存在空间差异，街口区域的浮游植物光合活性最高，三潭岛最低；浮游植物的光合活性在垂向上也存在差异，大坝处Fv／Fm在20m左右达到最大，小金山和三潭岛在30m处达到最大值，街口Fv／Fm比其他3处高，且水深较浅垂向变化不明显。千岛湖浮游植物光饱和强度在700～1000μmol·s^-1·m^-2，光照适应幅度较宽。