两座高原水库蓝藻群落结构与微囊藻毒素的分布对比研究

为了了解贵州高原水库蓝藻群落组成特征和微囊藻毒素分布,于2009年10月对贵州高原2座水库——万峰湖和百花湖采样调查。结果表明：万峰湖以蓝藻为主要优势藻,蓝藻中的拟柱孢藻（Cylindrospermopsis sp.）占绝对优势,浮游植物丰度在13.05×104～55.80×104 cells.L-1之间,蓝藻的丰度值占到了总量的82.55%,6个采样点中有3个（大坝、野鸭滩和革布）检出了微囊藻毒素MC-RR,且有1个点（革布）质量浓度超标,另外3个点（坝艾、坝达章和九里堡）未检出;百花湖以蓝藻、绿藻和硅藻共同构成优势藻,蓝藻中的假鱼腥藻（Pseudanabaena limnetica）是主要优势藻,浮游植物丰度在6.16×104～65.00×104 cells.L-1之间,蓝藻的丰度值在总体中所占比例为33.25%,3个采样点（大坝、岩脚寨和码头）均未检出微囊藻毒素。形成2个高原水库蓝藻群落结构和微囊藻毒素分布差异的原因可能是：2个水库中氮、磷营养盐水平不同引起浮游植物群落组成不同,进而导致了微囊藻毒素的分布出现差异。     

两座高原水库蓝藻群落结构与微囊藻毒素的分布对比研究

为了了解贵州高原水库蓝藻群落组成特征和微囊藻毒素分布,于2009年10月对贵州高原2座水库——万峰湖和百花湖采样调查。结果表明:万峰湖以蓝藻为主要优势藻,蓝藻中的拟柱孢藻(Cylindrospermopsis sp.)占绝对优势,浮游植物丰度在13.05×104～55.80×104 cells.L-1之间,蓝藻的丰度值占到了总量的82.55%,6个采样点中有3个(大坝、野鸭滩和革布)检出了微囊藻毒素MC-RR,且有1个点(革布)质量浓度超标,另外3个点(坝艾、坝达章和九里堡)未检出;百花湖以蓝藻、绿藻和硅藻共同构成优势藻,蓝藻中的假鱼腥藻(Pseudanabaena limnetica)是主要优势藻,浮游植物丰度在6.16×104～65.00×104 cells.L-1之间,蓝藻的丰度值在总体中所占比例为33.25%,3个采样点(大坝、岩脚寨和码头)均未检出微囊藻毒素。形成2个高原水库蓝藻群落结构和微囊藻毒素分布差异的原因可能是:2个水库中氮、磷营养盐水平不同引起浮游植物群落组成不同,进而导致了微囊藻毒素的分布出现差异。     

南亚热带城市浅水湖泊富营养化与浮游植物群落的时空特征：以肇庆星湖为例

星湖位于我国南亚热带地区,为城市浅水湖泊,由5个子湖(仙女湖、波海湖、青莲湖、中心湖和里湖)组成.于2002年的1月、3月、7月、8月、10B和12月对前4个子湖的水质和浮游植物进行了采样分析.星湖的总氮和总磷浓度分布范围分别为0.351～2.488 mg L-1和0.009～0.151 mg L-1,营养盐浓度变化规律均在3月达到最高值,7、8月逐渐降低,10、12月又有所增加.星湖的营养状态(TSI:40～56)整体处于中富营养化向富营养化过渡的阶段,各子湖营养状态存在一定的空间差异,波海湖富营养化程度最高,而仙女湖和青莲湖最低,这种空间差异主要由污染物的入湖位置和子湖的水动力连通特点所决定.从星湖共检到浮游植物128种,其丰度的分布范同为0.85×10644.28×106cells L-1.浮游植物3月丰度最低,7、8月最高.在数量组成上,4个子湖的浮游植物群落有很高相似性,群落结构以蓝藻-绿藻为优势类群.1月以绿藻和硅藻占优势,7、8、10和12月则由蓝藻占绝对优势,平列藻是最主要的优势种.浮游植物丰度的季节变化主要受季节性的降水和湖泊水位调节的影响.图2表6参30     

嘉陵江出口段三类水体蓝绿硅藻优势种变化机理

三峡水库的河流型、过渡型、湖泊型水体中后两者为富营养化敏感水体,为认识富营养化敏感时期嘉陵江出口段三类水体蓝藻(Cyanophyta)、绿藻(Chlorophyta)、硅藻(Bacillariophyta)优势种变化及机理,2007年9月至2008年8月进行了三种藻类的现场调查分析.结果表明,在3～7月份,总藻种数为52种,占全年种数的66.5%,平均密度43.76×104个-L-1,为全年中最高,因此3-7月为富营养化敏感期;优势藻种类变化为河流型蓝、绿、硅藻分别为6、4、9种,过渡型的蓝、绿、硅藻分别为4、5、4种,湖泊型的蓝、绿、硅藻分别为6、5、3种;蓝、绿、硅各优势藻的平均优势度在2.5m·s-1为0.11,2.0 m·s-1为0.11,1.5 m·s-1为0.10,0.05～0.2 m·s-1为0.07,＜0.05 m·s-1为0.06.分析认为,蓝、绿、硅优藻种数变化与流速有关,优势硅藻种数与流速正相关,优势蓝、绿藻数与流速反相关;具有硅壳的硅藻需要借助流速浮动进行光合作用,适宜0.05～2.5 m·s-1水体;大型硅藻可能通过进化中的硅壳薄化来适应一定流速的水体;蓝藻、绿藻沉降系数小,有的具有气囊或鞭毛,因而易浮动进行光合作用,适宜0.2 m·s-1以下的水体;优势蓝、绿、硅藻的平均优势度与优势藻多样性负相关.随着嘉陵江出口段采样点的流速逐渐减小,优势蓝、绿、硅藻的平均优势度逐渐变小,而优势藻多样性逐渐增大.     

程海冬季水华暴发期间氮、磷营养元素的形态与分布

氮、磷营养元素是湖泊生态系统中极其重要的生态因子,它们以不同形态存在于湖泊水体中,表现出不同的地球化学行为和生态效应,从而支配着湖泊生态系统的生产力水平和湖泊富营养化进程。通过设置3个断面9个采样站14个采样点,研究了程海湖水体中氮、磷营养元素的形态与分布,结果表明：2009年11月23日—2010年2月20日,以铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa Kutz.）为主的程海冬季水华暴发期间,总氮质量浓度0.540~3.906 mg.L-1,平均0.836 mg.L-1;总磷质量浓度0.036~0.166 mg.L-1,平均0.061 mg.L-1。其中,溶解态氮、溶解态磷分别为61.7%和50.8%。溶解态氮以有机氮为主,溶解态磷则以无机磷为主。水华期间生物可直接利用氮质量浓度0.118 mg.L-1;生物可直接利用磷质量浓度0.021 mg.L-1,分别占总氮、总磷质量浓度的14.1%和34.4%,显示出此特定时期,氮的消耗速度较磷快。氮素、磷素及其赋存形态在程海的时间分布上有不同的节奏;水平分布差异不明显;垂直分布在水表层至亚底层的水柱中差异也不明显,而在湖底层最高。     

南水北调中线水源区浮游植物与水质研究

2003~2005年对南水北调中线水源区水体浮游植物的调查结果表明,该水域共有浮游植物96种及变种,隶属于8门63属,其中种类最多的藻类植物依次是硅藻、绿藻和蓝藻.藻类的细胞密度表现出夏季最高、冬季最低的明显季节变化.运用Margalef和Menkinick多样性指数对该水域的水质进行评价,结果显示,水体为寡污型,基本处于中营养状态.图3表3参14     

富营养化水体降磷对浮游植物群落结构特征的影响

浮游植物是水生态系统中物质循环和能量流动的基础,作为初级生产者,浮游植物的群落结构直接影响着水生态系统的结构和功能。在水产养殖生产中,如何根据养殖生物对生活环境的需求开展精准培水、定向培水,培养养殖生物所需要的浮游植物,在维持养殖水域生态平衡的同时又能为养殖生物提供一定的饵料资源,这一直是摆在水产科技工作者面前的重要难题和研究热点。已有的资料大都是通过添加磷的方式研究磷改变对浮游植物生长的影响,而有关富营养化水体降磷对浮游植物群落结构影响的研究尚未见报道。为此,试验通过向取自富营养化湖泊的水体中加入磷去除剂,采用Pielou均匀度指数、Mcnaughton优势度指数和Shannon多样性指数,研究自然水体中的磷被降低后水体浮游植物群落结构的变化情况。结果表明,所取富营养化水体中共检出绿藻（Chlorophyta）、硅藻（Bacillariophyta）、蓝藻（Cyanophyta）、裸藻（Euglenophyta）、隐藻（Cryptophyta）、甲藻（Pyrrophyta）6门29种（包括变种和变型）;其中绿藻、蓝藻、硅藻、隐藻、裸藻、甲藻分别有7、4、2、1、1种,分别占总种数的24.13%、13.79%、6.90%、3.45%、3.45%。富营养化水体降磷后,虽然试验组和对照组在浮游植物种类组成上没有差异,但浮游植物群落结构特征发生了很大变化,浮游植物数量明显降低,由13 238.8×104cells·L-1降低至3 997.5×104cells·L-1,下降了69.8%;浮游植物优势种从1门（蓝藻（Cyanophyta））6种增加到3门（绿藻（Chlorophyta）、硅藻（Bacillariophyta）、蓝藻（Cyanophyta））12种,优势度指数从97.29%降低至86.30%,优势种门数和优势种种数远远高于对照组,优势度明显低于对照组;同时,浮游植物多样性指数和均匀度分别从1.85和0.38升高至2.60和0.54,显示出试验组浮游植物多样性和均匀度优于对照组。研究表明富营养化水体降磷对浮游植物群落结构产生了明显影响,使群落结构处于更加复杂、完整和稳定的状态。     

太湖北部夏季浮游藻类多样性与水质评价

于2004年7月对太湖北部浮游藻类的种群组成进行了调查,分析了藻类种属组成的空间分布,利用多种多样性评价指数对水体的污染情况进行了评价,初步探讨了太湖藻类种群组成的变化特征。太湖北部浮游藻类的密度较大,介于2.54×107～8.53×108个·L-1,主要由蓝藻、绿藻、硅藻、甲藻、裸藻和隐藻等组成,以微囊藻为优势种。自湖岸向湖心,单位体积内藻类的个数及生物量逐渐递减,种属逐渐增加。其中含较多指示污染及富营养化程度的藻类种属,各种评价指数显示水体的污染程度较为严重,属中营养—富营养化范畴。     

乌梁素海冻融前后浮游植物群落结构特征及其影响因素分析

湖泊冰封期前后水生态环境发生了巨大变化,浮游植物群落结构特征也不例外。以往对冰封期湖泊水体在冻融前后浮游植物群落特征研究鲜见报道,为探明冰封期前后湖泊水体浮游植物群落特征及其影响因素,以乌梁素海湖区为研究对象,布置12个采样点,于2016年湖泊水体结冰前的10月、11月、2017年冰封期1月和融冰后的4月和5月采集冰样和水样,分析冰封期前后该湖区浮游植物群落时空分布及其变化情况,同时利用冗余分析法(RDA)分析了浮游植物物种与环境因子的关系。结果表明,调查期间观察到的浮游植物共计6门69属120种,种类组成以硅藻为主。浮游植物种群结构结冰前蓝藻占优势;随着冰封期的到来,蓝藻占比渐少,硅藻占比渐多;融冰后蓝藻占比渐多,硅藻占比渐少。乌梁素海冰封期前后月份南部明水区浮游植物聚集,冰封期1月湖区北部入湖口附近浮游植物丰度较高。根据优势种指示情况可知,乌梁素海冻融前后水体处于富营养化状态;丰富度指数反映水体总体污染状况较轻,均匀度指数反映浮游植物分布整体较为均匀稳定;冰封期1月水体浮游植物硅藻门占比很大,群落结构相对简单。RDA排序揭示氨氮(NH_4~+-N)、总磷(TP)、温度(t)、总溶解性固体(TDS)、溶解氧(DO)和透明度(SD)为影响乌梁素海水体冻融前后浮游植物物种分布格局的主要环境因子。研究结果可为寒区湖泊浮游植物结构特征变化机理研究提供依据。     

武汉市湖泊蓝藻分布影响因子分析

对武汉市15个浅水湖泊在不同水期的浮游植物进行调查,同时监测相应的环境因子指标;以蓝藻物种多度及生物量数据和9个环境因子进行了典范对应分析(CCA).物种鉴定结果表明武汉市湖泊蓝藻的常见属有微囊藻(Microcystis)、螺旋藻(Spirulina)、平裂藻(Merismopedia)和色球藻(Chroococcus)等.CCA分析结果表明水温、水深、pH、浮游动物生物量是影响城市浅水小型湖泊蓝藻种类组成及分布的主要因子,同时绿藻生物量等对蓝藻组成分布也有一定的影响;由于武汉市浅水湖泊的高营养盐浓度,总磷及氮磷比不再是蓝藻生长的限制因子.＃     

高原深水湖泊程海氮磷形态分布特征及其与叶绿素a的相关性

湖泊水体氮、磷形态分布特征及其与藻类生长的关系是湖泊富营养化研究的重要方面。采用GPS定位,在程海湖设置了3个断面9个采样点,研究了氮、磷形态分布特征,并分析了各形态氮磷与叶绿素a的相关性。结果表明：总氮（TN）质量浓度为0.773 mg.L-1,总磷（TP）质量浓度为0.046 mg.L-1,叶绿素a质量浓度为0.024 mg.L-1。氮素的赋存形态特征是以溶解态总氮（DTN）占大部分,DTN中又以溶解态有机氮（DON）占绝大部分;磷素的存在特点是溶解态无机磷（DIP）含量比重较大。各形态氮、磷都有明显的季节性波动但区域性差异不明显,叶绿素a则有明显的季节节律和时空差异。叶绿素a很好地响应了总氮（TN）、总磷（TP）、溶解态总氮（DTN）、溶解态总磷（DTP）、颗粒态总氮（PTN）、颗粒态总磷（PTP）的变化。程海富营养化受氮和磷共同限制,控制富营养化必须同时削减氮和磷。     

漓江桂林市区段夏季浮游植物群落特征与水质评价

浮游植物是水生态系统的重要组成部分,其群落结构变化与水体环境条件密切相关,能直接影响水生态系统的功能,是水环境质量优劣的重要指示因子之一。为揭示漓江流域浮游植物群落结构特征及其与水质的相互关系,2012年8月对漓江桂林市区段干流（桂林赵家桥村至桂林王家村）的理化指标及浮游植物的群落组成分布进行了分析研究,并结合水体理化指标和生物指数对漓江水质进行了评价。结果表明,漓江水体高锰酸盐指数、总氮、总磷、氨氮的变化范围依次为1.80-6.20、1.12-2.68、0.022-0.282、0.34-1.73 mg·L-1,其含量在上游变化平稳,到三条支流汇入处大幅增高,最高值均出现在南溪河入口处。共调查到浮游植物7门60属128种,其中硅藻50种（占种类组成的39.06%）,绿藻52种（占40.63%）,蓝藻16种（占12.50%）,裸藻7种（占5.47%）,黄藻、金藻和甲藻各1种（分别占0.78%）。优势种依次为冠盘藻（S. tephanodiscus）、蛋白核小球藻（C. pyrenoidosa）、喙头舟形藻（N.rhynchocephala）、短小舟形藻（N.exigua）、广缘小环藻（C.Bodanica）、四尾栅藻（S.quadricanda）和肘状针杆藻（S. ulna）。浮游植物密度为10.3×10^4-1047.0×10^4ind.·L^-1,平均密度为474.7×10^4 ind.·L^-1,其中密度最小的是赵家桥村,密度最大的是南溪河入口;种类上绿藻门占据多数,密度和优势种分布上以硅藻居多,总体上属于硅藻-绿藻型水体。浮游植物多样性指数Shannon-Wiener指数（H）在1.60-4.27之间,Simpson指数（D）在2.24-12.74之间,水质总体上为清洁-轻度污染。Margalef指数（d）在1.85-4.23之间,Pielou指数（J）在0.40-0.83之间,指数值总体较高,漓江水体中浮游植物群落结构比较稳定,受外界环境的影响较小。漓江干流水质总体上属于Ⅱ-Ⅲ类水体,在支流汇入处理化指标浓度增加,浮游植物多样性指     

粤北2座饮用水源地水库的富营养化与浮游植物群落动态

粤北地区的水库以山地型水库为主,其中有不少担负着饮用水源的功能。为了解粤北地区水源地水库的富营养化状态与浮游植物种群的动态变化,于2011年的枯水期（2―3月）和丰水期（6―7月）对花山和白水礤2座中型水库进行了采样调查,对水库的营养盐和浮游植物种群进行了分析。结果表明：2座水库均为贫营养型;浮游植物在枯水期和丰水期的种类变化不大,共鉴定出的浮游植物6门37种（属）,以硅藻为主要优势种群,优势种为小环藻（Cyclotella sp.）和颗粒直链藻（Melosira granulata）。同时,枯水期和丰水期2座水库浮游植物的丰度和生物量都比较低,其值分别为0.65×106～1.95×106cells.L-1、0.11 mg.L-1和0.73×106～8.9×106cells.L-1、0.05～0.50 mg.L-1。在浮游植物种群动态中,2座水库浮游植物丰度和生物量的季节变化主要表现为硅藻丰度和生物量的变化,低浓度的氮、磷营养盐限制是影响这2座贫营养水库浮游植物动态变化主要因素。     

富营养化对浅水湖泊轮虫种群结构影响研究

石臼湖和固城湖是长江中下游两个浅水湖泊,富营养化问题日益突出。为探索湖泊富营养化对轮虫的影响,于2012年平水期和枯水期对这两个湖泊轮虫种群结构进行了调查,并检测水体理化因子,分析轮虫分布与水环境因子及水体富营养状况的关系。水质检测结果显示,平水期石臼湖除个别点水体综合营养状态指数（TLI）〉50为轻度富营养状态外,大多数站点TLI50,处于轻度-中度富营养化状态。水生生物调查检出轮虫35种,其中石臼湖33种,固城湖27种,平水期种类多于枯水期。出现的轮虫以臂尾轮虫（Brachionus）和异尾轮虫（Trichocerca）居多,优势种主要有螺形龟甲轮虫（Keratella cochlearis）、广生多肢轮虫（Polyarthra vulgaris）、疣毛轮虫（Trichocerca sp.）、沟痕泡轮虫（Pompholyx sulcata）、异尾轮虫属和臂尾轮虫属等。轮虫平均密度3023.19 ind·L-1,平均生物量745.72μg·L-1。现存量季节变动明显,大部分站点平水期大于枯水期。轮虫多样性指数也是平水期大于枯水期,石臼湖轮虫多样性大于固城湖。水体综合营养状态指数（TLI）与轮虫种类数和多样性成显著负相关,随着富营养化加剧,轮虫种类减少,多样性降低。典范对应分析（Canonical Correspondence Analysis,CCA）表明,影响轮虫种群分布的主要环境因子为NH4＋-N、TN、TP和CODMn。按轮虫丰度分布与水环境因子的关系排序,2次调查的24个站点可大致分成3个组。轮虫种群结构受水体富营养状态影响,每组站点的代表性种类对水体营养状态有较好的指示作用。组1的代表性种类为曲腿龟甲轮虫,指示营养级别O-β;组2代表性种类萼花臂尾轮虫,指示的营养级别为β-α;组3以O营养级种类为主。     

东江干流浮游植物群落结构特征及与水质的关系

2009年7月,调查了东江干流浮游植物的属类组成、密度和生物多样性指数,并将水质理化参数与藻类的群落指标进行相关性分析。47个采样点中共发现7门78属藻类,浮游植物的密度范围在0.72×104~853.86×104 cells.L-1之间。其中蓝藻门、硅藻门、绿藻门和隐藻门占总浮游植物密度的96.12%,优势属为颤藻属、隐藻属、小环藻属、菱形藻属、栅藻属。根据藻类各项指标值显示,东江干流水质良好。相关分析结果表明：浮游植物密度以及属类数均与CODMn及电导率呈极显著的正相关关系（P〈0.01）。并且CCA分析表明CODMn浓度是影响这一区域物种分布格局的重要因素。     

太湖蓝藻的时空变化规律及治理方法

利用2009─2012年丰水期和平水期的生物调查获取的环境和生物数据,研究太湖蓝藻的时空分布规律,分析蓝藻分布与其他物理、化学和生物因子（如温度、酸碱性、有机物和营养盐含量、浮游植物与浮游动物密度等）的相关关系。结果表明：太湖水质基本上超出V类地表水指标,主要的超标因子是总氮。总氮在丰水期和平水期的质量浓度分别为3.05 mg·L-1和1.65 mg·L-1,总氮在丰水期质量浓度降低的主要原因可能是丰水期蓝藻迅速生长,吸收了大量的营养盐。蓝藻仍是太湖浮游植物的优势种。2009─2012年太湖蓝藻的密度随年份无明显变化,但随季节和区域存在显著差异：丰水期蓝藻密度均值为4.87×10^7cell·L-1,明显高于平水期蓝藻密度（1.51×10^6 cell·L-1）;太湖东部采样点蓝藻密度明显低于其他湖区。影响蓝藻的非生物因素包括温度、酸碱度和营养盐,高温、偏碱性和高营养盐含量都会增加蓝藻的密度。蓝藻与其他浮游植物和大型水生植物之间存在竞争关系,蓝藻密度增加促进了枝角类的生长。推荐利用机械打捞和大型水生植物修复方法,因为这2种方法可在降低蓝藻密度的同时去除水体中的有机物和营养盐,可以从根本上降低太湖蓝藻水华的风险。增加其他藻类和枝角类控制蓝藻水华方法可行性较差：1）蓝藻暴发时期其它藻类对能量和营养的竞争能力弱于蓝藻,难以抑制蓝藻的生长;2）在太湖中增加枝角类可能降低现有蓝藻的密度,但建立完整的食物链体系降低富营养化程度,防范生物调控中可能存在的生态风险（如其他藻类水华等）较困难。     

Use of thermodynamic indices as ecological indicators of the development state of lake ecosystems: 2. Exergy and specific exergy indices

The effectiveness of exergy and specific exergy indices as ecological indicators of the trophic state of lake ecosystems is here tested on a small homogeneous set of shallow lakes which, in spite of their similar nutrient concentrations, morphology and hydrology, show a different trophic state and structure, species composition and abundance. The findings reveal that exergy and specific exergy indices have good negative correlation with phytoplankton biomass and Carlson's trophic state index (TSI) and strong positive correlation to water transparency (the relationship between exergy and eutrophication is clearer if the exergy refers to surface units, rather than volume units) and, hence, that they may be used as ecological indicators of the trophic state of lake ecosystems. The relationship between the responses of the thermodynamic approach and other conventional trophic classification methods (Vollenweider's eutrophication model based on phosphorus loading, the Hillbrich-Ilkowska method and the Vollenweider–OECD classification criterion) previously applied to Lake Trasimeno, was also investigated. The decreasing trend of exergy and specific exergy indices with eutrophication increase appears to be essentially due to the change in species composition and trophic structure, rather than to a different trophic potentiality of the ecosystems investigated. Concerning the identification of the environmental factors responsible for exergy and specific exergy trends, the coherence of the correlation structure between water depth, TSI, exergy and specific exergy indices, suggests that the lake's mean water depth plays a significant role in determining the changes in trophic structure and state (and consequently in exergetic indices) within the set of lakes examined and emphasises the importance of lake morphology in the development and ageing of lake ecosystems.