李丽怀 杨旭娟 和卫明
云南省水文水资源局大理分局 云南省大理市 671000
摘要 2015年1月20日,习近平总书记亲临大理洱海视察。总书记对洱海的未来留下了美好期许,股殷嘱托重如千钧。大理的干部群众牢记减托,探索出了依法治湖、科学治湖、工程治湖、全民治湖和网格化管理的“四治网”治理之路,启动洱海保护治理七大行动”、“三线”划定生态搬迁等系列攻坚战和持久战。经过近4年的保护治理,生态环境部公布显示2018年洱海水质为优,创纪录地有7个月达到Ⅱ类水质。本文基于2017-2020年的浮游植物调查,以揭示洱海浮游植物现状特征。
关键词:浮游植物、细胞密度、优势种群
洱海是云南省第二大湖泊,位于大理市境内。面积249.0km2,最大水深20.7m,平均水深10.17m,畜水量25.31x108m3,湖区属中亚带高原季风气候,年平均气温15℃,径流年内变化主要受气候因素影响。从20世纪40年代到2013年,洱海经历了从贫营养发展到富营养初期,在这个过程中浮游植物数量大量增长,直至开始洱海保护行动。浮游植物动态变化是洱海水生态演变的重要基础,所以2017年起针对洱海湖区团山、海东、才村、湖心、双廊5个监测断面,每月一次的浮游植物细胞密度数据进行监测分析,浮游植物群落分布与组成调查,了解洱海湖区浮游植物群落现状,为洱海水生态恢复等研究提供科学依据。
1.材料与方法:浮游植物的采集、鉴定与计数
本次研究数据来源于大理州水环境监测中心对洱海常规监测的数据,设置5个采样断面。于2017年1月至2020年12月?,每月采样一次,共48期。浮游植物每个采样点位分定性及定量进行样品采集。定性样品用25号浮游生物网,在水深0.5m处以0.5m/s的速度呈“∞”型拖拉5min,带回实验室在10×20倍光学显微镜下观察分类。
定量样品用3000mL有机玻璃采水器在不同水深处采集水样混合后取样1000mL.现场加入15mL鲁哥试剂并摇匀。带回实验室静置沉淀24h后浓缩并定容用于镜检。浮游植物定量分析用0.1ml浮游植物计数框在10×20倍光学显微镜下观察计数,每个样品计数2片,取其平均值做最终结果。若两片计数结果相差15%以上,则进行第3片计数,取其中个数相近的2片的平均值。最后换算成每升水样中藻类的细胞个数,即为细胞数量(ind/L)。并获得藻类种群结构、藻细胞密度等相关数据,根据藻细胞密度进行水华风险评估。
式中:Pi=ni/N,为第i个属细胞密度(ni)占总细胞密度(N)D的比列;fi 为第i个属出现的频率;Y≧0.02的属即为优势属;S为采样点定量样品中浮游植物总属数,nmax为所有优势属的细胞密度。
3.洱海浮游植物种类组成及分布
经过对样品的镜检,共鉴定7门60属。其中绿藻门种数最多为29种,占总种数的48.3%;蓝藻门、硅藻门次之,均为12种,占20.0%;金藻门和隐藻门均为1种,占1.67%;甲藻门为2种,占3.33%;裸藻门为3种,占5.0%;从数量上看,蓝藻门的微囊藻属占据绝对优势,2019年假鱼腥藻占优势。绿藻门出现最多的是转板藻属。硅藻门出现最多的是直链藻属、脆杆藻属。蓝藻的最大值出现在冬季12月份,在四个季节中,蓝藻的数量变化幅度最大,其次是绿藻,硅藻数量变化幅度较小。蓝藻、 绿藻、硅藻是洱海常见藻类,数量居多,在各月都能检测到。甲藻门、隐藻门、金藻门、裸藻门虽然数量不多,在各月都能检测到,且数量无明显波动。
利用优势度(Y)来表示水体中浮游植物的优势种群。根据优势度计算结果,洱海浮游植物全年的主要优势种为3门共9属。蓝藻门的优势种为微囊藻、假鱼腥藻、束丝藻、鱼腥藻、颤藻。绿藻门的优势种为转板藻。硅藻门的优势种为脆杆藻、星杆藻。
蓝藻门四季优势属变化较大,春季以微囊藻为主,其他蓝藻存在较少。夏季主要以微囊藻为主。秋季则以假鱼腥藻为主外,还有其他丝状藻类。冬季微囊藻属又重新占优势属。绿藻门的优势属季度变化不大,夏季、秋季主要以转板藻为优势属。硅藻门四季均以脆杆藻属、直链藻属为主。
5.洱海浮游植物指数变化情况
根据数据统计,洱海多样性指数(H,)的年均变化范围是2.36~2.52,最高值一般出现在秋、冬季,最低值出现在春、夏季,全年呈现不断波动的趋势。均匀度指数(J)的变化范围是0.50~0.54,全年呈现不断波动的趋势,但波动幅度不大。根据多样性指数(H)评价标准:0-1为重污染,1-3为中污染,>3为轻污染或无污染;均匀度指数(J)评价标准:0-0.3为重污染,0.3-0.5为中污染,0.5-0.8为轻污染。洱海处于中污染状态。
6.总结
综上所述,2017-2020湖区年平均浮游植物细胞密度在1000万个/L和2000万个/L,洱海北部密度比南部居高。种属组成以蓝藻、绿藻、硅藻为主,密度优势种群春、夏、冬季以微囊藻为主,秋季以绿藻门、硅藻门的条状藻类为主,微囊藻和一些条状藻类也时常出现。根据季度更替优势种群也会发生相应的变化,除2019年春、夏、秋季都以假鱼腥藻属为主,冬季微囊藻占优势。通过洱海浮游植物的组成以及生物多样性指数综合判定,洱海春、冬季水质稍差。
参考文献:
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