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江苏滆湖地处我国经济发达的长江三角地带,是苏南地区仅次于太湖的第二大湖泊。在水资源供应、灌溉、航运、旅游、防洪和水产增养殖等多方面发挥着重要作用。滆湖的生态环境是区域社会和经济发展的支柱,还要为当地社会发展无可推卸地继续承担污染物净化等生态服务,维护和保障滆湖生态系统的健康和稳定具有重要意义。
但是随着社会的发展,输入滆湖的营养物也在不断增加,从而构成了对水体生态系统不断的环境压力,滆湖富营养化已十分严重。然而,近十年来有关滆湖的浮游动植物的研究十分缺少,限制了人们对滆湖富营养化机理及生态系统响应的深刻认识。
为了探寻涌湖生态健康迅速恶化的成因,解决湖泊渔业发展和环境保护的矛盾,本文研究了湖浮游植物和浮游动物的空间分布、季节演替以及历史变化,并且探讨了浮游生物资源量的预测模型,估算了滆湖滤食性鱼类的鱼产潜力。具体的研究结果和主要结论如下:
1.滆湖水质的理化特性及其变化:
涌湖透明度年平均值为41cm,南部透明度(49.52cm)要比北部(35.36cm)大。pH年均值为8-13。悬浮物含量年平均值为113.7mg/L,比1988年(.4.33mg/L)、1993年(6.42mg/L)增大很多。溶解氧的含量一股在5mg/L左右。生化需氧量、高锰酸盐指数、总无机氮和总磷年均值为分别为5.11 mg/L、5.29mg/L、1.165 mg/L和O.214 mg/L。涌湖的营养状态处于富营养期,且富营养化程度由北向南逐渐减弱。氮磷物质含量明显上升是造成富营养化的主要原因;上游来水水质恶化和网围养殖过密造成水质污染和湖泊环境功能破坏,从而导致氮磷累积。
2.滆湖浮游藻类群落特征在2004—2006年期间,对滆湖浮游藻类进行了周年研究,结果表明:滆湖整个湖区均已处于富营养化状态。共鉴定出267种浮游藻类,其中蓝藻门36种,硅藻门59种和绿藻门130种。优势种主要有是铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、不定微囊藻(M.incerta)、点状平裂藻(Merismopedia punctata)、微小平裂藻(M.tenuissima)、线形棒条藻(Rhabdoerma lineare)和小空星藻(Goelastrum microporum)。总藻类密度年平均值为4871.09 X 104ind./L,生物量年平均值为7.302 mg/L。密度秋季最高,生物量春、秋季较高。全年浮游藻类密度均以蓝藻占绝对优势。绿藻生物量最高,年均值占总藻类生物量的25.06%。其次是硅藻和蓝藻(主要是微囊藻和平裂藻),分别占总藻类生物量的22.96%和20.57%。春季藻类物种多样性最高,多样性指数与其藻类密度负相关而与藻类生物量正相关。
3.滆湖浮游动物群落特征两年共鉴定的浮游动物种类有179种。其中,原生动物69种,占全部浮游动物种类数的38.55%;轮虫70种,占39.11%;枝角类32种,占17.88%;桡足类8种,占4.47%。原生动物优势种为锥形似铃壳虫(Tintinnopsis conicus)、片口砂壳虫(Diffiugia lobostoma)、恩茨筒壳虫(Tintinnidium entzii)、巢居法帽虫(Phryganella nidulus)和王氏似铃壳虫(T.wangi)等。轮虫的优势种为萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)、前节晶囊轮虫(Asplanchna priodonta)、刺簇多肢轮虫(Polyarthra hrathgla)、长三肢轮虫(Filinia longiseta)、裂足臂尾轮虫(Schizocerca diversicornis)和较大三肢轮虫(F major)。枝角类优势种为长肢秀体溞(Diaphanosoma leuchtenbergianum)、短尾秀体溞(D.brachyurum)、卵形盘肠溢(Chydorus ovalis)、秀体尖额溞(Alona diaphana)、肋形尖额溞(A.costata)、长额象鼻溞(Bosmina longirostris)、发头裸腹溞(Moina rectirostris)。桡足类优势种类为冬春季的近邻剑水蚤(Cyclops vicinus)和夏秋季的广布中剑水蚤(Mesocyclops leuckarti)。滆湖浮游动物的年平均密度和生物量分别为1592.8 ind./L和6.1858mg/L。密度以小型原生动物占优势,生物量则以轮虫为主。原生动物密度所占比例最大,为83.41%,其次是轮虫占16.49%,浮游甲壳类在浮游动物总数中仅占0.10%。而生物量则不然,轮虫占93.61%,原生动物仅占4.37%,浮游甲壳类生物量占2.03%。10月和4月密度最高,7月生物量最高。四大类浮游动物的现存量与浮游动物总现存量的回归方程和相关系数如下:DZT=555.284+1.13Dpro (n=13,r=0.967,P<0.01)DZT=6063.441+2.235Drot (n=13,r=0.622,P<0.05)DZT=10887.865(0.982)Dcop (n=13,r=0.480,P<0.1)BZT=0.373+1.007Brot (n=13,r=0.999,P<0.01)BZT=4.718+21.243Bcop (n=13,r=0.497,P<0.1)
4.滆湖三个湖区间的比较滆湖三个生态功能区浮游藻类的种类相似;浮游藻类现存量由北向南逐渐减小;湖区北部与中部浮游藻类现存量差异不显著,与南部的差异显著,中部与南部间差异接近显著;三个湖区中均以蓝藻的年平均密度最高,分别占各湖区总密度的81.40%.(北部)、79.46%(中部)和67.40%(南部.);物种多样性指数日/南部(2.44±0.34)>中部(2.13±0.56)>北部(1.97±0.46)。
湖区北部共有浮游动物139种,中部有122种,南部有117种,呈北高南低的趋势。三个湖区的浮游动物总密度年均值为中部(11447.8ind./L)>北部(9409.0 ind./L)>南部(8544.4 ind./L)。三个湖区间密度差异不显著。浮游动物总生物量为中部(8.0964 mg/L)>北部(7.6749 mg/L)>南部(3.2531 mg/L)。北部与中部生物量差异不显著,北部与南部间及中部与南部间差异达极显著。
5.浮游生物的历史变化与20年前相比,涌湖蓝、绿藻的种类增加明显,浮游藻类群落一直为“绿藻+蓝藻+硅藻”型。2004-2005年蓝藻密度约为80、90年代的180倍,生物量却只是80、90年代的3.5倍左右。涌湖浮游动物(除原生动物外)数量为80、90年代的5.3~10.2倍,生物量是80、90年代的5.1~7.4倍左右。
6.滆湖浮游生物资源量的预测模型:
(1)浮游藻类密度:Dp=-8053.490+495.962 T+1174.701 DO-1227.299 CODMn(常数的t值=-2.345,P=0.021;T的t值=5.178,P=0.000;DO的t值=4.386,P=0.000;CODMn的t值=-3.072,P=0.003)
(2)浮游藻类生物量 Bp=5.164+0.117T(常数的t值=4.929,P=0.000;T的t值=2.307,P=0.023)
(3)浮游动物总密度DZT=2704.440+1206.013CODMn+11.097SS一(常数的t值=1.117,P=0.268;T的t值=2.616,P=0.011;SS的t值=2.304,P=0.025)
(4)浮游动物总生物量BzT=4.375+0.263T-0.081SD(常数的t值=2.371,P=0.021;T的t值=3.354,P=0.001;SD的t值=-2.275.P=0.026)7.滆湖鱼产潜力的估算滆湖具有很大的生产潜力。以浮游藻类估算鱼产潜力全湖总产为2733.19-3679.50t(鲜重),以浮游动物估算鱼产潜力为1478.28t(鲜重)。但当前滆湖的饵料生物主要是浮游生物,因此从食物生态位的要求,只能适于鲢鳙鱼等滤食性鱼类和食腐屑的鲴亚科(如细鳞斜颔鲴等)鱼类的生长。要想从根本上解决漏湖富营养化的问题,、就必须同时从营养盐的输出和输入以及恢复生态系统的结构和功能平衡两方面入手。分析认为,调整涌湖渔业结构和重建沉水植物群落是滆湖富营养化治理的有效途径。