南亚热带贫营养水库春季浮游植物群落结构与动态

2005年1~6月,通过每两周一次的高频率采样,对南亚热带贫营养水库——梅溪水库的水文、营养盐和浮游植物进行了调查,并计算水体浮游植物生物量。主要结果如下:梅溪水库浮游植物具有物种少,生物量低,以飞燕角甲藻(Ceratium hirundinella)和多甲藻(Peridinium sp.)为优势藻的特征。12次采样24个样品共检测到浮游植物42种。浮游植物在早春(1~3月)和晚春(4~6月)有显著的差别,其中每次采样浮游植物早春平均13种,晚春平均21种。浮游植物总的细胞丰度为31~273 cells·ml^-1,总生物量为0.176~2.024 mg·L^-1之间。晚春浮游植物平均生物量明显高于早春。低营养盐和弱酸性水体有利于能够垂直迁移获得营养的鞭毛藻类和其它藻类之间竞争,而使其成为整个春季优势类群。在晚春,随着水温显著增加,浮游植物丰度和生物量也明显增加,但是降雨的增加降低了水体的透明度,大大减缓了由水温上升导致生物量增长的趋势。水温是梅溪水库浮游植物变化的主要限制因子,但是降雨有明显的干扰作用。     

基于CCA的典型调水水库浮游植物群落动态特征分析

调水水库是一类特殊的水体,其浮游植物群落的组成与动态的调节机制与其它水库存在较大的差别。为了解这类水库浮游植物群落的特征,于2005年1月-12月,对位于广东省珠海市的调水型供水水库--大镜山水库的浮游植物和相关的理化因子进行了2周1次的采样。全年共检测到浮游植物100种（属）;浮游植物丰度在0.86-106.27×106cells·L^-1之间,生物量在1.08-20.45mg·L^-1之间变化;全年以假鱼腥藻（Pseudanabaena sp.）为主要优势藻,肘状针杆藻（Synedra ulna.）在冬春为次优势藻,浮游植物群落相对比较稳定。运用典范对应分析（CCA）方法对浮游植物群落的组成及动态与环境因子之间的关系进行了分析和探讨。样品（cases）的CCA分析表明,全部的样品分布在主轴1和主轴2构成的4个象限内,与四季相对应,样品在4个象限的分布并不均匀,反映了热带水库所处的气候四季不分明的特点,冬春季很短,夏秋季较长,但夏秋与冬春有较为明显的分割;蓝藻门、裸藻门和硅藻门的藻类主要分布在夏、秋季所对应的象限内,而绿藻门的大部分,金藻门和隐藻门的藻类分布在冬、春季所对应的象限内。水温和降雨量是大镜山水库浮游植物群落结构动态的主要驱动因子,降雨量不仅影响水库水位,同时直接影响调水量和入库的营养盐负荷。     

大型热带水库-松涛水库枯水期浮游植物群落特征

松涛水库是一个大型热带水库,分为两个主要水域:番加洋和南丰洋,2003年12月对该水库的这两个水域的浮游植物进行采样,共发现7门65种藻类。松涛水库番加洋库区水体的浮游植物总细胞密度为1.08×10⁶cells·L^-1,主要种类组成为蓝藻(Cyanophyta)-绿藻(Chlorophyta)型。松涛水库南丰洋库区水体的浮游植物群落为细胞密度为1.14×10⁶cells·L^-1,主要种类组成为绿藻(Chlorophyta)-硅藻(diatom)型。松涛水库库区水体总体已为避-富营养,其中富营养型浮游植物指示种类有:铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa Kütz.),针状蓝纤维藻(Dactylococcopsis acicularis),镰形纤维藻(Ankistrodesmus falcatus),小环藻(Cyclotella menighiniana),模糊直链藻(Melosira spp.)等。与亚热带和温带的水库比较,处于热带地区的松涛水库浮游植物,在湖泊区微囊藻等适应高温高光强的种类具有更高的细胞密度。松涛水库河流区最主要的优势种是硅藻门的针杆藻。     

3座南亚热带串联调水水库浮游植物群落的CCA分析

蛇地坑水库、南屏水库、竹仙洞水库是珠海市对澳门供水的3座串联水库,平均每天对澳门和拱北水厂供水2.2×10⁵m³。但水库自身流域集水难以满足水量需求,从广昌和平岗泵站从磨刀门水道抽水通过管道输入南屏水库,再进入竹仙洞水库或由洪湾泵站由洪湾水道抽水先进入蛇地坑水库后再进入竹仙洞水库。当竹仙洞水库供水不足时,蛇地坑水库泄水向竹仙洞水库输水洪湾泵站取水点位于磨刀门水道的下游,水质较差,长期调水入库增加了水库的营养盐负荷。蛇地坑水库的调水主要发生在1月份和3月份,水力滞留时间较长;南屏和竹仙洞水库的调水入库频繁,水体水力滞留时间短,平均为23.5和10天。2006年对3座水库进行了富营养化和浮游植物调查,营养盐浓度较低的蛇地坑水库4月份发生了蓝藻水华,而营养盐浓度较高的南屏和竹仙洞水库的蓝藻的生物量均很低,前者以硅藻为主要浮游植物类群,后者以绿藻为主。是什么原因导致这3座水库浮游植物群落结构的差异?蛇地坑水库的浮游植物以微囊藻、卷曲鱼腥藻、蓝纤维藻、小球藻和小环藻为优势;南屏水库浮游植物主要以假鱼腥藻、小环藻、针杆藻和微小多甲藻为优势种;竹仙洞水库浮游植物主要以衣藻、小环藻、游丝藻和隐藻等为优势种。三个水库相比较,蛇地坑水库4月份蓝藻占优势,其后主要以绿藻占优势,12月份是硅藻占优势;南屏水库4月份以绿藻为优势类群,随后的三个月以硅藻为优势类群,蓝藻在6月和8月为次优势类群,绿藻门的实球藻是12月份的优势种;竹仙洞水库浮游植物4月份丰度最高,绿藻门的四鞭藻是该时期的优势种,6月份竹仙洞水库浮游植物优势类群和4月份类似,但生物量明显下降,随后的三次采样,优势种更替较频繁,硅藻、绿藻、蓝藻和裸藻先后成为优势门类。应用典范对应分析(CCA) 对3座水库的浮游植物与环境因子关系分析:pH值、水位库容、正磷和水力滞留时间与浮游植物的分布关系最为直接;而透明度和降雨量对其也有一定的影响。在蛇地坑水库中,总磷、正磷酸盐浓度是影响蓝藻丰度的主要因子,硅藻则与库容和透明度有关。在南屏水库中,硅藻在短水力滞留时间期间丰度高,微小多甲藻的丰度主要出现在丰水期。竹仙洞水库的绿藻分成两个集群:四鞭藻、游丝藻等大型绿藻在低温、低水位和较长水力滞留时间的4月份较高;小球藻、栅藻、月牙藻等小型种类则与较高的水位和正磷酸盐浓度呈正相关。南屏水库与竹仙洞水库的浮游植物优势种类相似,蛇地坑水库的优势种则与它们存在较为明显的差异。从生物量上看丰水期南屏水库的硅藻为优势,而竹仙洞水库以绿藻为优势,主要是南屏水库截留了河流中含硅丰富的泥沙,且水体动荡更大的原因。影响这3座水库浮游植物群落组成的主要因素是水力滞留时间,短水力滞留时间抑制了南屏和竹仙洞水库中的蓝藻成为优势类群。     

鹤地水库浮游植物群落的结构与动态

鹤地水库位于雷州半岛北部(21°42'～22°22'N,109°54'～110°25'E),是一座中营养化的大型水库.为了研究其浮游植物群落的结构与变化特点,在水库设置5个采样点,并于2003年2、7、9、12月对其采样.鹤地水库浮游植物生物量变化为O.156～2.548 mg L~(-1),主要由蓝藻和硅藻组成.5个采样点的浮游植物生物量具有明显的季节变化,且变化趋势相同,即丰水期的生物量高于枯水期,主要是由于丰水期水温较高以及入库河水带入的营养盐.5个采样点的浮游植物生物量从主要入库河流至大坝区呈下降趋势,与磷浓度的降低直接相关.浮游植物优势种主要以热带代表性种类为主,且有明显的季节变化,枯水期主要为硅藻的根管藻(Rhizosolenia sp.)、小环藻(Cyclotella sp.)、颗粒直链藻(Melosira granulata)以及模糊直链藻(Melosira ambigua)等.丰水期为蓝藻的拟柱孢藻(Cylindrospermopsis raciborskii)、湖泊假鱼腥藻(Pseudanabaena limnetica)等,浮游植物优势种类的变化主要受磷浓度的影响.浮游植物前8个优势种的生物量占浮游植物群落生物量的850%～92%,显著低于温带地区浮游植物群落结构稳定的湖泊.     

景洪水库浮游植物群落结构变化及与水质的关系

景洪水库是澜沧江下游的重要梯级开发水库,具有重要的生态战略地位。为评估景洪水库水质和浮游植物群落结构现状,本研究根据库区水位和季节变化在2021年3月、6月、9月开展了库区水质和浮游植物监测。结果表明：景洪水库各监测点位水质较好,满足《地表水环境质量标准》Ⅱ类水质标准,富营养化评价结果为贫营养至中营养,但水质和营养状态从3月至9月呈现逐渐下降的趋势; 3月至9月浮游植物密度增加、多样性降低,随着季节变化浮游植物优势种发生明显改变,3月份优势种为隐藻门（Cryptophyta）和硅藻门（Bacillariophyta）,到9月份库区演变为蓝藻门（Cyanophyta）为主。RDA分析表明总有机碳和透明度与浮游植物群落结构变化显著相关。建议后期需加强景洪水库水生态环境监测与评估,预防水体富营养化和蓝藻水华的发生。     

大沙河水库冬季浮游植物群落结构与水华分析

于2009年12月、2010年1月和2月对广东省大沙河水库湖泊区距水表层0.5m、5m和10m三个水层的浮游植物进行了定性与定量分析,同时对环境变量进行了测定.采样期间三个月的总降雨量为263mm,水温范围在15.5～19.4℃之间,水体处于混合状态.三次采样中,共检测出浮游植物69种(属),隶属于6个门,浮游植物丰度范围在4.1×10⁶～14.8×10⁶cells·L^-1之间.三个水层的浮游植物优势种类差异不显著(p>0.05),丰度的主要优势种为蓝藻门的卷曲鱼腥藻(Anabaena circinalis)、铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa),这两个种的丰度之和占总丰度的70%以上,在2009年12月和2010年2月的表层出现了轻度鱼腥藻和微囊藻水华.蓝藻自身的浮力调节机制和适应低磷的生活策略是其成为优势种的重要原因,相对稳定的外部条件、水体混合与富营养共同导致的光的可获得性的减少是形成蓝藻水华的关键外部因子.     

广东省典型水库浮游植物群落特征与富营养化研究

研究了广东省19座主要水库2000年丰水期和枯水期浮游植物状况,并根据浮游植物群落结构和多样性指数对水库进行营养状况评价。结果表明,东江流域的新丰江和白盘珠水库水质良好,属于贫营养型水库;大部分水库为中营养型,而鹤地、契爷石和石岩这3座位于沿海经济发达地区水库属于富营养型。流域上游水库水质明显优于下游水库,山区水库水质优于沿海水库,东江流域水库水质普遍较好。北江流域次之,而粤西沿海和珠江三角洲地区各水库均受到不同程度的污染。     

上海青草沙水库浮游植物群落结构的研究

本研究在2014～2015年每月对青草沙水库进行浮游植物采样调查,研究了浮游植物群落结构特征及变化趋势。共鉴定出7门255种,其中2014年6门131种,2015年7门216种。2014年和2015年浮游植物的种类变化较大,但两年绿藻门种类数全年均占据优势。2014年和2015年浮游植物年平均生物密度分别为(484.91±317.51)×10~4 cell/L和(1 545.50±637.09)×10~4 cell/L。2014年和2015年平均生物量分别为(0.895 1±0.603 0) mg/L和(4.683 7±5.117 5) mg/L。两年内月份间生物密度和生物量差异均极显著(p0.01),但2015年浮游植物生物密度和生物量各月份间的差异不如2014年显著。水库河流区浮游植物生物密度最低,但河流区、过渡区和湖泊区之间均无显著性差异(p0.05)。RDA冗余分析显示浮游植物生物密度与水温、总氮等有正相关关系。     

南亚热带河流型水库浮游植物群落的季节变化：以广东飞来峡水库为例

于2003年4-12月调查了广东省飞来峡水库的水文、营养盐分布状况和浮游植物种类与数量,分析了浮游植物群落的种类及数量组成与动态特征,探讨了其动态变化的驱动因子。结果表明,飞来峡水库是一个典型的河流型大型水库,水力滞留时间短,年均值低于15 d;降雨量主要集中于夏季,最短水力滞留时间只有8 d。水温全年没有分层现象。丰水期营养盐和叶绿素a高于枯水期。浮游植物生物量低,细胞密度在21.7×103-808×103 cells L-1之间变化,没有超过106 cells L-1,叶绿素a的平均浓度为2μg L-1。浮游植物种类较多,4次采样共检到140种。种类组成上有较大变化,4月份有83种,以硅藻为主;7月和9月超过90种,以绿藻为主;12月有51种,蓝藻、绿藻和硅藻种类数量相当。优势种类的构成上与温带水库不同,硅藻仅在低水温时期为优势类群,而在丰水期则以蓝藻、绿藻和硅藻共同占优势。硅藻的主要优势种是变异直链藻(Melosira varians)、梅尼小环藻(Cyclotella menighiniana)和针杆藻(Synedra spp.)。绿藻种类组成季节变化较大,没有明显的优势种类。丰度相对较高的有美丽胶网藻(Dictyosphaerium pulchellum)、集星藻(Actinastrum hantzschii)和空球藻(Eudorina elegans)等。蓝藻的优势种以粘球藻(Gloeocapsa sp.)、优美平列藻(Merismopedia elegans)和伪鱼腥藻(Pseudoanabaena sp.)为主。与绿藻不同的是蓝藻的优势种在全年均可出现。隐藻只在水力滞留时间较长、温度较低的12月份占优势,主要优势种为啮蚀隐藻(Cryptomonas erosa)、尖尾蓝隐藻(Chroomonas acuta)。     

黄浦江浮游植物群落结构及其对水环境的指示作用

2004年4月至2005年2月共6次对黄浦江的浮游植物进行了调查,共设5个采样点。每2个月在各样点进行定性、定量采集浮游植物,同时测定了水体部分理化指标。采用生物指示法、香农(Shannon-Wiener)多样性指数法和Margalef多样性指数法等对水质进行了评价。结果表明,黄浦江在夏季为V类水,其它时期为IV类;所受的有机污染较为严重,属于中度-乙型(β-中污)阶段。其指示浮游植物为颗粒直链藻(Melosira granulata)及其变种和四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda (Turp.) Br啨b.)等。     

珠海地区小型抽水型与非抽水型水库的浮游植物群落结构变化

2006年4月、8月、12月对珠海3座抽水型水库和3座非抽水型水库的水质和浮游植物进行采样和测定.抽水型水库和非抽水型水库的浮游植物分别有67种和56种.蓝藻门的假鱼腥藻(Pseudanabaena sp.)、湖丝藻(Limnothrix redekei)和拟柱孢藻(Cylindrospermopsis rackiborskii)仅在抽水型水库中检到,而绿藻门的鼓藻(Cosmarium sp.)仅在非抽水型水库中检到.抽水型水库浮游植物种类的季节变化比非抽水型水库明显,且浮游植物的丰度和生物量均高于非抽水型水库.抽水型水库浮游植物丰度在1.25×105～4.38×106cells L-1之间,以蓝藻和小型绿藻为主;非抽水型水库浮游植物丰度在7.1×104～4.61×106cells L-1之间,以绿藻门的鼓藻为主.抽水型水库浮游植物的生物量在2.3～8.8 mgL-1之间,非抽水型水库浮游植物的生物量在1.3～5.6 mgL-1之间.抽水型水库浮游植物的生物量在冬春季高于夏季,而非抽水型水库浮游植物的生物量动态相反.抽水型水库浮游植物的优势种具有明显的季节变化.非抽水型水库浮游植物具有相对稳定的群落季节变化,其优势种的组成较为稳定.对于抽水型水库而言,咸潮前期集中调水入库,不仅改变了水库的营养盐负荷,也改变了水库水动力学的季节动态,这也是导致抽水型与非抽水型水库在浮游植物群落结构与动态上存在明显差别的关键因素.     

The Relationship between Phytoplankton Diversity and Community Function in a Coastal Lagoon

The decrease of biodiversity related to the phenomena of global climate change is stimulating the scientific community towards a better understanding of the relationships between biodiversity and ecosystem functioning. In ecosystems where marked biodiversity changes occur at seasonal time scales, it is easier to relate them with ecosystem functioning. The objective of this work is to analyse the relationship between phytoplankton diversity and primary production in St. André coastal lagoon – SW Portugal. This lagoon is artificially opened to the sea every year in early spring, exhibiting a shift from a marine dominated to a low salinity ecosystem in winter. Data on salinity, temperature, nutrients, phytoplankton species composition, chlorophyll a (Chl a) concentration and primary production were analysed over a year. Modelling studies based on production-irradiance curves were also conducted. A total of 19 taxa were identified among diatoms, dinoflagellates and euglenophyceans, the less abundant group. Lowest diversities (Shannon–Wiener index) were observed just before the opening to the sea. Results show a negative correlation (p<0.05) between diversity and chlorophyll a (Chl a) concentration (0.2–40.3 mg Chl a m⁻³). Higher Chl a values corresponded to periods when the community was dominated by the dinoflagellate Prorocentrum minimum (>90% of cell abundance) and production was maximal (up to 234.8 mg C m⁻³ h⁻¹). Maximal photosynthetic rates (P_max) (2.0–22.5 mg C mg Chl a⁻¹ h⁻¹) were higher under lower Chl a concentrations. The results of this work suggest that decreases in diversity are associated with increases in biomass and production, whereas increases correspond to opposite trends. It is suggested that these trends, contrary to those observed in terrestrial and in some benthic ecosystems, may be a result of low habitat diversity in the water column and resulting competitive pressure. The occurrence of the highest photosynthetic rates when Chl a is low, under some of the highest diversities, suggests a more efficient use of irradiance under low biomass–high diversity conditions. Results suggest that this increased efficiency is not explained by potential reductions in nutrient limitation and intraspecific competition under lower biomasses and may be a result of niche complementarity.     

Responses of the Phytoplankton Community of a Tropical Reservoir (São Paulo,Brazil) to the Enrichment with Nitrate,Phosphate and EDTA

The effects of artificial enrichment with nitrate, phosphate and EDTA on the phytoplankton community were studied in the Lobo Reservoir (São Paulo, Brazil). After 14 days of in situ incubation, the amounts of suspended matter and chlorophyll a, the numbers of cells and the carotene/chlorophyll ratio were determined. The addition of nitrate and phosphate to water samples produced significant effects on the chlorophyll a and cell counts, while EDTA acted only on the cell production. Both nitrate and phosphate, when analysed individually, caused a decrease in the value of the carotene/chlorophyll ratio. A synergistic effect of the addition of EDTA and N on the suspended matter was observed.     

Bacterioplankton and Phytoplankton Populations in a Rapidly-Flushed Eutrophic Reservoir

Densities of bacterioplankton and phytoplankton were studied in relation to water retention time, temperature, nutrient concentrations, and other variables in a eutrophic montane reservoir (Bluestone Lake, West Virginia, U.S.A.). Weak temperature stratification occurred occasionally during the summer, but the reservoir did not become anaerobic. Water retention times were short (3.9 to 9.7 days between June and December), and differences in flushing rate within that range were important in regulating phytoplankton populations. Green algae and planktonic diatoms were dominant in summer during periods when water residence times were shorter. The occurrence of blue-green algal blooms in fall was related to increased water residence times. Retention time was highly correlated with the percent composition of phytoplankton represented by Anabaena spp. and Microcystis sp. (r=0.898, p<0.001). Advective effects limited phytoplankton biomass when retention time was shortest, but were not as important when retention times were longer. Peaks in bacterial densities often coincided with decreases in viable algal cell densities, so bacterioplankton were less directly related to retention time.     

2006年春夏期间浙江南麂海域浮游植物群落结构特征

研究了2006年春夏期间(4~6月)浙江省南麂列岛海域的浮游植物群落结构,共观察到68种浮游植物,其中硅藻53种,甲藻13种,金藻和蓝藻各1种。调查期间,该海域浮游植物群落结构变化明显,原甲藻赤潮的形成和持续是最显著的特征,三角棘原甲藻和东海原甲藻分别在5月中、下旬先后引发赤潮。原甲藻赤潮的形成与水温有密切关系,其生消引起海水中营养盐结构的相应变化。     

惠州西湖游浮植物群落对生态系统修复的响应

2004年对广东惠州西湖实施了生态系统修复示范工程,示范区目前沉水植物丰富,水体常年清澈见底。通过2008年6月至2009年5月对示范区和未进行生态修复的平湖逐月进行浮游植物调查,研究了浮游植物群落对湖泊生态系统修复的响应。结果表明,与未修复的平湖相比,示范区浮游植物数量及群落结构均发生了很大变化。示范区全年浮游植物平均生物量和细胞丰度分别为0.31 mg/L和2.75×106cells/L,均远低于未修复的平湖的3.27 mg/L和197.46×106cells/L;平湖中蓝藻在全年大部分时间占有绝对优势,一些热带富营养化水体中的代表种类（假鱼腥藻）成为优势种类;而示范区蓝藻不占优势,取而代之的是一些隐藻、硅藻和甲藻门的种类。另外,示范区浮游植物丰富度增加,年平均Margalef物种丰富度指数为3.70,显著高于平湖的2.68。因此,重建以沉水生植物为优势的生态系统是抑制浮游植物发展和改善湖泊水环境的有效途径。