安徽太平湖浮游植物群落结构及其对环境指示作用的研究

摘要

太平湖位于安徽省黄山市黄山区境内，是安徽省最大的水库型湖泊。2012年太平湖被列入国家第二批生态环境保护专项，2014年被列为全国15个重点保护湖泊之一，其生态环境保护已成为今后工作的重中之重。目前，对太平湖生态本底调查的资料还很缺乏，利用浮游植物指示环境状况的研究也鲜见报道。本研究于2012年9月至2013年7月期间每隔两月对太平湖浮游植物群落进行调查研究，利用Pearson相关分析探讨了浮游植物与环境因子之间的相关性，并利用理化指标和浮游植物生物指标对太平湖水环境质量进行了初步生态学评价。同时，通过与前人研究结果进行对比，分析了太平湖的水生态环境演变趋势，以期为太平湖的水生态环境保护提供基础数据和参考资料。
　　1.调查期间共鉴定太平湖浮游植物7门96属131种（含变种）。其中，绿藻门最多，为42属73种，占总种数的55.7％;其次为硅藻门和蓝藻门，分别为24属25种和16属17种，分别占总种数的19.1％和13.0％。
　　太平湖浮游植物细胞数量平均为134.77×104cells/L，各门细胞数量所占比例居前三位的依次为蓝藻门、硅藻门和绿藻门;太平湖浮游植物生物量平均为1.01mg/L，各门生物量所占比例居前三位的依次为硅藻门、蓝藻门和隐藻门。
　　调查期间，太平湖累计出现浮游植物优势种4门13种，分别为微囊藻、颤藻、鱼腥藻、水华束丝藻、伪鱼腥藻、尖尾蓝隐藻、啮蚀隐藻、针杆藻、脆杆藻、直链藻、小环藻、四足十字藻和小球藻。
　　2.调查期间，太平湖浮游植物种类季节分布特征表现为秋季＞春季=夏季＞冬季;空间分布表现为从上游向下游逐渐减少，且在各采样点上表现为上层＞中层＞下层。
　　太平湖浮游植物细胞数量的季节分布特征为秋季＞夏季＞春季＞冬季，空间分布表现为H1＞H3＞H2＞H4＞H5;生物量的季节分布特征为秋季＞夏季＞春季＞冬季，空间分布表现为H1＞H3＞H4＞H5＞H2;另外，在垂直分布上，各采样点浮游植物细胞数量和生物量都基本呈现出由上层至下层递减的趋势。
　　浮游植物优势种的种数在季节分布上表现为夏季＞春季=秋季＞冬季，空间分布上，各采样点优势种的构成情况略有所差异。三种多样性指数的季节分布特征较为一致，具体表现为:Shannon-weaver多样性指数秋季＞春季＞夏季＞冬季，Margelaf丰富度指数秋季＞夏季＞春季＞冬季，Pielou均匀度指数秋季＞春季＞夏季=冬季;空间分布上，Shannon-weaver多样性指数和Margelaf丰富度指数在H1和H4点较高，Pielou均匀度指数在各采样点间的变辐不大;在垂直分布上，三种多样性指数在各点均呈现由上层至下层降低的趋势。
　　3.调查期间，利用理化指标对太平湖进行水质评价，结果表明，四季水质状况均较好，为Ⅰ-Ⅱ类水。利用浮游植物指标对太平湖水质进行评价，结果表明，生物量指标指示太平湖为中营养水体，优势种和指示生物法对水质的评价均为β-中污染，多样性指数对水质的评价为轻-中度污染。各评价标准所得结果较为一致，即太平湖水环境质量处于轻-中度污染。
　　与历年调查结果相比，太平湖在浮游植物种类组成上未发生大的变化，均以绿藻占主要地位，但是大体积种类的浮游植物有较大幅度地增加。在指示种方面，黄藻门及绿藻门中的团藻等指示清洁水体的种类已消失，而在新增的浮游植物中，超过50％指示水体为中污染，表明水质有下降的趋势，但未至恶化程度。
　　4.利用SPSS20.0分析了浮游植物与环境困子的相关性和一元线性回归，结果表明，影响太平湖浮游植物的环境因子主要有:水温(WT)、透明度(SD)、溶解氧(DO)和总氮(TN)，而pH、高锰酸盐指数(CODMn)、总磷(TP)、氨氮(NH4+-N)和五日生化需氧量(BOD5)等与浮游植物指标的相关性不显著。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究进展

1．2．1 浮游植物群落时空分布及其与理化因子的相关性

1．2．2 浮游植物监测技术

1．2．3 环境因子对浮游植物的影响

1．3 研究区域概况

1．4 研究内容与目的

1．4．1 研究内容

1．4．2 研究目的

第二章 材料与方法

2．1 采样时间与采样点布设

2．2 调查内容

2．3 实验设备与仪器

2．4 调查方法

2．4．1 定性采集

2．4．2 定量采集

2．5 数据统计与分析方法

2．5．1 相关性分析

2．5．2 回归分析

第三章 浮游植物群落基本特征及时间变化

3．1 浮游植物群落结构基本特征

3．1．1 浮游植物群落种类组成

3．1．2 浮游植物群落细胞数量

3．1．3 浮游植物群落生物量

3．1．4 浮游植物优势种

3．2 浮游植物群落时间变化

3．2．1 浮游植物种类构成时间变化

3．2．2 浮游植物细胞数量时间变化

3．2．3 浮游植物生物量时间变化

3．2．4 浮游植物优势种时间变化

3．2．5 浮游植物多样性指数时间变化

3．3 讨论

3．3．1 浮游植物种类构成时间变化

3．3．2 浮游植物细胞数量和生物量时间变化

3．3．3 浮游植物优势种时间变化

3．3．4 浮游植物多样性指数时间变化

3．4 小结

第四章 浮游植物群落空间变化

4．1 浮游植物群落水平变化

4．1．1 浮游植物种类构成水平变化

4．1．2 浮游植物细胞数量水平变化

4．1．3 浮游植物生物量水平变化

4．1．4 浮游植物优势种水平变化

4．1．5 浮游植物多样性指数水平变化

4．2 浮游植物群落垂直变化

4．2．1 浮游植物种类构成垂直变化

4．2．2 浮游植物细胞数量和生物量垂直变化

4．2．3 浮游植物多样性指数垂直交化

4．3 讨论

4．4 小结

第五章 太平湖水质评价及水质变化趋势

5．1 水质评价标准

5．1．1 理化指标

5．1．2 浮游植物细胞数量、生物量及优势种

5．1．3 指示生物法

5．1．4 多样性指数

5．2 评价结果

5．2．1 理化指标评价结果

5．2．2 浮游植物细胞数量、生物量及优势种评价结果

5．2．3 指示生物法评价结果

5．2．4 多样性指数评价结果

5．3 水质变化趋势

5．4 讨论与小结

5．4．1 讨论

5．4．2 小结

第六章 太平湖浮游植物与环境因子的关系

6．1 理化因子分析

6．1．1 时间变化

6．1．2 空间变化

6．2 浮游植物与环境因子的关系

6．2．1 相关性分析

6．2．2 回归分析

6．3 讨论与小结

6．3．1 讨论

6．3．2 小结

第七章 结论

7．1 浮游植物群落概况

7．2 浮游植物群落时空变化

7．3 水质评价及水质变化趋势

7．4 浮游植物与环境因子的关系

7．5 展望

参考文献

附录1 太平湖浮游植物名录

附录2 太平湖浮游植物优势种图集

附录3 攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢

声明