三峡水库小江回水区藻类集群季节演替特征研究

论文摘要

三峡工程举世瞩目,是跨世纪的特大型水利枢纽工程,具有航运、防洪和发电等多重功能,在给我国带来巨大经济效益的同时,也将极大改变长江三峡区域的生态环境,并将对长江流域的生态环境产生深远影响。本研究以三峡水库较具代表性的小江流域回水区段对其富营养化过程与水华现象展开为期1年的野外定位跟踪观测,分析藻类集群结构的季节变化特征,并引入目前藻类功能分组的研究成果,揭示小江回水区优势藻与藻类功能组的季节演替特征,研究优势藻、藻类功能组同环境要素间的相互关系,为建立藻类集群演替的生态模型与三峡水库支流水华预警预报系统,提供重要的研究基础,为三峡水库支流水华防控提供有力依据。2008年5月至2009年5月研究期间,小江回水区5个采样断面间的藻类细胞密度、藻类生物量和Chla的季节变化过程同步,且藻类细胞密度（CellD）和Chla、藻类生物量（BioM）和叶绿素a（Chla）之间均呈极显著的正相关关系。研究期间小江回水区共鉴定出藻类7门,98属,259种（包括变种）,其中绿藻门52属123种,占47.5%;硅藻门20属77种,占29.7%;蓝藻门15属33种,占12.7%;最常见的10个藻属分别是:隐藻、小环藻、蓝隐藻、衣藻、纤维藻、小球藻、栅藻、脆杆藻、针杆藻、浮鞘丝藻;各藻门的演替情况:甲藻门、蓝藻门→绿藻门→硅藻门→蓝藻门、甲藻门。观测期间小江回水区各采样点的优势藻表现出明显的季节演替现象,其中星杆藻、直链藻、小环藻、针杆藻、空球藻、鱼腥藻、微囊藻、浮鞘丝藻、色球藻、平裂藻、角甲藻、多甲藻和隐藻等13个藻属是小江回水区不同季节出现频次最大的优势藻。观测期间,小江回水区暴发了大小四次水华:2008年5月以角甲藻和多甲藻为主的甲藻水华;2008年7～9月的针杆藻水华;2009年3月的星杆藻水华;以及2009年4～5月以鱼腥藻为主要优势藻的固氮型蓝藻水华。对藻类与各影响因子的相关性分析发现,藻类总生物量和总细胞密度与各影响因子的相关性明显高于各优势藻属与影响因子的相关性。本研究根据Reynolds的功能分组结果,对研究期间小江回水区的藻类功能组进行了界定,研究期间藻类功能组在小江回水区的演替过程如下:LO、LM→LO、LM、B、G、Y、J、X1、H1→LO、LM、D→P、D、B、Y、F、J→B、C、P、Y→H1→B、G、Y、LM。藻类功能组与环境因子的CCA分析结果显示:温度（Temp）是对各藻类功能组在小江回水区的分布影响较为显著的环境因子,其次是pH、SiO2、透明度（SD）和磷酸盐（SRP）;而环境因子NH4+-N、TN、TP和TN/TP对藻类功能组的分布影响比较小。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 藻类及其生物学分类
• 1.1.2 水体富营养化过程中的藻类集群演替特点
• 1.1.3 藻类水华形成过程与特点
• 1.1.4 三峡库区藻类富营养化的研究现状
• 1.2 研究目的和意义
• 1.3 研究内容
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 技术路线
• 2 研究区域与研究方案
• 2.1 三峡水库运行特征
• 2.2 研究区域基本概况
• 2.2.1 自然地理概况
• 2.2.2 气候气象概况
• 2.2.3 水文特点
• 2.2.4 下垫面概况
• 2.3 采样监测方案
• 2.3.1 采样点设置
• 2.3.2 采样方案
• 2.3.3 监测指标与分析方法
• 3 小江回水区藻类集群结构及其季节演替
• 3.1 藻类现存量及其季节变化
• 3.1.1 藻类叶绿素a、细胞密度和生物量及其季节变化
• 3.1.2 细胞密度、生物量和叶绿素 a 的相关性分析
• 3.2 藻类集群结构组成及其季节特点
• 3.2.1 藻类集群结构组成
• 3.2.2 小江回水区常见藻
• 3.2.3 藻类集群的季节特点
• 3.3 小结
• 4 小江回水区优势藻季节演替和环境影响因子的研究
• 4.1 优势藻的界定及其季节演替
• 4.1.1 优势藻及其季节演替
• 4.1.2 水华期间优势藻的构成特征
• 4.2 水华优势藻与环境因子的相关性分析
• 4.2.1 水华发生的环境影响因素
• 4.2.2 水华优势藻与环境因子的相关性分析
• 4.3 小结
• 5 小江回水区藻类功能组季节演替和环境影响因子的研究
• 5.1 藻类功能分组及其研究进展
• 5.1.1 藻类功能分组的出现与基本构架
• 5.1.2 藻类功能分组的应用与研究进展
• 5.2 藻类功能组划分及其季节演替
• 5.2.1 藻类功能组的划分
• 5.2.2 藻类功能组的季节演替
• 5.3 藻类功能组与环境因子的典范对应分析
• 5.3.1 典范对应分析在藻类生态特征研究中的应用
• 5.3.2 藻类功能组的典范对应分析
• 5.4 小结
• 6 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录
• 附图 小江回水区全年各采样点部分常见藻种和优势藻