2020年石佛寺水庫浮游植物相關研究

孫婧妍

(遼寧省沈陽水文局，遼寧 沈陽 110003)

0 引言

石佛寺水庫位于遼寧省沈陽市，是遼河干流上唯一的控制性水庫，同時也是重點流域干流上的大型平原水庫之一。在水環境中，浮游植物是初級生產者，同時也是食物鏈的基礎，它們分布廣泛，對生態系統的能量流動和物質循環均十分重要[1]。浮游植物群落的種類組成、變化規律[2-3]，對其所生存的生態環境的變化具有一定的指示意義。因此，石佛寺水庫浮游植物分布特征的研究對水庫的環境管理起著至關重要的作用。

1 研究方法

1.1 采樣點設置及采樣時間

2020年5月～10月，在石佛寺水庫壩前位置設置采樣點，每月上旬在定點進行采樣并送實驗室分析。

1.2 樣品采集與處理

采樣人員應在采樣現場觀察、記錄水體狀況，對浮游植物進行定性、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，在水面下0～0.3 m處做“∞”形拖動幾次，從水中拿起浮游生物網后，將網底濃縮樣品加入標本瓶，每次取樣體積約為30 mL～50 mL，并現場加入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1000 mL置于試劑瓶，并現場加入10 mL固定劑(魯哥試劑)。

將所采水樣帶回實驗室，對定性水樣可以直接進行種類鑒定；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計數框進行計數，所有水樣需要在一個月內完成測定[4-5]。浮游植物的采樣和測定均有規范方法[6]。

2 結果與討論

2.1 浮游植物群落組成及優勢種群

經分析鑒定可知，2020年石佛寺水庫5月～10月共檢出浮游植物7門44種(屬)，其中，硅藻門13種(屬)，在所有檢出浮游植物種(屬)總數的占比為29.5%；綠藻門20種(屬)，占比45.5%；藍藻門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%。

由表1可知，總體來看，2020年石佛寺水庫5月～10月浮游植物種(屬)類數目除10月明顯減少，其余月份相差不大，其中5月～7月均為29種，8月27種，9月24種，而10月只有13種。這可能是因為2020年5月～7月氣溫較高，浮游植物較為活躍，而9月～10月溫度開始下降，浮游植物種類也呈現逐漸減少的趨勢。

表1 石佛寺水庫浮游植物種類數

同時由表1還可以看出，綠藻門及硅藻門為石佛寺水庫主要的浮游植物門類，硅藻門的浮游植物種類在5月～10月基本保持一致，而綠藻門浮游植物種類則隨著溫度的變化呈現較為明顯的變化趨勢，特別是在溫度較低的10月份，只有4種存在，說明綠藻門類的浮游植物對溫度的變化更為敏感。其余浮游植物門類，如藍藻門、甲藻門、裸藻門以及隱藻門種類數量均十分穩定，而金藻門只有8月出現過一次，黃藻門類的浮游植物全年未出現，說明該地區生態環境不適宜這兩種浮游植物的生存和繁衍。

經過統計得出表2石佛寺水庫2020年優勢種群及其所占比例。可以看出，硅藻門的小環藻除7月和9月外，均為優勢種(屬)，且其所占比例較高；直鏈藻在9月、10月也為優勢種(屬)，而藍藻門的平裂藻只在8月為優勢種(屬)。造成這一現象的原因可能為水溫的影響，藍藻喜歡較高的溫度及靜水，其生長和繁殖受溫度影響較大，而硅藻及綠藻對溫度要求不高，在任何溫度的環境中均能獲得迅速增長，從而成為主要的優勢種群。

表2 石佛寺水庫浮游植物優勢種群

2.2 浮游植物汛期與非汛期對比

按照汛期(6月～9月)及非汛期(5月、10月)進行分類對比，經過鑒定可以看出，2020年石佛寺水庫在非汛期共檢出浮游植物6門30種(屬)，其中硅藻門9種(屬)，在所有檢出浮游植物種(屬)總數的占比為30%；綠藻門14種(屬)，占比46.7%；藍藻門、裸藻門3種(屬)、甲藻門均為2種(屬)，占比均為6.7%；隱藻門1種(屬)，占比為3.3%。而在汛期，石佛寺水庫共檢出浮游植物7門40種(屬)，其中，硅藻門13種(屬)，在所有檢出浮游植物種(屬)總數的占比為32.5%；綠藻門17種(屬)，占比42.5%；藍藻門4種(屬)，占比10%；裸藻門3種(屬)，占比7.5%；隱藻門、甲藻門、金藻門各1種(屬)，均占比為2.5%。由此可見，汛期由于溫度較高，水體營養較為豐富等原因，浮游植物種屬數目比非汛期明顯增多，可見汛期更容易導致水體富營養化，需要格外注意。

由表3可知，在水溫較高的夏季(汛期)，石佛寺水庫浮游植物種類比較豐富：其中綠藻門最多，為17種，其次為硅藻門13種；而在春季和秋季溫度較低時(非汛期)，浮游植物種類相對較少，但綠藻門和硅藻門仍占具有明顯優勢。相比較而言，汛期浮游植物各種(屬)數目均多于非汛期，特別是金藻門也僅在汛期出現，這說明浮游植物對水體溫度及水體的營養程度均有一定要求，只有溫度適宜才能促進其多種類大量繁殖。

表3 石佛寺水庫汛期與非汛期水庫浮游植物種類數

2.3 浮游植物細胞密度分析

根據2020年石佛寺水庫5月～10月浮游植物相關分析得出圖1。可以看出，石佛寺水庫浮游植物細胞密度在6月達到最大值，為2459.3×104cells/L，已達到水華臨界狀態，而在10月值最小，僅為197.0×104cells/L。整體來看，石佛寺水庫浮游植物細胞密度在5月初測時不高，但由6月最高值逐月下降至10月達到最小值，其趨勢與浮游植物種類組成的變化一致，這也充分證明了環境溫度對浮游植物種類及其數量均有較大影響。

圖1 石佛寺水庫浮游植物細胞密度圖

在以上研究的基礎上，將石佛寺水庫5月～10月浮游植物按種(屬)計算器細胞密度，結果見圖2、圖3。汛期(6月～9月)的浮游植物細胞密度較非汛期(5月、10月)普遍更大，雖然硅藻門在每個月均占絕對優勢地位，但汛期時綠藻門和藍藻門仍有一定優勢，這是由于水庫的水動力學特征比較適合硅藻的生長，并且溫度較低也會抑制其他藻類生長。

圖2 非汛期石佛寺水庫浮游植物各種(屬)細胞密度

圖3 汛期石佛寺水庫浮游植物各種(屬)細胞密度

3 結論

2020年5月～10月，石佛寺水庫浮游植物種類共有7門44種(屬)，以硅藻門的小環藻、直鏈藻和綠藻門的柵藻為主，只有8月份優勢種群包含藍藻門的平裂藻。石佛寺水庫浮游植物總體細胞密度以及各種(屬)的細胞密度均從6月最高值逐月下降至10月達到最小值，其趨勢與浮游植物種類組成的變化一致，同時也充分證明了環境溫度對浮游植物種類及其數量具有均有較大影響。

綜上所述，石佛寺水庫浮游植物種類相對比較豐富，但該水庫的生態環境更適宜對環境溫度以及水體環境要求不高的硅藻門及綠藻門浮游植物生存。