丹江口水庫(kù)和干渠南陽(yáng)段微型生物群落的周期性變化

王晨溪，朱靜亞，牛其愷，黃　進(jìn)，

杜宗明4，龐振凌1，胡蘭群3，李玉英1,2

(1.南陽(yáng)師范學(xué)院 農(nóng)業(yè)工程學(xué)院，河南 南陽(yáng)　473061; 2.南陽(yáng)發(fā)展戰(zhàn)略研究院，河南 南陽(yáng)　473061； 3.南陽(yáng)市環(huán)境監(jiān)測(cè)站，河南 南陽(yáng)　473060; 4.南水北調(diào)中線渠首環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)急中心，河南 南陽(yáng)　474475)

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丹江口水庫(kù)和干渠南陽(yáng)段微型生物群落的周期性變化

王晨溪1,2，朱靜亞1，牛其愷3，黃進(jìn)4，

杜宗明4，龐振凌1，胡蘭群3，李玉英1,2

(1.南陽(yáng)師范學(xué)院 農(nóng)業(yè)工程學(xué)院，河南 南陽(yáng)473061; 2.南陽(yáng)發(fā)展戰(zhàn)略研究院，河南 南陽(yáng)473061； 3.南陽(yáng)市環(huán)境監(jiān)測(cè)站，河南 南陽(yáng)473060; 4.南水北調(diào)中線渠首環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)急中心，河南 南陽(yáng)474475)

摘要：旨在掌握南水北調(diào)中線工程水源區(qū)丹江口水庫(kù)及南陽(yáng)段干渠調(diào)水前后浮游生物群落結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化和水質(zhì)狀況，為中線工程調(diào)水水質(zhì)保護(hù)和工程管理提供科學(xué)依據(jù).于2014年7月-2015年5月分別在中線工程取水口陶岔壩上下游6個(gè)監(jiān)測(cè)站進(jìn)行5次野外調(diào)查取樣和室內(nèi)研究.結(jié)果顯示,共監(jiān)測(cè)到浮游藻類(lèi)9門(mén)44科94屬357種(含變種)，指示藻類(lèi)8門(mén)21科32屬42種(含變種)， 通水前為β-中污帶，調(diào)水后為寡污帶，調(diào)水后硅藻比例明顯增加；浮游動(dòng)物4門(mén)32科38屬46種；調(diào)水后香農(nóng)-威勒多樣性指數(shù)均大于1，呈現(xiàn)調(diào)水后先降低后增加.丹江口水庫(kù)及南陽(yáng)段干渠的水質(zhì)達(dá)到Ⅰ類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(總氮指標(biāo)除外).綜合評(píng)價(jià)水源區(qū)水體穩(wěn)定，為β-中營(yíng)養(yǎng)型，符合中線工程調(diào)水的水質(zhì)要求.

關(guān)鍵詞：南水北調(diào)中線取水口；浮游生物；理化指標(biāo)監(jiān)測(cè)；多樣性指數(shù)；水質(zhì)評(píng)價(jià)

引言

南水北調(diào)工程是我國(guó)水資源調(diào)整的一項(xiàng)偉大戰(zhàn)略性基礎(chǔ)工程，該工程是為了緩解北方地區(qū)水資源嚴(yán)重短缺的問(wèn)題而規(guī)劃實(shí)施的[1].中線水源區(qū)位于豫、鄂、陜?nèi)〗唤缣幍臐h丹兩江并聯(lián)的丹江口水庫(kù)，界于東經(jīng)111°13′22″～111°38′09″、北緯32°47′35″～33°07′24″之間[2].歷時(shí)50年的論證與規(guī)劃，耗時(shí)11年建設(shè)與施工的南水北調(diào)中線工程于2014年11月1日開(kāi)始試驗(yàn)性調(diào)水，并于12月12日正式調(diào)水，使幾十年的中國(guó)調(diào)水夢(mèng)成為現(xiàn)實(shí).丹江口水庫(kù)獨(dú)特的自然地理位置，使其水質(zhì)較好，但丹江口水庫(kù)及干渠調(diào)水過(guò)程中水源涇流使水質(zhì)污染的潛在因素和隱患依然存在[1-3].水環(huán)境決定了生物的群落特征，而生物個(gè)體種群的的變化也客觀反映水體質(zhì)量的變化規(guī)律[4-25].Gipsi等對(duì)太平洋、大西洋、印度洋等海域313份浮游生物樣本使用計(jì)算機(jī)建模來(lái)預(yù)測(cè)透光層海水中病毒、原核生物以及真核生物相互作用，發(fā)現(xiàn)環(huán)境因子并不能完全決定種群結(jié)構(gòu)，浮游生物功能類(lèi)型和進(jìn)化群組在整個(gè)微生物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中并不是隨機(jī)分布的[4].Xiao等利用傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡形態(tài)學(xué)方法和高通量分子生物學(xué)技術(shù)對(duì)挪威東南一個(gè)淡水湖1969年-1989年間的300個(gè)樣品分析對(duì)比，兩種方法檢測(cè)的結(jié)果并非完全一致，用傳統(tǒng)方法鑒定出的種類(lèi)多，用分子技術(shù)鑒定出的屬多、稀有種和超微型種多[5].前人就南水北調(diào)中線水源區(qū)的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題、水資源現(xiàn)狀、水土保持、生態(tài)環(huán)境影響和水生態(tài)等方面進(jìn)行了研究[1-3,13-21].建庫(kù)前E.B.波魯茨基等對(duì)該庫(kù)區(qū)浮游生物、底棲生物、魚(yú)類(lèi)區(qū)系等進(jìn)行調(diào)查，河流中主要以硅藻為主, 而水庫(kù)、水塘以甲藻、綠藻為主, 其次藍(lán)藻、硅藻[13]；建庫(kù)后，楊干榮、鄒紅娟、彭建華、蔡慶華、申恒倫、包洪福、李玉英等專家在不同時(shí)間對(duì)庫(kù)區(qū)生物資源進(jìn)行調(diào)查[14-21]，但于中線工程調(diào)水前后對(duì)庫(kù)體和調(diào)水干渠水體浮游生物群落比較的研究鮮見(jiàn).2014年中國(guó)水利部水文局對(duì)全國(guó)471座主要水庫(kù)進(jìn)行了水質(zhì)評(píng)價(jià)，其中全年水質(zhì)為Ⅰ類(lèi)的水庫(kù)占評(píng)價(jià)水庫(kù)總數(shù)的4.5%(21座)；Ⅱ類(lèi)為43.1%(203座)；在進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)狀況評(píng)價(jià)的455座水庫(kù)中，中營(yíng)養(yǎng)水庫(kù)有324座，富營(yíng)養(yǎng)水庫(kù)131座.南水北調(diào)中線工程的實(shí)施在一定程度上改變了庫(kù)區(qū)的生態(tài)環(huán)境，并對(duì)生物多樣性產(chǎn)生一定的影響[18].于2014年7月-2015年5月對(duì)中線工程調(diào)水前后不同時(shí)期庫(kù)體和南陽(yáng)段干渠水體浮游藻類(lèi)、浮游動(dòng)物以及水體中TN、TP、COD、葉綠素等指標(biāo)進(jìn)行了5次動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，旨在掌握調(diào)水前后浮游生物和水質(zhì)理化指標(biāo)的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，為調(diào)水過(guò)程中水質(zhì)生態(tài)安全保障政策制定提供科學(xué)依據(jù).

1研究區(qū)域與研究方法

1.1監(jiān)測(cè)站點(diǎn)

丹江口水庫(kù)界于東徑111°01′-111°18′、北緯32°55′-33°48′之間，處于北亞熱帶向暖溫帶的過(guò)渡帶，控制流域面積9.5萬(wàn)km2，控制著漢江60%的流域面積，多年平均天然徑流量408.5億m3.水庫(kù)建成初期規(guī)模，壩頂高程162m，正常蓄水位157m，相應(yīng)庫(kù)容174.5億m3，水庫(kù)面積745km2，主要庫(kù)灣15個(gè)，回水線沿河道長(zhǎng)度漢江為177km，丹江為80km.丹江口水庫(kù)后期規(guī)模大壩加高至176.6m，正常蓄水位170m，總庫(kù)容290.5億m3，水庫(kù)面積1050km2，回水長(zhǎng)度漢江為194km，丹江為93km.

根據(jù)丹江口水庫(kù)、中線取水口及南陽(yáng)段干渠的地理位置，共設(shè)6個(gè)監(jiān)測(cè)站，在丹庫(kù)設(shè)丹庫(kù)庫(kù)心(小太平洋，S1)、全店(水庫(kù)水入中線干渠前水域，S2)、陶岔(中線取水口壩上200 m，S3)，在南陽(yáng)段干渠依次從中線取水口開(kāi)始由近至遠(yuǎn)設(shè)鎮(zhèn)平縣馬莊(S4)、臥龍區(qū)姜溝(南陽(yáng)市區(qū)第一個(gè)取水口，S5)、方城縣獨(dú)樹(shù)(干渠出南陽(yáng)境，S6).

1.2采樣頻率

2014年7月在庫(kù)心和全店采樣，2014年10月在庫(kù)心、全店和陶岔進(jìn)行采樣；2015年1月、2月和5月分別在6個(gè)監(jiān)測(cè)站采樣.

1.3樣品采集與測(cè)定

所有樣品均按照國(guó)家環(huán)?？偩殖霭娴摹端蛷U水監(jiān)測(cè)分析方法》(第4版)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)采集.所采樣品均于24h內(nèi)帶回實(shí)驗(yàn)室參照文獻(xiàn)[26]做相應(yīng)處理，測(cè)定浮游生物的種類(lèi)和數(shù)量、水常規(guī)理化指標(biāo).

水質(zhì)理化指標(biāo)測(cè)定均按照參照文獻(xiàn)[26]的方法測(cè)定.浮游生物定性和定量樣品參照文獻(xiàn)[25-30]測(cè)定和鑒定.

1.4水質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

1.4.1水體營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)按照《地表水資源質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)程》(SL395-2007)以總氮、總磷、高錳酸鹽指數(shù)、葉綠素a和透明度為指標(biāo)對(duì)水體富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)[21].營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)采用指數(shù)法，即先采用線性插值法將水質(zhì)項(xiàng)目濃度值轉(zhuǎn)換為賦分值，然后按照公式計(jì)算營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)EI.

式中：EI為營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)，En為評(píng)價(jià)項(xiàng)目賦分值，N為評(píng)價(jià)項(xiàng)目數(shù)量.湖泊(水庫(kù))營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為：當(dāng)0≤EI≤20為貧營(yíng)養(yǎng)；20

1.4.2浮游藻類(lèi)群落結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)法指示性浮游藻類(lèi)群落污染等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn):藍(lán)藻門(mén)>70% ，耐污種大量出現(xiàn)為多污帶；藍(lán)藻門(mén)約60%，藻類(lèi)總數(shù)較多為α-中污帶；硅藻及綠藻門(mén)各約30%為β-中污帶；硅藻門(mén)>60%為寡污帶[23-26].

1.4.3香農(nóng)-威勒(Shannon-Weiner)多樣性指數(shù)法生物種的多樣性指數(shù)應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法求得表示生物群落的種數(shù)和個(gè)體數(shù)量的數(shù)值，用以評(píng)價(jià)環(huán)境質(zhì)量.采用香農(nóng)-威勒(Shannon-Weiner)多樣性指數(shù)對(duì)丹江口水庫(kù)及南陽(yáng)段干渠6個(gè)監(jiān)測(cè)站的水質(zhì)進(jìn)行評(píng)定[25].

公式中：D=多樣性指數(shù)；n=樣品中藻類(lèi)總個(gè)體數(shù)；ni=樣品中i種的個(gè)體數(shù).其評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是：D>3，清潔；2

2結(jié)果與分析

2.1丹江口水庫(kù)及南陽(yáng)段干渠水質(zhì)理化監(jiān)測(cè)及其水質(zhì)評(píng)價(jià)

2014-2015年對(duì)丹江口水庫(kù)及南陽(yáng)段干渠進(jìn)行了理化監(jiān)測(cè)，主要參數(shù)結(jié)果如表1所示.根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB38382-2002)，丹江口水庫(kù)及南陽(yáng)段干渠監(jiān)測(cè)到總氮含量較高，其中馬莊5月的總氮含量最高為1.69 mg/L，全店和獨(dú)樹(shù)5月的總磷含量較高均為0.05 mg/L，其余月份監(jiān)測(cè)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)家Ⅰ類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn).

按照《地表水資源質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)程》(SL395-2007)對(duì)水庫(kù)進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)[19]，以總氮、總磷、高錳酸鹽指數(shù)、葉綠素a和透明度5項(xiàng)指標(biāo)作為營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)參數(shù)，結(jié)果如表1所示.調(diào)水前后所有監(jiān)測(cè)站位水體均為中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，單項(xiàng)指標(biāo)中總氮賦分值均為60多；庫(kù)體調(diào)水前后營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)(EI)分別為40.08和37.53，南陽(yáng)段干渠EI平均為38.88.綜合評(píng)價(jià)調(diào)水后水庫(kù)水質(zhì)有所改善，不同季節(jié)不同監(jiān)測(cè)站位水體質(zhì)量差異不顯著.

表1　丹江口水庫(kù)及南陽(yáng)段干渠的水質(zhì)理化參數(shù)和水體營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)

注：-表示未測(cè)定

2.2丹江口水庫(kù)及南陽(yáng)段干渠浮游生物群落結(jié)構(gòu)及水質(zhì)評(píng)價(jià)

2.2.1丹江口水庫(kù)及南陽(yáng)段干渠浮游藻類(lèi)種類(lèi)組成及群落結(jié)構(gòu)丹江口水庫(kù)及南陽(yáng)段干渠調(diào)水前后浮游藻類(lèi)種類(lèi)組成和百分組成如圖1和圖2所示.在丹江口水庫(kù)及南陽(yáng)段干渠6個(gè)監(jiān)測(cè)站共監(jiān)測(cè)到浮游藻類(lèi)9門(mén)44科94屬357種(含變種)，其中：硅藻門(mén)28屬165種(含變種)，占浮游藻類(lèi)的43.70%；綠藻門(mén)42屬120種(含變種)，占33.61%；藍(lán)藻門(mén)8屬40種(含變種)，占11.20%.常見(jiàn)種類(lèi)有束絲藻屬(Aphanizomenon Morr)，盤(pán)星藻屬(Pediastrum Meyen)，脆桿藻屬(Fragilaria Lyngbye)，直鏈藻屬(Melosira Agardh)和嚙蝕隱藻屬(Cryptomonas erose Ehr.).

調(diào)水前監(jiān)測(cè)到浮游藻類(lèi)8門(mén)32科59屬125種(含變種).調(diào)水后浮游藻類(lèi)9門(mén)44科84屬303種(含變種).黃藻門(mén)和金藻門(mén)僅在調(diào)水后監(jiān)測(cè)到.調(diào)水前藍(lán)藻門(mén)-綠藻門(mén)-硅藻門(mén)的比率19.78%-35.90%-29.87%，調(diào)水后的比率為8.75%-27.65%-54.03%，硅藻種類(lèi)數(shù)量增加.

2.2.2丹江口水庫(kù)及南陽(yáng)段干渠浮游藻類(lèi)污染指示種及水質(zhì)評(píng)價(jià)指示性浮游藻類(lèi)的種類(lèi)組成和數(shù)量是水體富營(yíng)養(yǎng)化程度的主要評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)之一.調(diào)水前后浮游藻類(lèi)的指示種如表2所示.調(diào)水前后共監(jiān)測(cè)出浮游藻類(lèi)指示種8門(mén)21科32屬42種(含變種)，其中：os寡營(yíng)養(yǎng)型浮游藻類(lèi)5屬6種，占總指示種的14.29%；αm型浮游藻類(lèi)4屬4種，占總指示種的9.52%；αm，βm型浮游藻類(lèi)5屬5種，占總指示種的11.90%；αm，βm，οs 型浮游藻類(lèi)2屬4種，占總指示種的9.52%；βm型浮游藻類(lèi)7屬7種，占總指示種的16.67%；βm，os型浮游藻類(lèi)11屬13種，占總指示種的30.95%；β-m型浮游藻類(lèi)11屬13種，占總指示種的30.95%；ps，αm型浮游藻類(lèi)2屬2種，占總指示種的4.76%；ps，αm，βm型浮游藻類(lèi)1屬1種，占總指示種的2.38%.總體來(lái)說(shuō)os寡營(yíng)養(yǎng)型的比例占14.28%，α-βm中富營(yíng)養(yǎng)型占78.57%，ps重富營(yíng)養(yǎng)型占7.14%.

圖1　丹江口水庫(kù)及南陽(yáng)段中線干渠調(diào)水前后浮游藻類(lèi)種類(lèi)組成動(dòng)態(tài)變化

圖2　丹江口水庫(kù)及南陽(yáng)段干渠調(diào)水前后各監(jiān)測(cè)站浮游藻類(lèi)組成百分比

采樣時(shí)間監(jiān)測(cè)站門(mén)科屬種采樣時(shí)間監(jiān)測(cè)站門(mén)科屬種201407庫(kù)心37910渠首5899201410庫(kù)心691011渠首6101314陶岔3334通水前合計(jì)6151621201501庫(kù)心3334渠首6667陶岔5558馬莊2344姜溝4556獨(dú)樹(shù)3555201502庫(kù)心2223渠首1112陶岔3334馬莊2333姜溝3556獨(dú)樹(shù)3556201505庫(kù)心5101213渠首7111114陶岔68811馬莊69912姜溝5101013獨(dú)樹(shù)4779通水后合計(jì)8212434

調(diào)水前在丹江口水庫(kù)庫(kù)體監(jiān)測(cè)的浮游藻類(lèi)指示種共6門(mén)14科17屬21種(含變種).os寡營(yíng)養(yǎng)型的比例占4.76%；α-β中富營(yíng)養(yǎng)型的比例占90.48%；ps重富營(yíng)養(yǎng)型的比例占4.76%.調(diào)水后在庫(kù)體和南陽(yáng)段干渠共監(jiān)測(cè)到浮游藻類(lèi)指示種8門(mén)21科24屬34種(含變種)；β-中富營(yíng)養(yǎng)型的含量最多.os寡營(yíng)養(yǎng)型的比例占14.71%；α-β 中富營(yíng)養(yǎng)型占83.33%；ps重富營(yíng)養(yǎng)型占5.56%.

2.2.3丹江口水庫(kù)及南陽(yáng)段干渠浮游動(dòng)物種類(lèi)組成及水質(zhì)評(píng)價(jià)調(diào)水前后丹江口水庫(kù)及南陽(yáng)段干渠內(nèi)浮游動(dòng)物組成如圖3所示.共監(jiān)測(cè)到浮游動(dòng)物4類(lèi)，原生動(dòng)物門(mén)、擔(dān)輪動(dòng)物門(mén)、枝角類(lèi)、橈足類(lèi)共32科38屬46種.其中以原生動(dòng)物最多為15屬21種，占45.65%，擔(dān)輪動(dòng)物12屬14種，占30.43%，枝角

類(lèi)4屬4種，占8.70%，橈足類(lèi)7屬7種，占15.22%.2014年7月份監(jiān)測(cè)到有擔(dān)輪動(dòng)物和繞足類(lèi)，10月份只監(jiān)測(cè)到擔(dān)輪動(dòng)物，2015年1月監(jiān)測(cè)到全部4類(lèi)浮游動(dòng)物，其中原生動(dòng)物門(mén)監(jiān)測(cè)到10種，2月份監(jiān)測(cè)到原生動(dòng)物門(mén)，擔(dān)輪動(dòng)物和枝角類(lèi)，5月份監(jiān)測(cè)到4類(lèi)浮游動(dòng)物，數(shù)量均增加，調(diào)水后浮游動(dòng)物數(shù)量種類(lèi)增加.僅在1月份監(jiān)測(cè)到浮游動(dòng)物指示種為βm中污型指示種，全店有2屬2種，放射太陽(yáng)蟲(chóng)(Actinophrys sol Ehrenberg)和溝渠異足猛水蚤(Canthocamptus staphylinus)(Jurine)，陶岔、姜溝和獨(dú)樹(shù)僅監(jiān)測(cè)到溝渠異足猛水蚤(Canthocamptus staphylinus)(Jurine).

圖3　丹江口水庫(kù)調(diào)水前后浮游動(dòng)物種類(lèi)組成動(dòng)態(tài)變化

2.4丹江口水庫(kù)及南陽(yáng)段干渠浮游生物多樣性指數(shù)

圖4　香農(nóng)-威勒(Shannon-Weiner)多樣性指數(shù)動(dòng)態(tài)

丹江口水庫(kù)及南陽(yáng)段干渠調(diào)水前后浮游生物多樣性指數(shù)(D)如圖4所示.調(diào)水后多樣性指數(shù)先降低后增加，調(diào)水后2月份的D值最低大于1(最低為1.38)，到5月份后各監(jiān)測(cè)站D值均上升，最高達(dá)3.33，水質(zhì)有所好轉(zhuǎn).其原因可能是調(diào)水后加強(qiáng)了水源區(qū)生態(tài)保護(hù)措施，水質(zhì)漸好，另外還可能與季節(jié)氣候有關(guān).

2.5丹江口水庫(kù)及南陽(yáng)段干渠浮游生物生物量的變化特征

丹江口水庫(kù)及南陽(yáng)段干渠浮游生物的生物量變化范圍較大，浮游植物生物量最低在2月份的渠首(0.689mg/L)，最高是10月份的陶岔為34.53mg/L；浮游動(dòng)物生物量最低出現(xiàn)在2月份的渠首(0.032mg/L)，最高出現(xiàn)1月份的姜溝(18.945mg/L).

調(diào)水前浮游植藻類(lèi)的平均生物量為12.33mg/L，調(diào)水后平均生物量為6.82mg/L；浮游動(dòng)物調(diào)水前的平均生物量為5.50mg/L，調(diào)水后平均生物量為2.30mg/L.調(diào)水后生物量有所下降.

3結(jié)論與討論

調(diào)水前后對(duì)南水北調(diào)丹江口水庫(kù)及南陽(yáng)段干渠的浮游生物調(diào)查顯示，丹江口水庫(kù)及南陽(yáng)段干渠共鑒定浮游生物132屬403種(含變種).浮游藻類(lèi)9門(mén)44科94屬357種(含變種)，占浮游生物的88.59%，其中藍(lán)藻-綠藻-硅藻比例為11.20%-33.61%-43.70%；浮游藻類(lèi)指示種為8門(mén)21科32屬42種(含變種)，其中，os寡營(yíng)養(yǎng)型的比例占14.28%，α-β中營(yíng)養(yǎng)型占78.57%，ps重富營(yíng)養(yǎng)型占7.14%.浮游動(dòng)物有4類(lèi)32科38屬46種，占浮游生物11.41%，其中原生動(dòng)物門(mén)21種，占45.65%；擔(dān)輪動(dòng)物14種，占30.43%；橈足類(lèi)7種占15.22%；枝角類(lèi)4種占8.70%；浮游動(dòng)物共監(jiān)測(cè)到2種浮游指示種，均為β-中營(yíng)養(yǎng)型.監(jiān)測(cè)站點(diǎn)水體中多樣性指數(shù)(D)均大于1，調(diào)水后先降低后升高，最高達(dá)3.33.水質(zhì)理化監(jiān)測(cè)指標(biāo)中除總氮外符合地表水I類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn).綜合評(píng)價(jià)，丹江口水庫(kù)及南陽(yáng)段干渠水體均為β-中營(yíng)養(yǎng)型.

南水北調(diào)輸送的水作為生活用水必須保證其水體的潔凈，因此對(duì)丹江口水庫(kù)及南陽(yáng)段干渠水質(zhì)的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)是十分必要的，不僅能準(zhǔn)確掌握丹江口水庫(kù)及南陽(yáng)段干渠水質(zhì)情況而且能做到防患未然.本研究對(duì)調(diào)水前后的水質(zhì)進(jìn)行理化監(jiān)測(cè)符合國(guó)家Ⅰ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)(除總氮含量較高，個(gè)別月份的氨氮和總磷含量較高)，對(duì)水質(zhì)進(jìn)行富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)調(diào)水前后的水質(zhì)均為中營(yíng)養(yǎng)，根據(jù)指示性浮游植物群落劃分污染等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)，通水前為β-中污帶，調(diào)水后為寡污帶，調(diào)水前后的污染指示種均是α-β 中營(yíng)養(yǎng)型，調(diào)水后硅藻比例明顯增加.包洪福[18]調(diào)查結(jié)果顯示丹江口水庫(kù)的浮游藻類(lèi)優(yōu)勢(shì)種數(shù)量各季節(jié)差異顯著，與本研究調(diào)水后硅藻門(mén)比例明顯增加的結(jié)論相符.包洪福[18]丹江庫(kù)區(qū)各采樣點(diǎn)浮游植物平均生物量為12.2mg/L，變動(dòng)范圍在4.11-25.2mg/L，本研究調(diào)查結(jié)果為0.689-34.53mg/L，調(diào)水后浮游生物的生物量有所下降.調(diào)水后的生物多樣性指數(shù)先減少后增加，這與水體流動(dòng)性和取樣時(shí)間有一定關(guān)系.綜合評(píng)價(jià)調(diào)水后水質(zhì)有所好轉(zhuǎn).劉遠(yuǎn)書(shū)等[21]調(diào)查中線水源區(qū)生態(tài)環(huán)境趨向調(diào)水后有變好態(tài)勢(shì)，與本研究結(jié)論相符.

調(diào)水后水質(zhì)有所改變的原因一方面是由于調(diào)水，改變了庫(kù)體原有水的流向，且顯著增加了庫(kù)體面積和水量，水體含氧量等一些理化指標(biāo)的改變；另一方面是政府對(duì)南水北調(diào)工程水體保護(hù)的重視和人民環(huán)保意識(shí)的提高，使南水北調(diào)水質(zhì)得到改善.

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Periodic Variation of Microbial Communities in Danjiangkou Reservoir and the Water Cancel of Nanyang City Before and After the Start-Up of the Mid-Line Project of South-to-North Water Diversion

WANG Chen-xi1,2,ZHU Jing-ya1,NIU Qi-kai3,HUANG Jin4,DU Zong-ming4，PANG Zhen-ling1,HU Lan-qun3,LI Yu-ying1,2

(1. College of Agriculture and Engineering, Nanyang Normal University, Nanyang 473061,China; 2. Development Academy of Nanyang, Nanyang 473061,China; 3. Environment Monitoring Station of Nanyang, Nanyang 473000,China; 4. Emergency Centre for Environmental Monitoring of Mid-line Project of South to North Water Division, Xichuang 474475,China)

Abstract:In order to understand the dynamic changes of the plankton community structure and water quality of Danjiangkou reservoir and water channel in Nanyang before and after the water transfer of the mid-line project of south to north water division, six stations were monitored to provide scientific basis for the water quality protection and engineering management of the mid-line project during 2014.07-2015.05. Plankton and physical-chemical indexes were measured. Water samples were collected using standard methods. Saprobic system, trophic status index, and diversity index of Shannon-Weiner were used to evaluate the trophic status. There were 357 species (varieties), 94 genera and 9 divisions including 42 species (varieties), 32 genera saprobic indicators. Samples also contained 46 species (varieties), and 38 genera of zooplankton occupying 2.63%. The proportion of diatom significantly increased after water diversion. Diversity indexes of Shannon-Weiner were above 1.00 in all stations, which went down and then up after the start-up of the mid-line project. The physical-chemical indexes except total nitrogen were under the standard ofⅠtype water. All results showed that the nutrition types of the water system could be regarded as mesotrophy, and Danjiangkou reservoir is suitable for the mid-line project.

Key words:the mid-line project of south-to-north water division; plankton; monitoring of physical and chemical indicators; diversity index of Shannon-Weiner; evaluation of water quality

中圖分類(lèi)號(hào):X824

文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

文章編號(hào)：1001-2443(2016)02-0150-07

作者簡(jiǎn)介:王晨溪(1992-),男,河南南陽(yáng)人,碩士研究生,研究方向水域生態(tài)學(xué).通訊作者:李玉英(1969-),女,河南南陽(yáng)人,博士,教授,研究方向水域生態(tài)學(xué)和能源工程.

基金項(xiàng)目：國(guó)家“十二五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2012BAC06B03)；河南省科技廳項(xiàng)目(142102310210)；河南省教育廳項(xiàng)目(14A180015，16A180010)；南陽(yáng)發(fā)展戰(zhàn)略研究院項(xiàng)目(nyzl201502).

收稿日期：2015-10-11

DOI：10.14182/J.cnki.1001-2443.2016.02.011

引用格式：王晨溪，朱靜亞，牛其愷，等.丹江口水庫(kù)和干渠南陽(yáng)微型生物群落周期性變化[J].安徽師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2016，39(2)：150-156.