塔山水庫春季水生生物特征調(diào)查

劉金吉，王波 ，徐鑫 ，錢入彬

(贛榆縣環(huán)境監(jiān)測站，江蘇 連云港 222100)

贛榆縣塔山水庫建成于1959年，集水面積386 km2，庫容2.82 ×108m3，為江蘇省第二大人工水庫［1－2］。2000年塔山水庫被劃定為省級飲用水源保護區(qū)，是贛榆縣城區(qū)及沿途鎮(zhèn)唯一的地表式集中飲用水源地。由于網(wǎng)箱養(yǎng)魚等原因，塔山水庫曾于1997年和1998年藍藻暴發(fā)，后經(jīng)采取庫區(qū)禁養(yǎng)、生物防治等措施，使得藍藻得到有效控制，但入庫徑流等因素給庫區(qū)水體帶來的污染和危害仍未完全排除，并對湖區(qū)水質(zhì)產(chǎn)生潛在的影響［3－4］。

近年來，有關(guān)研究人員對塔山水庫浮游動、植物的某些特性進行了研究，提出了有針對性的治理措施［2－5］，但大都限于藍藻，而且定性分析較多?，F(xiàn)調(diào)查了塔山水庫春季生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，分析了塔山水庫水質(zhì)富營養(yǎng)的狀況，提出了改善庫區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的建議，以期為塔山水庫的水質(zhì)改善與監(jiān)管提供參考。

1 調(diào)查方法

1.1 采樣站位

根據(jù)塔山水庫的特點，2013年5月開展浮游植物和浮游動物的調(diào)查，采樣站位1～5號，分別為壩前區(qū)、東壩入庫口區(qū)、庫中區(qū)、青口河入庫口區(qū)、青口河入庫口西區(qū);水生維管植物調(diào)查采樣站位6～9號，分別為：青口河入庫黑林橋下、汪子頭河入庫橋下、旦頭河入庫橋下、水庫取水口，見表1。

表1 采樣站位及有關(guān)物理性質(zhì)

1.2 分析方法

浮游植物、浮游動物、水生維管植物的采集，按照文獻［6－7］;chla測定及初級生產(chǎn)力分析參照文獻［8－9］;優(yōu)勢度(Y)、種類豐富度(d)、均勻度指數(shù)(J')、多樣性指數(shù)等的計算，參照文獻［10］。

2 結(jié)果分析

2.1 浮游植物

所有樣點共鑒定出浮游植物7門60屬130種［11－12］。其中，綠藻門24 屬53 種，占40.77%;硅藻門17屬38種，占29.23%;藍藻門11屬24種，占18.46%;裸藻門2屬6種，占4.62%;甲藻門4屬5種，占3.85%;隱藻門1屬2種，占1.54%;金藻門1屬2種，占1.54%。

水庫5個點位浮游植物水樣的密度和種類見表2，浮游植物群落結(jié)構(gòu)較合理，結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定，塔山水庫總體處于輕度富營養(yǎng)化狀態(tài)。均勻度指數(shù)、豐富度指數(shù)和多樣性指數(shù)見表3，整個調(diào)查水域優(yōu)勢種類(優(yōu)勢度Y≥0.02)共8種。主要優(yōu)勢種類為小環(huán)藻、尖針桿藻、冰島直鏈藻、藍纖維藻，優(yōu)勢度分別達 0.512，0.290，0.217，0.129，最大優(yōu)勢度為0.512，優(yōu)勢度較高。

2.2 浮游動物

塔山水庫共鑒定浮游動物5大類24種［13］。其中原生動物最多，共有9種;輪蟲動物次之，共有7種;枝角類有3種，幼體(蟲)有4種;橈足類只有1種。塔山水庫春季浮游動物種類組成中原生動物和輪蟲動物占較大優(yōu)勢，浮游動物群落結(jié)構(gòu)已趨不合理，種類結(jié)構(gòu)已趨不穩(wěn)定，水庫環(huán)境已趨不適宜浮游動物生長繁殖。浮游動物密度與種類數(shù)見表4，多樣性分析結(jié)果統(tǒng)計表5。

表2 塔山水庫調(diào)查點位浮游植物密度及種類數(shù)

表3 塔山水庫調(diào)查點位均勻度指數(shù)、豐富度指數(shù)和多樣性指數(shù)

表4 塔山水庫調(diào)查點位浮游動物密度與種類數(shù)

表5塔山水庫調(diào)查點位浮游動物多樣性分析結(jié)果統(tǒng)計

塔山水庫春季浮游動物優(yōu)勢種類(優(yōu)勢度Y≥0.02)共13種，主要由小型浮游動物，如原生動物和輪蟲動物組成，橈足類等大型種類很少，浮游動物種類不夠豐富。優(yōu)勢種類為幼蟲、獨角聚花輪蟲、浮游累枝蟲、縮鐘蟲、橈足類無節(jié)幼體、橈足類橈足幼體、刺簇多肢輪蟲，優(yōu)勢度分別達0.824，0.261，0.112，0.075，0.064，0.053，0.041，最大優(yōu)勢度為0.824，優(yōu)勢度非常高。

2.3 浮游植物chla和初級生產(chǎn)力分析

2.3.1 chla質(zhì)量濃度及營養(yǎng)類型分析

用各站點取樣的平均值，計算chla質(zhì)量濃度，并參照國際經(jīng)濟合作與開發(fā)組織(OECD)、Wetzel(1975)和 Bинберг(1960)提出的指標，推算營養(yǎng)類型見表 7［14］。

表6 chla質(zhì)量濃度及營養(yǎng)類型分析

2.3.2 生產(chǎn)量分析

各樣點的最高生產(chǎn)層日產(chǎn)量(以碳計)Pmax、水柱日產(chǎn)量(以碳計)見表 7。

表7 各點位最高生產(chǎn)層日產(chǎn)量、水柱日產(chǎn)量①

2.4 維管植物的種群生態(tài)學(xué)分析

2.4.1 生物多樣性統(tǒng)計

對4個站位的水生維管植物進行觀察，多樣性記錄見表8。

2.4.2 生物量計算

各站位水生維管植物的生物量計算見表9。

表8 各站位水生維管植物的多樣性

表9 各站位水生維管植物的生物量

2.5 討論

共鑒定浮游植物130種，豐富度均值1.756，平均密度為2.981×106L－1，多樣性指數(shù)均值為2.815，均勻度均值為 0.540;單位體積內(nèi) chla 為6.06 ～15.33 mg/m3，最高生產(chǎn)層日產(chǎn)量(以碳計)為0.26 ～0.65 g/(m3·d)，水柱日產(chǎn)量(以碳計)為 0.78 ～1.06 g/(m2·d)，水體總體處于中度及以上富營養(yǎng)化水平。

有研究表明，硅藻水華是湖泊被污染的信號，小環(huán)藻則是硅藻水華的主要成員［15］。塔山水庫春季浮游藻類中硅藻的種、屬均僅次于綠藻，占第2位;且8個優(yōu)勢種中處于前3位的都是硅藻，包括了污染水體的主角——小環(huán)藻。塔山水庫浮游動物種類組成中的原生動物和輪蟲動物占較大優(yōu)勢，而群落結(jié)構(gòu)已趨不合理，種類結(jié)構(gòu)趨于不穩(wěn)定，底棲動物種類少，并觀察到一些中度污染的指示浮游動物如獨角聚花輪蟲等成為優(yōu)勢種，顯示出水體受到一定程度的污染影響。

各河道水生維管植物種類少，生物多樣性低，優(yōu)勢種以空心蓮子草、浮萍、菹草和紫萍為主，特別是空心蓮子草在兩個點位的生物量占樣點總干質(zhì)量的74%和94%。由于湖區(qū)已經(jīng)采取了停止網(wǎng)箱養(yǎng)魚等措施，可排除區(qū)內(nèi)人為污染因素，浮游植物死亡是提高水體營養(yǎng)化程度的一個原因，入庫河水是污染的主要來源。

3 建議

入庫污水主要來源河道兩側(cè)農(nóng)村居民生活污水和農(nóng)田排水，前者除有害寄生蟲的危害外，有機物含量也很高，是河水營養(yǎng)成分的重要來源;后者主要含有除草劑和化肥等成分。除草劑流入湖泊水庫，即使其濃度經(jīng)過相當大的稀釋，也會殺死很多的沉水植物。而化肥污染則增加水體氮、磷含量，造成水體的富營養(yǎng)化，使藻類等過量生長。因此要制定河道兩側(cè)農(nóng)村居民生活污水的處理規(guī)劃，設(shè)置管網(wǎng)、集中處理、達標排放;更新農(nóng)作物管理理念，倡導(dǎo)使用農(nóng)家肥、生物肥料和實施生物防治，盡量減少化肥流失，減少除草劑、農(nóng)藥的使用。

在庫區(qū)、入庫河口種植蘆葦、菖蒲、香蒲等挺水植物，蓮、菱等浮葉植物，苦草、眼子菜等沉水植物，構(gòu)成立體水生維管植物系統(tǒng)，以便機械阻擋大型垃圾入庫、吸收水體有害物質(zhì)，通過植物化感作用抑制某些有害藻類的大量繁殖，防止水華發(fā)生，轉(zhuǎn)化底泥有機物質(zhì)、改善水體氧環(huán)境。適度放養(yǎng)魚類如白鰱等，通過魚類的取食來減少浮游植物。

從長遠考慮，可在水庫周圍幾公里的范圍內(nèi)建立生態(tài)濕地，讓各種污水中的養(yǎng)分通過濕地里的植物吸收，形成庫區(qū)外源污染的外圍防控屏障。

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