鄱阳湖浮游植物对水位变化与人类干扰的响应

摘要

鄱阳湖位于江西省北部，是中国最大淡水湖，也是一个受气候变化和人为干扰影响显著的湖泊。本文以鄱阳湖为研究对象，在湖区选取15个水样采样点和1个沉积柱采样点，于2015-2017年1月、4月、7月和10月（分别代表冬、春、夏和秋季）进行采样调查，2017 年 7 月采集沉积柱样品。通过运用主成分分析对鄱阳湖 2015-2017 年水质不同季节性以及点位的特征分析，对 2015-2016 年各季度浮游植物生物量、丰度和优势种进行季节性和空间性分析，并用SPSS 19.0做了Pearson相关性探讨了浮游植物群落跟水体理化参数的相关性分析，用近60年来代表沉积的上层样品（0-21 g·cm-2）分析沉积硅藻组合，来反映鄱阳湖近60年来浮游植物对的气候变化和人为干扰的响应，得到以下结果：　　1）通过主成分分析，特征向量载荷图显示SS、T、WT、pH、SD和TP、PO4--P贡献率最高，其次为CODMn、NO2--N、NH4+-N、TN/TP、TN和Chl-a，最后为NO3--N和DO。说明影响鄱阳湖水体水质季节性变化的主要影响因素为悬浮颗粒SS、水温T、水位WT、pH和透明度SD，主要污染物为TP；综合得分说明夏季鄱阳湖水质最好，春季、冬季其次，秋季最差。鄱阳湖低水位期水体流速快、浊度高，水体特征表现为低水温，营养盐浓度高，TN/TP比值较高，Chl-a含量低；高水位期水体流速慢、透明度高，水体特征表现为高水温，营养盐浓度相对低，TN/TP比值较低，Chl-a含量高。　　2）运用PCA分析鄱阳湖水体点位差异性可知，鄱阳湖水体水质除鞋山西侧和乐安河口水质为Ⅳ类水外其余水质均达到Ⅲ类水，属于中营养化水平。河口水质得分高于湖面点位，由于生物污水等都是从河口流入鄱阳湖，导致河口污染物较多，营养盐较高。　　3)浮游植物总丰度和总生物量季节性变化表现为：夏季>秋季>冬季>春季；从丰度统计可以看出，蓝藻丰度占绝对优势，而从生物量统计来看，硅藻生物量占绝对优势。颗粒直链硅藻和软形隐藻为常年优势种，每个季节都有分布；直链藻窄变种、啮蚀隐藻和脆杆藻为次优势种，其他如多甲藻和鱼腥藻只在个别季节出现。直链硅藻在夏季占绝对优势，而卵形隐藻在秋季占绝对优势。浮游植物的丰度和生物量及各藻门生物量都和Chl-a、SD、T和pH显著相关，硅藻对水环境变化极为敏感，水体营养盐浓度、矿化度、深度、流速、温度等理化性质都会引起硅藻属种及其含量的变化。　　4）本研究中，硅藻在沉积物中保存的较为完好。在沉积柱PYH135#1沉积物的31个样品中，共鉴定发现2纲5目9科15属128种（包括变种与变型）硅藻。对化石硅藻在目、科、属、种分类上的分布统计表明：其中Naviculales目种类最多，种数达58种，其次Aulonoraphidinales 目34种，Biraphidinales 目25种，Nitzschiaceae目18种。而所有科中，Naviculacea科的物种数量最多，为38种；其次为Cymbellaceae科为 20 种，Biraphidinales 科 17 种 Gomphonemaceae 科 8 种；他们分别占总数的29.6%、15.6%、13.3%、6.3%。在所有属中，Navicula属物种最多，为38种，其次为Cymbella属20种，Nitzschia属18种，Eunotia属11种，Gomphonema属8种，他们分别占总数的29.6%、15.6%、14.1%、8.5%、6.3%。以上几个主要硅藻的物种数占了总数的 74.1%，其中 Bacillariophyceae 纲 4 目 8 科 12 属 122 种，占总物种数量的95.53%。因此，本研究中沉积硅藻基本为壳缝硅藻。2010年后A. granulata替换为营养耐性浮游硅藻A. ambigua以及表面样品中存在已知的富营养化指标，如低频率的A. alpigena，C. meneghiniana和C. pseudostelligera，表明鄱阳湖可能已经转移到前所未有的营养丰富状态。过去60年来，鄱阳湖湖已从一个自然水文连通的营养贫乏状态转变为有限的与水文有关的富营养状态。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 气候变化对湖泊水环境的影响

1.2沉积硅藻的及其环境指示意义

1.3 选题背景和意义

1.4 研究内容和技术路线

第二章 鄱阳湖区域状况

2.1 鄱阳湖地理位置与特征

2.2 鄱阳湖历年水质变化分析

2.3 气候

2.4 鄱阳湖土地利用率状况

2.5 鄱阳湖历年县城化肥农药使用量

2.6 鄱阳湖植物群落多样性

第三章 鄱阳湖近三年水质分析和营养化调查

3.1 水样的采集

3.2 鄱阳湖水质评价与营养状态分析

3.3 本章小结

第四章 浮游植物群落分析

4.1 浮游植物的采集和分析方法

4.2 浮游植物群落结构季节性特征分析

4.3 鄱阳湖浮游植物群落结构点位变化分析

4.4 鄱阳湖浮游植物群落结构与环境因子的关系

4.5 本章小结

第五章 PYH-135#1沉积柱化石硅藻分析

5.1 前言

5.2沉积柱样品采集及处理

5.3 样品的处理

5.4 结果分析

5.5 本章小结

第六章 总体讨论、结论与展望

6.1 总体讨论

6.2 主要结论

6.3 存在问题与展望

参考文献

附录

致谢