滴水湖浮游植物群落结构动态及其与环境因子关系的研究

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滴水湖作为上海生态城市建设的重要部分,对临港新城景观建成和生态维持有重要价值。为探究滴水湖浮游植物群落结构、时空动态、主要影响因子及其在不同水深间的差异,在滴水湖引水口、出海闸、湖心、岛屿附近等处设置样点,于2011年1月至12月逐月采样分析,共进行了12次8个样点两个深度的水体理化指标和浮游植物样品的采集。通过对各样点浮游植物种类组成、数量变化、优势种、多样性指数、浮游植物密度及水体叶绿素a含量的调查,并结合单因素分析,初步评价了滴水湖现阶段的水质和水体富营养化情况。同时,通过对滴水湖各季、各深度的浮游植物、理化指标和样点的典范对应分析(CCA)、SPSS相关性分析探究了影响浮游植物生长的主要因子。主要研究结果如下1全年浮游植物调查共检出浮游植物6门61属128种,种类数以绿藻门最多,为27属53种,其次为硅藻门,之后依次为裸藻门、蓝藻门、隐藻门和甲藻门。各样点间浮游植物总种类数波动不明显,各季绿藻门和硅藻门种类数均呈双峰型变化,绿藻门以初春和夏末秋初种类较多,硅藻门以秋冬两季种类较多。滴水湖浮游植物优势种主要由绿藻门、隐藻门和硅藻门组成,全年优势种有:尖尾蓝隐藻、小球藻、斯诺衣藻、卵形隐藻、模糊直链藻和小空星藻。不同时间不同点位优势种组成有所差异。在对各样点各季的32次分析中,尖尾蓝隐藻、小球藻和斯诺衣藻成为优势种的频率大于75%。春秋两季优势种类别较多,显示春秋季浮游植物群落结构较夏冬季更为复杂。对各月的浮游植物种类数、个体数分别进行单因素方差分析,表明滴水湖浮游植物种类数、个体数月间变化较样点间差异更为显著。2滴水湖浮游植物密度在1.17×106~36.65×106ind/L之间变化,全湖浮游植物平均密度7.36x106ind/L。各样点浮游植物密度整体变化表现为,湖北部>湖心>湖东部>湖西南部。各季节浮游植物密度变化趋势为冬季>秋季>夏季>春季。季节上浮游植物密度主要表现为湖西部春夏低秋冬高,湖东部冬春高夏秋低。3不同深度浮游植物季节变化较为明显,0.5m深度表层水体浮游植物各季数量变化为冬季最高,夏季最低,春秋季数量相当;1.5m深度中下层水体浮游植物各季数量变化为春季>秋季>夏季>冬季。滴水湖各季节不同深度浮游植物群落结构差异的原因,除不同深度光照、温度和底质影响等因素差异外,临海较大的风力对表层水的混合作用可能是主要因素。对各样点不同深度浮游植物密度的单因素方差分析表明,滴水湖不同深度浮游植物密度差异极显著。4.滴水湖Shannon-Wiener、Margalef和Pielou (?)旨数分别为1.23±0.46、3.97±0.66、0.83±0.29。Shannon-Wiener指数显示湖区水体整体处于α-中污染水平,以夏冬季较低,Margalef及Pielou (?)旨数显示水质为轻污-中污染,数值也呈现夏冬较春秋季低。三种多样性指数显示,湖心和出海闸附近点位多样性和均匀度指数均略高于各点位平均水平。叶绿素a浓度评价,全湖点位各季均属于中营养状态;依浮游植物细胞密度评价,绝大部分点位各季均属于贫-中营养状态。从浮游植物群落结构分析并结合滴水湖优势种多为蓝隐藻属、小球藻属、隐藻属、小环藻属的特征,推断滴水湖目前应处于中-富营养状态5.全湖总氮浓度均值为3.23mg/L,总磷浓度均值为0.531mg/L,1.5m深度水体总氮总磷浓度均稍高于0.5m深度处。总氮总磷浓度均显示春秋两季绝大部分样点为超标类,夏秋季水质稍好。营养盐水平显示滴水湖水质不容乐观,水生植物缺乏、水源水质较差、底质较高的营养盐释放、岛屿及湖区开发均是影响滴水湖水质的重要因素。6. SPSS相关性分析表明,各季影响浮游植物的主要环境因子有:水体pH、叶绿素a浓度、溶解氧和温度。对浮游植物不同深度CCA相关性分析表明,大部分藻类均与总磷、pH、叶绿素浓度呈正相关。对浮游植物不同季节CCA相关性分析表明,春夏季大部分浮游植物与总氮、pH、叶绿索a浓度、透明度呈正相关。秋季大部分浮游植物与溶解氧、叶绿素a和pH呈正相关,冬季浮游植物生长更易受水温和透明度影响。
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