三峡水库小江回水区水华暴发期浮游植物群落结构及其与环境因子的关系

三峡水库蓄水以来,支流水华频发,尤以小江情况最为严重,给三峡库区的生态安全带来较大隐患。为探究支流水华暴发特征和主控因素,于20142021年小江水华暴发期间在小江高阳江段进行浮游植物及环境因子调查,并使用单因素方差分析、聚类分析、百分比相似性分析以及基于距离的线性模型等方法,对小江水华暴发期间浮游植物和环境因子在不同年份不同水层间的差异以及二者的关系进行研究。结果表明:小江水华暴发期内,浮游植物的种类数在43~70种之间,其中2015年蓝藻种类数明显减少,2018年以后硅藻种类数明显减少;采样期间浮游植物平均细胞密度在0.66×10^(6)~61.28×10^(6)cells/L之间,同期表层细胞密度明显高于中层和底层;各层水体间水华微囊藻、铜绿微囊藻、不定微囊藻等10种藻的密度存在明显差异,是主要差异种;显著影响表层、中层和底层浮游植物群落结构变动的环境因子是水位的日平均变幅;水位的日平均变幅与藻类优势种拟合关系显示,当日水位下降幅度在0.5 m以上时,浮游植物平均密度会呈指数级减少。研究结果可为三峡库区支流水华的防控提供数据支持。

浙江青山水库浮游植物群落结构的研究初报

１９９５年１１月和１９９６年４月两次对青山水库的浮游植物进行研究，共鉴定藻类５８属１０１种，依次为绿藻门３９种，硅藻门２４种，蓝藻门１３种，裸藻门９种，甲藻门６种，隐藻门和金藻门各５种。其中多污水体指示种５种，ɑ－中污水体指示种２４种，β－中污水体指示种４９种，寡污水体指示种２１种。优势种为颗粒直链藻极狭变种（Ｍｅｌｏｓｉｒａｇｒａｎｕｌａｔａｖａｒ．ａｎｇｕｓｔｉｓｉｍａ），颗粒直链藻（Ｍ．ｇｒａｎｕｌａｔａ）和小颤藻（Ｏｓｃｉｌａｔｏｒｉａｔｅｎｕｉｓ）。浮游植物的细胞密度为８．５３×１０７／１，生物量为１６．３４ｍｇ／１，浮游植物群落结构的组成表明，青山水库已属富营养型水体，并有继续发展的趋势。

水位变化对蛤蟆通水库浮游植物种群动态影响的研究

１９９１—１９９３年蛤蟆通水库水位变化对浮游植物种群的动态影响研究结果表明：１）浮游植种属数随水位下降而减少；２）浮游植物生物置随水位下降而升高，其关系式为ｙ＝２９９．４６－３．３７ｘ，ｒ＝－０．９９８；３）浮游植物多样性指数随水位降低而变小，并且与水位呈明显的相关性（ｒ＝０，９９９，ｒ＝０．９８３）。

青山水库的浮游植物与营养类型评价

共鉴定青山水库藻类58属101种，其中有多污水体指示种5种，α－中污水体指示种24种、β－中污水体指示种49种，寡污水体指示种21种。优势种为窄颗粒直链藻（Melosiragranulatavar.angustissima）、颗粒直链藻（M.granulata）和小颤藻（Oscillatoriatenuis）。浮游植物的细胞密度为8.53×107个／L，生物量为16.34mg／L，叶绿素a为16.86mg／m3。根据浮游植物群落结构和水化学分析结果，青山水库已属富营养型水体，并有继续发展的趋势，控制污染，保护水质已刻不容缓。

水位调度对高原湖库水源地浮游藻类的影响模拟

高原湖库饮用水源地多面临严重的富营养化问题,探寻高效的生态调度控藻技术是解决此问题的关键,水位调度是其中最为经济和有效的调控方式之一。基于MIKE 3构建了湖库三维水动力-水质生态耦合模型,以红枫湖为例,开展了水位调度对高原湖库水源地浮游藻类的影响预测研究。结果表明:水位对湖区藻类生长聚集具有明显的调节作用,其中红枫湖区的流场在水位突降期间明显增加,在南湖与北湖连接段的流速普遍增加至0.3 m/s以上,而这种水动力引起的扰动对打破藻类结构、减少湖区的藻生物量具有明显的效果,红枫湖南湖的藻浓度大幅下降。另外,库区长时间稳定在低水位运行对于藻类防控具有十分不利的影响。

三峡水库香溪河库湾浮游植物功能群对水位变化的响应

三峡水库每年经历“水位下降(45月)-低水位(68月)-蓄水(910月)-高水位(11月次年3月)”的季节波动,年水位落差达30 m。为探究香溪河库湾浮游植物功能群对三峡水库水位变化的响应,于2017年对浮游植物群落和主要环境因子开展逐月调查。共检出浮游植物7门65属79种,隶属于21个功能群,其中优势功能群10个,分别为C、D、F、G、J、Lo、M、P、X2、Y。适应营养丰富环境的C、P功能群在全年维持优势,指示香溪河库湾为中-富营养水体。消落期偏好水体扰动较弱、中-富营养水体的功能群(F、G、X2、Y)成为优势类群;汛期偏好稳定富营养、耐受高光强且对冲刷敏感的功能群(G、J、M)成为优势类群;蓄水期和高水位运行期偏好混合的中-富营养水体,耐受低光强且对水体分层敏感的功能群(C、P、D)是优势类群;浮游植物功能类群组成结构随水位变化明显改变。综合营养状态指数表明香溪河库湾在消落期和高水位运行期处于中营养状态,另外两个时期处于富营养状态(39.84≤TSI_(M)≤60.9);Q指数表明香溪河库湾整体水质为“好”(3.02≤Q指数≤4.17);且两者均随着水位下降而降低,表明了水质变差的趋势。RDA分析表明水位不仅直接影响浮游植物功能群,且通过影响总氮、透明度、高锰酸盐指数、电导率、pH值等因子对浮游植物优势功能群及其生物量产生显著影响。本研究证实水位变化对香溪河库湾浮游植物功能群具有显著影响,显示通过水库调度实现对浮游植物调节的可能性。

三峡库区水位变化下小江流域富营养化的时空变化特征

自三峡水库运行以来,小江流域水华污染现象越发严重,对三峡库区水位变化、小江流域水质指标总氮、总磷和浮游植物体内总磷含量进行监测、分析。实验表明:①水华现象在三峡库区水位较低(163 m)且持续下降时发生频繁,在库区水位较高(173 m)且持续上升时发生频率明显减少;②小江流域春季较易爆发水华现象;③三峡库区水位调节对小江流域中游水华现象的发生影响最大,上、下游次之。因此,三峡库区水位的变化与小江流域水华的发生规律有很高的相关性,研究在三峡水库水位变化的条件下水库主要支流水华现象的时空分布特征,为三峡库区支流水体的水华特征识别及防治提供基础。

老虎潭水库浮游植物群落特征及水生态健康评价

2020年2、5、8月对浙江省湖州市老虎潭水库水质理化指标及水生态指标进行调查,分析了该水库浮游植物群落结构特征及优势属,并应用典范对应法分析了浮游植物与环境因子之间的相关性,运用水质生物学评价法、综合营养状态指数法(TLI)进行水质评价。同时,为更好了解老虎潭水库水生态系统健康状况,选取了水体理化指标(SD、DO、COD_(Mn)、TN、NH_(3)^(-)N、TP和SS)和水生态指标(浮游植物生物量、浮游动物生物量、Chl a、底栖动物生物量、浮游植物多样性指数)12个指标,构建了老虎潭水库水生态系统健康评价指标体系,并基于客观熵权法的生态系统健康综合指数法(EHCI)对老虎潭水库进行水生态系统健康评价。结果表明:老虎潭水库浮游植物共7门44属,绿藻门、硅藻门和蓝藻门是老虎潭水库浮游植物组成的主要门类。浮游植物丰度为(4.4~102)×10^(6) cells/L,生物量为0.79~37.23 mg/L;其主要优势种属呈现出冬季蓝藻-硅藻门型,春季则主要为硅藻门,夏季优势种属多集中在绿藻门。通过典范对应分析发现,Chl a、COD_(Mn)、DO、SD、TN是影响老虎潭水库浮游植物群落变化的最重要环境因子。Shannon-Wiener多样性指数月均值为2.57,整体呈现出β-中污型水质;而Pielou均匀度指数月均值为0.63,整体均呈现出清洁-寡污型水质。老虎潭水库TLI指数和EHCI指数月均值分别为44.0和0.4003,前者评价水体为中营养水平,后者评价得出水库整体处于中等健康状态。同时,TLI指数和EHCI指数呈显著的负相关关系,说明两者的评价结果相对吻合,但EHCI指数更能体现出老虎潭水库生态系统健康评价的整体性和综合性,评价结果更明确,对老虎潭水库的后续有效管理具有更为重要的现实意义。

黄河水库水质评价——基于浮游植物群落周年变化

为掌握黄河水库浮游植物群落结构与水质现状,分4个季节进行周年采样监测.通过单因子、综合营养状态指数、浮游植物现存量及种类组成等方法综合评价黄河水库的富营养化状态.结果显示:从水质指标来看,主要污染物为氮营养盐,其年均值可达3.6mg/L.综合营养状态指数变化范围为37~59,以冬季最高,富营养化最严重.全年共检测到浮游植物6门75种(属),主要为蓝藻门和绿藻门,优势种为假鱼腥藻(Pseudanabaena)、尖头藻(Raphidiopsis)、拟柱孢藻(Cylindrospermum)、颤藻(Oscillatoria)、纤维藻(Ankistrodesmus).浮游植物密度变化范围为1.68×10~7~3.62×10~7个/L,生物量变化范围为5.6~12.9mg/L.在各门类藻类中,蓝藻在全年均有较大数量(大于10~7个/L),预示着水体可能受到水华的威胁.同时优势种假鱼腥藻有产微囊藻毒素的潜力,对水体可能带来更为深远的危害.从浮游植物优势种、群落结构、密度、生物量、综合营养状态指来看,水库水质为中营养到富营养化状态,因此,要加强水质管理,降低爆发蓝藻水华的风险.