异龙湖近20年来营养盐与水生生态系统变化

表 4 1997 湖泊浮游动物种类、个体数量
类群 种类 原生动物 40
轮虫类 45 枝角类 7 剑水蚤 2 镖水蚤 1 无节幼体 1
其它 5 合计 101
个体数量 / （ cell / L） 17753. 3 14276. 7 130. 3 133. 3 6. 7 403. 3 3. 3 32706. 9
20 年来异龙湖营养盐含量始终处于较高的水平，营养盐含量波动较大并可明显分为三个时期，导致异龙
湖营养盐波动的主要原因是水生生态系统的结构变化。异龙湖的水生生态系统呈现明显的退化趋势，自
1950 年代以来，藻类的优势种由硅藻转变为蓝藻，浮游动物种类由近 170 种减少为 4 种，底栖动物由 13
种减少为 2 种，水生植物由种类繁多转变为基本消失殆尽。
表 2 1997 年藻类植物种数、个体数量
门类 蓝藻 绿藻 硅藻 裸藻 甲藻 隐藻 金藻 黄藻 合计
种类 8 21 8 11 3 2 1 1 55
个体数量 / （ 个 /L） 19763295 1269926 212741 314074 173333 38519 889 5037 21777814
各类占总量 /% 90. 7 5. 8 0. 98 1. 4 0. 8 0. 18 0. 004 0. 02 100
种类
蓝藻门 隐藻门 甲藻门 黄藻门 硅藻门 裸藻门 绿藻门
合计 占总平均 /%
种数
种数
占总数 /%
27
15. 6
2
1. 2
4
2. 3
2
1. 2
30
17. 3
34
19. 7
74
42. 8
173
100
表 1 1992 年藻类植物种数 （ 种） 、数量
东部断面 708618820 1346800
202020 0
0 120771
断面
湖西区 9599. 7 19601. 3 21. 1 17. 2
8. 8 48. 4 64. 3 29360. 8
城河口 49000 20200 15. 4 12. 6 23. 7 40. 3 155 69447
（ cell / L）
平均
79242. 5 21367. 7
18. 2 19. 2 8. 5 38. 3 54. 8 100749. 2
据记载，1918 年湖面高程 1418m，容积为 3. 0 × 108m3。1952 年初，湖面水位为 1416. 87m，湖容积为 2. 14 × 108m3，湖面积为 52. 6km2。1952 年年底挖深海 尾河，放水发电、造田，使水位下降 2. 55m。1971 年 3 月，湖面水位为 1414. 32m，湖容积为 1. 2 × 108m3， 湖面积 4. 36km2，同年 3 月之后，打通了青鱼湾隧洞，
各类占总量 /% 54. 3 43. 7 0. 4 0. 41 0. 02 1. 23 0. 01 100
2010 年 7 月，共观察到异龙湖淡水藻类 4 门 — 10 —
36 种，以蓝藻门、绿藻门、裸藻门、硅藻门的淡 水藻类为主。蓝藻门主要种为拟柱胞藻 （ Cylindrospermopsis raciborskii） 、细 小 平 裂 藻 （ Merismopedia minima） 、水华鱼腥藻 （ Anabaena flosaguas） 、惠氏 微囊藻 （ Microcystins wesenbergii） 、狭细颤藻 （ Oscillatoria angustissima） 。绿藻门主要种属为空球藻 （ Pandorina morum） 、四尾栅藻 （ Scenedesmus quadricanda） 、纤细月芽藻 （ Selenastrum gracile） 、狭形 纤维藻 （ Ankistrodesmus angustus） 等。裸藻门藻类 种属以裸藻 （ Euglena spp. ） 。硅藻门主要种属为直 链藻 （ Melosira spp. ） 、脆 杆 藻 （ Fragilaria spp. ） 、 小环藻 （ Cyclotella spp. ） 为 主。水 体 藻 类 密 度 极 高，为 200 ～ 450 × 108 cell / L。其中蓝藻门的拟柱胞 藻 （ Cylindrospermopsis raciborskii） 细胞密度为 200 ～ 450 × 108 cell / L，形成水华，为水华优势种。水 体中其它藻类含量不足 1‰。 3. 2. 2 浮游动物
异龙湖是云南九大高原湖泊之一，根据 2009 年的水质监测，异龙湖的水质类别为劣 V 类，平 均透明度为 0. 22 m，营养状态指数为 78. 13，主要 污染指标为高锰酸盐指数、BOD5 、TN 和 TP。追 溯异龙湖近 30 年来的营养盐和生态系统变迁将能 够使我们看到其生态环境的转变过程，有利于我们 更科学地确定异龙湖的水环境管理目标。 2 湖泊概况与数据 2. 1 湖泊概况
洞长 700m，洞底高程 1407. 07m，改珠江水系为红河
收稿日期： 2014 － 02 － 13
水 系，又 一 次 大 规 模 放 水 造 田，使 水 位 又 下 降 了
—9—
环境科学导刊 http: / / hjkxdk. yies. org. cn 第 33 卷 第 2 期 2014 年 4 月
1957 年，异龙湖藻类植物种类和数量较多的
门依次是： 硅藻 ＞ 蓝藻 ＞ 绿藻 ＞ 甲藻。在湖泊西部 水域中铜绿微囊藻形成水华。藻类植物个体数量为 84. 13 × 155 cell / L，是当时云南高原湖泊中最多的 一个。异龙湖富营养化由来已久。
1992 年，观察到藻类植物 7 门 34 科 173 种和 变种，数量为 193. 2 × 106Fra Baidu bibliotekcell / L。各门藻类按种类 多少排序为绿藻 ＞ 裸藻 ＞ 硅藻 ＞ 蓝藻 ＞ 甲藻 ＞ 隐藻 ＞ 黄藻； 按个体数量排序为蓝藻 ＞ 绿藻 ＞ 硅藻 ＞ 裸 藻 ＞ 隐藻 ＞ 甲藻 ＞ 黄藻； 按生物量排序蓝藻 ＞ 裸藻 ＞ 绿藻 ＞ 甲藻 ＞ 隐藻 ＞ 硅藻 ＞ 黄藻。藻类植物的具 体状况见表 1。
1916cell / L。 1992 年，观察到浮游动物 169 种，其中原生
动物 54 种，轮虫类 77 种，枝角类 18 种，其它浮
游动物 11 种。 1997 年，观察到浮游动物 101 种，其中原生动
物 40 种，轮虫类 45 种，枝角类 7 种，桡足类 4 种。
类群
原生动物 轮虫类 枝角类 剑水蚤 镖水蚤
1010100 538720 7811440 719527900
72. 4
中部断面 1011977 366270 18015 12630 81010 29730 456299 1975931
1
个体数量
西部断面 城河口断面
3525875
8705253
328380
4072056
105250
479940
0
随着社会经济发展和不适当的开发活动，国内外 大量湖泊受到外源性污染和人为胁迫，湖泊水质恶化 和生态系统健康下降，极大地改变了湖泊的自然物质 循环和能量流动过程，以至于许多湖泊都面临着不同 程度的富营养化问题［1］。尤其是对于浅水湖泊，因其 特殊的水文和自然特征，在流域外来干扰下更易发生 生态退化。过量氮磷营养盐输入和累积是引起湖泊富 营养化的最主要诱因，分析长时间序列观测数据，是 研究湖泊营养盐和生态系统变化的重要方法［2］，不仅 能够推断出湖泊富营养化进程中生态系统结构、功能 的变化，同时有利于判断富营养化评价的参照标准， 从而确定水体水质和生态管理目标。
无节幼体 其它 合计
种类
54 77 18 6 2 1 11 169
湖东区 76670. 3 20270. 2
16. 2 31. 6 0. 86 30. 5 0. 06 97019. 7
表 3 1992 年湖泊浮游动物数量
湖中区 95301 25399. 9 20. 2 15. 5 0. 6 33. 8
H. Handen Mazzete 于 1914—1916 年开展过异龙 湖水生生态系统的调查，其后黎尚豪于 1957 年、王 忠泽于 1992 年、云南省环境科学研究院在 1997 年 分别开展过相关工作，李恒于 1980 年开展了水生植 被调查［3，4，5，6］。相比 于 滇 池 等 大 型 湖 泊，异 龙 湖 有 关水生生态系统的调查研究较为薄弱，但通过梳理 以上调查资料，我们可对异龙湖水生生态系统的演 变过程作出评估分析。收集了红河州监测站的异龙 湖 1992—2012 年 3 个常规监测站点的监测数据，水 质指标包括： 总氮、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、 总磷、叶绿素 a、高锰酸盐指数、透明度。 3 结果与分析 3. 1 湖盆形态演变过程
异龙湖是云南省九大高原湖泊之一，位于云南 省红河哈尼族彝族自治州的石屏县境内，在县城异 龙镇东南 3km 处。异龙湖地理坐标为东经 102°28' ～ 102°38'，北纬 23°28' ～ 23°42'。现湖泊湖面面积约 31km2 ，流域面积 360. 4km2 ，最大水深 5. 7m、平均
湖水质类别为劣 V 类，超Ⅴ类水质标准的指标有总 氮、高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量 等 4 项，平 均 值 分 别 为 5. 95mg / L、27. 5 mg / L、 140. 8 mg / L 和 14. 9 mg / L； 水体透明度的平均值仅 为 0. 25m，叶绿素 a 的平均值为 179. 5μg / L，综合营 养状态指数为 79. 7，为重度富营养。 2. 2 数据源
关键词: 营养盐; 水生生态系统; 变化; 分析; 异龙湖
中图分类号： X52 文献标识码： A 文章编号： 1673 － 9655 （ 2014） 02 － 0009 － 06
DOI:10.13623/j.cnki.hkdk.2014.02.002
1 前言
水深 3. 9m，属典型的高原浅水湖泊。2010 年，异龙
464646
261020
14366166
153665
5695797
2839645
10319886
7213835
44103744
3. 7
22. 8
平均数量 180465481 1528379
201306 119319 3929574 1604478 5356818 193205355
100
（ cell / L）
占总平均 /% 93. 4 0. 8 0. 1 0. 06 2 0. 83 2. 8 100
1997 年，浮游植物观察到 8 门 55 种，全湖平 均数量为 21. 8 × 106 cell / L。各藻门的种数、平 均 个体数量、占总量的百分比见表 2。各门藻类的个 体数量多少顺序为： 蓝藻 ＞ 绿藻 ＞ 裸藻 ＞ 硅藻 ＞ 甲 藻 ＞ 隐藻 ＞ 黄藻 ＞ 金藻。空间分布上，湖中区藻类 的个体数量比湖西区、湖东区高，湖西区藻类个体 数量为全湖平局数量的 146% ，湖西区为 82. 8% ， 湖东区为 71. 2% 。
环境科学导刊 http: / / hjkxdk. yies. org. cn 2014，33 ( 2)
CN53 － 1205 / X ISSN1673 － 9655
异龙湖近 20 年来营养盐与水生生态系统变化
魏 翔，唐光明 （ 云南省环境科学研究院，云南 昆明 650034）
摘 要： 根据历史资料和观测数据对异龙湖近 20 年来的营养盐和水生生态系统变化进行了分析。近
1957 年，异龙湖的浮游动物主要为原生动物、 轮虫 类、 枝 角 类、 剑 水 蚤， 个 体 数 量 分 别 为 1400cell / L、365cell / L、55 cell / L、96cell / L，共计
http: / / hjkxdk. yies. org. cn
异龙湖近 20 年来营养盐与水生生态系统变化 魏翔
2. 45m。1982 年 12 月，湖面水位 1411. 87m。 由于剧烈的人为干扰，以上 30 年是异龙湖湖盆形
态发生急剧变化的时期，湖泊水位下降了 5m，造田 2453. 3hm2，形成了异龙湖目前的湖泊及湖滨带格局。
湖盆形态的改变，彻底打破了湖泊生态平衡， 可能致使一些洞穴、泉水生活及砾石、沙底产卵的 珍贵土著鱼类趋于灭绝，鱼种多样性和物种多样性 受到威胁，湖滨带遭到完全破坏。 3. 2 湖泊水生生态系统演变过程 3. 2. 1 浮游植物