南四湖浮游藻類群落結(jié)構(gòu)的組成變化及影響因素分析

張秀敏張 楊張 艷齊云婷

（1.濟寧市水文局 濟寧 272000 2.濟寧市洙趙新河管理處 濟寧 272041 3.濟南市水文局 濟南 250014）

1 引言

南四湖流域?qū)儆诨春恿饔蜻\河水系，它是由南陽湖、昭陽湖、獨山湖和微山湖4個無明顯分界的湖泊串聯(lián)而成，是我國四大淡水湖之一，它通過河流匯集蘇、魯、豫、皖等4個省32個縣市區(qū)的來水。隨著近幾年國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，對水資源的需求越來越大，再加上大量的廢污水未經(jīng)任何處理，直接或間接排入河道，最后流入南四湖，造成湖泊的部分水質(zhì)污染，特別是工農(nóng)業(yè)生活污水的排放，使湖泊氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)不斷增加，造成整個南四湖流域的富營養(yǎng)化污染加重。本文以南四湖2009年4～12月水質(zhì)及浮游藻類監(jiān)測數(shù)據(jù)為依據(jù)，對南四湖水體富營養(yǎng)化現(xiàn)狀、影響南四湖浮游藻類組成的主要因子及南四湖浮游藻類組成及變化趨勢進行分析。

2 站點的布設(shè)、采樣及監(jiān)測方法

2.1 站點的布設(shè)

南四湖湖區(qū)南北長126km，東西寬5～25km，自西向東呈狹長狀分布，除二級湖壩較為狹窄外，其上、中、下游均為湖面開闊的敞水區(qū)。在充分考慮到南四湖水體的面積、形態(tài)特征、工作條件要求、浮游藻類生態(tài)分布特點等因素情況下，根據(jù)盡可能與常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測的采樣點相一致，在易發(fā)生水華的水體內(nèi)盡量多設(shè)置點的布設(shè)原則，從上游到下游采樣點布設(shè)如下：南陽湖南陽島、獨山湖獨山、昭陽湖二級湖（閘上）、微山湖微山島和韓莊共5個監(jiān)測站點。

2.2 樣品的采集

藻類監(jiān)測頻率與采樣時間和水質(zhì)監(jiān)測保持一致，采用垂線與水質(zhì)監(jiān)測的采用垂線（點）保持一致。其中，定性樣品采集采用25號浮游生物網(wǎng)，定量樣品采集采用有機玻璃采水器在設(shè)計水層進行采集，采水量為1～2L。

2.3 監(jiān)測項目及依據(jù)

監(jiān)測項目包括水生物指標（葉綠素a、藻細胞密度和藻類優(yōu)勢種）、水質(zhì)指標（水溫、pH、溶解氧、透明度、高錳酸鹽指數(shù)、可溶解性總磷、總氮）和水文氣象參數(shù)（蓄水量、風(fēng)速、水位、氣溫、氣壓）。監(jiān)測項目檢測方法及和依據(jù)見表1。

3 水質(zhì)綜合評價

依據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB3838-2002），對南四湖水質(zhì)進行綜合評價，評價結(jié)果見表2。

監(jiān)測結(jié)果表明，南四湖總體上屬Ⅴ類水質(zhì)，汛期水質(zhì)略好于非汛期，其主要污染物因子為總氮、總磷。其中，南陽湖污染較重，全年水質(zhì)為Ⅴ類，其主要污染因子為高錳酸鹽指數(shù)、總氮、總磷。獨山湖、昭陽湖、微山湖汛期水質(zhì)為Ⅳ類，非汛期水質(zhì)為Ⅴ類，主要污染因子為總氮、總磷。

4 富營養(yǎng)化評價

表1 檢測方法和依據(jù)表

表2 南四湖2009年水質(zhì)綜合評價表

湖泊富營養(yǎng)化評價方法采用《地表水資源質(zhì)量評價技術(shù)規(guī)程》（SL395-2007）中“湖庫營養(yǎng)狀態(tài)評價”（指數(shù)法），將總磷、總氮、葉綠素a、高錳酸鹽指數(shù)、透明度等指標的監(jiān)測成果轉(zhuǎn)化為評分值，然后計算出湖泊營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)。其中，營養(yǎng)指數(shù)≤20為貧營養(yǎng)；20＜營養(yǎng)指數(shù)≤50為中營養(yǎng)；50＜營養(yǎng)指數(shù)≤60為輕度富營養(yǎng)；60＜營養(yǎng)指數(shù)≤80為中度富營養(yǎng)；80＜營養(yǎng)指數(shù)≤100為重度富營養(yǎng)。依據(jù)濟寧水環(huán)境監(jiān)測中心2009年水質(zhì)監(jiān)測資料，分別對南陽湖南陽島、獨山湖獨山、昭陽湖二級湖（閘上）、微山湖微山島和韓莊閘5個水質(zhì)監(jiān)測斷面進行分析評價，評價結(jié)果和變化趨勢詳見表3。

監(jiān)測結(jié)果表明，南四湖汛期水體富營養(yǎng)化程處于中營養(yǎng)化狀態(tài)，非汛期水體富營養(yǎng)化程處于輕度富營養(yǎng)化狀態(tài)，導(dǎo)致其水體富營養(yǎng)化的主要原因是總氮、總磷含量超標。

5 藻類監(jiān)測結(jié)果及分析

5.1 監(jiān)測結(jié)果

5.1.1 藻細胞密度

通過對南四湖各測點2009年4～12月藻類密度的定量分析，南陽湖藻類密度最高，均值為112×104個/L，獨山湖、昭陽湖、微山湖測點7～10月份藻類密度均較前幾月有所上升，而后逐月下降。4～12月南四湖藻細胞密度及其變化趨勢見圖1。

由南四湖藻細胞密度及其變化圖可知：藻細胞密度較大時段主要集中在7～10月。8月份是水生物生長的旺盛期，藻細胞密度最大，且含有藻門類較多。其中，南陽湖南陽島細胞密度最多，達到了122×104個/L。7月藻類組成相對較少，這可能與汛期降雨量逐漸增加有關(guān)，流量流速的增大，不利于藻類大量快速生長，藻類組成出現(xiàn)一定幅度的下降。汛期之后，隨著溫度的降低，藻細胞密度呈逐漸下降趨勢，至12月，藻細胞密度下降到最低，僅含有藻細胞密度4.00×104個 /L。

圖1 南四湖藻細胞密度及其變化圖

表3 南四湖富營養(yǎng)化程度表

5.1.2 藻類的種群組成與優(yōu)勢種

2009年4～12月通過對南四湖測點樣品鑒定分析，共檢測到藻類5個門23個屬。其中綠藻門有12個屬，占總數(shù)的52.2%；藍藻門有2個屬，占總數(shù)的8.7%；硅藻門有7個屬，占總數(shù)的30.5%；隱藻門有1個屬，占總數(shù)的4.3%；裸藻門有1個屬，占總數(shù)的4.4%。

各測點的藻類的群落和優(yōu)勢種各月存在一定變化，溫度和光照變化對藻類生長影響較大。其中藍藻數(shù)量暖季多冷季少，硅藻暖季少冷季多，這主要是因為藍藻色素能耐高溫，且適于生長在有機質(zhì)豐富水體中，進入夏季以后，微山湖優(yōu)勢群落是藍藻群落，優(yōu)勢種為顫藻。

5.2 分析

從時間上看，南四湖各監(jiān)測斷面藻密度在夏季達到一年中的最大值，這主要是因為藻類細胞的代謝過程在不同程度上受到溫度的影響，在一定范圍內(nèi)，溫度每升高10℃，浮游植物的生長率就增加1倍多。通過以上監(jiān)測數(shù)據(jù)可以看出，南四湖各監(jiān)測斷面藻密度最大值集中在7～10月（8月、9月最多），此段時間為一年中氣溫最高的時段。在此時間內(nèi)，各監(jiān)測斷面不僅藻密度達到一年總的最高值，而且其藻類多樣性也是一年中最為豐富的時候，檢出藻的種類分別占全年全部檢出種類的50.3%、53.3%、53.1%、52.1%。從秋季開始，各斷面藻密度及多樣性開始有所下降，并在冬季達到最低值。

已有研究指出，水體的營養(yǎng)程度與浮游藻類的種類、數(shù)量密切相關(guān)。水體營養(yǎng)水平越低，藻類的種類越多，而數(shù)量越少。反之，營養(yǎng)水平越高的水體，藻類種類就越少，甚至單一，數(shù)量卻越大。從表3可以看出，南四湖各監(jiān)測斷面其富營養(yǎng)化值在汛期處于相對較低水平，在此期間內(nèi)，南四湖藻類組成也是復(fù)雜的時候，無論藻密度還是藻類多樣性均處于一年中最為豐富的時候。

從藻類組成來看，南四湖全年共檢出綠藻門、裸藻門、藍藻門、硅藻門、隱藻門共5門藻類，各斷面優(yōu)勢種主要以綠藻門為主。綠藻門形態(tài)豐富，廣泛分布于湖泊、池塘、小的積水處及流動的河川中，富營養(yǎng)化的水體條件也有利于綠藻的生長，所以高密度的綠藻意味水體的富營養(yǎng)化。南四湖以綠藻門為主要優(yōu)勢種的水體，進一步印證了其富營養(yǎng)化的水質(zhì)現(xiàn)狀。

6 總結(jié)

綜上所述，南四湖藻類組成受溫度及水體富營養(yǎng)化程度最為明顯，藻類多樣性偏低。全年任何季節(jié)均以綠藻門為主，這也與一般天然湖泊的情況相一致。南四湖水質(zhì)目前處于輕度富營養(yǎng)水平，為保護水質(zhì)，避免湖區(qū)水環(huán)境進一步富營養(yǎng)化，除防止含氮化合物的污染之外，還應(yīng)嚴格控制含磷工業(yè)廢水和生活污水的排入■