蒋叶青.丹江口水库浮游植物群落结构特征及生态健康评价[D]. 南阳:南阳师范学院学位论文,2022.
摘 要
浮游植物是水域生态系统中主要的初级生产者,可以作为水质的指示生物。浮游植物的生命周期较短,其群落结构对生态环境的变化相对敏感,可以通过浮游植物的数量和结构来评价水体的健康状况,与单一水质生物指数相比,浮游植物完整性指数(P-IBI)更全面地考虑了相关影响因素,使其广泛用于生态研究和相对稳定湖泊的管理。丹江口水库是南水北调中线水源区,其水质直接关系到调水安全。为了掌握当前丹江口水库水生态系统健康状况,本研究于2019年10月~2021年7月对丹江口水库19个位点的浮游植物群落和环境因子进行了为期两年的季度性调查。在分析浮游植物群落结构变化的基础上,建立了丹江口水库浮游植物生物完整性指数(P-IBI)评价体系,并分析了P-IBI与综合营养状态指数与环境因子之间的相关性,以此对水库生态系统的健康状况进行评价,可为丹江口水库水生态的管理及保护提供基础科学依据。主要研究结果如下:
1. 丹江口水库不同季节样点间均能较好地聚集在一起,春季与夏季差异不明显,秋季和冬季聚集现象明显。在时间尺度上,水温、pH、Cond、ORP、DO、TOC、COD、TN、TP和NH4+-N呈现出明显的季节变化特征(p<0.05);在空间尺度上,Cond、SD、CODMn、TN、NO3--N和Chl.a具有显著的空间差异性(p<0.05)。丹江口水库整体TLI(∑)值为37.62,水体水质处于中营养状态,综合营养状态指数(TLI)整体呈现出春夏季较低,秋冬季较高的现象,从空间尺度分析,TLI(∑)值排序为丹库<汉库<出库口<入库口,在冬季丹库库区呈现最小值(27.70),在夏季入库区呈现最大值(47.25)。
2. 在丹江口水库一共发现浮游植物7门49科100属164种,占比最大的为绿藻(41.46%),其次为硅藻门(35.37%),从时间上来看,春季和夏季监测到的浮游植物种类数相同,都是113种,是四季里的最大值。丹江口水库浮游植物丰度最高的是夏季,最低的是冬季;丹江口水库浮游植物生物量夏季最大,秋季最小。监测期间,在丹江口水库共监测到浮游植物优势种6门19科25属33种,其中,蓝藻门5种,绿藻门10种,硅藻门13种,甲藻门2种,隐藻门2种,金藻门1种。Shannon-Weiner 多样性指数在时间上呈现秋季>夏季>春季>冬季,在空间上呈现出库口>入库口>汉库>丹库;Margalef 丰富度指数在时间上呈现夏季>春季>秋季>冬季,在空间上呈现入库口>出库口>汉库>丹库,Pielou 均匀度指数在时间上呈现秋季>夏季>春季>冬季,在空间上呈现出库口>入库口>汉库>丹库。
3. 丹江口水库整体处于健康水平,只有个别位点是亚健康水平。春季在浪河口、宋岗和石桥位点呈现亚健康状态,在其余13个位点都是健康状态;夏季在坝下、浪河口和田家岭呈现亚健康状态,在其余16个位点都是健康状态;秋季在八仙洞、李家沟、渠首、石桥和张营呈现亚健康状态,在其余13个位点都是健康状态;冬季在坝上、李家沟、宋岗、石桥和张营呈现亚健康状态,在其余13个位点都是健康状态。春季pH与P-IBI评分呈负相关,Cond、TN、NO3--N、TLI(∑)与P-IBI评分呈正相关;秋季TLI(∑)与P-IBI评分呈负相关。
关键词:丹江口水库;浮游植物;综合营养状态指数;群落结构;浮游植物生物完整性指数