南太湖入湖口叶绿素a时空变化及其与环境因子的关系_毕京博

第33卷第6期2012年11月

水生态学杂志Journal of Hydroecology Vol．33，

No．6Nov．2012

收稿日期：2012－10－15

基金项目：湖州市科技重点攻关项目（2000GS04）。

作者简介：毕京博，1982年生，研究方向为环境监测。E-mail ：vi-oletjingbo@gmail．com

南太湖入湖口叶绿素a 时空变化及其与环境因子的关系

毕京博，郑

俊，沈玉凤，周

顺

（湖州市环境保护监测中心站，浙江湖州313000）

摘要：根据2010年1－12月专项监测数据，分析南太湖入湖口水域叶绿素a 含量的时空变化特征以及与水温和营养盐等主要环境因子的相关性。研究表明，叶绿素a 含量随时间变化明显，夏季最高，秋冬季次之，春季最低；在空间分布上，太湖西南入湖口水域的叶绿素a 含量明显高于太湖南部入湖口水域。叶绿素a 含量全年平均值为（15．71ʃ11．24）μg /L ，变化范围在1．50 74．3μg /L 。叶绿素a 含量与水温、pH 、高锰酸盐指数（COD Mn ）、总磷

（TP ）、氨氮（NH +

4-N ）呈极显著正相关，与溶解氧（DO ）、总氮（TN ）、

TN /TP 呈极显著负相关。叶绿素a 含量变化受多个因子共同影响，水温是叶绿素a 含量变化的关键因子。氮磷比平均值为17．8，在藻类生长氮磷比的最佳范围内，

易发生蓝藻水华。叶绿素a 含量的对数与TP 的对数呈极显著正相关，与TN 和TN /TP 的对数呈极显著负相关。磷是南太湖入湖口水域浮游植物生长的限制因子。关键词：南太湖入湖口；叶绿素a ；环境因子；相关分析中图分类号：X824

文献标志码：A

文章编号：1674－3075（2012）06－0007－07

太湖是我国第三大淡水湖泊，水面积2338km 2。南太湖一般是指太湖位于浙江省内沿岸部分湖面，西北至湖州市长兴县与江苏省宜兴市交界处，东南至湖州市南浔区与苏州市吴江市交界处，水域

面积约300km 2

。苕溪水系和长兴水系是南太湖主

要入湖水系。苕溪水系包括东苕溪和西苕溪，

分别发源于天目山的南麓和北麓，最终由大钱港、新港口和小梅口流入南太湖。长兴水系包括泗安溪、乌溪和箬溪等，分别发源于安徽省广德县的青砚岭、长兴县的裹王岭和乡北川，最终由杨家浦、合溪、新塘和夹浦等港娄流入南太湖。太湖是周边多个城市的水

源地，

近年来太湖蓝藻水华频繁暴发影响了周边城市人民的生活（秦伯强等，

2007）。湖州市饮用水源地城北自来水厂和城西自来水厂距南太湖入湖口不足10km ，自来水厂取水口河道蓝藻密布的情况时有发生（杨晓红等，

2011）。叶绿素是藻类重要的组成成分，所有的藻类都含有叶绿素a 。水体中叶绿素a 的水平反映了浮游植物生物量的高低，其含量高低与水环境质量密切相关，是水体理化性质动态变化的综合反映指标，通过测定叶绿素a 含量能够在一定程度上反映水质状况。

很多学者对叶绿素a 及其与环境因子的相关性

做了大量研究工作（Romo et al ，

1996；葛大兵等，2005；阮晓红等，2008；吴阿娜等，2011；江敏等，2011；秦洁等，2012），也有学者对太湖叶绿素a 与环

境因子的关系进行了研究（Wang et al ，

2007；张晓晴和陈求稳，2011），但关于太湖南部和西南部河流入

湖口水域叶绿素a 的研究较少。本文根据南太湖入湖口水域的2010年全年监测数据研究探讨叶绿素a 含量的时间动态变化和空间分异特征，并探讨与其他相关环境因子的内在关联，

以期为南太湖蓝藻水华预警等水环境保护工作提供一定的科学依据。

1

研究方法

1．1

采样方法

南太湖入湖口水域共设7个监测点位（图1），从西到东分别是夹浦（点位Ⅰ）、合溪（点位Ⅱ）、新塘（点位Ⅲ）、杨家浦（点位Ⅳ）、小梅口（点位Ⅴ）、新港口（点位Ⅵ）、大钱（点位Ⅶ）。监测时间从2010年1月到2010年12月，蓝藻水华爆发的9月

每日采样1次，10月、11月每周采样3次，其余时间每周采样1次，每次采样于上午8ʒ30－11ʒ30完

成，

各点位采样次序一致。用上、下底均有阀门的有机玻璃采水器采集水下0．5m 的亚表层水样，采集水样送实验室当日下午进行各指标的测定。1．2

分析方法

监测项目包括水温（T ）、pH 、溶解氧（DO ）、叶绿

素a （Chl-a ）、总氮（TN ）、总磷（TP ）、氨氮（NH +

4-

N ）、高锰酸盐指数（COD Mn ）。其中T 、

pH 、DO 指标使用

美国YSI 6600水质多参数测定仪在采样现场测定，其它指标采样后带回实验室分析测定。样品分析方法：Chl-a 测定采用《水和废水监测分析方法（第四版）》

（国家环境保护总局，2002）中的分光光度法，TN 测定采用GB /T 11894-1989碱性过硫酸钾消解

紫外分光光度法，

TP 测定采用GB /T 11893-1989钼酸铵分光光度法，

NH +4-N 测定采用HJ535-2009纳氏试剂分光光度法，COD Mn 测定采用GB /T 11892-1989酸性法

。

图1

南太湖入湖口监测点位

Fig．1

Monitoring sites of South Taihu Lake

数据统计方法：采用SPSS15．0软件计算统计数据的相关系数，分析南太湖水体叶绿素a 与环境因子的相关性，建立相应的回归方程。

2

结果与分析

2．1

叶绿素a 含量的时空变化

南太湖入湖口水域7个监测点位水质的8个环

境变量年平均值见表1，监测点位叶绿素a 含量年度变化曲线见图2。各监测点位叶绿素a 含量随时间变化明显，1－4月较低，7－10月出现峰值，总体夏季最高，

秋冬季次之，春季最低。所有监测点位叶绿素a 含量全年平均值为（15．71ʃ11．24）μg /L ，变化范围在1．50 74．3μg /L 。在空间分布上，太湖西南入湖口水域（点位Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）的叶绿素a 含量年平均值明显高于太湖南部入湖口水域（点位Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ）。叶绿素a 含量

年平均值最高的是西南水域的夹浦（点位Ⅰ），最低的是南部水域的大钱（点位Ⅶ）。TN 、

TP 、NH +4-N 、COD Mn 的年平均值也遵循同样规律（TP 平均值点位Ⅰ第2高），

DO 和pH 的年平均值与此规律相反。对各监测点位全年叶绿素a 监测数据进行独立样本t 检验，结果表明，点位Ⅰ与点位Ⅴ、点位Ⅵ、点位Ⅶ之间均差异极显著（P ＜0．01），点位Ⅰ与点位Ⅱ之间差异显著（P ＜0．05），点位Ⅰ与点位Ⅲ、点位Ⅳ之

间差异不显著；点位Ⅱ与点位Ⅶ之间差异极显著（P ＜0．01），点位Ⅱ与点位Ⅳ、点位Ⅵ之间差异显著（P ＜0．05），点位Ⅱ与点位Ⅲ、点位Ⅴ之间差异不显著；点位Ⅲ与点位Ⅵ、点位Ⅶ之间差异极显著（P ＜0．01），点位Ⅲ与点位Ⅴ之间差异显著（P ＜0．05），点位Ⅲ与点位Ⅳ之间差异不显著；点位Ⅳ与点位Ⅴ、点位Ⅵ、点位Ⅶ之间差异极显著（P ＜0．01）；点位Ⅴ与点位Ⅶ之间差异显著（P ＜0．05），点位Ⅴ与点位Ⅵ之间差异不显著；点位Ⅵ与点位Ⅶ之间差异显著（P ＜0．05）。总体看来，太湖西南入湖口水域（点位Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）的叶绿素a 含量与太湖南部入湖口水域（点位Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ）的叶绿素a 含量差异显著或极显著

。

图2南太湖各监测点叶绿素a 含量的时空变化

Fig．2

Temporal and spatial changes of chlorophyll-a in

different monitoring sites of South Taihu Lake

2．2

叶绿素a 与环境因子的相关分析

2010年南太湖入湖口水体叶绿素a 含量和环境因子之间的Pearson 相关系数及其双尾的显著性

分析结果见表2。全部监测点位全年监测数据的相

关性分析结果表明，

Chl-a 含量与T 、pH 、TP 、NH +4-N 、COD Mn 呈极显著正相关，与DO 、

TN 、TN /TP 呈极显著负相关。叶绿素a 与环境因子之间的相关系数在0．129 0．629，叶绿素a 与单个因子之间的相关

系数均较低，

表明南太湖入湖口水域叶绿素a 含量变化受多个因子共同影响。

2．2．1叶绿素a 与理化环境因子的相关分析（1）叶绿素a 含量与T 呈极显著正相关，表明叶绿素a 含量受年内季节变化的影响非常明显。（2）叶绿素a 含量与pH 呈极显著正相关，但是

水体中pH 变化在正常值范围（7．5 8．5），pH 不是影响叶绿素a 含量变化的主要原因。

（3）叶绿素a 含量与DO 呈极显著负相关。一般水温越低水中DO 含量越高，本研究中水温与DO

呈极显著负相关（相关系数为0．666，P ＜0．01），以

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