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    塔山水庫春季水生生物特征調(diào)查

    2014-06-08 01:13:20劉金吉王波徐鑫錢入彬
    關(guān)鍵詞:塔山富營養(yǎng)化水生

    劉金吉,王波 ,徐鑫 ,錢入彬

    (贛榆縣環(huán)境監(jiān)測站,江蘇 連云港 222100)

    贛榆縣塔山水庫建成于1959年,集水面積386 km2,庫容2.82 ×108m3,為江蘇省第二大人工水庫[1-2]。2000年塔山水庫被劃定為省級飲用水源保護區(qū),是贛榆縣城區(qū)及沿途鎮(zhèn)唯一的地表式集中飲用水源地。由于網(wǎng)箱養(yǎng)魚等原因,塔山水庫曾于1997年和1998年藍藻暴發(fā),后經(jīng)采取庫區(qū)禁養(yǎng)、生物防治等措施,使得藍藻得到有效控制,但入庫徑流等因素給庫區(qū)水體帶來的污染和危害仍未完全排除,并對湖區(qū)水質(zhì)產(chǎn)生潛在的影響[3-4]。

    近年來,有關(guān)研究人員對塔山水庫浮游動、植物的某些特性進行了研究,提出了有針對性的治理措施[2-5],但大都限于藍藻,而且定性分析較多?,F(xiàn)調(diào)查了塔山水庫春季生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),分析了塔山水庫水質(zhì)富營養(yǎng)的狀況,提出了改善庫區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的建議,以期為塔山水庫的水質(zhì)改善與監(jiān)管提供參考。

    1 調(diào)查方法

    1.1 采樣站位

    根據(jù)塔山水庫的特點,2013年5月開展浮游植物和浮游動物的調(diào)查,采樣站位1~5號,分別為壩前區(qū)、東壩入庫口區(qū)、庫中區(qū)、青口河入庫口區(qū)、青口河入庫口西區(qū);水生維管植物調(diào)查采樣站位6~9號,分別為:青口河入庫黑林橋下、汪子頭河入庫橋下、旦頭河入庫橋下、水庫取水口,見表1。

    表1 采樣站位及有關(guān)物理性質(zhì)

    1.2 分析方法

    浮游植物、浮游動物、水生維管植物的采集,按照文獻[6-7];chla測定及初級生產(chǎn)力分析參照文獻[8-9];優(yōu)勢度(Y)、種類豐富度(d)、均勻度指數(shù)(J')、多樣性指數(shù)等的計算,參照文獻[10]。

    2 結(jié)果分析

    2.1 浮游植物

    所有樣點共鑒定出浮游植物7門60屬130種[11-12]。其中,綠藻門24 屬53 種,占40.77%;硅藻門17屬38種,占29.23%;藍藻門11屬24種,占18.46%;裸藻門2屬6種,占4.62%;甲藻門4屬5種,占3.85%;隱藻門1屬2種,占1.54%;金藻門1屬2種,占1.54%。

    水庫5個點位浮游植物水樣的密度和種類見表2,浮游植物群落結(jié)構(gòu)較合理,結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定,塔山水庫總體處于輕度富營養(yǎng)化狀態(tài)。均勻度指數(shù)、豐富度指數(shù)和多樣性指數(shù)見表3,整個調(diào)查水域優(yōu)勢種類(優(yōu)勢度Y≥0.02)共8種。主要優(yōu)勢種類為小環(huán)藻、尖針桿藻、冰島直鏈藻、藍纖維藻,優(yōu)勢度分別達 0.512,0.290,0.217,0.129,最大優(yōu)勢度為0.512,優(yōu)勢度較高。

    2.2 浮游動物

    塔山水庫共鑒定浮游動物5大類24種[13]。其中原生動物最多,共有9種;輪蟲動物次之,共有7種;枝角類有3種,幼體(蟲)有4種;橈足類只有1種。塔山水庫春季浮游動物種類組成中原生動物和輪蟲動物占較大優(yōu)勢,浮游動物群落結(jié)構(gòu)已趨不合理,種類結(jié)構(gòu)已趨不穩(wěn)定,水庫環(huán)境已趨不適宜浮游動物生長繁殖。浮游動物密度與種類數(shù)見表4,多樣性分析結(jié)果統(tǒng)計表5。

    表2 塔山水庫調(diào)查點位浮游植物密度及種類數(shù)

    表3 塔山水庫調(diào)查點位均勻度指數(shù)、豐富度指數(shù)和多樣性指數(shù)

    表4 塔山水庫調(diào)查點位浮游動物密度與種類數(shù)

    表5塔山水庫調(diào)查點位浮游動物多樣性分析結(jié)果統(tǒng)計

    塔山水庫春季浮游動物優(yōu)勢種類(優(yōu)勢度Y≥0.02)共13種,主要由小型浮游動物,如原生動物和輪蟲動物組成,橈足類等大型種類很少,浮游動物種類不夠豐富。優(yōu)勢種類為幼蟲、獨角聚花輪蟲、浮游累枝蟲、縮鐘蟲、橈足類無節(jié)幼體、橈足類橈足幼體、刺簇多肢輪蟲,優(yōu)勢度分別達0.824,0.261,0.112,0.075,0.064,0.053,0.041,最大優(yōu)勢度為0.824,優(yōu)勢度非常高。

    2.3 浮游植物chla和初級生產(chǎn)力分析

    2.3.1 chla質(zhì)量濃度及營養(yǎng)類型分析

    用各站點取樣的平均值,計算chla質(zhì)量濃度,并參照國際經(jīng)濟合作與開發(fā)組織(OECD)、Wetzel(1975)和 Bинберг(1960)提出的指標,推算營養(yǎng)類型見表 7[14]。

    表6 chla質(zhì)量濃度及營養(yǎng)類型分析

    2.3.2 生產(chǎn)量分析

    各樣點的最高生產(chǎn)層日產(chǎn)量(以碳計)Pmax、水柱日產(chǎn)量(以碳計)見表 7。

    表7 各點位最高生產(chǎn)層日產(chǎn)量、水柱日產(chǎn)量①

    2.4 維管植物的種群生態(tài)學(xué)分析

    2.4.1 生物多樣性統(tǒng)計

    對4個站位的水生維管植物進行觀察,多樣性記錄見表8。

    2.4.2 生物量計算

    各站位水生維管植物的生物量計算見表9。

    表8 各站位水生維管植物的多樣性

    表9 各站位水生維管植物的生物量

    2.5 討論

    共鑒定浮游植物130種,豐富度均值1.756,平均密度為2.981×106L-1,多樣性指數(shù)均值為2.815,均勻度均值為 0.540;單位體積內(nèi) chla 為6.06 ~15.33 mg/m3,最高生產(chǎn)層日產(chǎn)量(以碳計)為0.26 ~0.65 g/(m3·d),水柱日產(chǎn)量(以碳計)為 0.78 ~1.06 g/(m2·d),水體總體處于中度及以上富營養(yǎng)化水平。

    有研究表明,硅藻水華是湖泊被污染的信號,小環(huán)藻則是硅藻水華的主要成員[15]。塔山水庫春季浮游藻類中硅藻的種、屬均僅次于綠藻,占第2位;且8個優(yōu)勢種中處于前3位的都是硅藻,包括了污染水體的主角——小環(huán)藻。塔山水庫浮游動物種類組成中的原生動物和輪蟲動物占較大優(yōu)勢,而群落結(jié)構(gòu)已趨不合理,種類結(jié)構(gòu)趨于不穩(wěn)定,底棲動物種類少,并觀察到一些中度污染的指示浮游動物如獨角聚花輪蟲等成為優(yōu)勢種,顯示出水體受到一定程度的污染影響。

    各河道水生維管植物種類少,生物多樣性低,優(yōu)勢種以空心蓮子草、浮萍、菹草和紫萍為主,特別是空心蓮子草在兩個點位的生物量占樣點總干質(zhì)量的74%和94%。由于湖區(qū)已經(jīng)采取了停止網(wǎng)箱養(yǎng)魚等措施,可排除區(qū)內(nèi)人為污染因素,浮游植物死亡是提高水體營養(yǎng)化程度的一個原因,入庫河水是污染的主要來源。

    3 建議

    入庫污水主要來源河道兩側(cè)農(nóng)村居民生活污水和農(nóng)田排水,前者除有害寄生蟲的危害外,有機物含量也很高,是河水營養(yǎng)成分的重要來源;后者主要含有除草劑和化肥等成分。除草劑流入湖泊水庫,即使其濃度經(jīng)過相當大的稀釋,也會殺死很多的沉水植物。而化肥污染則增加水體氮、磷含量,造成水體的富營養(yǎng)化,使藻類等過量生長。因此要制定河道兩側(cè)農(nóng)村居民生活污水的處理規(guī)劃,設(shè)置管網(wǎng)、集中處理、達標排放;更新農(nóng)作物管理理念,倡導(dǎo)使用農(nóng)家肥、生物肥料和實施生物防治,盡量減少化肥流失,減少除草劑、農(nóng)藥的使用。

    在庫區(qū)、入庫河口種植蘆葦、菖蒲、香蒲等挺水植物,蓮、菱等浮葉植物,苦草、眼子菜等沉水植物,構(gòu)成立體水生維管植物系統(tǒng),以便機械阻擋大型垃圾入庫、吸收水體有害物質(zhì),通過植物化感作用抑制某些有害藻類的大量繁殖,防止水華發(fā)生,轉(zhuǎn)化底泥有機物質(zhì)、改善水體氧環(huán)境。適度放養(yǎng)魚類如白鰱等,通過魚類的取食來減少浮游植物。

    從長遠考慮,可在水庫周圍幾公里的范圍內(nèi)建立生態(tài)濕地,讓各種污水中的養(yǎng)分通過濕地里的植物吸收,形成庫區(qū)外源污染的外圍防控屏障。

    [1]梁作光,歐麗,胡建偉,等.塔山水庫富營養(yǎng)化的成因與控制[J].污染防治技術(shù),2005,18(5):40-41.

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    [4]梁作光,歐麗,胡建偉,等.小塔山水庫富營養(yǎng)化污染與控制[J].江蘇環(huán)境科技,2005(3):21-22.

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