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本文通过现场大面调查,重点测站高频率、长期的跟踪监测等实验手段,以九龙江流域西溪和北溪作为主要研究区域,以九龙江北溪江东库区为重点监测水域,利用显微镜镜检并结合光合色素高效液相色谱分离分析法,以及利用浮游植物功能类群的分类方法对上述区域浮游植物组成及类群空间分布、季节变化及影响因子开展了系统的研究。此外,成功分离培养了2009年甲藻水华原因种——佩氏拟多甲藻(Peridiniopsis penardii),并初步研究了不同N/P比值对其生长的影响。取得如下主要结果: 九龙江北溪不同水文期浮游植物群落结构及其影响因子: 分别于2011年枯水期(2月)、丰水期(5月)和平水期(10月),系统调查研究了福建九龙江北溪浮游植物群落组成、丰度的分布特征及其与环境因子的关系。共鉴定浮游植物107种,隶属于7门64属。不同水文期浮游植物主要优势种类不同,枯水期为马索隐藻(Cryptomonas marssoni)、梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)和颗粒直链藻(Aulacoseira granulata),丰水期为四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda)、四角十字藻(Crucigenia tetrapedia)和颗粒直链藻极狭变种(Aulacoseira granulata var.angustissima),平水期则演替为微小平裂藻(Merismopedia tenuissima)。不同水文期浮游植物丰度变化明显,其平均值依次为枯水期(154.77×104 cells L-1)>平水期(76.40×104 cells L-1)>丰水期(45.40×104cells L-1)。相关分析显示,3个水文期浮游植物细胞丰度与硝氮呈显著正相关(p<0.01);丰水期浮游植物丰度与温度呈显著正相关(p<0.01)。典范对应分析(CCA)表明,水体温度是影响该水域浮游植物分布格局的重要因子,此外,硝氮、氨氮和溶解态活性磷浓度也对浮游植物的分布有较大影响。CCA排序图较好地显示了浮游植物物种分布和环境因子之间的关系。 九龙江西溪不同水文期浮游植物群落结构及其影响因子: 于2011年枯水期(2月)、丰水期(5月)和平水期(10月),系统调查研究了福建九龙江西溪浮游植物群落组成、丰度的分布特征及其与环境因子的关系。3个水文期共鉴定浮游植物98种,隶属于7门62属。不同水文期浮游植物主要优势种类不同,枯水期为颗粒直链藻和四尾栅藻,丰水期为马索隐藻、啮蚀隐藻(Cryptomonas erosa)和颗粒直链藻极狭变种,平水期则演替为微小平裂藻。不同水文期浮游植物平均丰度值依次为枯水期(177.44×104 cells L-1)>丰水期(88.29×104 cells L-1)>平水期(87.28×104 cells L-1)。浮游植物生物量(Chla)在0.48-32.56μg L-1之间波动。相关性分析表明,西溪丰水期浮游植物丰度、Chla与氨氮显著正相关(p<0.05),而平水期浮游植物丰度、Chl口与水温和氨氮显著正相关(p<0.01)。典范对应分析(CCA)表明,水体温度同样是影响该水域浮游植物分布格局的重要因子,此外,溶解态活性磷浓度也对浮游植物的分布有较大影响。 九龙江江东库区浮游植物的结构特征及其影响因子: 2010年1月至2012年2月,通过两年的高频率的表层采样工作(每周一次或2周一次),详细阐述了福建九龙江北溪江东水库浮游植物的演替及其影响因子。研究期间,共鉴定浮游植物123种,隶属于7门74属,浮游植物群落组成以绿藻、硅藻、隐藻和蓝藻为主,甲藻和裸藻也是库区常见的藻类。浮游植物群落演替由隐藻、硅藻向绿藻、蓝藻演替。从功能类群上看,功能类群P、D、C、Y、J、G、F、S1和Lo是库区主要的浮游植物类群,其中功能类群P、J、Y常年出现,成为浮游植物组成的主要贡献者。江东库区冬季(尤其在12月和1月),水体稳定,光照强度低,Y(马索隐藻、啮蚀隐藻)、X2[衣藻(Chlamydomonas sp.)]和X1[狭形纤维藻(Ankistrodesmus angustus)是优势的功能类群。早春时期(2月底-3月),库区水体扰动增强,功能类群C[梅尼小环藻、美丽星杆藻(Asterionella Formosa)]和P(颗粒直链藻、颗粒直链极狭变种)成为优势。4月,库区水体的透明度增加,温度升高,功能类群J[四尾栅藻、二角盘星藻ediastrum duplex)]、G[实球藻(Pandorina sp.)、空球藻(Eudorina elegans)]的优势增加。5、6月,库区的扰动较大,功能类群D[放射针杆藻(Synedra actinastroides)]、N[乳突项接鼓藻(Spondylosium papillosum)]、MP[间断羽纹藻(Pinnularia interrupta)]和TB[变异直链藻(Aulacoseira varians)的优势增加。7、8月,库区温度较高,营养浓度较低,功能类群F[网球藻Dictyosphaerium ehrenbergianum)]、Lo[微小平裂(Merismopedia tenuissima)和多甲藻(Peridinium sp.)]、S1[伪鱼腥藻(Pseudanabaena mucicola)]和SN[尖头藻(Raphidiopsis sp.)、拉氏拟柱孢藻(Cylindrospermopsis raciborskii)]的优势增加。9、10月,库区水体的营养盐浓度回升,温度较高。水体的功能类群J、G的优势重新出现,此时,功能类群SN(尖头藻)的优势度也增加。进入12月后,水温降低,光照强度减弱,功能类群Y重新成为优势类群。CCA分析中,硅藻的特征色素Fucoxanthin位于排序轴的右上方,表明江东库区硅藻受流量的影响较大;而蓝藻的特征色素Zeaxanthin与温度显著相关,温度是蓝藻演替的主要影响因素。CCA的结果表明水温、流量和透明度是影响浮游植物动态的主要环境变量,浮游植物群落动态可能通过水体流量、光照、水温和营养盐结构来解释。不同N/P比值对佩氏拟多甲藻生长的影响 成功分离培养了2009年甲藻水华原因种——佩氏拟多甲藻,并初步研究了不同N/P比值对其生长的影响,结果显示,不同N/P比值(起始值分别为8∶1、16∶1、32∶1、64∶1)条件下,佩氏拟多甲藻的比生长速率变化范围为0.09-0.69 d1。不同N/P比值实验组中佩氏拟多甲藻的比生长率与SRP存在显著正相关(p<0.05);与N/P存在显著负相关(p<0.05)。通过对佩氏拟多甲藻在不同N/P比值的体系中的培养,我们发现四组不同N/P的培养体系中,佩氏拟多甲藻的比生长率与N/P比值之间存在显著负相关,与2009年水华期间的监测及2010-2012年的现场检测的结果相一致。 基于浮游植物优势种及浮游植物生物量的九龙江江东库区水质评价: 从浮游植物优势种上看,九龙江江东库区常见的藻类为颗粒直链藻、颗粒直链藻极狭变种、梅尼小环藻、马索隐藻、四尾栅藻和微小平裂藻,它们多数是中污带的指示生物。金藻一般被认为是贫营养条件的指示,研究期间,金藻仅在库区中零星出现,表明水库的富营养状态。另外,浮游植物生物量也可作为其生活水环境状态的评估标准之一。2010-2012年监测期间,江东库区的浮游植物生物量(湿重)的范围在0.453-18.922 mg L-1之间变化。从浮游植物生物量的角度上看,监测期间江东库区水体环境存在程度差“bad”的评估状态,也进一步证实了库区水质已经受到一定程度的污染。