孫婧妍

(遼寧省沈陽水文局，遼寧 沈陽 110003)

0 引言

石佛寺水庫工程是遼河干流中上游上唯一的一座控制性水利工程，也是國內(nèi)流域干流上大型的平原水庫，位于遼寧省沈陽市新城子區(qū)、法庫縣和鐵嶺市鐵嶺縣境內(nèi)。浮游植物是地球上生態(tài)系統(tǒng)的重要初級生產(chǎn)者之一，其群落結(jié)構(gòu)和種群變化能夠直觀反映水環(huán)境的現(xiàn)狀[1]，同時(shí)浮游植物長期演替特征可記錄生態(tài)系統(tǒng)受到環(huán)境的擾動(dòng)過程[2-4]。根據(jù)相關(guān)資料可知：藍(lán)、隱、裸藻門中的大多數(shù)藻類耐污性較好，黃、綠藻門中的大部分藻類耐污性中等，而硅藻門中的多數(shù)藻類則能夠指示輕度污染，可見藻類與水污染有著密切的關(guān)系[5]。因此，石佛寺水庫浮游植物時(shí)間分布特征的相關(guān)研究對水庫的環(huán)境變化的情況掌握至關(guān)重要。

圖1 石佛寺水庫壩前采樣點(diǎn)地理位置

1 研究方法

1.1 采樣點(diǎn)設(shè)置及采樣時(shí)間

2016-2020年共5 a，每年5-10月，在石佛寺水庫壩前固定點(diǎn)位置進(jìn)行樣品采集(見圖1)，每月上旬進(jìn)行采樣并送實(shí)驗(yàn)室分析。

1.2 樣品采集與處理

采樣人員應(yīng)在采樣現(xiàn)場觀察、記錄水體狀況，對浮游植物進(jìn)行定性、定量采樣并加入固定劑以固定。

定性樣品采集方法為，用25號浮游生物網(wǎng)，在水面下0.3 m處做“∞”形拖動(dòng)，每次取樣體積約為30～50 ml，并現(xiàn)場加入1 ml固定劑(魯哥試劑)。

定量樣品采集方法為，由采水器在所測水層采水1 000 ml置于試劑瓶，并現(xiàn)場加入10 ml固定劑(魯哥試劑)。

將所采水樣帶回實(shí)驗(yàn)室，對定性水樣可以直接進(jìn)行種類鑒定；定量水樣則需要在沉降器中沉淀48 h后濃縮，定容至一定體積。用0.1 ml計(jì)數(shù)框進(jìn)行計(jì)數(shù)，所有水樣需要在一個(gè)月內(nèi)完成測定[6-7]。浮游植物的采樣和測定均有規(guī)范方法[8]。

圖2 2016-2020年石佛寺水庫浮游植物種(屬)類圖

2 結(jié)果與討論

2.1 浮游植物群落組成及優(yōu)勢種群

經(jīng)分析鑒定可知，2016-2020年5 a內(nèi)，石佛寺水庫共觀測到浮游植物8門60種(屬)。其中，硅藻門17種(屬)，占比28.3 %；綠藻門25種(屬)，占比41.7 %；藍(lán)藻門7種(屬)，占比11.7 %；甲藻門3種(屬)，占比5.0 %；裸藻門4種(屬)，占比6.7 %；金藻門2種(屬)，占比3.3 %；隱藻門、黃藻門各1種(屬)，占比均為1.7 %。詳細(xì)結(jié)果見圖2。

同時(shí)，經(jīng)過分析統(tǒng)計(jì)可以得出2016-2020年石佛寺水庫浮游植物優(yōu)勢種群，總體情況如表1所示。

由該表可以看出，2016-2020年5 a間，共監(jiān)測石佛寺水庫浮游植物30次，其浮游植物優(yōu)勢物種絕大部分時(shí)間以硅藻門和綠藻門為主，藍(lán)藻門的平裂藻屬只有2次為優(yōu)勢種屬，而硅藻門的小環(huán)藻，直鏈藻以及綠藻門的衣藻和柵藻在表中出現(xiàn)頻率極高。這種情況的出現(xiàn)可能是由于硅藻門和綠藻門對環(huán)境的要求不高，如環(huán)境溫度，水體營養(yǎng)鹽含量等因素對其生長和繁殖的影響不大，同時(shí)也說明，五年中石佛寺水庫狀態(tài)相對穩(wěn)定，且由于硅藻門存在種類及數(shù)量較多，也能夠從側(cè)面證明該水庫水質(zhì)相對較好。

表1 2016-2020年石佛寺水庫浮游植物優(yōu)勢種類表

將表1中數(shù)據(jù)詳細(xì)統(tǒng)計(jì)可以得出2016-2020年5 a期間，監(jiān)測石佛寺水庫浮游植物優(yōu)勢種群的次數(shù)。由表2可以清楚看到，在監(jiān)測的30次中，硅藻門的小環(huán)藻有25次為優(yōu)勢種群，占比83%，直鏈藻有6次為優(yōu)勢種群，占比20%，舟形藻僅1次，占比3%；綠藻門的柵藻有11次為優(yōu)勢物種，占比37%，衣藻4次，占比13%，空球藻僅1次，占比3%；藍(lán)藻門的平裂藻有2次，占比7%。由此可見，石佛寺水庫的生態(tài)環(huán)境更適宜硅藻門的小環(huán)藻的生存，且環(huán)境溫度、降水量等周圍環(huán)境的改變對其生長和繁殖影響不大。

表2 石佛寺水庫浮游植物優(yōu)勢種群次數(shù)統(tǒng)計(jì)

2.2 歷年浮游植物物種情況分析

鑒定分析可知，2016年石佛寺水庫共觀測到浮游植物7門37屬(種)(見圖3)，其中，硅藻門9種(屬)，占比24.3 %；綠藻門17種(屬)，占比45.9 %；藍(lán)藻門4種(屬)，占比10.8 %；甲藻門2種(屬)，占比5.4%；裸藻門3種(屬)，占比8.1 %；隱藻門、金藻門各1種(屬)，占比均為2.7 %。按照汛期(6-9月)和非汛期(5、10月)劃分，二者浮游植物種(屬)數(shù)相差不大，硅藻門的菱板藻、綠藻門的空星藻和鼓藻、以及金藻門的錐囊藻僅在非汛期存在。

圖3 2016年石佛寺水庫浮游植物種(屬)類圖

2017年石佛寺水庫共觀測到浮游植物6門39屬(種)(見圖4)，其中，硅藻門12種(屬)，占比30.8 %；綠藻門19種(屬)，占比48.7 %；藍(lán)藻門和裸藻門均為3種(屬)，占比7.7 %；隱藻門和甲藻門均為1種(屬)，占比2.6 %；按照汛期(6-9月)和非汛期(5、10月)劃分，二者浮游植物種(屬)數(shù)相差不大，硅藻門的布紋藻、羽紋藻僅在非汛期存在。

圖4 2017年石佛寺水庫浮游植物種(屬)類圖

2018年石佛寺水庫共觀測到浮游植物7門45屬(種)(見圖5)，其中，硅藻門11種(屬)，占比24.4 %；綠藻門20種(屬)，占比44.4 %；藍(lán)藻門7種(屬)，占比15.6 %；甲藻門3種(屬)，占比6.7 %；裸藻門2種(屬)，占比4.4 %；隱藻門、黃藻門各1種(屬)，占比均為2.2 %。按照汛期(6-9月)和非汛期(5、10月)劃分，二者浮游植物種(屬)數(shù)相差不大，硅藻門的羽紋藻、綠藻門的衣藻和微茫藻僅在非汛期存在。

2019年石佛寺水庫共觀測到浮游植物7門36屬(種)(見圖6)，其中，硅藻門8種(屬)，占比22.2 %；綠藻門16種(屬)，占比44.4 %；藍(lán)藻門4種(屬)，占比11.1 %；甲藻門和裸藻門均為3種(屬)，占比8.3 %；隱藻門、金藻門各1種(屬)，占比均為2.8 %。按照汛期(6-9月)和非汛期(5、10月)劃分，二者浮游植物種(屬)數(shù)有一定差距，硅藻門的等片藻、脆桿藻和卵形藻；綠藻門的衣藻和纖維藻、以及藍(lán)藻門的色球藻僅在非汛期存在。

圖5 2018年石佛寺水庫浮游植物種(屬)類圖

圖6 2019年石佛寺水庫浮游植物種(屬)類圖

2020年石佛寺水庫共觀測到浮游植物7門44種(屬)(見圖7)，其中，硅藻門13種(屬)，在所有檢出浮游植物種(屬)總數(shù)的占比為29.5%；綠藻門20種(屬)，占比45.5%；藍(lán)藻門4種(屬)，占比9.1%；裸藻門3種(屬)，占比6.8%；甲藻門2種(屬)，占比4.5%；隱藻門、金藻門各1種(屬)，均占比為2.3%。按照汛期(6-9月)和非汛期(5、10月)劃分，二者浮游植物種(屬)數(shù)相差不大，綠藻門的多芒藻、短棘四星藻和衣藻；甲藻門的多甲藻僅在非汛期存在。

由此可知，2016-2020年五年期間，石佛寺水庫浮游植物種類及其優(yōu)勢種群均相對穩(wěn)定，且其各方面因素更適合硅藻門及綠藻門浮游植物生存，也從側(cè)面反映該水庫水質(zhì)較好。

2.3 歷年浮游植物細(xì)胞密度分析

圖7、圖8為2016-2020年五年間是石佛寺水庫浮游植物細(xì)胞密度圖，其中圖8為非汛期(5、10月)，圖9為汛期(6-9月)。由圖可以看出，非汛期石佛寺水庫浮游植物細(xì)胞密度明顯較汛期更少，同時(shí)在非汛期5月和10月，浮游植物細(xì)胞密度相差不大，而汛期由于環(huán)境因素影響，每個(gè)月之間浮游植物細(xì)胞相差較大。

圖7 2020年石佛寺水庫浮游植物種(屬)類圖

同時(shí)由圖9可以看出，除2016年外，其余四年浮游植物細(xì)胞密度均符合溫度越高，細(xì)胞密度越大的規(guī)律，由此可知浮游植物的繁殖受環(huán)境溫度影響較大，溫度的增高會促進(jìn)其繁殖。此外，2016年浮游植物細(xì)胞密度不符合該規(guī)律，其原因可能為2016年汛期降雨較多，過多的降水沖淡了浮游植物細(xì)胞密度，導(dǎo)致其降低。

圖8 石佛寺水庫非汛期浮游植物細(xì)胞密度

圖9 石佛寺水庫汛期浮游植物細(xì)胞密度

3 結(jié)語

2016-2020年五年間石佛寺水庫共觀察到浮游植物8門60種(屬)，以硅藻門和綠藻門類為主，其中硅藻門的小環(huán)藻以及綠藻門的柵藻在30次監(jiān)測中多次均為優(yōu)勢物種。由此可見，石佛寺水庫的生態(tài)環(huán)境更適宜硅藻門的小環(huán)藻的生存，且環(huán)境溫度、降水量等周圍環(huán)境的改變對其生長和繁殖影響不大。

經(jīng)過對2016-2020年石佛寺水庫浮游植物種類逐年分析可以看出，石佛寺水庫五年間浮游植物種類相對穩(wěn)定，同時(shí)，普遍存在的綠藻門及硅藻門類浮游植物也證明該水庫水質(zhì)相對較好。

此外，五年間石佛寺水庫浮游植物細(xì)胞密度隨溫度升高而增加，隨溫度降低而減少，說明水體及環(huán)境溫度是影響浮游植物細(xì)胞密度的重要因素之一，但同時(shí)其他因素如降雨等對浮游植物細(xì)胞密度的影響也不容忽視。