丹江口水库浮游植物群落时空动态及其多样性指数
丹江口库区生态林调查与研究
丹江口库区生态林调查与研究摘要：南水北调中线工程是解决我国京、津和华北地区水资源短缺，优化水资源配置的重大基础性、战略性工程，事关21世纪乃至更长时间我国经济社会可持续发展和子孙后代的长远利益。
丹江口水库位于河南省南阳市西南部，库区跨越河南和湖北两省，是亚洲第一大人工水库，始建于1958年，建成于1974年。
水域面积126万亩，水库库容达到174.5亿m关键词：南水北调水库生态研究1 库区流域基本情况1.1自然条件1.1.1地理位置丹江口水库位于长江中游支流汉江的上游，伏牛山南麓，豫、鄂、陕三省交界处。
丹江口水库水源地库区流域地理位置是北纬32°36′-33°48′，东经110°59′-111°49′之间。
库区流域涉及南阳市的有淅川、西峡、内乡、邓州的36个乡镇，其中包括淅川的全部乡镇，有荆紫关、西簧、毛堂、寺湾、盛湾、仓房、城关镇、上集、马蹬、香花、厚坡、九重、金河、老城、大石桥、滔河等16个乡镇，西峡的桑坪、石界河、米坪、军马河、双龙、二郎坪、太平镇、寨根、陈阳坪、西坪、重阳、丁河、五里桥、回车、城关等15个乡镇，内乡的西庙岗、瓦亭及�銮�、师岗的一部分，邓州的彭桥镇的杏山小流城。
1.1.2地形地貌丹江口水库库区流域位于南阳盆地中西部，是一个相对独立的自然地理单元，地形复杂，地貌多姿。
地势呈西、北高，东南低。
西部、北部被伏牛山所环绕，东部自北向南依次为山地、丘陵、垄岗、平原、南部开敞与江汉平原相连。
丹江两岸为红色狭长盆地，属白垩及第三纪，主要是红色泥沙岩、页岩、砾石。
北部山区，为元古界及下震旦统变岩系，主要岩性为片岩、片麻岩、混合岩、石灰岩，并有花岗岩和基性岩脉分布。
海拔分布范围121－212.5米之间，构成地形起伏多变、交差悬殊、气候明显的地貌特征。
1.1.3气候水文丹江口水库地处北亚热带向暖温带过渡地带，属于典型的季风型大陆性半湿润气候。
冬季严寒，夏季较热，春季温暖，秋季凉爽，四季分明，雨量比较充沛。
丹江口水库水环境问题分析研究_尹炜
摘要：为了掌握南水北调中线工程水源地丹江口水库的水质变化情况，依据多年的水质实测资料，对丹江口库
区各地的水污染情况进行了全面分析。分析结果表明： 按国家标准，丹江口水库水体水质总体良好，符合国家
地面水环境质量标准Ⅱ类水标准； 但由于库区经济的快速发展，库区水体水质存在恶化趋势，点源污染依然严
重，面源污染日趋严重，部分库湾出现富营养化趋势，且存在一些潜在污染风险源。目前，需要加强丹江口水
近年来，丹江口库区公路、水上运输发展迅速，水 陆交通事故引发的水环境突发性污染时有发生，尤其 是装载化学危险品的车辆、船只的意外失事，极易造成 重大的污染事故。仅 2006 年库区就发生了几起负面 影响很大的陆源污染事故： 2 月 15 日，湖北郧县与陕 西省阳县交界处，一辆载有 9 t 盐酸的货车翻覆，其中 4 t 盐酸泄漏后流入河沟中，造成水质局部污染，对 3 km 外的汉江支流郧西县金钱河两岸数万群众直接构 成严重威胁； 4 月 30 日，陕西省镇安县黄金矿业有限 责任公司尾矿库发生溃坝事故，含有大量有毒氰化物 的尾矿浆奔涌而下，造成米粮河污染，米粮河通过滑水 河、金钱河，最终汇入汉江，进入丹江口水库。这些突 发性水污染事故已经从不同的视角给了我们许多严峻 的警示，首先这些事故本身就是潜在风险源，其次有毒 有害污染物进入水体后成为另外一个潜在风险源。
图 2 库区面源污染 TP 负荷分布示意（ 单位：kg / （ km2 ·a） ）
图 1 库区面源污染 TN 负荷分布示意（ 单位：kg / （ km2 ·a） ）
库区面源污染分县统计分析的结果显示： 淅川县 对丹江口库区的 TN、TP 贡献率最大，1990 分别占总负 荷的 26% 和 23% ，2000 年分别占 29% 和 25% ，2007 年分别占总负荷的 28% 和 24% 。十堰城区 TN、TP 单 位面积负荷比较大，总量贡献最少，只有 5% 和 9% 。
丹江口库区1990-2010年土地利用时空动态变化研究
２ ０ １ ３年
第 ３期
６月
地 域 研 究 与 开 发
ＡＲＥ ＡＬ ＲＥ Ｓ Ｅ ＡＲＣ Ｈ ＡＮＤ Ｄ ＥＶ ＥＬ ＯＰ ＭＥＮ Ｔ
Ｖｏ １ ． ３２ Ｎｏ． ３
Ｊ ｕ ｎ ．２ ０１ ３
丹 江 口库 区 １ ９ ９ ０ －２ ０ １ ０年 土 地 利 用 时 空 动 态 变 化 研 究 胡Βιβλιοθήκη 霞 ，黄 进 良 ，王 立辉 ，
（ １ ． 中国科学院 测量与地球物理研究所 ， 武汉 ４ ３ ０ ０ ７ ７ ； ２ ． 中国科学 院大学 ， 北京 １ ０ ０ ０ ４ ９ ）
摘 要 ：以 Ｌ ａ ｎ ｄ ｓ ａ ｔ Ｔ Ｍ和 Ｈ Ｊ 一 １ 影 像 为数 据 源 ， 运用Ｃ Ａ Ｒ Ｔ （ ｃ ｌ ａ ｓ ｓ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｔ ｒ ｅ ｅ ） 决策树分类方法提取 了
作者简介 ：胡砚霞（ １ ９ ８ ７ 一） ， 女， 湖北汉川市人 ， 博士研 究生 ， 主 要从事遥感在 生 态环 境 中的应 用研 究 ， （ Ｅ － ｍａ ｉ ｌ ） ｈ ｕ ｙ ａ ｎ ｘ ｉ ａ ２ ０ ０ ９ ＠
较发育。库 区属亚 热带季风 气候 区， 气候 温 和， 降水主 要集 中在 ４ —１ ０月， 降水时空分布集 中， 多暴雨 ， 易引发
水土流失 、 滑 坡 等 自然 灾 害 。 库 区植 被 以常 绿 针 叶 林 、
落叶阔叶林 、 针阔混交林和农业植被为主。
１ 研究 区概况
丹 江 口水 库是 汉 江 干 流 与 其 支 流 丹 江 的交 汇地 ， 是
利用方式实现 ， 且土地利用变化及其生态效应研究也是 探讨库区土 地可持续 利用模式 的需要 。丹江 口库 区既 是生态脆弱 区， 又是人 口稠 密的贫 困区 ， 库 区生态安 全
丹江口水库浮游植物群落时空动态及其多样性指数
丹江口水库大型底栖动物群落结构及其水质生物学评价
重污染 重污染 中污染 重污染 重污染 重污染 重污染 重污染 重污染 轻污染
清洁 清洁 轻污染 重污染
物在内时采用生物量法评价的结果 可以明显看出 软体动物是否包含在内对评价结果有较大影响 包含软 体动物生物量时 除五青入库区因底栖动物密度较低从而导致生物量也较低因此显示的营养状态较低之 外 其余样点除秋季取水口处成贫营养状态 库区各季节都在中 富营养或富营养状态 甚至许多库区的生 物量水平已远远超过富营养状态的范围 而不包含软体动物在内的生物量评价结果表明 丹江库区水体总 体上处于中营养状态 汉江库区处于中 富营养状态 陶岔取水口在多数季节都呈贫营养状态 而五青入库 区营养水平也较低 可定为贫营养状态
表 利用
生物指数进行评价的结果
采样点 丹江库区
汉江库区
取水口 五青入库区
夏季
秋季
冬季
春季
平均
污染程度 污染程度 污染程度 污染程度 污染程度 污染程度 污染程度 污染程度 污染程度 污染程度 污染程度 污染程度 污染程度 污染程度
中污染 重污染
清洁 重污染 重污染 重污染 重污染
重污染 重污染
清洁 清洁 重污染 重污染
分比 表 可以看出 上 但其在生物量
中所占的比例则不然 秋季 寡毛 类占 总 生 物量 的
这种优势地位主要是由于软体动物的缺少
所造成 但同时也导致秋季整体生物量水平较低 冬
季寡毛类生物量百分比也在 以上 而夏季和春
季仅占 左右 这主要是软体动物的出现降低了
总体上讲 丹江口水库底栖动物密度以夏季最高 春季次之 再次是秋季和冬季 生物量也是以夏季和 春季较高 而秋季与冬季差别较小 图 4 .
张 敏等 丹江口水库大型底栖动物群落结构及其水质生物学评价
海浪河秋季浮游植物群落结构及水质评价
海浪河秋季浮游植物群落结构及水质评价作者：蔡赫来源：《现代农业科技》2014年第20期摘要 2009年10月，在牡丹江支流海浪河对浮游植物结构群落和水质状况进行了调查研究，结合生物监测和理化监测手段，基于浮游植物优势度、丰度和生物量、多样性指数的评价标准以及综合指数评价方法，对研究河段进行了生态评价。
结果显示：①海浪河秋季浮游植物共有6门89种及变种，其中以硅藻、绿藻为主，分别占64%、21%；②生物量在1.82～13.92 mg/L，丰度变幅在8.04×105～51.72×105 ind/L；③优势种以硅藻为主，从出现频度和优势度指标来看，小头菱形藻、弧形蛾眉藻线性变种直变型、线形舟形藻为主要优势种；④Shannon-Wiener多样性指数（H′）在4.04～4.77，Pielou均匀度指数（J′）在0.79～0.92。
评价结果表明：海浪河秋季水质较清洁，营养状态为中营养—重度富营养。
关键词海浪河；浮游植物；群落结构；水质评价中图分类号 Q949.2；X3 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）20-0201-02海浪河位于黑龙江省东南部海林市境内，地处北纬44°02′～45°38′、东经123°03′～129°57′，是牡丹江最大的支流，发源于雪乡森林公园的大秃顶子山和老秃顶子山。
海浪河全长218.8 km，流域面积5 251 km2，多年平均径流量26.38×108 m3，占牡丹江水系径流量的20%～30%，最大流量2 500 m3/s，年均最小流量320 m3/s，水资源总量1.94×108 m3。
海浪河干流地势西高东低，自然落差530 m，支流密布，沟溪30多条，该河属山区性河流，坡陡流急，多峡谷急弯，干流上游为深山区，下游为浅山丘陵，河口附近为冲积平原，占海林市行政区面积的53%[1-2]。
丹江口水库流域生态环境保护现状_赵文耀
收稿日期:2006-09-28基金项目:国家重点基础研究发展计划(973)项目(2003CB415200)作者简介:赵文耀,男,长江水利委员会水文局汉江水环境监测中心,工程师。
文章编号:1001-4179(2006)12-0112-03丹江口水库流域生态环境保护现状赵文耀(长江水利委员会汉江环境监测中心,湖北丹江口442700)摘要:丹江口水库水域面积为750km 2,多年平均入库水量为395亿m 3,正常蓄水位157m 时库容为175亿m 3。
从丹江口水库的自然状况出发,分析了流域内水质、水量、水土保持、林业、农业、渔业及工业发展等生态环境的现状及丹江口水库流域的生态环境保护以及管理上存在的问题,阐明了丹江口水库作为南水北调中线水源地的重要性,进而从宏观上提出了加强流域内生态环境的保护与管理的一些相关措施等。
关 键 词:生态环境;保护;流域;丹江口水库中图分类号:X171 文献标识码:A 在南水北调中线工程实施之际,其水源地丹江口水库及其流域内的生态环境状况受到了社会的广泛关注。
从某种意义上来说,水源地生态环境保护状况直接影响着调水水质甚至决定着工程的效益,生态环境保护是南水北调中线工程兴建的前提,是确保长期调水的关键。
1 自然概况丹江口水库是南水北调中线工程的水源地,主要分布于湖北、河南两省境内,行政区域隶属于两省6个县市,水域面积750km 2,其中湖北省境内约占水库面积的50%,其回水长度汉江177k m ,丹江83km 。
丹江口水库以上流域集水面积为9.6万km 2,山高坡陡,山地及丘陵面积占97%,总的趋势是由西北向东面倾斜。
丹江口水库为具有防洪、发电、灌溉、航运及水产等效益的综合性水库,由汉江和丹江组成,简称汉库和丹库,地处亚热带,气候温和,雨量丰沛,多年平均降水量约为1000mm ,多年平均入库水量为395亿m 3,正常蓄水位157m 时库容为175亿m 3,水量较为丰富。
2 生态环境现状2.1 水质状况2.1.1 水质评价丹江口水库的主要水源为汉江和丹江及主要支流,而汉江来水量占总来水量的75%以上,汉江全长1577km 。
丹江口水库浮游植物时空变化特征
丹江口水库浮游植物时空变化特征王英华;陈雷;牛远;余辉;罗明科【期刊名称】《湖泊科学》【年(卷),期】2016(028)005【摘要】为研究丹江口浮游植物的群落特征，探讨影响浮游植物时空分布的环境因子，于2014年5月2015年4月对丹江口水库进行了为期1年的调查.此次调查共采集到浮游植物66种，隶属于7门21科38属.浮游植物全年平均生物量为0.35 mg／L，平均密度为9.08×105 cells／L.优势种为脆杆藻、小环藻、直链藻和栅藻，其中脆杆藻所占比例最大，平均生物量为0.089 mg／L，占总生物量的25.43％.近些年丹江口水库营养水平的提高可能是脆杆藻生物量升高的主要原因.绿藻和蓝藻在夏季大量繁殖，硅藻为春、秋和冬季优势门类.汉江库区浮游植物生物量大于丹江库区，两个库区的浮游植物种类组成存在明显的差异，丹江库区优势门类为硅藻门，而汉江库区为绿藻门.浮游植物生物量与环境因子的相关分析表明，浮游植物生物量的主要影响因子是总磷浓度、pH值和溶解氧浓度. RDA分析表明，影响浮游植物组成的主要环境因子是溶解氧浓度、pH值、总磷浓度和水温.为控制浮游植物的生物量，防止其异常增殖造成水华，应严格控制外源营养盐特别是磷元素的输入.本研究可为丹江口水库的水质改善及富营养化防治提供一定的科学依据.%In order to explore the spatiotemporal variations in phytoplankton community and its influencing factors in Danjiangkou Reservoir, we conducted a one-year survey from May 2014 to April 2015. Sixty-six species, including 38 genera, 21 families and 7 phyla, were identified in the survey. The average biomass of phytoplankton is 0.35 mg/L, while theaverage density is 9.08×105 cells/L. Dominant species are Fragilaria spp., Cyclotella spp., Melosira spp., and Scenedesmus spp.. Fragilaria spp. is the most dominant specie, and its average biomass is 0.089 mg/L, making up 25.43% of total biomass. In recent years, high level of nutri-ent may be the main cause of increasement in Fragilaria biomass in Danjiangkou Reservoir. Chlorophyta and cyanobacteria bloomed in summer, while diatom dominated in spring, autumn and winter. Total phytoplankton biomass in Han Reservoir is greater than that of Dan Reservoir. There were significant differences in phytoplankton composition between these two reservoirs. The dominant phylum of Dan Reservoir is Bacillariophyta, while the dominant phylum of Han Reservoir is Chlorophyta. There was significant cor-relation of the phytoplankton biomass with phosphorus, pH and dissolved oxygen, respectively. RDA analysis showed that the major environmental factors affecting phytoplankton community were dissolved oxygen, pH, phosphorus and temperature. For preventing the algae blooms, strict measures should be taken to control the input of exogenous nutrient especially phosphorus. This study pro-vides scientific basis for water quality improvement and control of eutrophication at Danjiangkou Reservoir.【总页数】9页(P1057-1065)【作者】王英华;陈雷;牛远;余辉;罗明科【作者单位】吉林建筑大学市政与环境学院，长春130118; 中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室，北京100012;吉林建筑大学市政与环境学院，长春130118;中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室，北京100012;中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室，北京100012;中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室，北京100012【正文语种】中文【相关文献】1.丹江口水库水体三氮时空变化特征分析 [J], 成庆利;王文林2.丹江口水库浮游植物分布特征及影响因子 [J], 王英华;陈雷3.丹江口水库浮游植物时空动态及影响因素 [J], 申恒伦;徐耀阳;王岚;张敏;孔令惠;蔡庆华4.动态调水过程水文和理化因子共同驱动丹江口水库库湾浮游植物季节变化 [J], 闫雪燕;张鋆;李玉英;蒋叶青;崔真真;高肖飞;吴乃成;Fohrer Nicola;韩雪梅5.丹江口水库水体氨氮浓度时空变化特征 [J], 朱艳容;甄航勇;赵旭;徐祥因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
神农架林区大九湖浮游植物调查及水质评价
神农架林区大九湖浮游植物调查及水质评价汪炎炎;潘华;周先华【摘要】2015年5月、9月、11月和2016年5月,湖北省十堰市水环境监测中心在大九湖关键断面选取9个监测点,对浮游植物样品进行采集,同时运用浮游植物群落结构及群落多样性指数等进行了水质综合评价:大九湖浮游植物共有8门48属,其中绿藻门17属,占35.4％,硅藻门14属,占29.2％,说明绿藻和硅藻为优势类群;依据浮游植物群落结构、细胞分布和Shannon-wiener多样性指数,判断大九湖水体总体为轻度污染;在相同环境条件下,水中氮磷营养盐越高,浮游植物数量越多,因此控制营养盐成为控制水体富营养化和水华发生的主要手段.【期刊名称】《中国水利》【年(卷),期】2017(000)018【总页数】4页(P17-19,13)【关键词】大九湖;水质;浮游植物群落结构;细胞分布;多样性指数【作者】汪炎炎;潘华;周先华【作者单位】湖北省十堰市水文水资源勘测局,442000,十堰;湖北省十堰市水文水资源勘测局,442000,十堰;湖北省十堰市水文水资源勘测局,442000,十堰【正文语种】中文【中图分类】X171.4;P343.3浮游植物又称浮游藻类，是悬浮于水中生活的微小藻类植物。
浮游植物含有叶绿素，能进行光合作用，将无机物转变为有机物，供其他消费性生物利用，所以它们在水生态系统中具有重要地位。
浮游植物种群组成、数量变动、生物量及群落结构与功能的变化是反映湖泊富营养化程度的重要指标。
湖泊富营养化的根本原因是大量氮、磷营养物质输入水体，促进浮游植物的异常增殖。
而浮游植物的大量存在会导致水质恶化，以致对湖泊的利用造成危害。
因此在水体富营养化研究中，对浮游植物的调查一直占有相当重要的位置。
浮游植物监测具有全面、直接、灵敏等优点，在水环境监测中逐渐受到人们重视。
因此湖北省十堰市水环境监测中心对大九湖湖泊水体开展浮游植物监测工作。
大九湖位于湖北省神农架林区，是一片山涧沼泽地及亚高山的湿地，流域面积40.5 km2，盆地面积17.3 km2，海拔1 700 m，南北长约15 km，东西宽约3 km，中间为17 km2的平川，平川内天然形成9个大小不等的串联湖泊，在9号湖有一个溶洞落水孔，湖水落入溶洞流往下游（见图1）。
水环境监测中的细菌及浮游生物指标
回顾一下
塞氏盘法与透明度：塞氏盘法是一种现场 测定透明度的方法。塞氏盘为直径200mm 的白铁片圆板，板面从中心平分为四个部 分，黑白相间，中心穿一带铅锤的铅丝， 上面记一用cm标记的细绳。 测定时，将塞氏盘平放入水中，逐渐下 沉，到刚好看不到盘面的白色时，记录深 度（cm），即为水的透明度。
2. 2 ������
2.2.2.3粪大肠菌群数的测定
采用多管发酵法(MPN 法) 。( 1) 、( 2) 、 ( 4) 步骤同总大肠菌群数的测定 ( 3) 复发酵试验: 将产酸产气或只产酸的试 管内培养液用3 mm 的接种环取一环接种于 EC 培养基内, 接种后所有发酵管必须在30 min 内于44. 5± 0. 5 水浴培养24 h( 水浴箱 的水面应高于试管中培养基液面) 。培养后 立即观察, 发酵管产气则证实为粪大肠菌群 阳性。
大肠菌群分布较广，在温血动物粪便和自然界广泛存在。 调查研究表明，大肠菌群细菌多存在于温血动物粪便、人 类经常活动的场所以及有粪便污染的地方，人、畜粪便对 外界环境的污染是大肠菌群在自然界存在的主要原因。粪 便中多以典型大肠杆菌为主，而外界环境中则以大肠菌群 其他型别较多
。 大肠菌群是作为粪便污染指标菌提出来的，主要是以该 菌 群的检出情况来表示食品中有否粪便污染。大肠菌群 数的高低，表明了粪便污染的程度，也反映了对人体健康 危害性的大小。粪便是人类肠道排泄物，其中有健康人粪 便，也有肠道患者或带菌者的粪便，所以粪便内除一般正 常细菌外，同时也会有一些肠道致病菌存在（如沙门氏菌、 志贺氏菌等），因而食品中有粪便污染，则可以推测该食 品中存在着肠道致病菌污染的可能性，潜伏着食物中毒和 流行病的威胁，必须看作对人体健康具有潜在的危险性。
水库水体的富营养化程度与营养物质、气候条件、 水库水化学性质和生物性质、水库调度方式、气 候条件等各种因素有密切联系。从检测结果可知, 丹江口水库水域生态系统目前自净能力比较强, 富 营养化程度较低。但是要确保京、津等供水区居 民健康、工农业高速发展和库区经济持续发展, 对 丹江口水库各干流和建设中的调水渠进行流域生 态工程规划已是当务之事, 其中加快主干流、库区 生态林、生态农业及生态工业的建设和对将建成 的渠道进行生态景观廊道布局设计是关键; 另外, 水源地豫、鄂、陕三省及沿渠省市应协调共管并 建立一套完善的水污染防治体系, 以控制污染源为 主的营养化防治措施, 充分发挥水利工程调度优势, 以便有效防治水质污染和水体富营养化的发生, 保 护好调水的水质, 以实现社会、经济、生态可持续 发展。
丹江陕西段春季浮游植物的群落结构特征
丹江陕西段春季浮游植物的群落结构特征陈媛媛;张建军;张军燕;沈红保;吕彬彬;邢娟娟;任敬;余斌【摘要】The phytoplankton community composition was investigated in Danjiang River of Shanxi section from April to June in 2012. The results showed that: 36 species (genera) , 5 phylum of phytoplankton were observed in the whole paragraph. The density of phytoplankton was 0.05 X 104 -39.2 ×104 ind/L; the average density was 17.65 X 104 ind/L; the range of biomass was 0.55 -0.000 015 mg/L, the average biomass was 0.21 mg/L. The comprehensive index of phytoplankton in Danjiang River showed that; in Danjiang Rive, the water quality was good; the composition and structure of community was instability, so, the phytoplankton community composition was interfered by external environment susceptibility.%2012年4～5月对丹江陕西段浮游植物群落组成进行了调查.结果表明,该河段浮游植物种类为5门、36种(属),密度为0.05×104 ～39.2×104个/L,平均密度为17.65×104个/L,生物量为0.55 ～0.000 015 mg/L,平均生物量为0.21 mg/L.浮游植物多样性指数分析表明,该河段水质良好,但浮游植物群落结构不稳定,易受外界的干扰.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2012(040)032【总页数】3页(P15726-15728)【关键词】丹江;浮游植物;群落结构【作者】陈媛媛;张建军;张军燕;沈红保;吕彬彬;邢娟娟;任敬;余斌【作者单位】中国水产科学研究院黄河水产研究所,陕西西安 710086;中国水产科学研究院黄河水产研究所,陕西西安 710086;中国水产科学研究院黄河水产研究所,陕西西安 710086;中国水产科学研究院黄河水产研究所,陕西西安 710086;西北大学生命科学学院,陕西西安 710069;西北大学生命科学学院,陕西西安 710069;中国水产科学研究院黄河水产研究所,陕西西安 710086;中国水产科学研究院黄河水产研究所,陕西西安 710086【正文语种】中文【中图分类】S271丹江是汉江的一条重要支流，发源于商周秦岭南麓凤凰山，全长443 km，总流域面积16 812 km2，在陕西境内全长249.6 km，流域面积 7 510 km2，占总流域面积的 44.5%［1］。
牡丹江流域冰封期浮游植物群落组成及生物多样性研究
ｃ ｌ ａ ｓ ｓ ｅ ｓ ， １ ３ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｓ ， ２ ４ ｆ ａ ｍ ｉ ｌ ｉ ｅ ｓ ， ４ ３ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ， ５ ６ ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ｅ ｓ ． Ｄ ｉ ｖ ｅ ｓ ｒ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｐ ｈ ｙ ｔ ｏ ｐ ｌ ｎｋ ａ ｔ ｏ ｎ ｗ ａ ｓ ｎａ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ｂ ｙ ｉ ｎ ｄ ｅ ｘ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｓ ｈ ａ ｎ ｎ ｏ ｎ － Ｗｉ ｅ ｎ ｅ ｒ ， Ｐ ｉ ｅ ｌ ｏ ｕ ａ ｎ ｄ Ｍ ａ ｒ ｇ ｌ ａ ｅ ｆ ． Ｔ ｈ ｅ
现 代农 业 科技
２ ０ １ ７年 第 ２
资源 与环 境科 学
牡 丹 江流 域 冰 封 期浮 游 植 物群 落 组成 及 生 物 多样 性研 究
周 浩 王凤 鹭 于晓 英
（ 黑龙江省环境科学研究院 ， 黑龙江哈尔滨 １ ５ ０ ０ ５ ６ ）
摘要 通 过对 冰封 期牡 丹 江流 域 干 支流 浮游植 物 采 集 、 鉴定、 分析 得 出 ５ ６个 分类 单位 ， 分 别 隶属 于 ７门 ９纲 １ ３目 ２ ４科 ４ ３属 ５ ６种 。 开展 浮 游植 物 Ｓ ｈ ａ ｎ ｎ ｏ ｎ — Ｗｉ ｅ ｎ ｅ ｒ多样性 指数 、 均 匀度 指数 、 物种 丰 富度 指数进 行 多样 性分 析 ， 显 示 总体 处于 中污 水平 以上 。 关键 词 牡丹 江 ； 冰封期 ； 浮游植 物 ； 群 落 组成 ； 生 物 多样 性 中 图分类 号 Ｘ８ ３ ２ 文 献标 识码 Ａ 文章 编 号 １ ０ ０ ７ — ５ ７ ３ ９ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ２ — ０ １ ６ ３ 一 Ｏ １
丹江口水库不同水文期真光层深度特征及影响因素分析_屈月明
第２ ３卷第１期 ２ ０ １ ４年１月
长江流域资源与环境 Ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍ ｅ ｎ ｔ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｙ ａ ｎ ｔ ｚ ｅ Ｂ ａ ｓ ｉ ｎ ｇ
Ｖ ｏ ｌ ． ２ ３Ｎ ｏ ． １ Ｊ ａ ｎ． ２ ０ １ ４
1011870cjlyzyyhj201401008真光层是衡量水域生态与环境总体状况重要的因子之一它不仅是一个用来测量水体生态系统透明度的环境质量参数同时也是水柱上层初级生产力及能量传导的关键特征流等水域生态系统中浮游植物及其他进行光合作用的自养生物生活在真光层这一水域中收利用光能合成有机物这些生物构成了食物网中初级生产者并为异养生物提供食物故真光层也是各种生物聚集最丰富的区域们的存在分布以及有机反应过程强烈地影响水下光场的分布及传递力估算18溶解性有机物1415解性有机碳的浓度表征1617度对水下光场的影响在海洋湖泊河流中均开展了一系列研究而在水库这一与人类生活生产密切相关水体中其研究尚显薄弱
真光层是衡量水域生态与环境总体状况重要的 １］ ， 因子之一 ［ 它不 仅 是 一 个 用 来 测 量 水 体 生 态 系 统 同时也是水柱上层初级生 透明度的环境质量 参 数 ， 产力及能量 传 导 的 关 键 特 征
［ ２］
生产密切相关水体中 ， 其研究 水库这一与人类生活 、 尚显 薄 弱 。 水 库 具 有 防 洪 、 发 电、 灌 溉、 引用等综合 效应 。 而丹江口水库同时还是我国南水北调中线工 程的引用水源地 ， 其水质状况不仅直接影响到水库 也将对南水北调的受水 周边居民的生产生 活 用 水 ，
。除 光 合 生 物 外， 颗粒及溶
４， ５］ ， 解性有机 物 的 光 解 及 合 成 也 发 生 在 真 光 层 ［ 它
丹江口水库浮游轮虫群落季节变动特征及其与环境因子的关系
ke Sci.(湖泊科学),2010,22(6):941 949http://www.jl akes.o rg.E m ai:l jlakes@n i g 2010by Journal of Lake Sciences丹江口水库浮游轮虫群落季节变动特征及其与环境因子的关系*孔令惠1,2,蔡庆华1**,徐耀阳1,2,王 岚1,2,张 敏1,2(1:中国科学院水生生物研究所淡水生态与生物技术国家重点实验室,武汉430072)(2:中国科学院研究生院,北京100049)摘 要:为了解丹江口水库轮虫群落的季节变化及其与环境因子的关系,于2007年7月至2008年5月对丹江口水库轮虫群落及理化因子进行了周年调查.共检测到轮虫62种,隶属于12科23属,其中丹江库区30种,汉江库区54种.广布多肢轮虫(Pol yart h ra v u l ga ris)、螺形龟甲轮虫(K era tell a coc h le aris)、长圆疣毛轮虫(Synchaeta obl onga)、等刺异尾轮虫(Tri c h ocerc a si m iles)、冠饰异尾轮虫(T richoc erc a lo phoessa)、裂痕龟纹轮虫(Anuraeopsis fissa)为主要优势种类.丹江口水库轮虫年平均密度和生物量季节变化特征为:冬季<春季<夏季<秋季;区域变化特征为:丹江库区<取水口<汉江库区<五青入库区.相关分析表明,水体透明度、叶绿素a、总磷、溶解性氮和溶解氧浓度与轮虫密度和生物量呈显著的相关关系.夏季对优势轮虫密度变化有显著贡献的环境因子为S i O2S i和溶解氧含量,秋季为溶解氧和pH,冬季为叶绿素a、溶解氧和DI N,春季为D I N.关键词:浮游轮虫;群落结构;季节变化;丹江口水库Seasonal change feat ures of roti fer comm unity and its correlati o n w it h environ m ent al fac tors in Danji a ngkou R eservoirKONG L i nghui1,2,CA IQ i nghua1,XU Yaoyang1,2,WANG Lan1,2&ZHANG M i n1,2(1:State Key Laboratory of F res hwa ter E cology and B i o t echnology,In stit u te ofH yd rob l o l ogy,Ch i nese Acade m y o f Sciences, W uhan430072,P.R.C h i na)(2:G raduate Un iversity of C hines e Acade m y o f Sciences,Beijing100049,P.R.Ch i n a)Abs tr ac:t Co mm un ity stru cture of rotif ers and w at er phys i cal che m i cal f actors ofDan jiangkou R eservoir w ere seas on all y i nves ti ga ted du ri ng J u l y2007toM ay2008.S eas on aldyna m ics of rotifer comm un i ty and t h ew ater troph i c and healt h state fro m the reservoir w ere anal yzed and assess ed.Th ere62s peci es w ere found,30s peci es i n D an ji ang area,54s p eci es i n H an jiang area,and22spe ci es w ere i n bot h p l aces.P ol yart hra vu l garis,K era tell a c oc h le a ris,Sync ha et a oblonga,Tric hocerca si m iles,Tric h ocerc a lo phoessa and Anura e opsis fissa w ere t h e most comm on do m i nan t species.Average dens it y and b i o m ass of rotifers reached the m axi m um i n w i n ter and foll ow ed by spri ng,s umm er and autu m n.Th e ch anges of convergen t areas are great er i n W uq i ng area,f oll o w ed by H an jiang,Qushu i kou and D an ji ang reservo i r areas.W ater transparency,ch l orophy ll a,d i ssol ved oxygen,TP,p H and DI N have been correl ated w it h rotifer dens it y and b io m ass,ofw h i ch S i O2 S i and d is solved oxygen w ere si gn ificantl y contri bu ted t o do m i nan t roti fer d ensiti es i n summ er.D i ssol ved oxygen and p H i n au t um n,ch l orophy ll a,d i ssol ved oxygen and D I N i n w i n ter,D I N i n spri ng w ere si gn ificantl y con tri buted to do m i nan t rotifer den siti es.Keywords:Roti fer;co mmun ity stru cture;seasonal vari ati ons;Dan jiangkou Reservoir轮虫是淡水浮游动物的重要组成部分之一.由于轮虫个体较小、发育时间短、周转快,生产量高[1 2]、对环境反应灵敏,所以它在水生态系统结构、功能和生物生产力中具有重要意义.同时轮虫是良好的环境指示生物,国内外对轮虫在生物监测中的指示作用进行了不少的研究[3 5].轮虫的种类、密度会随水体富营养化* **国家 十一五 科技支撑课题项目(2006BAC10B02)资助.2009 11 23收稿;2010 05 04收修改稿.孔令惠,女,1985年生;E ma i:l kong li nghu@i i .通讯作者;E ma i:l qhca@i i .942k e Sci.(湖泊科学),2010,22(6)程度的加剧而增加[6 7],水体环境因子对轮虫种类和数量的分布有重要影响[8 9].轮虫群落也是水库生态系统中的重要组成成分[10],轮虫在大多数水库中以高密度存在,数量一般高于其他浮游动物[11],且在营养循环和能量传递过程中起着主导作用[12],水库中轮虫群落的变化能够及时地反映水体环境状况.因而,对水库中轮虫群落进行研究具有重要意义.丹江口水库是南水北调中线工程的重要水源地,水库分为两大区域:汉江库区和丹江库区.汉江和丹江为丹江口水库的主要入库河流,因其来水量大,自净能力强,致使丹江口水库的水质优良[13],但随着库区周围地区经济的不断发展,自然因素及人为因素使入库干、支流水质发生变化,必将影响丹江口水库的水质,水环境的变化会对水生生物群落结构产生影响.韩德举[14]、杨广[15]等曾于1992 1993年对丹江口水库进行了浮游生物和底栖动物的周年调查;李玉英等[16 17]监测了丹江口水库的细菌和浮游植物,张乃群等[18]对丹江库区的浮游植物进行监测(2003 2005年).对丹江口水库生态研究的相关报道中,仅韩德举、杨广等涉及轮虫研究,而较少有关丹江口轮虫群落季节变化及空间分布的详细报道.本文于2007年7月至2008年5月对丹江口水库的轮虫群落和水体理化指标进行周年监测,分析丹江口水库轮虫群落的季节变化及其影响因素,从轮虫的角度反映丹江口水库的水生态状况,从而为丹江口水库生态系统管理提供科学依据,同时也可为今后的研究提供对比资料.1研究方法1.1研究区域概况丹江口水库位于丹江汇入汉江汇口以下0.18k m处,是由汉江和丹江两个库区组成的并联水库,库区跨越鄂、豫、陕三省,流域面积9.52 104k m2,多年平均径流量4.09 1010m3[13],是一座具防洪、发电、灌溉等综合效益的大型水利工程.丹江口水库是南水北调中线工程引用水源地.南水北调中线工程将以丹江口水库陶岔为渠首(河南省南阳市淅川县),向北引水,重点解决北京、天津、石家庄等沿线20多座大城市的缺水问题[19].图1丹江口水库样点设置F i g.1Sa m pli ng sites i n D anji angkou R eservo i r1.2样点设置本研究在丹江库区和汉江库区共设置22个样点,其中丹江库区10个样点,包括取水口陶岔的两个样点(TC和TC01);汉江库区12个样点,包括青塘河入河口行陡坡(XDP)和五龙池入河口石场沟(SCG),我们将这两个样点所在的区域称为五青入库区,主要是为了监测入库河流对水库水质的影响.分析时将取水口和五青入库区从丹江库区和汉江库区分离出来,对这四个区域进行比较分析.监测工作分别在2007年7月、孔令惠等:丹江口水库浮游轮虫群落季节变动特征及其与环境因子的关系9432007年11月、2008年1月和2008年5月进行,各时期监测样点数量略有不同.1.3样品测定在各样点采集10L表层水样并混合均匀,取610m l混合水样用于藻类叶绿素a(Ch.l a)含量的测定;另取1220m l混合水样现场用鲁哥氏液固定,经48h沉淀浓缩后添加甲醛保存,用于后续的浮游轮虫鉴定及定量分析;取610m l混合水样,现场添加浓硫酸,调整p H<2,低温保存,带回实验室,利用连续流动水质分析仪(S AN++,Skalar)测量总磷(TP)、溶解无机氮(D i ssolved Inorgan ic N itrogen,DI N;D I N=NO2 N+NO3 N+NH4 N)、溶解无机磷(D issol ved Inorgan i c Phosphorus,D I P;DIP=PO4P)、总溶解性氮(TN)及S i O2S i等水化学指标.利用直径为20c m的萨氏圆盘(Secch i d i sc)现场测量水体的透明度;利用YSI多参数水质测量仪(YSI6600EDS)现场测量溶解氧(DO)、p H、水温(WT)、浊度、电导率等指标.野外采样及样品处理等参照 水域生态系统观测规范 [20]进行;轮虫计数、鉴定方法参照文献[21 23],叶绿素a浓度测定方法参照文献[21 22].1.4数据分析方法用One way ANOVA分析了不同区域之间环境因子的差异,并采用Pearson相关分析方法分析了轮虫和环境因子之间的关系,以上分析均在SPSS16.0统计软件中进行.并用Canoco4.5分析环境因子对轮虫群落的影响.利用典型对应分析(Canon i calC orrespondenceAnalysis,CC A)对浮游轮虫群落进行排序,并筛选出对浮游轮虫分布具有重要并独立作用的最少变量组合,CCA分析过程中,选择向前选择(For w ard Selecti on)和M onte C arlo检验(499次非限制性转置),并将具有较高偏相关系数(r>0.80)和变异波动指数(Vari ance Inflation Factor,>20)的变量排除.2结果2.1水体理化因子夏、秋、冬、春季采样时的水温分别在25 、19 、9 、24 左右.水体理化因子的均值及范围见表1.五青入库区的Ch.l a浓度(P<0.01,F=145.2)和TP含量(P<0.01,F=82.1)以及溶解氧浓度(P<0.01,F= 24)显著高于其他三个区域(丹江库区、汉江库区和取水口区域),透明度则显著低于其他区域(P<0.01, F=7.5),汉江库区与丹江库区的透明度(P<0.01,F=8.626)和溶解氧(P<0.05,F=6.402)也有显著差异.表1丹江口水库理化因子均值及范围T ab.1M ean and range of physical che m i ca l para m eters i n Danjiangkou R eservo ir因子丹江库区汉江库区取水口五青入库区SD(m)4.04(1.85 8.40) 1.79(0.5 4.5)3.72(140 570)0.88(0.5 1.2) Ch.l a( g/L)3.41(0.35 11.98)7.27(0.92 47.82)4.36(1.11 7.80)188.95(5.41 609.49) pH7.55(6.80 8.27)7.24(6.42 8.25)7.29(6.78 7.98)7.46(6.96 8.01)电导率(mS/c m)0.311(0.23 0.35)0.26(0.23 0.30)0.31(0.29 0.33)0.27(0.22 0.33)浊度(NTU)1.45(0.05 3.24)8.12(0 37.50)1.17(0 4.30)9.35(2.88 17.40) DO(m g/L)10.26(9.37 11.89)9.52(5.41 11.65)10.53(8.64 12.35)11.35(4.08 15.50) S i O2S i(m g/L)1.66(0.32 2.86)2.62(0.37 4.43)1.66(0.34 2.35)2.41(0.71 4.32) TP(mg/L)0.02(0 0.1)0.02(0 0.05)0.02(0.01 0.04)0.17(0.01 0.76)D I N(mg/L)1.33(1.08 1.49)1.15(0.85 1.53)1.21(1.1 1.31)1.21(6.80 1.92)PO4 P(m g/L)0.02(0 0.04)0.03(0 0.34)0.01(0 0.03)0.07(0 0.28)TN(m g/L)1.41(1.09 1.70)1.22(0.94 1.54)1.25(1.09 1.37)1.34(0.87 2.25)2.2轮虫种类组成共发现轮虫62种,隶属于12科23属,其中丹江库区30种,汉江库区54种(尤以夏季出现种类最多,达41种),共有种22种.广布多肢轮虫(P ol yart hra vulgaris)、螺形龟甲轮虫(K era tell a cochle aris)、长圆疣毛轮虫944k e Sci.(湖泊科学),2010,22(6) (Synchaeta oblonga)、等刺异尾轮虫(Tric hocerca si m iles)、冠饰异尾轮虫(Trichocerca lophoessa)、裂痕龟纹轮虫(Anuraeopsis f issa)为主要优势种类,这些种类均在五青入库区占优势,丹江库区和取水口的轮虫优势种类主要为广布多肢轮虫和螺形龟甲轮虫,汉江库区的轮虫优势种类为广布多肢轮虫、螺形龟甲轮虫、长圆疣毛轮虫和冠饰异尾轮虫(图2).其中广布多肢轮虫在各季节均出现且占优势,冠饰异尾轮虫仅在春季占优势,裂痕龟纹轮虫在冬季未出现.图2丹江口水库各区域优势轮虫种类相对丰度F ig.2R elative abundance o f dom i nant species in d ifferen t areas of D anji angkou R ese rvo ir2.3轮虫密度和生物量的季节变化丹江口水库年平均密度和生物量分别为579i nd./L和149.16 g/L,各季节平均密度变化较大,冬季最低(262i nd./L),秋季最高(830ind./L),且冬季<春季<夏季<秋季;各季节轮虫的平均生物量变化不显著,秋季稍高(图3a).各区域轮虫密度和生物量均值差异显著,其中丹江库区最低,密度和生物量分别为205i nd./L和51.58 g/L;五青入库区最高,密度和生物量分别为2843ind./L和725.17 g/L.平均密度和生物量空间分布特征为:丹江库区<取水口<汉江库区<五青入库区(图3b).孔令惠等:丹江口水库浮游轮虫群落季节变动特征及其与环境因子的关系945图3丹江口水库各季节(a)和各区域(b)轮虫平均密度和生物量F ig.3A v erage density and bio m ass of rotife rs of different seasons(a)and i n d iffe rent areas(b)i n D anji angkou R ese rvo ir各区域的轮虫密度和生物量季节变化显著(图4),丹江库区秋季最低,冬、春、夏季逐渐升高;汉江库区冬季最低,夏季最高,春、秋季轮虫生物量相近,秋季轮虫密度高于春季;取水口轮虫密度和生物量季节变化呈夏、秋、冬、春逐渐增长趋势;五青入库区各季节轮虫密度生物量均较高,秋季最高.不同季节轮虫群落空间分布特征不同(图4):夏季,取水口区域轮虫密度和生物量最低(117i nd./L, 25.61 g/L),丹江库区次之(336i nd./L,62.83 g/L),汉江库区第三(632i nd./L,147.8 g/L),五青入库区最高(2662i nd./L,446.8 g/L);秋季,轮虫在各区域的分布规律也为丹江库区(14i nd./L,4.76 g/L)<取水口(197i nd./L,68.98 g/L)<汉江库区(342i nd./L,83.97 g/L)<五青入库区(5373ind./L,1008.37 g/L);冬季,轮虫密度和生物量在全年中最低,而汉江库区则在此时期最低(12i nd./L,2.40 g/L),丹江库区低于取水口区域,五青入库区仍最高(1602i nd./L,912.78 g/L);春季,取水口(738i nd./L,136.10 g/L)轮虫密度和生物量均高于丹江库区(254ind./L,74.42 g/L)和汉江库区(182i nd./L,82.46 g/L),仅次于五青入库区(1736i nd./L,532.73 g/L).广布多肢轮虫各季节均出现且为优势种类,丹江库区主要以夏、春季密度较高,秋、冬季密度非常低,汉江库区则是夏、秋季密度最高,冬、春季较低,取水口区域则是春季密度最高(443i nd./L),五青入库区除冬图4丹江口水库各区域轮虫生物量和密度的季节变化F ig.4Season variation o f ro tifers bio m ass and dens i ty in d ifferent areas of D anji angkou R eservo irk e Sci.(湖泊科学),2010,22(6) 946季以外均较高,夏季最高,达1832i nd./L.螺形龟甲轮虫也以五青入库区密度最高,秋季达1223i nd./L,其他区域夏、春季密度较高,秋、冬季密度很低.长圆疣毛轮虫主要出现在汉江库区和五青入库区,秋、冬季在五青入库区均超过了1000ind./L.等刺异尾轮虫、冠饰异尾轮虫和裂痕龟纹轮虫也主要在五青入库区出现密度较高(图5).图5丹江口水库各区域优势轮虫密度季节变化F i g.5Seasona l dynam ics o f rotifer densiti es i n diff e rent areas o f D an jiangkou R eservo ir2.4水库水体环境因子及其与轮虫分布的关系Pearson相关分析结果表明(表2),夏、秋、冬三季的轮虫密度和生物量与水体透明度呈显著的负相关关系,与叶绿素a和溶解氧浓度呈显著的正相关关系,夏季和冬季轮虫密度和生物量与Si O2 S i显著正相关,冬季轮虫生物量与PO4 P显著正相关,秋、冬季轮虫密度和生物量与TP显著正相关,夏季轮虫密度与TP和DI N显著相关,夏季轮虫生物量与DI N显著正相关,夏季轮虫密度和生物量与TN均呈显著的正相关关系.表2轮虫总密度和生物量与环境因子的P earson相关分析结果T ab.2P earson co rre l a ti on bet w een rotifer density,b i omass and env iron m ental factorsSD Ch.l a DO S i O2 S i PO4 P TP D I N TN轮虫总密度夏季-0.454*0.926**0.811**0.479*0.463*0.733**0.828**秋季-0.572*0.894**0.757**0.917**冬季-0.688**0.925**0.576*0.660*0.994**春季轮虫生物量夏季-0.532*0.899**0.780**0.575**0.734**0.799**秋季-0.577*0.879**0.750**0.916**冬季-0.648*0.913**0.899**0.727**0.609*0.678**春季*P<0.05;**P<0.01.孔令惠等:丹江口水库浮游轮虫群落季节变动特征及其与环境因子的关系947CCA 分析表明,环境因子对各季节优势轮虫密度变化均有较高解释率,夏季环境因子的解释率为58.02%,秋季为88.08%,冬季为88.28%,春季则高达96.44%.通过向前选择方法(For word selecti on),筛选出对优势轮虫密度变化有显著贡献(P <0.05,M onte Carl o test)的环境因子,通过CCA 分析这些环境因子对轮虫密度变化的影响,结果表明,夏季对优势轮虫密度变化有显著贡献的环境因子为Si O 2 S i 和溶解氧,两个因子的共同解释率达到34.57%;秋季为溶解氧和p H,共同解释率为37.98%;冬季有显著贡献的环境因子为叶绿素a 、溶解氧和D I N,解释率达72.98%;春季对轮虫密度变化有显著贡献的因子为D I N,其解释率为36%(图6).图6各季节优势轮虫种类和环境因子的CCA 分析结果F i g .6R esu lti ng fro m CCA of do m i nant ro tifer spec ies w ith respec t to env ironmenta l factors in d ifferent seasons 3讨论丹江口水库轮虫群落种类组成及丰度季节变化明显,不同季节丹江口水库轮虫群落各受到一定因素的影响.多数学者都认为决定轮虫种类季节演替的主要因子是水温[24 25],本研究由于仅进行了四次采样,不能很好地验证水温对轮虫群落的影响,但丹江口水库处于亚热带,四季温度变化明显,轮虫群落的季节变化必然与温度有关.溶解氧、叶绿素a 和透明度与各季节轮虫密度分布均显著相关.溶解氧是影响轮虫密度的主要非生物因素之一[25],在许多水体分层的富营养化湖泊中,溶解氧的不足可以限制轮虫的发生[1],丹江口水库是多年调节型水库,有明显的热分层现象[26],因而溶解氧对丹江口水库轮虫密度有限制作用.轮虫密度与藻类叶绿素a 浓度相关性显著,说明轮虫的繁殖除受水温影响外,也受到藻类食物的影响,而温度、藻类、轮虫三者是相辅相成的,而温度适宜、食物充足的情况下轮虫可以大量繁殖,丹江口水库不同库区藻类叶绿素a 浓度不同,五青入库区最高,汉江库区次之,丹江库区最低,相关分析表明叶绿素a 与轮虫密度相关性显著,因而叶绿素a 浓度也是影响丹江口水库轮虫密度的重要因素.丹江口水库透明度也与轮虫密度显著相948k e Sci.(湖泊科学),2010,22(6)关,这与卢亚芳等人对杏林湾水库的研究结果一致[27].营养盐在影响浮游植物生产的同时也会对浮游动物多样性和数量产生一定影响,但这种影响作用通常是间接的,浮游动物的种类和数量与营养盐密切相关,例如东湖浮游动物物种多样性与营养水平呈现相反的趋势,即当水体中营养型向富营养型过渡时物种多样性降低,但浮游动物的密度与生物量却增高[28 29],太湖三个湖区具有不同的水体营养水平,同时其轮虫群落结构也不同[30],丹江口水库氮、磷、硅等营养盐在各季节与轮虫密度相关性显著,并对轮虫群落分布有一定的贡献作用,说明丹江口水体营养盐也是轮虫群落的影响因素之一.丹江口水库轮虫群落不仅季节变化明显,水库不同区域之间的差异也较明显.丹江库区轮虫密度和生物量低于汉江库区,轮虫种类数和优势种类数也少于汉江库区,尤其是五青入库区,其轮虫密度和种类均远远高于丹江库区.水环境决定了生物种群或群落结构特征,生物个体、种群或群落的变化同样可以客观反映出水体质量的变化规律[31].轮虫对水体环境变化较敏感,同时轮虫数量和生物量会随着水体富营养化程度的加剧而增加[6 7].丹江库区和汉江库区轮虫群落结构的不同是与两库区的水质状况及库区环境密切相关的.汉江库区洄水长度长,沿途汇入河流众多,植被稀少,两岸人口密度高,厂矿企业较多,受人类生产活动影响较大;丹江库区水面开阔,净水面积大,两岸人口及工矿企业少,受到人类活动影响小,同时受到水库调度的影响较大[14],所以丹江库区水质优于汉江库区,其营养盐浓度、藻类生物量(叶绿素a)均显著低于汉江库区,对于轮虫来说丹江库区的饵料不及汉江库区丰富,而饵料是影响轮虫群落增长的重要因素[25],因而轮虫丰度低于汉江库区.藻类、细菌及腐殖质均可作为轮虫的食物资源[32 33].广布多肢轮虫、螺形龟甲轮虫、长圆疣毛轮虫以藻类为主要食物,异尾轮虫是吮吸性种类,可以以丝状藻的细胞内容物为食[34],裂痕龟纹轮虫主要以腐殖质为食[35].丹江库区和汉江库区的浮游植物种类大体相似,但汉江库区的浮游植物密度高于丹江库区,因而高密度的浮游植物种类较多,蓝藻类、绿藻类、硅藻类都得以大量繁殖[15],同时汉江库区营养更加丰富,腐殖质较多,这可能是汉江库区优势种类组成与丹江库区存在差异的原因.结果表明取水口区域的轮虫群落结构及水体营养盐与丹江库区相近,说明取水口区域的水质较好.由于五青入库区的两个样点分别是青塘河和五龙池的入口,受河流汇入的影响较大,对于五龙池和青塘河入库区的监测结果表明其轮虫丰度及水质均与水库其他区域明显不同,这也反映了这两条河流受污染较严重,水库入库区域水质富营养化较严重.丹江库区的发展使得入库河流受到不同程度的污染.而被污染的河水不断注入水库必然会对水库的水质产生一定的影响,虽然这种影响还没有明显地表现出来,但当多条入库河流都向水库注入被污染的水时,水库的水质必然会变差.所以为了避免这种情况发生,我们应该对丹江口水库的入库河流进行监测,以便能够及时地对其进行处理,进而保护水库的水质.4参考文献[1] H erzi g A.Th e analysis of p l ank t on i c rotifer popu l ations:A p lea for longter m i nves ti gati ons.Hydrobi olog i a,1987,147:163 180.[2] 杨 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丹江湿地植物多样性特征及其环境影响因素
丹江湿地植物多样性特征及其环境影响因素刘俊娟【摘要】[目的]植物α和β多样性的变化与土壤、地貌及人为干扰等生态因子有密切的关系,本文研究了丹江湿地植物多样性特征及其环境影响因素.[方法]选取河南丹江湿地距湖岸0 km(近湖岸带)、5 km(湖滨带)、10 km(湿地-绿洲过渡带)、15 km(绿洲带)研究湿地植物多样性特征及其环境影响因素.[结果]丹江湿地物种较为丰富,植物群落组成较为均匀,通过统计共出现植物13科28种,莎草科和禾本科种类最多.在近湖岸带、湖滨带和绿洲带更倾向于单优群落特征,宽广型湿地-绿洲过渡带更倾向于共优群落特征.Margalef丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数表现为:湿地-绿洲过渡带＞湖滨带＞近湖岸带＞绿洲带,其中湿地-绿洲过渡带Margalef丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数显著高于其他样带(D＜0.05),Simpson优势度指数表现为:绿洲带＞湖滨带＞近湖岸带＞湿地-绿洲过渡带,Mclntosh均匀度指数表现为近湖岸带＞湖滨带＞绿洲带＞湿地-绿洲过渡带.从近湖岸带、湖滨带、湿地-绿洲过渡带、绿洲带的范围内,离湖越远:pH值和盐分含量越低,养分含量逐渐增加,α多样性呈现增大趋势;不同生境下植物β多样性特征为近湖岸带到湖滨带、湖滨带到湿地-绿洲过渡带3种生境间Cody指数变大,其中近湖岸带到湖滨带生境间Cody指数变最大.[结论]湿地植物α和β多样性指数的变化主要受土壤养分影响,其中全磷、有机质、全氮的含量大小的影响显著;与土壤盐分含量关系不显著,但在一定程度上抑制植物多样性指数的变化.%[Objective]The change of α and β diversities of plants has close relationship with their ecological factors such as soil,landform,and human disturbance.[Methods] In October 2015,in the four plots located along the Danjiang wetland and those standing in the areas where were 0 km(riparian of the Danjiangwetland,H 0),5 km(lakeside zone,H 5),10 kmm(wetland to oasis ecotone,H 10),15 km(Oasis belt) away from the Danjiang wetland were investigated.[Results] Some important findings were revealed.The plants had 113 families,28 species with dominant species of Cyperaceae and Gramineae and abundance of herb.In riparian of the Danjiang wetland,lakeside zone and Oasis belt,the plant community were inclined to a monodominant community,and wetland to oasis ecotone were inclined to metacommunity.The average Margalef species richness index and Shannon-Wiener index performance ordered by wetland to oasis ecotone ＞ riparian of the Danjiang wedand ＞ lakeside zone ＞ Oasis belt,Simpson index showed that Oasis belt ＞ riparian of the Danjiang wetland ＞lakeside zone ＞wedand to oasis ecotone,and Mclntosh index showed that riparian of the Danjiang wetland ＞ lakeside zone ＞ Oasis belt ＞ wetland to oasis ecotone.A significant correlation was found between t he plant oα diversity index and soil nutrients such as pH,soil nutrients,followed by the total salt contents.For the plant β diversity,an increase trend of Cody index from H0 to H5 and from H5 to H10 Cody index was observed with largest variation from H5 t o H10.In total,plant cα and β diversity were affected by the soil nutrients,while had no significant difference with soil salt contents,while it inhibited the plant diversity.【期刊名称】《西南农业学报》【年(卷),期】2017(030)012【总页数】9页(P2811-2819)【关键词】丹江;湿地植物;多样性;环境因素【作者】刘俊娟【作者单位】河南省轻工业职工大学,河南郑州450002【正文语种】中文【中图分类】G633【研究意义】除了海洋和陆地这两大生态系统之外，湿地成为二者交错的生态地带，因其独特的生态环境特征，成为大自然中物种相对比较丰富的地区，是大自然不可或缺的生态地带，对自然环境的影响不可忽视[1-2]。
丹江口水库和干渠南阳段微型生物群落的周期性变化
丹江口水库和干渠南阳段微型生物群落的周期性变化王晨溪;朱静亚;牛其恺;黄进;杜宗明;庞振凌;胡兰群;李玉英【摘要】旨在掌握南水北调中线工程水源区丹江口水库及南阳段干渠调水前后浮游生物群落结构的动态变化和水质状况,为中线工程调水水质保护和工程管理提供科学依据.于2014年7月-2015年5月分别在中线工程取水口陶岔坝上下游6个监测站进行5次野外调查取样和室内研究.结果显示,共监测到浮游藻类9门44科94属357种(含变种),指示藻类8门21科32属42种(含变种),通水前为β-中污带,调水后为寡污带,调水后硅藻比例明显增加;浮游动物4门32科38属46种;调水后香农-威勒多样性指数均大于1,呈现调水后先降低后增加.丹江口水库及南阳段干渠的水质达到工类水质标准(总氮指标除外).综合评价水源区水体稳定,为β-中营养型,符合中线工程调水的水质要求.【期刊名称】《安徽师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(039)002【总页数】7页(P150-156)【关键词】南水北调中线取水口;浮游生物;理化指标监测;多样性指数;水质评价【作者】王晨溪;朱静亚;牛其恺;黄进;杜宗明;庞振凌;胡兰群;李玉英【作者单位】南阳师范学院农业工程学院,河南南阳 473061;南阳发展战略研究院,河南南阳 473061;南阳师范学院农业工程学院,河南南阳 473061;南阳市环境监测站,河南南阳473060;南水北调中线渠首环境监测应急中心,河南南阳474475;南水北调中线渠首环境监测应急中心,河南南阳474475;南阳师范学院农业工程学院,河南南阳 473061;南阳市环境监测站,河南南阳473060;南阳师范学院农业工程学院,河南南阳 473061;南阳发展战略研究院,河南南阳 473061【正文语种】中文【中图分类】X824引言南水北调工程是我国水资源调整的一项伟大战略性基础工程，该工程是为了缓解北方地区水资源严重短缺的问题而规划实施的[1].中线水源区位于豫、鄂、陕三省交界处的汉丹两江并联的丹江口水库，界于东经111°13′22″～111°38′09″、北纬32°47′35″～33°07′24″之间[2].历时50年的论证与规划，耗时11年建设与施工的南水北调中线工程于2014年11月1日开始试验性调水，并于12月12日正式调水，使几十年的中国调水梦成为现实.丹江口水库独特的自然地理位置，使其水质较好，但丹江口水库及干渠调水过程中水源泾流使水质污染的潜在因素和隐患依然存在[1-3].水环境决定了生物的群落特征，而生物个体种群的的变化也客观反映水体质量的变化规律[4-25].Gipsi等对太平洋、大西洋、印度洋等海域313份浮游生物样本使用计算机建模来预测透光层海水中病毒、原核生物以及真核生物相互作用，发现环境因子并不能完全决定种群结构，浮游生物功能类型和进化群组在整个微生物网络结构中并不是随机分布的[4].Xiao等利用传统光学显微镜形态学方法和高通量分子生物学技术对挪威东南一个淡水湖1969年-1989年间的300个样品分析对比，两种方法检测的结果并非完全一致，用传统方法鉴定出的种类多，用分子技术鉴定出的属多、稀有种和超微型种多[5].前人就南水北调中线水源区的生态环境问题、水资源现状、水土保持、生态环境影响和水生态等方面进行了研究[1-3,13-21].建库前E.B.波鲁茨基等对该库区浮游生物、底栖生物、鱼类区系等进行调查，河流中主要以硅藻为主, 而水库、水塘以甲藻、绿藻为主, 其次蓝藻、硅藻[13]；建库后，杨干荣、邹红娟、彭建华、蔡庆华、申恒伦、包洪福、李玉英等专家在不同时间对库区生物资源进行调查[14-21]，但于中线工程调水前后对库体和调水干渠水体浮游生物群落比较的研究鲜见.2014年中国水利部水文局对全国471座主要水库进行了水质评价，其中全年水质为Ⅰ类的水库占评价水库总数的4.5%(21座)；Ⅱ类为43.1%(203座)；在进行营养状况评价的455座水库中，中营养水库有324座，富营养水库131座.南水北调中线工程的实施在一定程度上改变了库区的生态环境，并对生物多样性产生一定的影响[18].于2014年7月-2015年5月对中线工程调水前后不同时期库体和南阳段干渠水体浮游藻类、浮游动物以及水体中TN、TP、COD、叶绿素等指标进行了5次动态监测，旨在掌握调水前后浮游生物和水质理化指标的动态变化规律，为调水过程中水质生态安全保障政策制定提供科学依据.1.1 监测站点丹江口水库界于东径111°01′-111°18′、北纬32°55′-33°48′之间，处于北亚热带向暖温带的过渡带，控制流域面积9.5万km2，控制着汉江60%的流域面积，多年平均天然径流量408.5亿m3.水库建成初期规模，坝顶高程162m，正常蓄水位157m，相应库容174.5亿m3，水库面积745km2，主要库湾15个，回水线沿河道长度汉江为177km，丹江为80km.丹江口水库后期规模大坝加高至176.6m，正常蓄水位170m，总库容290.5亿m3，水库面积1050km2，回水长度汉江为194km，丹江为93km.根据丹江口水库、中线取水口及南阳段干渠的地理位置，共设6个监测站，在丹库设丹库库心(小太平洋，S1)、全店(水库水入中线干渠前水域，S2)、陶岔(中线取水口坝上200 m，S3)，在南阳段干渠依次从中线取水口开始由近至远设镇平县马庄(S4)、卧龙区姜沟(南阳市区第一个取水口，S5)、方城县独树(干渠出南阳境，S6).1.2 采样频率2014年7月在库心和全店采样，2014年10月在库心、全店和陶岔进行采样；2015年1月、2月和5月分别在6个监测站采样.1.3 样品采集与测定所有样品均按照国家环保总局出版的《水和废水监测分析方法》(第4版)规定的标准采集.所采样品均于24h内带回实验室参照文献[26]做相应处理，测定浮游生物的种类和数量、水常规理化指标.水质理化指标测定均按照参照文献[26]的方法测定.浮游生物定性和定量样品参照文献[25-30]测定和鉴定.1.4 水质评价标准1.4.1 水体营养状态评价标准按照《地表水资源质量评价技术规程》(SL395-2007)以总氮、总磷、高锰酸盐指数、叶绿素a和透明度为指标对水体富营养状态进行评价[21].营养状态评价采用指数法，即先采用线性插值法将水质项目浓度值转换为赋分值，然后按照公式计算营养状态指数EI.式中：EI为营养状态指数，En为评价项目赋分值，N为评价项目数量.湖泊(水库)营养状态评价标准为：当0≤EI≤20为贫营养；20<EI≤50为中营养；50<EI≤600为轻度富营养；60<EI≤80为中度富营养；80<EI≤100为重度富营养.1.4.2 浮游藻类群落结构评价法指示性浮游藻类群落污染等级划分标准:蓝藻门>70% ，耐污种大量出现为多污带；蓝藻门约60%，藻类总数较多为α-中污带；硅藻及绿藻门各约30%为β-中污带；硅藻门>60%为寡污带[23-26].1.4.3 香农-威勒(Shannon-Weiner)多样性指数法生物种的多样性指数应用数理统计方法求得表示生物群落的种数和个体数量的数值，用以评价环境质量.采用香农-威勒(Shannon-Weiner)多样性指数对丹江口水库及南阳段干渠6个监测站的水质进行评定[25].香农-威勒(Shannon-Weiner)多样性指数(D)的数学公式：公式中：D=多样性指数；n=样品中藻类总个体数；ni=样品中i种的个体数.其评价标准是：D>3，清洁；2<D≤3时，轻度污染；1<D≤2，中等污染；0<D≤1，重度污染.2.1 丹江口水库及南阳段干渠水质理化监测及其水质评价2014-2015年对丹江口水库及南阳段干渠进行了理化监测，主要参数结果如表1所示.根据《地表水环境质量标准》(GB38382-2002)，丹江口水库及南阳段干渠监测到总氮含量较高，其中马庄5月的总氮含量最高为1.69 mg/L，全店和独树5月的总磷含量较高均为0.05 mg/L，其余月份监测指标均达到国家Ⅰ类水质标准. 按照《地表水资源质量评价技术规程》(SL395-2007)对水库进行营养状态进行评价[19]，以总氮、总磷、高锰酸盐指数、叶绿素a和透明度5项指标作为营养状态参数，结果如表1所示.调水前后所有监测站位水体均为中营养状态，单项指标中总氮赋分值均为60多；库体调水前后营养状态指数(EI)分别为40.08和37.53，南阳段干渠EI平均为38.88.综合评价调水后水库水质有所改善，不同季节不同监测站位水体质量差异不显著.2.2 丹江口水库及南阳段干渠浮游生物群落结构及水质评价2.2.1 丹江口水库及南阳段干渠浮游藻类种类组成及群落结构丹江口水库及南阳段干渠调水前后浮游藻类种类组成和百分组成如图1和图2所示.在丹江口水库及南阳段干渠6个监测站共监测到浮游藻类9门44科94属357种(含变种)，其中：硅藻门28属165种(含变种)，占浮游藻类的43.70%；绿藻门42属120种(含变种)，占33.61%；蓝藻门8属40种(含变种)，占11.20%.常见种类有束丝藻属(Aphanizomenon Morr)，盘星藻属(Pediastrum Meyen)，脆杆藻属(Fragilaria Lyngbye)，直链藻属(Melosira Agardh)和啮蚀隐藻属(Cryptomonas erose Ehr.).调水前监测到浮游藻类8门32科59属125种(含变种).调水后浮游藻类9门44科84属303种(含变种).黄藻门和金藻门仅在调水后监测到.调水前蓝藻门-绿藻门-硅藻门的比率19.78%-35.90%-29.87%，调水后的比率为8.75%-27.65%-54.03%，硅藻种类数量增加.2.2.2 丹江口水库及南阳段干渠浮游藻类污染指示种及水质评价指示性浮游藻类的种类组成和数量是水体富营养化程度的主要评价标准之一.调水前后浮游藻类的指示种如表2所示.调水前后共监测出浮游藻类指示种8门21科32属42种(含变种)，其中：os寡营养型浮游藻类5属6种，占总指示种的14.29%；αm型浮游藻类4属4种，占总指示种的9.52%；αm，βm型浮游藻类5属5种，占总指示种的11.90%；αm，βm，οs型浮游藻类2属4种，占总指示种的9.52%；βm型浮游藻类7属7种，占总指示种的16.67%；βm，os型浮游藻类11属13种，占总指示种的30.95%；β-m型浮游藻类11属13种，占总指示种的30.95%；ps，αm型浮游藻类2属2种，占总指示种的4.76%；ps，αm，βm型浮游藻类1属1种，占总指示种的2.38%.总体来说os寡营养型的比例占14.28%，α-βm中富营养型占78.57%，ps重富营养型占7.14%.调水前在丹江口水库库体监测的浮游藻类指示种共6门14科17属21种(含变种).os寡营养型的比例占4.76%；α-β中富营养型的比例占90.48%；ps重富营养型的比例占4.76%.调水后在库体和南阳段干渠共监测到浮游藻类指示种8门21科24属34种(含变种)；β-中富营养型的含量最多.os寡营养型的比例占14.71%；α-β中富营养型占83.33%；ps重富营养型占5.56%.2.2.3 丹江口水库及南阳段干渠浮游动物种类组成及水质评价调水前后丹江口水库及南阳段干渠内浮游动物组成如图3所示.共监测到浮游动物4类，原生动物门、担轮动物门、枝角类、桡足类共32科38属46种.其中以原生动物最多为15属21种，占45.65%，担轮动物12属14种，占30.43%，枝角类4属4种，占8.70%，桡足类7属7种，占15.22%.2014年7月份监测到有担轮动物和绕足类，10月份只监测到担轮动物，2015年1月监测到全部4类浮游动物，其中原生动物门监测到10种，2月份监测到原生动物门，担轮动物和枝角类，5月份监测到4类浮游动物，数量均增加，调水后浮游动物数量种类增加.仅在1月份监测到浮游动物指示种为βm中污型指示种，全店有2属2种，放射太阳虫(Actinophrys sol Ehrenberg)和沟渠异足猛水蚤(Canthocamptus staphylinus)(Jurine)，陶岔、姜沟和独树仅监测到沟渠异足猛水蚤(Canthocamptus staphylinus)(Jurine).2.4 丹江口水库及南阳段干渠浮游生物多样性指数丹江口水库及南阳段干渠调水前后浮游生物多样性指数(D)如图4所示.调水后多样性指数先降低后增加，调水后2月份的D值最低大于1(最低为1.38)，到5月份后各监测站D值均上升，最高达3.33，水质有所好转.其原因可能是调水后加强了水源区生态保护措施，水质渐好，另外还可能与季节气候有关.2.5 丹江口水库及南阳段干渠浮游生物生物量的变化特征丹江口水库及南阳段干渠浮游生物的生物量变化范围较大，浮游植物生物量最低在2月份的渠首(0.689mg/L)，最高是10月份的陶岔为34.53mg/L；浮游动物生物量最低出现在2月份的渠首(0.032mg/L)，最高出现1月份的姜沟(18.945mg/L). 调水前浮游植藻类的平均生物量为12.33mg/L，调水后平均生物量为6.82mg/L；浮游动物调水前的平均生物量为5.50mg/L，调水后平均生物量为2.30mg/L.调水后生物量有所下降.调水前后对南水北调丹江口水库及南阳段干渠的浮游生物调查显示，丹江口水库及南阳段干渠共鉴定浮游生物132属403种(含变种).浮游藻类9门44科94属357种(含变种)，占浮游生物的88.59%，其中蓝藻-绿藻-硅藻比例为11.20%-33.61%-43.70%；浮游藻类指示种为8门21科32属42种(含变种)，其中，os寡营养型的比例占14.28%，α-β中营养型占78.57%，ps重富营养型占7.14%.浮游动物有4类32科38属46种，占浮游生物11.41%，其中原生动物门21种，占45.65%；担轮动物14种，占30.43%；桡足类7种占15.22%；枝角类4种占8.70%；浮游动物共监测到2种浮游指示种，均为β-中营养型.监测站点水体中多样性指数(D)均大于1，调水后先降低后升高，最高达3.33.水质理化监测指标中除总氮外符合地表水I类水质标准.综合评价，丹江口水库及南阳段干渠水体均为β-中营养型.南水北调输送的水作为生活用水必须保证其水体的洁净，因此对丹江口水库及南阳段干渠水质的长期监测是十分必要的，不仅能准确掌握丹江口水库及南阳段干渠水质情况而且能做到防患未然.本研究对调水前后的水质进行理化监测符合国家Ⅰ类标准(除总氮含量较高，个别月份的氨氮和总磷含量较高)，对水质进行富营养化状态评价发现调水前后的水质均为中营养，根据指示性浮游植物群落划分污染等级的标准，通水前为β-中污带，调水后为寡污带，调水前后的污染指示种均是α-β中营养型，调水后硅藻比例明显增加.包洪福[18]调查结果显示丹江口水库的浮游藻类优势种数量各季节差异显著，与本研究调水后硅藻门比例明显增加的结论相符.包洪福[18]丹江库区各采样点浮游植物平均生物量为12.2mg/L，变动范围在4.11-25.2mg/L，本研究调查结果为0.689-34.53mg/L，调水后浮游生物的生物量有所下降.调水后的生物多样性指数先减少后增加，这与水体流动性和取样时间有一定关系.综合评价调水后水质有所好转.刘远书等[21]调查中线水源区生态环境趋向调水后有变好态势，与本研究结论相符.调水后水质有所改变的原因一方面是由于调水，改变了库体原有水的流向，且显著增加了库体面积和水量，水体含氧量等一些理化指标的改变；另一方面是政府对南水北调工程水体保护的重视和人民环保意识的提高，使南水北调水质得到改善.【相关文献】[1] 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1． 1 研究区域概况 丹江 口 水 库 （ 32° 36' ～ 33° 48' N，110° 59' ～
111°49'E，图 1 ） 位 于 豫、鄂、陕 3 省 交 界 处，地 处 汉 江干流与其支流丹江交汇处下游 0. 8 km，控 制 流 域 面积 9. 5 × 104 km2 ，总库容量达 408. 5 × 108 t［10］． 水 库于 1968 年建成，库 区 成“V ”字 形，形 成 丹 库 和 汉 库 2 个 库 区［11］． 水 库 位 于 我 国 北 亚 热 带 季 风 气 候 区，具有显著的过渡性 气 候 特 征． 年 平 均 气 温 15 ～ 16℃ ，无霜期 230 ～ 250 d［12］． 1． 2 采样与分析方法
态学、环境科学，E-mail： xtan@ wbgcas． cn * 通讯联系人，E-mail： qzhang@ wbgcas． cn
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环境科学
பைடு நூலகம்
32 卷
生态系统中生产和分解的紊乱及富营养化都将最终 引起水质的恶化，比 如 湖 泊 下 层 滞 水 带 中 氧 气 的 消 耗加剧，水体透明度的降低等［3］． 此 外，浮 游 植 物 群 落能对环境条件的 变 化 做 出 复 杂 而 快 速 的 响 应，其 结构的变化可以被看成是对水质变化的一个很好的 指 示 ，从 而 在 水 体 尤 其 是 湖 泊 、水 库 水 体 监 测 中 起 极 为重要的作用．
（ 1. Key Laboratory of Aquatic Botany and Watershed Ecology，Wuhan Botanical Garden，Chinese Academy of Sciences，Wuhan
430074，China； 2. Graduate University of Chinese Academy of Sciences，Beijing 100049，China）
引起系统中食物网 结 构 的 改 变，从 而 影 响 淡 水 生 态 系统的能量 流 动、物 质 循 环 和 信 息 传 递 ． ［4，5］ 淡 水
收稿日期： 2010-11-28 ； 修订日期： 2011 -02 -17 基金项目： 国家自然科学基金项目（ 31070417） 作者简介： 谭香（ 1980 ～ ） ，女，博 士 研 究 生，主 要 研 究 方 向 为 流 域 生
Temporal and Spatial Pattern of Phytoplankton Community and Its Biodiversity
Indices in the Danjiangkou Reservoir
TAN Xiang1，2 ，XIA Xiao-ling1 ，CHENG Xiao-li1 ，ZHANG Quan-fa1
众多湖泊、水库 尤 其 是 作 为 饮 用 水 来 源 的 水 体 的富营养化进程及生态健康状况引起了广泛关注， 通常进行化学及微生物学方面的监测以确保饮用水 安全［1，2］，同时 水 体 生 产 力 的 监 测 包 括 浮 游 植 物 监 测逐渐成为了常规监测项目［3］． 浮游 植 物 是 淡 水 生 态系统中重要的初 级 生 产 者，其 群 落 结 构 的 变 化 会
第 32 卷第 10 期 2011 年 10 月
环境科学 ENVIRONMENTAL SCIENCE
Vol． 32，No． 10 Oct． ，2011
丹江口水库浮游植物群落时空动态及其多样性指数
谭香1，2 ，夏小玲1 ，程晓莉1 ，张全发1*
（ 1. 中国科学院武汉植物园水生植物与流域生态重点实验室，武汉 430074； 2. 中国科学院研究生院，北京 100049） 摘要： 通过对丹江口水库 2009 ～ 2010 年的水质和浮游植物进行调 查，分 析 了 浮 游 植 物 群 落 的 时 空 动 态 ，利 用 典 型 对 应 分 析 法 （ CCA） 研究了影响群落时空格局的环境因素，同时运用细胞密 度 及 群 落 多 样 性 指 数 等 进 行 了 水 质 综 合 评 价 ． 结 果 表 明，浮 游 植物群落种类组成中硅藻门占 51. 08% ，其次是蓝藻（ 18. 39% ） ； 浮游植物群落结构、密 度 及 生 物 多 样 性 指 数 都 具 有 明 显 的 季 节变化特征，夏季蓝藻为优势藻类，占 42. 24% ，春、秋和冬季硅藻均为绝对优势 种 类，分 别 占 77. 13% 、61. 29% 和 50. 91% ，因 此丹江口水库已成为硅藻-蓝藻型水库． 在夏季（ 8 月） 浮游植物密度达到 1. 76 × 106 cells / L，为全年最大值，其次是冬季（ 1 月 ） 和 春季（ 4 月） ，秋季（ 11 月） 密度最低，仅为 2. 32 × 105 cells / L． 除 Margalef 指数（ Dm ） 外，Shannon-Wiener 指数（ H'） 、Simpson 指 数（ D） 、Pielou 指数 （ J） 季 节 变 化 趋 势 一 致，秋 季、夏 季、春 季 到 冬 季 依 次 减 小． 指 数 H'、D、J 秋 季 都 达 到 最 大，分 别 为 2. 08、 0. 77 和 0. 65； 在冬季值最小，依次为 0. 85、0. 32 和 0. 28. 丹江口水库的 丹 库 和 汉 库 库 区 浮 游 植 物 群 落 有 显 著 的 空 间 分 布 差 异，丹库硅藻门为优势种类，而在汉库蓝藻 和 隐 藻 种 群 数 量 较 高，但 是 物 种 的 多 样 性、丰 富 度 及 均 匀 度 指 数 的 空 间 差 异 不 显 著． 典型对应分析表明，在不同季节和不同库区影响浮游植物群 落 分 布 的 主 要 因 素 不 同 ，除 秋 季 外 电 导 是 丹 江 口 水 库 各 个 季 节影响群落结构的最主要因素． 从浮游植物细胞密度评价丹江口水库水体为贫营养水体； 从 多 样 性 指 数 分 析 来 看，水 体 介 于 β-中污染带到寡污染带之间． 此研究对于利用浮游植物监测丹江口水库水质综合状况及进行生态评价与预测提供了依据． 关键词： 丹江口水库； 浮游植物； 水质； 时空动态； 多样性指数 中图分类号： X173 文献标识码： A 文章编号： 0250-3301 （ 2011 ） 10-2875-08
我国人均水资源拥有量少且水资源分布极不均 匀［6］． 随着人口的 增 加 和 经 济 的 增 长，水 资 源 已 成 为制约我国尤其是西北及华北地区社会经济可持续 发展的最主要的因素之 一［7］． 2002 年 我 国 开 始 实 施 包括西线、中线及东线 3 条线路的南水北调工程． 中 线工程从丹江口 水 库 引 水，重 点 解 决 北 京、天 津、石 家庄等沿线 20 多座大城市的缺水问题，因此丹江口 水库水质对工程来说十分关键． 目前的研究主要集 中在水库上游水源区生态环境［8］及水库水 质［9］． 随 着库区周围地区经 济 的 不 断 发 展，自 然 和 人 为 因 素 使入库干、支 流 水 质 发 生 变 化［9］，必 将 影 响 丹 江 口 水库的水质，进而影 响 南 水 北 调 中 线 工 程 生 态 和 社 会效益的发挥． 本研究是在前期对丹江口水库水质 的系统监测的基础 上，利 用 浮 游 植 物 群 落 对 水 质 现 状进行综合分析和 生 态 评 价，以 期 为 保 障 和 改 善 丹 江口水库水质提供科学依据．
Abstract： Temporal and spatial patterns of phytoplankton community and their associated influencing factors using canonical correspondence analysis（ CCA） were analyzed in the Danjiangkou Reservoir，China． Water quality of the reservoir was also assessed using phytoplankton cell density and biodiversity indices． Results showed that Bacillariophyta and Cyanophyta accounted for 51. 08% and 18. 39% of all the species，respectively． There was great seasonal variation in phytoplankton assemblage composition，cell density and biodiversity index． In summer，Cyanophyta was dominant and composed of 42. 24% of the phytoplankton composition，whereas Bacillariophyta was dominant in spring，summer and winter，and accounted for 77. 13% ，61. 29% and 50. 91% of all species， respectively． The phytoplankton density reached the maximum of 1. 76 × 106 cells / L in summer，while the lowest value was 2. 32 × 105 cells / L in autumn． Seasonal variability was the same for the indices of Shannon-Wiener，Simpson and Pielou，and they were 2. 08， 0. 77，0. 65 in autumn，and decreased to 0. 85，0. 32，0. 28 in winter，respectively． Though the spatial variability was not significant in indices H'，D，Dm and J，the difference was significant between the Dan and the Han Reservoirs in terms of phytoplankton composition． The dominant phytoplankton was Bacillariophyta in Dan Reservoir and Cyanophyta in Han Reservoir． The results also indicated that conductivity was the main environmental factor influencing variation in phytoplankton composition except in autumn． The reservoir could be classified as oligotrophication by cell density and the middle level between β-mesosaprobic zone and oligosaprobic zone using biodiversity indices． The research demonstrated the potential to use phytoplankton community and its biodiversity indices to monitor water quality in the Danjingkou Reservoir． Key words： Danjiangkou Reservoir； phytoplankton； water quality； temporal and spatial patterns； biodiversity indices