华南沿海地区小型水库叶绿素a浓度的影响因子分
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
15 ( 1 ): 064~071 应用与环境生物学报 2009， Chin J Appl Environ Biol=ISSN 1006-687X
2009-02-25 DOI: 10.3724/SP.J.1145.2009.00064
华南沿海地区小型水库叶绿素a浓度的影响因子分析*
王 伟 顾继光 韩博平**
体中叶绿素 a的浓度可以指示浮 游植物的生物量，相比细胞 计数和生物量的计算更加简单， 应用也更加普遍 [1, 2]. 水体中 叶绿素 a浓度直接与浮游植物生物量相对应， 即浮游植物生 物量越高， 叶绿素 a浓度就越高 . 叶绿素 a浓度与浮游植物生 物量有较 好的相关性， 但由于浮游植物细胞内的叶绿素 a含 量存在种 类之间的差 别， 当水体中浮 游植物 群落 结 构不同 时， 叶绿素a浓度与浮游植物生物量的相关性就存在差异， 因
(暨南大学水生生物研究所 广州 510632)
摘 要 在华南沿海地区， 小型水库是重要的供水水源 . 于 2006年 4月、 8月、 12月3次对珠海市12座小型水库的叶绿素a (Chl.a)、 浮游植物、 总氮 (TN)、 总磷 (TP)、透明度 (SD)等进行采样测定， 分析了叶绿素a浓度的分布、 动态及其与浮游植 物和环境因子的关系 . 12座水库叶绿素a浓度分布范围为1.3~33.2 ���� μg/L， 抽水水库的叶绿素a浓度在 8月份最低， 而非抽 水水库的叶绿素a浓度在 8月份最高. 12座水库 TN浓度分布范围为 0.18~1.76����� mg/L， TP浓度分布范围为 0.������������� 01~0.79 mg/L. 总 磷与叶绿素a浓度显著相关， ln (Chl.a)=0.5596ln (TP)+4.5581 � (R2=0.2337, P<0.01). 总氮与叶绿素a浓度呈正相关关系， ln (Chl.a) =0.6077ln (TN)+2.6199 � (R2=0.2004, P<0.01). 浮游植物生物量为 0.135~8.759 mg/L. 非抽水水库主要以绿藻、 硅藻、 甲藻为优势类群， 但木头冲水库12月份以蓝藻为优势种类 . 抽水水库的浮游植物优势种变化较大， 叶绿素a浓度与浮 游植物生物量呈显著正相关， ln (Chl.a)=0.2792ln (biomass)+2.1083�� (R2=0.245, P<0.01). 叶绿素a浓度与环境因子的相关性 具有明显的季节变化， 这主要是由营养盐负荷和水文条件的季节变化所决定 . 抽水与非抽水水库的叶绿素a浓度与环 境因子的相关性具有明显的差别， 这主要是由于调水改变了水体的营养盐负荷和水文节律. 叶绿素a 浓度与浮游植物生 物量具有正相关关系， 这种相关性的季节变化随浮游植物组成的变化 (特别是优势种类的变化)而变化 . 图7 表1 参 29 关键词 叶绿素a； 透明度； 营养盐； 小型水库 CLC X824 : Q178.513
Leabharlann Baidu
WANG wei, GU Jiguang & HAN Boping**
Abstract Small ������ reservoirs ���������������� play an ������������� important role �������� in drinking ��������������� water supply ������� in ��� the ���� coastal ������������������������������ South China. In order to �������������� understand the effects of the concentration, distribution and seasonal changing dynamics of chlorophyll a on the environmental factors of reservoirs, 12 small reservoirs were investigated in April, August, and Decemeber, 2006. The chlorophyll a concentration in the reservoirs ranged from 1.3 to 33.2 μg/L, and the concentration in pumped storage reservoirs was lowest in August, but highest in the non-pumped storage ones in the same period. The total nitrogen (TN) and total phosphate (TP) concentrations in the 12 reservoirs ranged from 0.18 to 1.76 mg/L and from 0.01 to 0.79 mg/L, respectively. The correlations of chlorophyll a concentration with TP and TN concentrations were significant, with ln (Chl.a)=0.5596 ln (TP)+4.5581 (R2=0.2337, P<0.01), and ln (Chl.a)=0.6077 ln (TN)+2.6199 (R2=0.2004, P<0.01). The phytoplankton biomass ranged from 0.135 to 8.759 mg/L. In the non-pumped storage reservoirs, phytoplankton community was dominated by Chlorophyta, Bacillariophyta and Pyrrophyta, but only by Cyanophyta in the Mutouchong Reservoir in December. In the pumped storage reservoirs, the dominant species differed in different seasons, and Pyrrophyta only dominated in the Xianfengling Reservoir. The correlation of chlorophyll a concentration with phytoplankton biomass was significant, ln (Chl.a)=0.2792 ln (biomass)+2.1083 (R2=0.245, P<0.01). There was an obvious seasonal variation in the correlations between chlorophyll a concentration and environmental factors: TN, TP and SD, and this seasonal variation was regulated by nutrient load and hydrological processes. Because the nutrient load and hydrological rhythm were modified by pumping water, the difference in seasonality of the correlation between chlorophyll a concentration and environmental factors was significant between the pumped and non-pumped storage reservoirs. The correlation of chlorophyll a concentration with phytoplankton biomass varied with the seasonal phytoplankton composition, especially the seasonal variation of dominant species. Fig 7, Tab 1, Ref 29 Keywords chlorophyll a; nutrient; Secchi disk depth; small reservoir CLC X824 : Q178.513 在 水质 监 测和富营养化评 估中，直接 测定浮 游植物生 物量不仅工作量大， 而且操作烦琐， 从而限制了常规使用. 水
1期
王 伟等： 华南沿海地区小型水库叶绿素a浓度的影响因子分析
65
此， 不同水体中叶绿素 a浓度对 浮游植物生物量的指示作用 也 就不同 . 影响浮游植物群落和藻类细胞内叶绿素 a含量的 因素是多方面的， 其中营养盐 (氮、 磷 )、光照、 降水和水动力 学被认为是关键的影响因素 [3~7]. 在富营养化评价计算中， 现 有的方法是以叶绿素a浓度的等级 划分为基础并考虑了营养 盐浓度和水体透明度等因子的影响， 因此分析水体中影响叶 绿素a浓度的主要因子， 不仅可以了解水体中浮游植物对环境 因子的响应， 也可以提供水体状况评价的基础 [8]. 目前有关叶 绿素a浓度与环境因子的关系主要依赖湖泊— —特别是大型 湖泊调查统计的结果，虽然 在大尺度 上具 有 较 好的解释作 用 [8~10]， 但在不同地区， 水体环境条件存在地域性的差别， 叶 绿素 a浓度与环境因子的关 系也 就不同， 因此所建 立的这些 关系在应用于具体一个区域的水体时存在限制 . 水库是不同 于湖泊的一类水体， 其水力滞留时间相对较短， 水动力学过 程受人为控制， 水体中浮游植物对环境因子的响应表现也不 同， 这种响应上的差 别会在叶绿素 a浓度与环境因子的关系 上体现出来 . 不同 类 型的水库水体中， 浮 游 植物对环 境的响应也 不 同 . 在 沿海地区， 淡 水河流相对短小， 修建的水库以小型 水 库为主， 如我国珠海的城市供水正是依 赖这类水库 . 随着用 水量增加， 部分水库集中从河流抽水增加蓄水量以提高供水 能力， 这类依 赖于抽水入库的水库称为抽水水库 . 抽水入库 不仅直接改变了水体水动力学过程， 也改变了浮游植物对环 境条件的响应. 目前， 抽水水库的数量在不断增加. 为了解这 些小型水库叶绿素a浓度的分布、 动态及其主要影响因子， 本 文通过 对珠海市 12座小型水库 ( 其中抽水水库 5座 )进行的采 样调查和水质监测， 分析了水库中叶绿素a分布及影响因素.
Analysis of Factors Affecting Chlorophyll a Concentration in Small Reservoirs in South China*
(Institute of Hydrobiology, Ji’nan University, Guangzhou 510632, China)
收稿日期: 2008-03-31 接受日期: 2008-10-07 *国家自然 科学基 金重 点项目(No. ��������� U0733007) 和珠海重大 科 技项目(No. PC20052040)资助 S������������ upported by the ���������������������������������������� National Natural Science Foundation of China (NSFC No. U0733007) and the Key Scientific Project of Zhuhai, Guangdong, China (No. PC20052040) **通讯作者 Corresponding author (E-mail: tbphan@jnu.edu.cn)
2009-02-25 DOI: 10.3724/SP.J.1145.2009.00064
华南沿海地区小型水库叶绿素a浓度的影响因子分析*
王 伟 顾继光 韩博平**
体中叶绿素 a的浓度可以指示浮 游植物的生物量，相比细胞 计数和生物量的计算更加简单， 应用也更加普遍 [1, 2]. 水体中 叶绿素 a浓度直接与浮游植物生物量相对应， 即浮游植物生 物量越高， 叶绿素 a浓度就越高 . 叶绿素 a浓度与浮游植物生 物量有较 好的相关性， 但由于浮游植物细胞内的叶绿素 a含 量存在种 类之间的差 别， 当水体中浮 游植物 群落 结 构不同 时， 叶绿素a浓度与浮游植物生物量的相关性就存在差异， 因
(暨南大学水生生物研究所 广州 510632)
摘 要 在华南沿海地区， 小型水库是重要的供水水源 . 于 2006年 4月、 8月、 12月3次对珠海市12座小型水库的叶绿素a (Chl.a)、 浮游植物、 总氮 (TN)、 总磷 (TP)、透明度 (SD)等进行采样测定， 分析了叶绿素a浓度的分布、 动态及其与浮游植 物和环境因子的关系 . 12座水库叶绿素a浓度分布范围为1.3~33.2 ���� μg/L， 抽水水库的叶绿素a浓度在 8月份最低， 而非抽 水水库的叶绿素a浓度在 8月份最高. 12座水库 TN浓度分布范围为 0.18~1.76����� mg/L， TP浓度分布范围为 0.������������� 01~0.79 mg/L. 总 磷与叶绿素a浓度显著相关， ln (Chl.a)=0.5596ln (TP)+4.5581 � (R2=0.2337, P<0.01). 总氮与叶绿素a浓度呈正相关关系， ln (Chl.a) =0.6077ln (TN)+2.6199 � (R2=0.2004, P<0.01). 浮游植物生物量为 0.135~8.759 mg/L. 非抽水水库主要以绿藻、 硅藻、 甲藻为优势类群， 但木头冲水库12月份以蓝藻为优势种类 . 抽水水库的浮游植物优势种变化较大， 叶绿素a浓度与浮 游植物生物量呈显著正相关， ln (Chl.a)=0.2792ln (biomass)+2.1083�� (R2=0.245, P<0.01). 叶绿素a浓度与环境因子的相关性 具有明显的季节变化， 这主要是由营养盐负荷和水文条件的季节变化所决定 . 抽水与非抽水水库的叶绿素a浓度与环 境因子的相关性具有明显的差别， 这主要是由于调水改变了水体的营养盐负荷和水文节律. 叶绿素a 浓度与浮游植物生 物量具有正相关关系， 这种相关性的季节变化随浮游植物组成的变化 (特别是优势种类的变化)而变化 . 图7 表1 参 29 关键词 叶绿素a； 透明度； 营养盐； 小型水库 CLC X824 : Q178.513
Leabharlann Baidu
WANG wei, GU Jiguang & HAN Boping**
Abstract Small ������ reservoirs ���������������� play an ������������� important role �������� in drinking ��������������� water supply ������� in ��� the ���� coastal ������������������������������ South China. In order to �������������� understand the effects of the concentration, distribution and seasonal changing dynamics of chlorophyll a on the environmental factors of reservoirs, 12 small reservoirs were investigated in April, August, and Decemeber, 2006. The chlorophyll a concentration in the reservoirs ranged from 1.3 to 33.2 μg/L, and the concentration in pumped storage reservoirs was lowest in August, but highest in the non-pumped storage ones in the same period. The total nitrogen (TN) and total phosphate (TP) concentrations in the 12 reservoirs ranged from 0.18 to 1.76 mg/L and from 0.01 to 0.79 mg/L, respectively. The correlations of chlorophyll a concentration with TP and TN concentrations were significant, with ln (Chl.a)=0.5596 ln (TP)+4.5581 (R2=0.2337, P<0.01), and ln (Chl.a)=0.6077 ln (TN)+2.6199 (R2=0.2004, P<0.01). The phytoplankton biomass ranged from 0.135 to 8.759 mg/L. In the non-pumped storage reservoirs, phytoplankton community was dominated by Chlorophyta, Bacillariophyta and Pyrrophyta, but only by Cyanophyta in the Mutouchong Reservoir in December. In the pumped storage reservoirs, the dominant species differed in different seasons, and Pyrrophyta only dominated in the Xianfengling Reservoir. The correlation of chlorophyll a concentration with phytoplankton biomass was significant, ln (Chl.a)=0.2792 ln (biomass)+2.1083 (R2=0.245, P<0.01). There was an obvious seasonal variation in the correlations between chlorophyll a concentration and environmental factors: TN, TP and SD, and this seasonal variation was regulated by nutrient load and hydrological processes. Because the nutrient load and hydrological rhythm were modified by pumping water, the difference in seasonality of the correlation between chlorophyll a concentration and environmental factors was significant between the pumped and non-pumped storage reservoirs. The correlation of chlorophyll a concentration with phytoplankton biomass varied with the seasonal phytoplankton composition, especially the seasonal variation of dominant species. Fig 7, Tab 1, Ref 29 Keywords chlorophyll a; nutrient; Secchi disk depth; small reservoir CLC X824 : Q178.513 在 水质 监 测和富营养化评 估中，直接 测定浮 游植物生 物量不仅工作量大， 而且操作烦琐， 从而限制了常规使用. 水
1期
王 伟等： 华南沿海地区小型水库叶绿素a浓度的影响因子分析
65
此， 不同水体中叶绿素 a浓度对 浮游植物生物量的指示作用 也 就不同 . 影响浮游植物群落和藻类细胞内叶绿素 a含量的 因素是多方面的， 其中营养盐 (氮、 磷 )、光照、 降水和水动力 学被认为是关键的影响因素 [3~7]. 在富营养化评价计算中， 现 有的方法是以叶绿素a浓度的等级 划分为基础并考虑了营养 盐浓度和水体透明度等因子的影响， 因此分析水体中影响叶 绿素a浓度的主要因子， 不仅可以了解水体中浮游植物对环境 因子的响应， 也可以提供水体状况评价的基础 [8]. 目前有关叶 绿素a浓度与环境因子的关系主要依赖湖泊— —特别是大型 湖泊调查统计的结果，虽然 在大尺度 上具 有 较 好的解释作 用 [8~10]， 但在不同地区， 水体环境条件存在地域性的差别， 叶 绿素 a浓度与环境因子的关 系也 就不同， 因此所建 立的这些 关系在应用于具体一个区域的水体时存在限制 . 水库是不同 于湖泊的一类水体， 其水力滞留时间相对较短， 水动力学过 程受人为控制， 水体中浮游植物对环境因子的响应表现也不 同， 这种响应上的差 别会在叶绿素 a浓度与环境因子的关系 上体现出来 . 不同 类 型的水库水体中， 浮 游 植物对环 境的响应也 不 同 . 在 沿海地区， 淡 水河流相对短小， 修建的水库以小型 水 库为主， 如我国珠海的城市供水正是依 赖这类水库 . 随着用 水量增加， 部分水库集中从河流抽水增加蓄水量以提高供水 能力， 这类依 赖于抽水入库的水库称为抽水水库 . 抽水入库 不仅直接改变了水体水动力学过程， 也改变了浮游植物对环 境条件的响应. 目前， 抽水水库的数量在不断增加. 为了解这 些小型水库叶绿素a浓度的分布、 动态及其主要影响因子， 本 文通过 对珠海市 12座小型水库 ( 其中抽水水库 5座 )进行的采 样调查和水质监测， 分析了水库中叶绿素a分布及影响因素.
Analysis of Factors Affecting Chlorophyll a Concentration in Small Reservoirs in South China*
(Institute of Hydrobiology, Ji’nan University, Guangzhou 510632, China)
收稿日期: 2008-03-31 接受日期: 2008-10-07 *国家自然 科学基 金重 点项目(No. ��������� U0733007) 和珠海重大 科 技项目(No. PC20052040)资助 S������������ upported by the ���������������������������������������� National Natural Science Foundation of China (NSFC No. U0733007) and the Key Scientific Project of Zhuhai, Guangdong, China (No. PC20052040) **通讯作者 Corresponding author (E-mail: tbphan@jnu.edu.cn)