三峽水庫香溪河庫灣浮游植物群落結(jié)構(gòu)演替規(guī)律研究.pdf

1、　　三峽水庫蓄水以來,香溪河庫灣水體富營養(yǎng)化問題日趨嚴重,水生態(tài)環(huán)境發(fā)生了很大改變,庫灣每年均暴發(fā)的水華現(xiàn)象也成為關(guān)注熱點。為了更系統(tǒng)、更深入地認識支流庫灣浮游植物群落結(jié)構(gòu)演替模式及水華生消機理,本文依托三峽水庫香溪河庫灣水生態(tài)與環(huán)境野外觀測站,對香溪河庫灣浮游植物群落結(jié)構(gòu)及其生境條件進行了詳細監(jiān)測,探討了影響浮游植物群落結(jié)構(gòu)演替的主要環(huán)境因素,總結(jié)了香溪河庫灣浮游植物群落結(jié)構(gòu)演替模式,并對香溪河庫灣進行了水生態(tài)分區(qū),探討了浮游植物群落

2、結(jié)構(gòu)對水庫調(diào)度的響應機制。通過研究,主要得到如下認識：
　　(1)香溪河庫灣浮游植物群落結(jié)構(gòu)時空分布特征
　　香溪河庫灣2010年共檢測到浮游植物7門87屬,2011年檢測到7門72屬,浮游植物群落結(jié)構(gòu)中以硅藻、綠藻為主。春夏季最多,秋冬季較少,空間上各斷面檢測出的物種數(shù)量相差不大。1-2月甲藻一般占有較大比例,春季以硅藻、綠藻為主,夏季藍藻開始出現(xiàn),冬季各藻種分布較均衡,2011 年藻細胞密度、生物量水平均顯著低于20

3、10年?？臻g上,甲藻一般在上游所占比例較大,硅藻、綠藻在整個庫灣均占有一定比例,其他藻種在庫灣各斷面分布中沒有顯著差異。
　　香溪河庫灣2010年春夏秋冬均暴發(fā)了較嚴重的水華,2011年僅在春夏季暴發(fā)了水華,且水華暴發(fā)程度較小。2010 年冬季庫灣回水末端暴發(fā)了以擬多甲藻(Peridiniopsis sp.)為優(yōu)勢種的甲藻水華,春季水華優(yōu)勢藻種呈甲藻→硅藻、綠藻的演替趨勢,夏季除了甲藻、硅藻、綠藻外,還暴發(fā)了波及整個庫灣的藍藻水

4、華,秋季水華以硅藻、綠藻為主。2011 年春夏季水華優(yōu)勢藻種主要為硅藻、綠藻,呈現(xiàn)由硅藻向綠藻的演替趨勢,水華暴發(fā)次數(shù)明顯少于2010年。
　　(2)香溪河庫灣生境條件變化特性
　　冬季香溪河庫灣中下游為混合水體,僅上游部分斷面處于弱分層狀態(tài)；夏季水體分層區(qū)域逐漸增大,中上游呈分層狀態(tài),下游區(qū)域為弱分層水體；秋季隨著水庫蓄水過程的進行,庫灣整體分層狀態(tài)被逐漸打破,蓄水后期僅上游回水末端有部分弱分層水體,其他區(qū)域均為混合水

5、體。長江干流長期呈混合狀態(tài),庫灣上游回水末端常年處于弱分層及分層狀態(tài)。
　　2010年及2011年香溪河庫灣水溫變化趨勢較一致,最低水溫均出現(xiàn)在冬季,春季水溫明顯回升,夏季為全年水溫最高的季節(jié),秋季明顯降低。表底溫差由下游至上游逐漸增大,水體分層現(xiàn)象在上游最明顯,且持續(xù)時間較長,中下游水體分層狀態(tài)受上游來流和水深影響較小,但易受干流影響。真光層深度(Zeu)整體呈春夏季較小、秋冬季較大的狀態(tài),空間上中上游較小、下游較大?；旌蠈由?/p>

6、度(Zmix)在冬季最大,春季開始明顯減小,夏季為全年最小的時段,空間上2010年及2011年均表現(xiàn)出下游 明顯大于上游的趨勢。真光層深度(Zeu)與混合層深度(Zmix)之比 Zeu/Zmix在冬季多小于1,春季隨著氣溫回升,庫灣水體分層開始發(fā)育,Zeu/Zmix有所增大,秋季隨著水庫蓄水過程的進行,庫灣水體分層狀態(tài)被打破,Zeu/Zmix小于1。水體透明度季節(jié)差異明顯,冬季最大,春秋次之,夏季最小,整體與葉綠素a濃度的季節(jié)分布呈相反

7、的趨勢。
　　2010年、2011年香溪河庫灣TN濃度平均值分別為1.10 mg/L、1.03 mg/L,TN濃度及 NO3-N 濃度均呈現(xiàn)夏天較低、冬春季節(jié)較高的趨勢,空間上由河口至庫灣整體呈逐漸降低的狀態(tài)。TP濃度及PO4-P濃度隨時間變化大致呈春季高,秋冬季次之的狀態(tài),且均隨著水庫蓄水的進行TP濃度及PO4-P濃度顯著降低,枯水期波動較小,空間上沿庫尾至河口方向TP濃度、PO4-P濃度及PO4-P在磷營養(yǎng)鹽中所占比例均呈逐

8、漸下降的趨勢。D-Si 濃度隨時間變化的一般規(guī)律是春夏季較低、秋冬季節(jié)較高,空間分布上,2010年全年D-Si濃度在河口較高,其他斷面相對較低,2011年空間差異較小。
　　(3)香溪河庫灣浮游植物群落結(jié)構(gòu)演替模式
　　根據(jù)CCA模型中功能組-環(huán)境因素的響應關(guān)系,香溪河庫灣中氮、磷營養(yǎng)鹽對群落演替的調(diào)控能力并不顯著,而硅營養(yǎng)鹽對群落結(jié)構(gòu)的演替具有一定的限制作用,但是僅僅限于硅藻類藻種,光熱條件的季節(jié)變化和水動力條件是群落

9、演替的主要誘因。庫灣中春季主要以脅迫性藻種(S型)先行占優(yōu)向雜生型藻種(R型)和競爭型藻種(C型)演替的趨勢,夏季與春季相反,主要以競爭型藻種(C型)先行占優(yōu)向雜生型藻種(R型)和脅迫性藻種(S型)演替的趨勢,秋季為多藻種混生的季節(jié),冬季以脅迫性藻種(S型)為主。
　　(4)香溪河庫灣水生態(tài)分區(qū)及其對水庫調(diào)度的響應
　　隨著季節(jié)變化及水庫調(diào)蓄狀態(tài)的改變,香溪河庫灣呈現(xiàn)不同的水生態(tài)分區(qū),其中汛前消落期共分為 3 個區(qū)域,分

10、別為下游 CJXX-XX03、中游 XX04-XX07、上游XX08-XX10；汛期共分為3個區(qū)域,分別為CJXX、XX00-XX03、XX04-XX09；蓄水期共分為3個區(qū)域,分別為CJXX-XX05、XX06-XX08、XX09-XX10；枯水期共分為2個區(qū)域,分別為CJXX-XX07、XX08-XX10。不同區(qū)域內(nèi)浮游植物群落結(jié)構(gòu)受不同因素的影響,其中靠近庫灣上游主要受水體分層狀態(tài)及真光層深度(Zeu)與混合層深度(Zmix)之比