呼倫湖及其周圍水域春季浮游植物功能群及其影響因子

李星醇，于洪賢，竇華山，潘海峰，馬成學

（1.東北林業大學野生動物與自然保護地學院，黑龍江 哈爾濱 150040;2.內蒙古達賚湖（呼倫湖）國家級自然保護區管理局，內蒙古 海拉爾 021008）

浮游植物是水域生態系統中重要的初級生產者，其群落結構和物種變化、演替與環境因子關系極為密切，可直接而靈敏地反映水環境的動態變化[1,2]。因此，對浮游植物的研究有助于評價水體水質的營養狀態[3]。傳統的浮游植物群落研究以種屬為基本分類單元[4]，忽略了浮游植物群體的環境生態特征，在具體應用中暴露出很多不足[5]。2002 年Reynolds 等[5]提出浮游藻類功能群理論，2009 年Padisák 等[6]在Reynolds 的基礎上進行了補充和完善。迄今這種生態功能分類方法共劃分和描述了39組浮游藻類功能群。這種方法有利于更加準確地描述浮游植物的生境特征，預測特定生境下浮游植物的群落分布狀況[7,8]。

近年來，對熱帶、亞熱帶、溫帶地區各種不同類型水域的各個浮游植物功能群進行了大量研究[9-12]，但對寒冷地區浮游植物功能群的相關研究較少[13,14]。呼倫湖作為北方寒冷堿性水體的代表，目前相關研究還主要集中在氣候[15]、湖泊面積[16]以及環境變化等[17]，運用浮游植物功能群來響應呼倫湖環境變化的研究很少，且重點都只放到了呼倫湖湖域[18]。近年來，呼倫湖水位逐年下降，水體營養鹽程度急劇升高，整個水體環境遭到顯著破壞，周圍河流流域也受到相應污染。要從源頭控制污染，必須將呼倫湖的周圍水域也納入研究之中。本文通過探究呼倫湖及其周圍水域浮游植物功能群及其與環境因子之間的關系，以期為寒區高堿度水體浮游植物功能群的研究及呼倫湖的保護工作提供重要理論依據。

1 材料與方法

1.1 研究地概況

呼倫湖（48°33'～49°20'N，116°58'～117°48'E）又名達賚湖，位于內蒙古呼倫貝爾市新巴爾虎左旗、新巴爾虎右旗和滿洲里市之間[19]，是內蒙古自治區第一大湖，中國第五大湖，素有“草原明珠”的美譽[20]。呼倫湖湖面呈不規則斜長方形，長軸為西南至東北方向，湖長93km，最大寬度為41km，湖周長447km，總面積為2339km2。湖面水位最高時海拔545.59m，最大水深為10m，平均水深為5.7m，蓄水量為138.5億m3。呼倫湖流域屬于中溫帶半干旱草原氣候，氣候寒冷干燥，冬長夏短，春季干旱多風沙，秋季霜凍早，降溫快[21]，封凍期達170～180d，最大冰厚為1.3m。呼倫湖西岸為山巒和懸崖陡壁，湖底為泥底；東岸和南岸地勢平坦開闊，湖底多為細砂礫層[20]。湖泊主要的補給來源除了降水和地下水外，還來自于周圍的4 條河流，分別為烏爾遜河、克魯倫河、海拉爾河和新開河。

烏爾遜河發源于貝爾湖北岸，北流注入呼倫湖，長223km。上游為額爾古納河水系的哈拉哈河，該河位于呼倫貝爾市新巴爾虎右旗和新巴爾虎左旗交界處。河流兩岸地形平坦，河寬60～70m。河漫灘上葦柳叢生，濕地較多，河兩岸牧業較發達。

克魯倫河發源于蒙古國的肯特山東麓。流經呼倫貝爾盟新巴爾虎右旗，東流注入呼倫湖。流域面積7153km2，兩岸為半荒漠的低山圍繞，河谷寬約35km，河寬60～70m。兩岸沼澤濕地多，較高的階地上生長著優良牧草，牧業發達。11 月到次年4 月結冰。上游用于灌溉，流送木材。沿岸牧草豐富，自古為重要農牧業地帶。

海拉爾河位于中國內蒙古自治區呼倫貝爾市境內，是額爾古納河的上游河段。歷史上曾是呼倫湖補充流量的重要水源之一。海拉爾河發源于大興安嶺西側，呈東至西流向，干流全長714.9km，流域面積5.45 萬km2。年中洪峰有兩次：5 月融雪期和8月夏雨期[22]。2010 年8 月，由于氣候干旱等原因，呼倫湖水位持續下降，使呼倫湖內濕地萎縮，湖區生態環境退化。國家環境保護開展“引河濟湖”工程。從海拉爾河引水，恢復呼倫湖水位。自此，海拉爾河通過引河濟湖工程成了呼倫湖的重要水源之一。

新開河位于呼倫湖東北部，河長25km，是1965年為保護扎賚諾爾煤礦安全，人工修建的運河。新開河的流向受呼倫湖和海拉爾河水位變化的制約，順逆不定，是呼倫湖的吞吐河流。

呼倫湖與周圍4 條河流特殊的連通關系，使得這片由五大水系組成的水域飽含神秘色彩。它遠離海洋，冷暖氣流交匯頻繁，在調節氣候、涵養水源、防止荒漠化、保護生物多樣性乃至我國北方的生態安全中發揮著不可替代的作用。同時，作為響應全球氣候變化最敏感的地區之一，它在呼倫貝爾市的生態保護中更發揮著相當重要的作用。

1.2 采樣點設置

2018 年5 月在呼倫湖及其周圍水域采集水樣及浮游植物樣品。考慮到呼倫湖與周圍4 條河流特殊的連通關系，將整個調查水域劃分為5 大水系（呼倫湖體、克魯倫河、烏爾遜河、新開河、海拉爾河）。為了能夠較為系統地表征呼倫湖及其周圍水域浮游植物的分布情況，遵循均勻布點，使采集的樣品遍布全區，具有全區代表性的原則，共設置28個采樣點。其中，在呼倫湖水體的中心區（M22-湖心3、M23-湖心2、M24-湖心1）、主要進出水口附近（M7-新開河入（出）湖口、M13-克魯倫河入湖口、M19-烏爾遜河入湖口、M21-海拉爾河入湖口）和沿岸區（西岸M8-M12；南岸M15；東岸M16-M18、M20）設代表性的采樣點共計17 個；在克魯倫河水域設置了1 個采樣點（M14）；在烏爾遜河水域設置4 個采樣點（M25、M26、M27、M28），在新開河設置1個采樣點（M6），在海拉爾河水域設置5 個采樣點（M1-M5）（圖1、表1）。

圖1 春季呼倫湖及其周圍水域浮游植物采樣點分布圖Fig.1 Sampling site in Hulun Lake and surrounding waters in spring

表1 春季呼倫湖及其周圍水域浮游植物采樣點布設情況Tab.1 Distribution of phytoplankton sampling sites in Hulun Lake and surrounding waters in spring

1.3 浮游植物樣品的采集與鑒定

浮游植物樣品用1L 采水器采集上、中、下水層混合水樣1L，用15%魯哥氏液現場向樣品中加入15mL 以固定，帶回實驗室，沉淀48h，濃縮至30mL，用浮游植物計數框在光學顯微鏡下進行觀察和統計。浮游植物種類根據文獻[23,24]進行鑒定，并根據不同浮游植物的體積相關公式計算生物量[25]。

1.4 水環境因子的測定

水溫（WT）用表面水溫計測定，pH、溶解氧（DO）、電導率（Cond）、氨氮（NH4+-N）等理化指標使用YSI-6600 多功能水質分析儀現場測定；總氮（TN）、總磷（TP）、化學需氧量（CODCr）等理化指標根據《水和廢水監測分析方法》[26]測定。

1.5 數據處理與分析

1.5.1 浮游植物優勢度指數（y）

y=fi×Pi

式中，fi為第i 種的出現頻率，Pi為第i 種個體數占所有點位中總個體數的比例，y 為優勢度。當y＞0.02 時，為浮游植物優勢種。

1.5.2 Pearson 分析

運用SPSS19.0 軟件，通過Pearson 線性相關分析研究浮游植物重要功能群同水環境因子間的相關性。

1.5.3 RDA（冗余分析）分析

對浮游植物功能群的生物量數據和環境數據進行Lg(X+1)的量綱化處理后，采用Canoco for Windows 4.5 軟件對浮游植物功能群數據進行DCA 分析。結果表明，物種SD（梯度）的單峰響應值大于2而小于3。蒙特卡洛置換試驗后，采用RDA 進一步分析，研究功能群特征與環境因子之間的相關性。

2 結果和分析

2.1 春季呼倫湖及其周圍水域浮游植物組成

經鏡檢，在呼倫湖及其周圍水域中共檢測出浮游植物7 門80 種（含變種及變型），其中呼倫湖6門62 種，綠藻門最多，共鑒定出32 種，硅藻門次之，共鑒定出19 種，藍藻門共鑒定出7 種，種類數最低的是裸藻門、金藻門和隱藻門，分別鑒定出2種、1 種和1 種。而呼倫湖周圍河流流域共鑒定出7門72 種，硅藻門28 種，綠藻門26 種，藍藻門9 種，種類數最少的依然是金藻門、裸藻門、隱藻門和甲藻門，分別為3 種、3 種、2 種、1 種。各門浮游植物的生物量是：河流系統主要以硅藻門為主，而湖泊系統則以綠藻門為主（圖2）。

圖2 春季呼倫湖及其周圍水域浮游植物生物量Fig.2 Phytoplankton biomass in Hulun Lake and its surrounding waters in spring

根據不同種類浮游植物在各采樣點出現的頻率與豐度，春季在呼倫湖及其周圍水域共發現優勢種3 門7 種（表2），其中以綠藻門為主，共鑒定出4種，硅藻門2 種，藍藻門1 種，硅藻門的梅尼小環藻Cyclotella meneghiniana 優勢度最高，達到0.239，頻率為1，即在每一個采樣點中都有分布，其次為綠藻門的四足十字藻Crucigenia tetrapedia，優勢度為0.161。

表2 春季呼倫湖及其周圍水域浮游植物優勢種Tab.2 Phytoplankton dominant species in Hulun Lake and its surrounding waters in spring

2.2 春季呼倫湖及其周圍水域浮游植物功能群生物量的水平分布

呼倫湖及周圍水域的浮游植物共劃分出20 個功能群，分別為L0、S1、H1、MP、M、P、TB、D、C、X3、Y、X2、W1、W2、X1、J、F、G、N 和Ws（表3），將各采樣點中浮游植物生物量大于10%的功能群定義為重要功能群，則有4 個重要功能群，分別為C、X2、J、D，其余功能群劃分為其他。總體來看，春季呼倫湖及其周圍水域浮游植物功能群水平分布差異顯著，各采樣點間各功能群的生物量不同（圖3）。春季呼倫湖及其周圍水域浮游植物的生物量在0.70～11.73mg/L 之間波動。最高點為東烏珠爾（M4），為11.73mg/L，次高為嵯崗（M5），為11.17mg/L，這兩個采樣點都位于海拉爾河下游。最低為湖的西岸M11，為0.70mg/L。從整體趨勢上看，M4、M5 生物量尤其突出，其他采樣點生物量均穩定在一定水平。

圖3 春季呼倫湖及其周圍水域浮游植物重要功能群組成及其生物量變化Fig.3 Composition and biomass changes of phytoplankton important functional groups in Hulun Lake and its surrounding waters in spring

由于河流系統和湖泊系統存在差異，因此浮游植物功能群的分布也不同。呼倫湖及其周圍水域浮游植物重要功能群的分布情況見圖4。結合圖3 可以發現，河流流域浮游植物生物量遠大于湖內，各重要功能群的分布也存在顯著差異。在河流生態系統中，功能群C 分布最廣，在海拉爾河（M4、M5）分布最多，僅是在這兩個樣點的分布即可達到總分布量的59%；而在克魯倫河（M14）所占比重極大，可高達該樣點總生物量的75.2%。在湖泊生態系統中，功能群J 分布最廣，在湖內各樣點的分布較為平均，平均生物量可達0.47mg/L，遠超河流流域（0.10mg/L）。其次，功能群D 在河流生態系統中分布也較廣，僅在海拉爾河（M4、M5）的分布量可達總分布量的70.6%；對于X2 功能群來說，在湖泊系統分布的生物量要略大于河流系統，海拉爾河（M4）和貝爾湖（M28）兩采樣點共占據了高達39%的X2 功能群的生物量。

表3 春季呼倫湖及其周圍水域浮游植物重要功能群組成Tab.3 Composition of important phytoplankton functional groups in Hulun Lake and its surrounding waters in spring

圖4 春季呼倫湖及其周圍水域不同水體類型中浮游植物重要功能群的分布Fig.4 Distribution of phytoplankton important functional groups in Hulun Lake and its surrounding waters in spring

2.3 呼倫湖及其周圍水域水體理化參數

春季呼倫湖及其周圍水域水環境因子中電導率、總磷、總氮含量和化學需氧量水平分布差異顯著，而水溫、pH、溶解氧和氨氮含量水平分布差異不顯著（表4）。電導率在193～1786μs/cm 之間，湖區（平均1646.88μs/cm）明顯高于入湖河流（平均410.55μs/cm）。總磷波動于0.04～0.48mg/L，東西岸（M9～M13、M16）和湖中心（M22～M24）顯著高于其他采樣點，均顯著高于國家V 類水標準（0.2mg/L）。呼和諾爾（M3）和烏蘭諾爾（M27）也超過國家V 類水標準（0.2mg/L）；總氮波動于0.3～3.4mg/L，呼倫湖西岸（M8～M9）、東岸（M16、M18、M19）以及嵯崗M5均超過國家V 類水標準（2mg/L），化學需氧量波動于7～72mg/L，湖內（平均54.35mg/L）明顯高于入湖河流（平均28.45mg/L），湖內（M7～M13，M15～M24）17 個采樣點均超過國家V 類水標準（40mg/L），呼和諾爾（M3）和烏蘭諾爾（M27）也均超過國家V 類水標準（40mg/L）。總體來看，湖區與入湖河流的理化指標之間差異顯著。呼倫湖內（M9、M16）水質極差，總氮、總磷和化學耗氧量均超過國家V 類水標準（2mg/L、0.2mg/L、40mg/L），呼倫湖內西岸（M10～M13）、湖中心（M22～M24）以及周圍水域的呼和諾爾（M3）、烏蘭諾爾（M27）水質也不容樂觀，總磷和化學耗氧量污染極為嚴重。

表4 春季（5 月）呼倫湖及其周圍水域各采樣點水化學因子Tab.4 Hydrochemical factors of Hulun Lake and its surrounding waters in spring（May）

2.4 浮游植物功能群同水環境因子的關系

2.4.1 重要功能群同水環境因子的Pearson 相關分析

重要功能群的生物量同水環境因子的相關性見表5。功能群C 的生物量與電導率、化學需氧量呈極顯著負相關；功能群X2 的生物量與溫度、溶解氧呈極顯著正相關，與電導率呈顯著負相關；功能群J的生物量與pH、電導率和化學需氧量呈極顯著正相關；功能群D 的生物量與電導率和化學需氧量呈極顯著負相關。

2.4.2 重要功能群同水環境因子的RDA 分析

對物種數據進行除趨勢（DCA）結果顯示，四個軸梯度長度最大值為2.102＜3，故對數據進行冗余分析（RDA）。選擇4 個重要功能群，環境因子包括溫度（WT）、酸堿度（pH）、溶解氧（DO）、電導率（Cond）、氨氮（NH4+-N）、總磷（TP）、總氮（TN）和化學需氧量（CODCr）共8 個。RDA 分析結果如表6 和圖5 所示。軸1、軸2 共解釋了物種數據累計變化率的75.8%，表明浮游植物重要功能群與環境變量之間存在顯著相關性。從軸1 來看，最主要的負相關因子為電導率（Cond），相關系數達-0.7313，其次為化學需氧量（CODCr），相關系數達-0.6850；從軸2看，最主要的正相關因子是溫度（WT），相關系數達0.6176，其次為pH，相關系數達0.5749。浮游植物重要功能群X2、C、D 與溶解氧（DO）、溫度（WT）呈正相關，同電導率（Cond）、化學需氧量（CODCr）、氨氮（NH4+-N）等呈負相關。重要功能群J 則相反，同溫度（WT）、溶解氧（DO）呈負相關，與化學需氧量（CODCr）、電導率（Cond）等呈正相關。總氮（TN）對浮游植物功能群生長影響較小，不是限制因子。

圖5 重要功能群同水環境因子的RDA 分析Fig.5 RDA analysis of functional groups and environment factors

表5 重要功群生物量同水環境因子的Pearson 相關分析Tab.5 Significant Pearson correlation between the biomass of the main phytoplankton functional groups and environmental variables

表6 排序軸特征值、種類與環境因子排序軸的相關系數Tab.6 Redundancy analysis results for phytoplankton functional groups

3 討論

3.1 春季呼倫湖及其周圍水域浮游植物功能群的特點

本研究發現，春季呼倫湖及其周圍水域浮游植物的優勢功能群為C、X2、J、D，這與優勢種所對應的功能群相似，但并不完全一致。優勢種尖針桿藻Synedra acus、梅尼小環藻Cyclotella meneghiniana、四足十字藻Crucigenia tetrapedia 對應的功能群與重要功能群一致，但其他優勢種對應的功能群并不是重要功能群。春季呼倫湖水域河流生態系統主要以功能群C 和D 為主，春季呼倫湖水域湖泊生態系統主要以功能群J 為主。功能群X2 在河流和湖泊系統中均有分布，但在湖泊的分布量略多。功能群C以華麗星桿藻Asterionella formosa 和梅尼小環藻為代表，功能群D 以尖針桿藻、肘狀針桿藻Synedra ulna 和平片針桿藻Synedra tabulata 為代表。藻功能群C 和功能群D 對低光照都有一定的耐受性[27]，二者均為硅藻。溫度是影響浮游植物功能群分布的重要因素之一，它通過控制細胞內化學反應強度來影響藻類的生長[28]。一般而言，藍藻和綠藻適宜生長在較高的水溫中，硅藻則恰好相反，更適宜生活在較低的水溫中[29]。春季呼倫湖及其周圍水域體溫較低，透明度較低，濁度高，光照弱，功能群C 和功能群D 耐低溫和耐低光照的特點使其成為春季的重要功能群。除溫度外，水動力學也是影響浮游植物功能群分布的主要因素之一。河流區水流更為湍急，懸浮顆粒更多[30,31]，因此更適宜于硅藻的生長[32]，功能群J 是以十字藻和柵藻為代表的綠藻，適合生長在混合型的富營養水體中，其適宜生長的環境與pH 有正相關性[33]。呼倫湖內，尤其是呼倫湖西岸和湖中心營養鹽顯著高于周圍河流水域，總磷和化學需氧量顯著超標，水體富營養嚴重，因此，功能群J在呼倫湖內占顯著優勢。另一方面，呼倫湖作為北方典型偏堿性水體，對比湖泊和周圍河流流域，呼倫湖內水體pH 平均值可高達8.92，高于周圍河流流域的pH（8.56），也有利于功能群J 的生長。由卵形衣藻和球衣藻為主構成的功能群X2，在春季也占一定優勢，X2 功能群適合生長在中營養型到高度營養型的易受擾動的淺水水體中，對濾食十分敏感[14]。呼倫湖及周圍水域生活污水和畜牧糞便的大量排放，導致水體出現富營養化，使水中大型濾食性浮游動物顯著減少，浮游動物的濾食功能顯著降低，更適宜功能群X2 的生長，這也與韓博平等[34]的研究結果一致。

3.2 春季呼倫湖及其周圍水域浮游植物功能群同環境因子之間的關系

溫度、光照、水體動力學特征、營養鹽狀況、浮游動物牧食等是影響浮游植物出現或消失的重要因素，這些因素能在特定生境中影響浮游植物功能群的組成[5,35]。無論是南方熱帶、亞熱帶水域還是北方寒冷地區，營養鹽通常是最主要的驅動因子[36-38]。同樣，呼倫湖作為北方內陸典型寒冷地區高堿性水體，營養鹽仍是夏季浮游植物生長的最主要驅動因子[13]，但春季則明顯不同。本研究中Pearson 相關分析和RDA 分析均表明，化學需氧量和電導率是影響呼倫湖及其周圍水域春季浮游植物功能群組成及演替的主要環境因子。春季呼倫湖周圍水域和呼倫湖體水域化學需氧量和電導率差異顯著，呼倫湖湖體水域化學需氧量和電導率均顯著高于呼倫湖周圍水域。

化學需氧量主要是水樣中所具有的還原性物質被強氧化劑（如重鉻酸鉀）氧化的量[39]。它能科學測量水樣中有機物的含量[40]，直接反映水體受還原性物質污染的程度[41]。在許多關于春季浮游植物功能群和環境因子關系的研究中，CODCr都是最主要的影響因子[42,43]。在河流和湖泊的水質監測中，若化學需氧量的數值較高，也就說明該地區水質含有較多的有機污染物。本研究發現：呼倫湖內的化學需氧量嚴重超標（平均54.35mg/L），遠高于周圍河流流域（平均28.45mg/L），這也與文獻[44]的研究相符。正常情況下，水體中的有機物通常來自于兩個方面：一是外界向水體中排放的如農藥、化肥以及城市污水、工業廢水一類的有機物；二是水體底泥釋放及水體中的生物產生。呼倫湖地區以放牧為主，畜牧業十分發達，這就導致湖中有機物質大多以懸浮的植物殘體存在，在春季溫度較低且供氧充足的條件下，有機物的生物分解作用緩慢，使湖水中化學需氧量增加[45]。湖上游有熟皮廠和硝礦，主要污染物是氨氮、農藥，毒物污染以氟化物、砷、汞、酚為主[46]。從5 月開始，呼倫湖水域降雨量開始增加，雨量的增加一方面增大了地表沖刷，使攜帶的枯腐植物、牲畜糞便等物質增多，另一方面，湖水上漲，淹沒周圍的一些湖灘草地，這也導致其中的一些有機物隨之溶入湖中，使得呼倫湖內有較高有機物含量。現場勘測也發現，呼倫湖內水體流速更低，較為渾濁，水體中的泥沙也是測得較高的CODCr的原因之一。D 功能群耐受擾動，而水體流動會使有機質含量減少，使水體CODCr降低，因此功能群D 與化學需氧量（CODCr）顯著負相關。更有研究表明，CODCr和水體氮、磷含量呈明顯正相關[47]，這也與本研究結果相符。高CODCr含量，高氮、磷含量，使水極度富營養化，高濃度的營養鹽水平使得功能群J 得以在湖域大量繁殖，因此功能群J 與化學需氧量（CODCr）呈極顯著正相關。

電導率是與水體中浮游植物生長密切相關的另一重要環境變量。測定電導率可以間接推測水中離子成分的總濃度[48]，判斷溶解性總固體物的濃度，判斷水質狀況[49]。一般而言，水體中的電導率同溶解于水中的離子濃度、溫度、碳含量有明顯相關關系。呼倫湖內接收大量上游及兩岸排放的污染物，水體的離子濃度自然居高不下。經過冬季漫長冰封期的積累作用之后，水體滯留時間較長，因此在湖內聚集了大量的有機質。再加上春季隨著氣溫的逐漸升高，水體中光合和代謝作用不斷增強，水體中無機碳含量逐漸升高。整個湖內碳含量升高，因此測得較高的電導率。本研究中功能群C 大量分布在河流流域，一是因為河流碳含量相對低，功能群C 有耐低碳的特點；二也證實了功能群C 與電導率呈明顯負相關關系。有研究表明，部分水生植物可以降低水體電導率，提高透明度[50]。春季呼倫湖水溫較低，含鹽量較高，這樣的水體特點決定了湖體水草稀少[46]，較高的電導率也得不到抑制。通常情況下，水體純凈度越高，電導率越低[51]。研究期間，呼倫湖湖體電導率均值為1646.9μs/cm，周圍河流流域的電導率均值為410.5μs/cm。湖內顯著高于河流流域也在一定程度上說明了湖內水中溶解鹽含量高，水質更差。電導率與水中氮、磷營養鹽的含量密切相關。通常電導率越大，水體中氮、磷營養鹽含量越高[52]。這也與本研究中的電導率與總氮（0.5233）、總磷（0.4337）呈正相關以及電導率與功能群J 呈顯著正相關的結論相吻合。除了電導率和化學需氧量外，對于寒冷地區的水域來說，溫度變化范圍廣、溫差大，水溫顯著變化影響對浮游植物功能群的分布。本研究中X2 功能群與溫度就表現出極顯著的正相關性。RDA 分析結果中軸2 最主要的正相關因子分別是溫度和pH，功能群J 對于pH也表現出了顯著的正相關性，這也與Sommer 等[33]的研究結果一致。呼倫湖比其他水體受周圍牧場和人為干擾更多，呼倫湖內營養鹽含量高，總氮含量也明顯偏高，所以整體來說氮元素并不缺乏，總氮對浮游植物功能群影響很小，這與尹子龍[18]的研究結果相一致。

3.3 呼倫湖及其周圍水域目前現存問題及相應保護措施

近些年來，呼倫湖水域污染嚴重，水質持續惡化，呼倫湖內的西岸及湖中心富營養化尤為嚴重。河流流域的M3（呼和諾爾）、M27（烏蘭諾爾）水質極差。湖體的富營養程度要比周圍河流流域嚴重。地表徑流和干草的大量入湖，湖泊水體中總氮、總磷含量不斷升高，伴隨著蒸發量的不斷增大、湖內水位持續下降、湖水不能有效流通，湖內營養物質、鹽分、有機污染物不斷濃縮，富營養化程度逐漸加深。而周圍河流流域由于旅游業興起、人為活動、工業畜牧業污染所導致的水質惡化加重了整體水域的富營養情況。這是目前呼倫湖流域所面對的最嚴峻生態問題之一。水體嚴重的富營養化不僅使得魚類資源大大減少，生物多樣性降低，更引發了浮游動物小型化、藍藻爆發、大面積湖濱蘆葦濕地喪失、草場退化、有毒藻類泛濫、漁業資源瀕臨枯竭、大量珍稀鳥類遷移等一系列問題。

究其原因，主要有以下兩個方面。一是自然原因。隨著全球氣候變暖，湖體蒸發量逐漸增大，入湖徑流的減少，使得湖體蓄水量減少，水體更新速度變慢，自凈能力下降。二是人為原因。湖體的污染來源自于入湖河流和湖體水域。污染不僅局限于水域周邊發達的畜牧業，更與人為活動不可分割。隨著資源的不斷開發利用，旅游業的興起，居民用水量的增加，致使水位下降；生活污染物的大量排放，更使得水質大大降低。因此，要想從根本上改善呼倫湖水域的水質，需從多方面著手。首先，要減少氮磷排放量，降低水體富營養化程度，保護區內應禁止放牧，防止畜牧糞便匯集到水域中使富營養情況加重。其次，周邊應禁止開設旅游區，避免人為因素的干擾。第三，各管理部門應加強對呼倫湖及周圍水域的實時監測，及時掌握水域動態。最后，嘗試用不同修復手段控制水域內富營養。如利用工程性措施修復，機械清淤，生態方法如植被修復法、水生動物修復法、微生物修復法等。

3.4 結論

（1）呼倫湖及其周圍水域共鑒定出7 門80 種浮游植物。呼倫湖湖區浮游植物群落以綠藻門為主，而周圍河流流域則以硅藻門為主。浮游植物功能群可以劃分為20 個，分別為L0、S1、H1、MP、M、P、TB、D、C、X3、Y、X2、W1、W2、X1、J、F、G、N、Ws，其中重要功能群為C、X2、J、D。

（2）化學需氧量（CODCr）和電導率（Cond）是影響呼倫湖及其周圍水域浮游植物功能群最主要的限制因子。

（3）功能群C 和D 同化學需氧量和電導率顯著負相關，功能群J 同化學需氧量和電導率顯著正相關，而功能群X2 受水溫和溶解氧影響較大，同水溫和溶解氧顯著正相關。

（4）GB3838-2002 評價結果表明，呼倫湖內（M9、M16）水質極差，總氮、總磷和化學耗氧量均超過國家V 類水標準（2mg/L、0.2mg/L、40mg/L）；呼倫湖內西岸（M10～M13）、湖中心（M22～M24）以及周圍水域的呼和諾爾（M3）、烏蘭諾爾（M27）水中總磷和化學需氧量污染極為嚴重。總體來看，周圍河流水質明顯優于呼倫湖內水質。

（5）呼倫湖水域水體的富營養化是目前最嚴重的問題之一。要想從源頭控制污染，采取禁止放牧、禁止開設旅游區等措施，嘗試利用工程性措施修復清淤、生態方法植被修復、水生動物修復法、微生物修復法來修復水體環境。