余杭塘河浮游植物群落結構及季節變化特征

龍倫明 顧雪鋒 吳 鵬 汪玉平

(北控(杭州)生態環境投資有限公司，浙江 杭州 311121)

1 調查和分析方法

1.1 采樣點設置

于2019年每個季度(2月、5月、8月、11月)在余杭塘河獅山路-繞城高速段進行一次采樣，共設置1#、2#和3#共3個采樣點，它們的經緯度依次分別為：北緯30°16′33.11″、東經119°56′57.83″，北緯30°17′25.40″、東經120°0′15.62″和北緯30°18′8.28″、東經120°2′13.17″。

1.2 浮游植物采集與處理

浮游植物定性[1]樣品：以25#篩絹制成的浮游生物網(孔徑64μm)在表層水面以下0.5m左右呈“∞”字形撈取3～5min，并將濾取的樣本放入標本瓶中，加4%的福爾馬林溶液固定。

浮游植物定量樣品：用1L的有機玻璃采水器，取表層和底層的水樣混合，再從混合樣中取1L用于浮游植物的定量。1L樣加魯哥試液固定后帶回實驗室沉降，自然沉降48h后，用虹吸管除去上清液收集沉積物再濃縮成30ml并保存。

參照《淡水微型生物圖譜》[2]，在OLYMPUS BX53顯微鏡和解剖鏡下進行浮游植物鑒定和計數。

1.3 參數計算和數據分析

浮游植物密度ρ=Cs·(FsFn)-1·(V·v-1)·Pn，式中：Cs計數框面積，Fs一個視野的面積，Fn為計數過的視野數，V為1L水樣經沉淀濃縮后的體積，v為計數框容積，Pn為在Fn個視野中所計數的個體數。浮游植物生物量M=m·ρ，式中，m為細胞平均濕重[3]。

優勢度[4]Y=(ni·N-1)·fi，式中ni為第i種浮游植物的數量，fi為第i種在各樣點出現的頻率，N為所有種類總數量，以Y≥0.02作為優勢種。

Jaccard相似系數P=c·(a+b-c)-1·100%。式中：a和b為兩個不同季節浮游植物種類數，c為2個不同季節的共有種類數。

2 結果分析

2.1 種類組成及季節變化

2019年春季至冬季調查期間，共檢出浮游植物78種，隸屬7門61屬，主要由藍藻(14屬15種，占19.2%)、綠藻(30屬44種，占56.4%)、硅藻(12屬14種，占17.9%)組成，其它門類僅在個別季節和少數采樣點出現，其中隱藻2種，其它種類各鑒定出1種。浮游植物種類分布表現出較明顯的季節差異：秋季最多，為56種，春季最少，為39種，夏季和冬季分別為44種和43種。除秋季種類較豐富之外，其它季節種類差異性較小。

余杭塘河浮游植物種類在相鄰季節之間的Jaccard相似系數冬春、春夏、夏秋分別為51.8%、56.6%、51.5%，這表明余杭塘河浮游植物種類不同季節的種類組成不同，種類更替速度基本相近，一半以上的種類被更替。根據優勢度計算結果，余杭塘河浮游植物優勢種共有12種，主要為藍藻門和綠藻門的種類，不同季節有一定差異性：春季只有1種綠藻，為網狀空星藻，優勢度達到0.6447，其它藻類的優勢度完全無法體現；夏季，浮游植物的優勢種為藍藻門和綠藻門種類，其中微囊藻和卵囊藻的優勢度均為0.4061，占有絕對優勢；秋季，藍藻門的微囊藻、色球藻和硅藻門的小環藻為優勢種，其中，常見的水華品種微囊藻的優勢度為0.6660，占有絕對優勢；冬季有6種，各優勢種優勢度相近，在0.0282～0.0930之間，除藍藻門的魚腥藻之外，其余全為綠藻門種類，包括小球藻、卵囊藻、新月藻等。

2.2 細胞密度及季節變化

余杭塘河浮游植物細胞密度在不同季節的分布差異性較大，春季為126.71×104cell/L，夏季密度最小，僅為68.71×104cell/L，與春季相差約2倍，秋季密度顯著增加，為157.45×104cell/L，冬季平均密度最高，為169.24×104cell/L，接近秋季的平均密度，年際變化呈現雙峰型。細胞個體小的藍藻細胞密度占總細胞密度的比例明顯增加，從12.88%增加到84.41%，綠藻細胞密度占總細胞密度的比例明顯下降，從83.21%下降至10.26%，硅藻細胞密度占有比例略有上升，從1.61%增加至4.48%，其它各門藻類細胞密度所占比例極小。由此可知，浮游植物更替明顯，群落結構中藍藻和綠藻競爭激烈。

2.3 生物量及季節變化

2019年春季至冬季，余杭塘河浮游植物群落結構生物量的季節變化趨勢為先降后升，年均生物量為0.946mg/L，各季節生物量在0.056～2.955mg/L之間。綠藻生物量在各季節總生物量中均較大，且其生物量從0.072mg/L升高至2.826mg/L，綠藻生物量的猛增導致總生物量的急劇升高；藍藻在夏、秋季生物量占有量較大，分別為0.028 mg/L和0.060 mg/L，其它藻類對總生物量的貢獻四季均較微小。從每個門類占各季節總生物量的比例來看：春季仍然以綠藻占絕對優勢，為77.57%；夏季以藍藻占優勢，約占總生物量的50.00%，且綠藻仍占有一定的優勢，約占總生物量的26.78%；秋季藍藻和綠藻優勢地位相當，分別占總生物量的31.91%和38.30%；冬季生物量綠藻占有絕對優勢，達總生物量的95.63%。

3 討論

3.1 群落結構的時空分布特點

隨著溫度的升高，余杭塘河浮游植物種類組成中藍藻、綠藻的種數逐漸增加，在種間競爭種逐漸凸顯其優勢，其它種類，如硅藻在種間競爭中優勢逐漸被削弱。優勢種變化頻繁，冬季以新月藻、卵囊藻、月牙藻等綠藻類為優勢種，隨著季節的改變，其優勢地位被微囊藻、色球藻、平裂藻等藍藻類替代。

3.2 影響因素

余杭塘河處于溫帶季風氣候區，夏季降水量大，水體循環頻繁，浮游動物和底棲動物豐富，浮游植物被大量捕食。

2018年9月初，余杭塘河實施水生態系統構建工程，種植水生植物，投放濾食性魚類和底棲動物，人為構建生物鏈。冬春季浮游植物總生物量明顯高于夏秋季，且夏秋季保持在較低水平，這說明夏秋季水生植物的競爭優勢及水生動物的捕食成為影響余杭塘河浮游植物群落結構季節變化的重要因素之一。

4 結語

余杭塘河浮游植物共7門61屬78種，其中藍藻14屬15種，占19.2%；綠藻30屬44種，占56.4%；硅藻12屬14種，占17.9%；其它種類較少，所占比例較小。浮游植物種類數以秋季最多，達56種。浮游植物種類組成主要是藍藻和綠藻，冬、春季幾乎全為綠藻，秋季大多為藍藻。浮游植物密度在冬季最高，秋季次之，夏季最低，屬雙峰型變化。各季節均出現的種類有12種，主要為藍藻、綠藻和硅藻。Jaccard 種類相似性指數范圍在0.515～0.566，季節間種類差異較大，浮游植物更替明顯。優勢種共有12種，無全年廣布優勢種，優勢度最高是秋季的微囊藻，達0.666。浮游植物總生物量冬季最高，綠藻生物量所占比例在各季節均較大，冬、春季分別達95.6%和77.6%，藍藻在夏秋季所占比例大，分別為50.0%和31.9%。

水生態系統構建對塘河的浮游植物群落結構有重要影響，水生動植物、水體營養鹽、溫度等是影響藻類群落結構季節變化的主要因素。