爾王莊水庫浮游植物群落結構研究

張新月 鄭濤 龍劍鋒 郝鳳鳴 江浩 喬之怡

摘? 要：為了初步分析南水北調后天津水庫的浮游植物群落組成及演替規律，進而對水質保障提供一定的數據基礎和科學依據，本研究在2018年3-12月對爾王莊水庫浮游植物的種類組成、細胞豐度及種群多樣性進行分析。結果表明：共鑒定出浮游植物77種，隸屬于7門61屬，以綠藻門和硅藻門種類數最多，優勢種為梅尼小環藻、分歧錐囊藻、細小平裂藻等。浮游植物相對細胞豐度季節變化規律為：冬季<春季<秋季<夏季，其中藍藻門周年所占比例最高為50.72%。由于Shannon-Wiener指數平均值為2.07±0.35，Pielou均勻度（J）平均值為0.74±0.10，總體呈現輕度-中度營養狀態。

關鍵詞：爾王莊水庫? 浮游植物? 群落結構? 生物多樣性

中圖分類號：X824 ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2020）07（c）-0135-03

Abstract： In order to preliminarily analyze the phytoplankton community composition and succession rule of Tianjin Reservoir after the South-to-North Water Diversion project， and to provide certain data basis and scientific basis for water quality assurance， this study analyzed the phytoplankton species composition， cell abundance and population diversity of Erwangzhuang Reservoir from March to December 2018.The results showed that 77 species of phytoplankton were identified during the survey， belonging to 7 phylum 61 genera.Dominant species were Cyclotella meneghiniana， Dinobryon divergens and Merismopedia minima.According to the analysis of cell abundance， the seasonal variation of planktonic algae relative to cell abundance was as follows： winter < spring < autumn < summer， the highest proportion of cyanobacteria was 50.72%.The average shannon-wiener index was 2.07±0.35， and the average Pielou evenness was0.74±0.10.Overall， the water body presented mild - moderate nutritional status， and the water quality was good.

Key Words： Er wangzhuang Reservoir; Phytoplankton; Community structure; Biodiversity matching

浮游植物是水體生態系統中重要的初級生產者，其群落組成和變化能直觀高效地反映水體環境的狀態。研究者們針對不同的水域探索浮游植物群落結構的變化，如湖泊[1]和水庫[2]等，或者對生態系統的健康狀況進行評價[3-4]。爾王莊水庫是位于天津市寶坻區自1983年建成投入使用的中型水庫，作為天津城市供水重要的調蓄水庫，保障爾王莊水庫的水質安全至關重要。本文對爾王莊水庫進行浮游植物群落研究，分析浮游植物群落結構的演替，為保證未來天津飲用水供水調度的全面協調和安全保障提供一定的數據基礎和科學依據。

1? 材料與方法

共設置5個采樣點（圖1），分別為庫東（S1）、庫南（S2）、庫西（S3）、庫北（S4）、庫中（S5），從2018年3月到12月，每月采集一次。對浮游植物進行定性定量分析，計算香農多樣性指數和均勻度指數，方法及計算公式詳見文獻[5]。

2? 結果與分析

2.1 浮游植物群落結構

本研究共鑒定出浮游植物77種，隸屬于7門61屬。綠藻門種類數最多25屬32種（41.56%）;其次為硅藻門13屬16種（20.78%）;藍藻門9屬13種（16.88%）;隱藻門4屬4種（5.19%）;金藻門4屬5種（6.49%）;裸藻門3屬4種（5.19%）;甲藻門3屬3種（3.90%）。藍藻門、綠藻門和硅藻門為爾王莊浮游植物群落結構的主要貢獻者，與我國南、北方的相關研究結果相似[6]。

2.2 浮游植物細胞豐度

水庫周年藻類各門分布中，藍藻門、綠藻門、硅藻門的種類全年均有出現，周年以藍藻門所占比例最高為51%，其次為綠藻門24%，硅藻門19%（圖2）。藍藻門細胞適應能力最強，5-11月份細胞數均大于所有門總細胞數的的50%，綠藻門占比稍遜藍藻門，浮動在15.56%～50.79%，平均占比27.97%;硅藻門的出現具有明顯的季節性，與硅藻門喜低光照有關。

研究期間浮游植物細胞豐度變化范圍為1.47×106～45.46×106cell·L-1，平均為11.57×106cell·L-1，最大值在10月S3，最小值在3月S1。浮游藻類相對細胞豐度季節變化規律為：冬季<春季<秋季<夏季。夏季優勢種為藍藻門的平裂藻和偽魚腥藻，春季優勢種為硅藻門的梅尼小環藻，冬季優勢種為綠藻門的蹄形藻。爾王莊水庫浮游植物群落結構呈現春季硅藻—夏季藍藻—秋季藍藻—冬季綠藻。這與其他水域的研究不同，如吳天昊等對洪澤湖的研究，夏季以藍藻門為優勢種，冬季以硅藻門為優勢種[7]，可能與氣候、庫型和地理位置的不同有關。

2.3 浮游植物種群多樣性分析

爾王莊水庫的香農指數變動范圍為1.13～2.69，屬于中污染水體（2.07±0.35）（圖3）。均勻度指數的變化范圍為0.51～0.92，平均值為0.74±0.10，水體為輕度污染或無污染狀態。均勻度指數的最小值為0.51，水體均處于輕度污染或無污染狀態。

3? 結語

研究期間爾王莊水庫共鑒定出浮游植物77種，隸屬于7門61屬，以綠藻門和硅藻門種類數最多。優勢種主要有梅尼小環藻、分歧錐囊藻、細小平裂藻等。從細胞豐度分析，浮游藻類相對細胞豐度季節變化規律為：冬季<春季<秋季<夏季，藍藻門所占比例最高為50.72%。香農指數平均值為2.07±0.35，均勻度（J）平均值為0.74±0.10。水體總體呈現輕度-中度營養狀態，水質較好。南水北調后爾王莊水庫水質優，提高了天津地區的水質質量。

參考文獻

[1] 宋勇軍，戚菁，劉立恒，等.程海湖夏冬季浮游植物群落結構與富營養化狀況研究[J].環境科學學報，2019，39（12）：4106-4113.

[2] 朱永鋒，琚珊珊，蔡慶華，等.三峽水庫春季浮游植物群落特征及影響因素[J].長江流域資源與環境，2019，28（12）：2893-2900.

[3] 彭凱，李太民，龔志軍，等.蘇北駱馬湖浮游植物群落結構及其水質生物評價[J].湖泊科學，2018，30（1）：183-191.

[4] 劉林峰，周先華，劉偉，等.神農架大九湖濕地浮游植物群落結構特征及營養狀態評價[J].湖泊科學，2018，30（2）：417-430.

[5] 范小晨.哈爾濱金河灣濕地藻類植物群落結構特征及環境相關性研究[D].哈爾濱：哈爾濱師范大學，2019.

[6] 覃寶利，唐金玉，王宣朋，等.駱馬湖夏季浮游植物群落結構變化及其驅動因子分析[J].生態與農村環境學報，2019，35（9）：1172-1181.

[7] 吳天浩，劉勁松，鄧建明，等.大型過水性湖泊—洪澤湖浮游植物群落結構及其水質生物評價[J].湖泊科學，2019，31（2）：440-448.