盤石頭水庫浮游藻類群落結構及其與水色變化的關系

高云霓，顧錢洪，董靜，陳琳，申東亮，盧榮華，張 曼，李學軍

（1河南師范大學水產學院，河南新鄉(xiāng)，453007；2河南師范大學附屬中學，河南新鄉(xiāng)，453007）

盤石頭水庫浮游藻類群落結構及其與水色變化的關系

高云霓1，顧錢洪1，董靜1，陳琳1，申東亮2，盧榮華1，張 曼1，李學軍1

（1河南師范大學水產學院，河南新鄉(xiāng)，453007；2河南師范大學附屬中學，河南新鄉(xiāng)，453007）

浮游藻類作為水環(huán)境重要指示生物，其組成在判斷水質狀況方面具有重要價值。盤石頭水庫作為河南省鶴壁市重要水源地，近期監(jiān)測發(fā)現(xiàn)不同區(qū)域水體呈現(xiàn)不同水色。為了找到水色變化原因，本文調查了水庫浮游藻類群落結構。結果顯示盤石頭水庫不同水色區(qū)域浮游藻類組成具有明顯差異，根據(jù)藻類對水環(huán)境的指示作用，發(fā)現(xiàn)水色出現(xiàn)異常的1#監(jiān)測區(qū)域可能有向高營養(yǎng)水平發(fā)展的趨勢，面臨水質變差的風險，應重點監(jiān)控，加強管理。

盤石頭水庫；浮游藻類；水色

浮游藻類是水生態(tài)系統(tǒng)的主要初級生產者，是漁業(yè)水體中重要的餌料基礎，對水環(huán)境的變化能迅速作出響應[1]。藻類的生態(tài)位廣，不同環(huán)境狀況和營養(yǎng)水平下都有藻類生長，且種類不同，因此可以根據(jù)藻類群落結構特征評價水體營養(yǎng)水平和水環(huán)境特征[2]。

盤石頭水庫位于衛(wèi)河支流淇河中游，是一座以防洪、供水為主的大型水庫，日供水量超過10萬t。作為鶴壁市的主要水源地，同時也是南水北調中線供水工程的水源地之一，保持盤石頭水庫的良好水質，確保其供水安全顯得尤為重要。近年監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，每年春季，水庫部分區(qū)域水色異常，水色由原來清透的藍綠色變得發(fā)黃，與其它水面存在明顯分界。為了弄清楚水色變化的原因，本研究從水庫藻類群落結構特征入手，通過浮游藻類的水環(huán)境指示作用，探討水庫水色變化的原因，從而為水庫管理和水污染防治提供基礎數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 采樣點設置

分別在水色異常區(qū)域（1#）和水色正常區(qū)域（2#）設置采樣點比較其浮游藻類組成（圖1）。

圖1 盤石頭水庫采樣點分布圖Fig.1 Sampling sites in Panshitou Reservoir

1.2 常規(guī)水質監(jiān)測

采用YSI現(xiàn)場測定水溫、pH、電導率、溶氧、透明度、氨氮等常規(guī)理化指標。

1.3 浮游藻類采集及定性定量分析

25#浮游植物采集網采集定性樣品在顯微鏡下鑒定，將浮游藻類鑒定到屬種。定量樣品用采水器采集1L水，加10mL魯哥氏液，按照藻類多少，將固定的水樣濃縮到合適的體積，取0.1mL于計數(shù)框內，在顯微鏡下計數(shù)。假定浮游植物細胞是隨機分布的，計數(shù)的誤差為±10%[3]。

2 結果與討論

2.1 水質狀況

根據(jù)《地表水環(huán)境質量標準》（GB3838-2002），氨氮含量符合II類水質要求。2012年8月-2013年8月水庫水質實時監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)顯示，盤石頭水庫總磷（TP）、高錳酸鉀指數(shù)（CODMn）和氨氮（NH3-N）濃度均達到II類水質要求，綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)為37.47，屬于中營養(yǎng)狀態(tài)，沒有富營養(yǎng)化狀況的發(fā)生[4]。兩個樣點部分理化參數(shù)監(jiān)測結果見表1。綜合來看，盤石頭水庫水質狀況良好。

表1 盤石頭水庫兩個采樣點常規(guī)理化指標Tab.1 physic-chemical data of the two sampling sites in Panshitou Reservoir

2.2 浮游藻類組成

本次調查監(jiān)測兩個樣點：水色異常的樣點1#和水色正常的樣點2#，共鑒定出浮游藻類6門29種(屬)（表2）。1#點共鑒定浮游藻類21種，其中金藻門1種，硅藻門6種，綠藻門7種，藍藻門3種，裸藻門1種，甲藻門3種。2#位點共鑒定浮游藻類13種，分屬于金藻門（1種），硅藻門（2種），綠藻門（7種），藍藻門（2種），甲藻門（1種）。

清潔種分歧錐囊藻在兩個樣點均占絕對優(yōu)勢，說明盤石頭水庫水質狀態(tài)總體良好、處于低污染水平。但是兩個樣點藻類組成上仍存在明顯差異，相較于2#位點，1#監(jiān)測點優(yōu)勢種除了錐囊藻外，耐受高磷水平的梅尼小環(huán)藻優(yōu)勢度也明顯提高，具有較大的生物量，此外，還檢測到耐受高氮水平的顆粒直鏈藻，推測1#點有向高營養(yǎng)水平發(fā)展的趨勢。進一步分析發(fā)現(xiàn)，1#點檢測到的大部分藻類均為耐污種，如梅尼小環(huán)藻、顆粒直鏈藻極窄變種、小球藻、微芒藻、微囊藻、綠色顫藻、細微顫藻和囊裸藻等，而在2#位點檢測到的清潔、寡污染物種空球藻、網狀空星藻、二角盤星藻纖細變種和飛燕角甲藻等在1#點均未發(fā)現(xiàn)，重金屬耐受種舟形藻的出現(xiàn)進一步暗示1#點水質有可能受到輕度污染，這也可能是該區(qū)域水色異常的潛在原因。

盤石頭水庫作為國家級重點保護水源地和鶴壁市主要的飲用水源地，應加強對水色異常區(qū)域周邊包括氮磷營養(yǎng)和重金屬等污染源的排查，加強對水庫不同區(qū)域的水環(huán)境質量監(jiān)測，除常規(guī)水質外，還應根據(jù)污染源排查情況對特定污染物含量進行實時監(jiān)控。在此基礎上，采取生態(tài)修復技術等有效防治措施，以改善水質，維護水庫生態(tài)系統(tǒng)平衡，保障居民生活用水安全。

表2 盤石頭水庫浮游藻類組成Tab.2 Phytoplankton composition in Panshitou Reservoir

[1]趙明輝,黃洪輝,齊占會,等.南海北部浮游植物的時空異質性研究.中山大學學報(自然科學版), 2011,50(3):130-133

[2]楊浩,曾波,孫曉燕,等.蓄水對三峽庫區(qū)重慶段長江干流浮游植物群落結構的影響.水生生物學報,2012,36(4):715-723

[3]馮天翼,宋超,陳家長.水生藻類的環(huán)境指示作用.中國農學通報,2011,27(32):257-265.

[4]陶冶,崔楷,楊子彥,等.河南省湖庫型飲用水源地水質安全評價.河南農業(yè)大學學報,2015, 49(4):505-510.

Phytoplankton community structure and its relationship with the change in colors of water in Panshitou Reservoir

Gao Yun-ni1，Gu Qian-hong1，Dong Jing1，Chen Lin1，Shen Dong-liang2，Lu Rong-hua1，Zhang Man1，Li Xue-jun1

（1 College of Fisheries,Henan Normal University,Xinxiang 453007,Henan,China;2 Affiliated Middle School of Henan Normal University,Xinxiang 453007,China）

Phytoplankton is one of the key biological indicators of water environment and its community composition plays important roles in indicating water quality.Panshitou Reservoir is important water source of Hebi city,Henan province.Recent survey showed that different water region was possessed with diversified colors.To find its reason,phytoplankton community structure was investigated.The results showed that phytoplankton community structure was different in two sampling areas with different colors of water.According to the indicator function of phytoplankton species on water environment,1#region with abnormal color of water was suffering the threats of becoming eutrophication,and should be with intensive monitoring and control.

Panshitou Reservoir;phytoplankton community;water color

河南省重點科技攻關項目（152102210289，152102310314）；河南省高等學校重點科研項目（13A240548，15A240001）；河南省教育廳資助項目（14B240004）

高云霓（1982-），女，土家族，湖北長陽人，博士，從事漁業(yè)環(huán)境相關教學科研工作

李學軍，E-mail:xjli@htu.cn