三峡水库小江回水区浮游植物群落结构特点及其影响因素研究

论文摘要

三峡水库于2006年10月底蓄水至156m水位,标志着三峡工程顺利进入初期运行阶段。为了解新的水位高程下三峡库区次级河流浮游植物群落结构的变化及水环境的现状,于2007年初开始对该区域进行了跟踪观测研究。论文以三峡库区次级河流小江回水区的原形观测为基础,通过为期一年的野外定点观测,对小江回水区的浮游植物群落结构特点及其影响因素进行了研究。在2007年3月至2008年3月期间,在小江回水区共鉴定出浮游植物7门,57属,143种（包括变种）。其中包括绿藻门19属58种,占40.6%;硅藻门19属52种,占36.4%;蓝藻门11属20种,占14.0%;裸藻门3属5种,占3.5%;隐藻门2属3种,占2.1%;黄藻门1属3种,占2.1%;甲藻门2属2种,占1.4%。优势种类主要有硅藻门的美丽星杆藻、肘状针杆藻、梅尼小环藻等;绿藻门的小空星藻、小球藻、双对栅藻、河生集星藻、美丽网球藻等;蓝藻门的水华鱼腥藻、水华束丝藻等。绿藻、硅藻和蓝藻是构成小江回水区水体各时期浮游植物的主要群落,以上三大藻种的种类数在各次采样中的均值达到约85%。各采样点浮游植物的变化规律基本一致,基本的季节演替模式为绿藻-硅藻（初春）→蓝藻-绿藻（春夏之交）→绿藻-蓝藻-硅藻（夏季）→绿藻-硅藻-蓝藻（秋季）→硅藻-绿藻（冬季）。小江回水区各采样点水体中的叶绿素值季节差异明显,变化范围为0.2748.16mg/m3,年均值为8.15mg/m3。浮游植物细胞密度和生物量分别在0.977×10590.000×105cell/L和0.12634.813mg/L之间变动,最低值和最高值分别出现在冬季的小江河口和春季的高阳平湖。Chla、细胞密度及生物量作为浮游植物现存量的三种表现形式,具有显著的正相关关系（p<0.01）。通过Shannon-Wiener指数（H指数）、Margalef丰富度指数（d指数）和Pielou均匀度指数（J指数）等多种方法对浮游植物多样性进行综合评价,结果都表明上游采样点渠马渡口的生物多样性水平较高,其水质较好,而下游河段则相对较差,研究区域全年大多数时间处于中度污染状态。研究提出了小江回水区浮游植物总细胞密度、生物量与水温的拟合公式,分别为: lg y1 = 0.0619T + 4.643; lg y 2= 0.0707T ? 1.4161。相关性分析表明,小江回水区的浮游植物生长与水温呈显著的正相关关系,可以认为水温是影响这一区域浮游植物生长及其群落结构的主要因素。同时分析了透明度与浮游植物的生长的相关关系,提出了小江回水区浮游植物总细胞密度、生物量与透明度的拟合公式,分别为: lg y1 = ? 0.2191S + 6.3226; lg y 2= ? 0.3067 S+ 0.591。相关性分析表明呈显著的负相关关系。但是研究区域内营养盐和浮游植物现存量不存在显著的相关关系,表明其对浮游植物生长的调控能力不强。通过本研究,了解了三峡水库小江回水区水体在156m蓄水后浮游植物生长及其群落结构的季节变化特点,分析了浮游植物与主要影响因素之间的关系,为进一步弄清楚三峡库区典型次级河流富营养化发生条件与机理提供了必要的基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 立题依据
• 1.2 浮游植物研究综述
• 1.2.1 浮游植物及其主要门类
• 1.2.2 浮游植物生态特征的影响因素
• 1.2.3 三峡库区浮游植物的研究现状
• 1.3 研究目的、意义
• 1.4 研究内容与方法
• 1.4.1 主要研究内容
• 1.4.2 研究方法
• 2 研究区域概况及监测方案
• 2.1 研究区域基本概况
• 2.2 采样监测方案
• 2.2.1 点位布设
• 2.2.2 采样方案
• 2.2.3 监测指标与分析方法
• 3 小江回水区浮游植物群落结构及其季节变化研究
• 3.1 浮游植物群落构成及其季节变化
• 3.1.1 浮游植物群落构成
• 3.1.2 浮游植物群落构成的季节变化
• 3.2 浮游植物现存量及其季节变化
• 3.2.1 Chla 含量的季节变化
• 3.2.2 细胞密度及其组成的季节变化
• 3.2.3 生物量及其组成的季节变化
• 3.2.4 Chla、细胞密度和生物量的相关性分析
• 3.3 浮游植物优势种的交替变化过程
• 3.4 浮游植物多样性评价
• 3.5 小结
• 4 小江回水区浮游植物群落结构的影响因素分析
• 4.1 研究期间小江回水区主要环境特点
• 4.2 浮游植物生长与水温的相关性分析
• 4.2.1 水温的季节变化
• 4.2.2 藻类总量与水温的相关性分析
• 4.2.3 优势藻类与水温的相关性分析
• 4.3 浮游植物生长与透明度的相关性分析
• 4.3.1 透明度的季节变化
• 4.3.2 藻类总量与透明度的相关性分析
• 4.3.3 优势藻类与透明度的相关性分析
• 4.4 浮游植物生长与营养盐含量的相关性分析
• 4.4.1 主要营养盐水平的季节变化
• 4.4.2 藻类总量与营养盐含量的相关性分析
• 4.4.3 优势藻类与营养盐含量的相关性分析
• 4.5 小结
• 5 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 附图