朱静亚.丹江口水库及中线干渠河南段藻类多样性研究. 南阳:南阳师范学院硕士论文,2017.
摘 要
南水北调工程是我国跨区域调配水资源、缓解北方水资源严重短缺问题的战略性设施。南水北调中线工程的水源地为丹江口水库,是亚洲第一大人工淡水湖,属国家一级饮用水水源保护区。中线工程调水旨在缓解华北地区的生活、生态和农业用水问题,为了研究丹江口水库和中线工程干渠的水域生态学特征,掌握浮游生物群落和着生藻类演替的趋势,从数理统计上分析影响水质的潜在因素,为中线工程从源头到输水干渠水质科学管理提供参考。本研究对调水前后2014年7月~2017年7月丹江口水库和典型流域入库汇处9个典型监测位点的浮游藻类多样性和理化指标进行了调查研究,于2015年1月~2016年10月对中线干渠河南段的10个典型监测位点的浮游藻类多样性和理化指标进行了调查分析,并于2015年9月~2016年10月对丹江口水库渠首和台子山2个典型生态水域位点的着生藻类结构进行了研究,分析不同水域的浮游藻类群落结构时空变化和影响因素,研究了丹江口水库及中线干渠浮游藻类的多样性,探讨了大型湖库水域着生藻类群落结构特征,从生物学和水化学角度对中线工程不同水域水质状况进行了综合性生态学评价。
1. 丹江口水库浮游藻类数量与生物量特征:鉴定出浮游藻类9门62科146属805种(或变种),其中,蓝藻、绿藻、硅藻分别占总浮游藻类13.79%、32.30%、40%。浮游藻类指示种鉴定出80种,其中,中污性藻类占75%。数量变化范围为266~1794×104 cell/L,平均值为768×104cell/L,最大值出现在2015年10月,最小值出现在2017年5月。浮游藻类丰度季节变化明显,呈现夏秋季高、春冬季低的变化趋势。生物量变化范围为0.60~10.94 mg/L,平均值为4.55 mg/L,最小值出现在2017年5月,最大值出现在2014年7月。台子山位点平均浮游藻类密度最高,为1095×104 cell/L;黑鸡嘴位点平均浮游藻类密度最低,为581×104 cell/L。三年内平均浮游藻类生物量最大值出现在大石桥位点,为6.62 mg/L,最小值出现在宋岗位点,为3.91 mg/L。
2. 丹江口水库浮游藻类多样性特征:Shannon-wiener多样性指数变化范围为1.60~2.41,最大值出现在2016年5月,最小值出现在2017年5月。Shannon-wiener多样性指数季节变化特征为:秋季>春季>夏季>冬季。空间变化特征为入库支流>汉库>丹库。Margalef多样性指数变化范围为0.91~6.20,平均值为2.93,最大值出现在2014年10月,最小值出现在2017年1月。Margalef丰富度指数季节变化特征与Shannon-wiener多样性指数一致。各监测位点间浮游藻类Margalef丰富度指数变化范围为2.57~3.60,最大值出现在张营位点,最小值出现在坝上位点。Margalef指数空间变化特征与shannon-wiener指数一致。Pielou均匀度指数变化范围为0.55~0.89,平均值为0.69,最大值出现在2016年5月,最小值出现在2015年1月。Pielou均匀度指数J值季节变化特征为夏秋季高、春冬季低。丹江口水库各监测位点间浮游藻类Pielou均匀度指数变化范围为0.62~0.78,最大值出现在渠首位点,最小值出现在库心位点,丹江口水库浮游藻类Pielou均匀度指数J值空间变化不大。
3. 中线干渠河南段浮游藻类数量与生物量特征:鉴定出浮游藻类449种(或变种),隶属9门51科106属。其中蓝藻占18.48%,绿藻占30.96%,硅藻占40.98%。2015年浮游藻类种类数季节变化不大,2016年浮游藻类种类数季节变化特征为夏秋季高春冬季低。干渠南阳段浮游藻类种类数明显高于其他段。浮游藻类指示种共鉴定出58种,中污型占82.76%。浮游藻类数量变化范围为216~1076×104 cell/L,最大值出现在2015年7月,最小值出现在2016年5月。浮游藻类丰度季节变化明显,呈现夏秋季高春冬季低的变化趋势;浮游藻类生物量季节变化特征不明显。姜营位点平均浮游藻类密度最高,为856×104 cell/L,独树位点平均浮游藻类密度最低,为527×104 cell/L,浮游藻类生物量最大值也出现在姜营位点,为5.56 mg/L,最小值出现在荥阳位点,为3.39 mg/L,地点间平均值为4.35 mg/L。
4. 中线干渠河南段浮游藻类多样性特征:Shannon-wiener多样性指数变化范围为1.63~2.69,平均值为2.12,最大值出现在2015年5月,最小值出现在2015年1月。Shannon-wiener多样性指数空间变化特征为南阳段较高其他段较低。Margalef丰富度指数变化范围为1.83~4.68,平均值为2.93,最大值出现在2015年5月,最小值出现在2015年1月。Pielou均匀度指数J值变化范围为0.66~0.84,平均值为0.77,最大值出现在2015年10月,最小值出现在2015年1月。
5. 丹江口水库着生藻类群落结构特征:共检出着生藻类6门19科34属105种(或变种),其中硅藻为全年优势群,占着生藻类总种数的55.81%;绿藻和蓝藻分别占37.21%和6.98%。着生藻类群落存在时空差异性;人工基质种类对着生藻类种类组成影响不大,对着生藻类密度影响明显,同一生态位点以水泥板为基质的着生藻类密度约为以聚乙烯塑料板为基质的着生藻类密度的1.2倍。着生藻类污染指示种4门12科13属17种(或变种),其中中营养型指示种占总指示种的78.57%。着生藻类香农威尔多样性指数为2.12,水质营养状态指数(EI)为38,水体处于中营养型状态。
关键词:丹江口水库;中线工程干渠河南段;浮游藻类;着生藻类;生物多样性