浮游植物對大伙房水庫水質影響分析

張玉

（撫順市環(huán)境科學研究院，遼寧撫順 113006）

1 引言

大伙房水庫作為遼寧省關鍵水源地，水質好壞將直接影響全省人民身體健康和可持續(xù)發(fā)展。近年來，隨著水源地上游小城鎮(zhèn)以及水源地周邊工農業(yè)、種植業(yè)、畜禽養(yǎng)殖業(yè)和旅游業(yè)等產業(yè)的發(fā)展，輸入水源地的污染負荷逐年增大，造成大伙房水源地部分水質指標超過國家地表水Ⅱ類水體標準。浮游植物是水域水質的指示生物，一片水域水質如何，與浮游植物的豐富程度和群落組成有著密不可分的關系。

2 大伙房水庫浮游植物種類組成

分別于2012 年7 月、9 月及2013 年5 月對大伙房水庫進行3 次采樣，共檢出浮游植物8 門82 個種屬，包括硅藻門21 種，占藻類總數的25.60%；藍藻門10 種，占12.20%；綠藻門33 種，占40.20%；裸藻門7 種，占8.50%；隱藻門、金藻門各4 種，分別占4.80%；黃藻門2 種，占2.40%；甲藻門1 種，占1.20%。詳見圖1。從2012—2013 年的調查來看，大伙房水庫浮游植物主要以綠藻類、硅藻類和藍藻類為主［1-3］。

圖1 大伙房水庫浮游植物種類組成

3 大伙房水庫浮游植物種類分布特點

2012 年7 月的水樣中，共檢出浮游植物8 門50個種屬。綠藻門種類數最多，占42.96%，其次為藍藻門和硅藻門，分別占18.00%和16.00%。

2012 年9 月的水樣中，共檢出浮游植物8 門58個種屬，主要以綠藻門、硅藻門和藍藻門為主，其浮游植物種類數分別占44.80%，20.70%和12.10%，與7 月份相比，綠藻門和硅藻門所占比例有所上升，而藍藻門所占比例明顯下降。

2013 年5 月，共檢出浮游植物7 門41 個種屬，其中硅藻門占36.60%，綠藻門占31.70%，藍藻門占12.20%。從分布上看，硅藻門中的尖針桿藻、小環(huán)藻和美麗星桿藻，藍藻門的膠鞘藻和隱藻門中的藍隱藻，分布范圍均很廣，在各采樣點均存在，是大伙房水庫浮游植物中的優(yōu)勢種類（優(yōu)勢度為Y，Y≥0.02）。

3 次采樣均發(fā)現的浮游植物種屬主要有硅藻門、藍藻門、綠藻門、隱藻門和黃藻門，共11 種。綠藻門種類在3 次采樣均有的種類中占有較大比重，其次是硅藻門和藍藻門。這些藻類的存在隨季節(jié)變化影響不大，是普生性種類，但是藻類數量變化較大，且分布范圍廣，幾乎在每個采樣點都能發(fā)現。

4 大伙房水庫浮游植物優(yōu)勢種

通過計算浮游植物優(yōu)勢度確定優(yōu)勢種，即將Y≥0.02 的種類作為群落的優(yōu)勢種，大伙房水庫浮游植物優(yōu)勢種主要是尖針桿藻、小環(huán)藻、美麗星桿藻和藍隱藻，見表1。從表1 中可知，尖針桿藻、小環(huán)藻和美麗星桿藻的優(yōu)勢度分別是2012 年7 月、9 月和2013 年5 月的最大值，為當月的第一優(yōu)勢種，第一優(yōu)勢種隨季節(jié)變化發(fā)生了明顯的變化。隨著水質環(huán)境的改變，適宜某種藻類生長繁殖時，該藻類就會大量繁殖最終成為優(yōu)勢種，如藍隱藻，在2012 年7 月Y=0.006，而在2012 年9 月和2013 年5 月Y>0.02，因此其成為優(yōu)勢種。

表1 大伙房水庫浮游植物優(yōu)勢度

5 大伙房水庫浮游植物密度與生物量

大伙房水庫浮游植物總密度自春季（5 月）增長到夏季（7 月）最高，秋季降為最低，主要種群密度隨季節(jié)變化，見表2。硅藻門密度各季節(jié)均占總密度的50%以上，處于絕對優(yōu)勢地位。甲藻門占總密度的比例在夏季最低，為0.07%，這與群落中硅藻門及綠藻門密度的變動有直接關系。隱藻門占總密度的比例在秋季最高，為20.1%，這是由于硅藻門密度在秋季降低，隱藻門在群落中的權重增大。綠藻門和黃藻門占總密度的比例變化不大。藍藻門和裸藻門占總密度的比例自春季增長到夏季，秋季又降低，這與魚類的攝食有關，魚類通常在春夏之間繁殖生長，藻類的繁殖在春夏之間大于魚的攝食量，而隨著魚類生長攝食量增加，在秋季藻類密度就會下降［4-5］。空間上，大伙房水庫浮游植物平均密度沒有明顯的變化。

表2 大伙房水庫浮游植物密度

生物量的多少直接關系到水庫魚類的放養(yǎng)密度，為水庫資源的合理利用提供重要依據。從表3 中可以看出，大伙房水庫浮游植物生物量在2012 年7月最高，在2012 年9 月最低。其中，各藻類生物量在各個月份也有較大的差距，硅藻類在各月份所占比重明顯高于其他藻類。金藻門、黃藻門和甲藻門雖然生物量很低，卻是某些魚類的喜好餌料，在浮游生物組成中是不可缺少的一部分。

表3 大伙房水庫浮游植物生物量 mg/L

6 大伙房水庫浮游植物的空間分布

6.1 大伙房水庫浮游植物的水平分布

大伙房水庫浮游植物密度和生物量的水平分布見表4。由表4 可見，2012 年7 月大伙房水庫浮游植物密度下游＞上游＞中游，生物量下游＞中游＞上游；2012 年9 月浮游植物密度和生物量發(fā)生了變化，其浮游植物密度上游＞下游＞中游，生物量上游＞中游＞下游；2013 年5 月浮游植物密度上游＞中游＞下游，生物量上游＞下游＞中游。

表4 大伙房水庫浮游植物密度和生物量的水平分布

6.2 大伙房水庫浮游植物的垂直分布

大伙房水庫浮游植物密度垂直分布變化見表5。由表5 可見，在B1 采樣點，浮游植物密度中層＞底層＞表層；在C3 采樣點，浮游植物密度中層＞表層＞底層。硅藻門種類密度在B1，C3 采樣點的表、中、底層中所占的比例最大。

表5 大伙房水庫浮游植物密度垂直分布 105 個/L

大伙房水庫浮游植物生物量垂直分布變化見表6。由表6 可見，在B1 采樣點，浮游植物生物量中層＞底層＞表層，其中表層、中層、底層浮游植物生物量所占比例最高的分別是硅藻門、隱藻門、硅藻門；而在C3 采樣點，浮游植物生物量表層＞中層＞底層，其中裸藻門生物量在各層所占比例均最高，硅藻門次之。

表6 大伙房水庫浮游植物生物量垂直分布 mg/L

7 大伙房水庫浮游植物生物多樣性指數

大伙房水庫各期站點的Shannon－Wiener 多樣性指數（H）見表7。由表7 可見，大伙房水庫Shannon－Wiener 多樣性指數范圍在2.289～4.072 之間。Shannon－Wiener 多樣性指數空間分布無明顯規(guī)律，而季節(jié)變化上，2012 年7 月多樣性指數最高，平均值為3.258，最低值是在2013 年5 月，平均值為2.763。根據Shannon－Wiener 多樣性指數評價標準，大伙房水庫水質在2012 年7 月為清潔，而2012 年9 月及2013 年5 月水質為輕污染。

表7 大伙房水庫浮游植物Shannon－Wiener 多樣性指數

8 結論

（1）浮游植物群落結構的變化。從表1 至表7 可以看出，大伙房水庫浮游植物群落結構隨季節(jié)變化發(fā)生了明顯的變化，2013 年5 月及2012 年7 月、9月的第一優(yōu)勢種分別是美麗星桿藻、尖針桿藻和小環(huán)藻。浮游植物在各個采樣點的分布隨季節(jié)變化也很明顯，例如某些藻類（異極藻、等片藻等）只在2012 年9 月才發(fā)現，而在2013 年5 月和2012 年7月沒有檢測到。群落結構的變化還體現在浮游植物在各點的分布差異，如綠藻門某些種類（螺旋纖維藻、集星藻、角星鼓藻等）在A1，A2，B1，B2 點上沒有檢測到。水庫水體中浮游植物群落的種類組成和數量主要受物理、化學和生物等環(huán)境因子的影響，其變化具有一定的規(guī)律。大伙房水庫浮游植物群落結構的變化還與魚類的攝食作用有關。

（2）浮游植物對水庫水質的影響。多樣性指數可以作為評價水體污染程度的一個指標，一般認為多樣性指數越高，物種越豐富，水體越清潔，而多樣性指數降低，物種減少，水體可能受到一定程度的污染。大伙房水庫總體浮游植物生物量不高，但是藻類利用太陽能合成有機物的速度很快，一旦條件適宜，藻類生物量的增長能力極大，對水質的影響和破壞巨大。所以，從控制浮游植物生物量增長的角度，水庫投放白鰱等濾食性魚類是非常必要的。從本次調查來看，2013 年5 月及2012 年7 月、9 月的優(yōu)勢種分別是美麗星桿藻、尖針桿藻和小環(huán)藻，它們的數量很多，其中美麗星桿藻是水體富營養(yǎng)化指示種，大伙房水庫水質基本達到地表水III 類標準，水質綜合污染指數在3.81～5.47 之間，結合多樣性指數分析說明大伙房水庫水質受到一定程度的污染。