论文部分内容阅读
周丛藻类是水体环境变化最敏感的指示生物之一,其密度、群落结构、生物多样性能较好地反映水环境质量,是水体生物学评价的重要因子。本研究旨在通过五里湖人工基质上周丛藻类的群落结构特征、多样性的时空变化、生物量的时空变化以及藻类群落与环境因子关系,和在实验室条件下人工基质上周丛藻类对富营养化湖泊水体氮磷污染物吸收效果的初步研究,为五里湖周丛藻类的水质生物监测评价应用提供可行性依据,为生态治理五里湖提供一定的科学依据,同时也为寻求五里湖富营养化的发展变化原因和趋势提供一些参考。通过2012年5月至2013年4月期间对五里湖人工基质上周丛藻类群落的周年连续监测,研究了五里湖周丛藻类群落的种类组成、数量及其时空变化。结果表明,五里湖共检出周丛藻类5门34属43种,其中硅藻门为全年优势门类,共12属24种,占55.81%,周丛藻类密度变化范围为0.88×104ind./cm2-2.73x104ind./cm2,年平均1.95×104ind./cm2.空间上淤泥底质水域年均密度最高为3.90×l04ind./cm2,而沙石底质水域最低为1.82×l04ind./cm2;研究结果表明五里湖周丛藻类的种类数和密度呈现明显的季节差异,表现规律为夏季>秋季>春季>冬季。Pielou均匀度指数和香农-威纳多样性指数均以夏季最高,全年变化范围分别为2.12～2.94和0.76～0.88,表明五里湖周丛藻类群落结构资源丰富,群落结构处于较完整状态。对10个水质指标进行主成分分析,提取影响水质的主要因子,结合周丛藻类的群落参数,确定影响周丛藻类群落参数的关键因子。结果表明,藻密度与温度呈极显著正相关(p<0.01),与正磷酸盐和叶绿素a呈显著正相关(p<0.05)。藻密度与电导率、透明度、总氮含量呈显著负相关(p<0.05)；对五里湖水质参数进行主成分分析(PCA)所提取的3个主成分中,主成分1主要代表水体中电导率、P043--p和Chla含量,反映的是营养盐含量和富营养情况；主成分2代表水中CODMn和NH4+-N含量,与之相关的反映是水体中的有机物及铵根离子的含量；主成分3主要表示水温和TP含量,反映的是水体温度变化和磷污染情况。其中PCA1和PCA2对周丛藻类密度的影响较显著,表明通过周丛藻类生物量的变化可反映五里湖水体富营养状态。实验室条件下人工基质上周丛藻类对富营养化湖泊水体氮磷污染物吸收效果的初步研究表明,试验期间周丛藻类对氮磷污染物的吸收效果为55.32%-96.86%,其中对TN累积去除率变化范围为71.71%-76.97%,平均累积去除率为75.27%；对NH4+-N累积去除率变化范围为55.32%～73.33%,平均累积去除率为62.05%；对TP累积去除率变化范围为92.46%-95.71%,平均累积去除率为93.98%；对PO43--P累积去除率变化范围为95.25%-96.86%,平均累积去除率为95.90%。试验结果表明,周丛藻类对PO43+-P吸收效果最佳,其次为TP,对TN的吸收效果要弱于TP,而周丛藻类对NH4+-N吸收最差。试验周期内,1μg/cm2的周丛藻类可以吸收水体中TN量为0.042mg/L；吸收水体中NH4+-N量为0.049mg/L；吸收水体中TP量为0.0047mg/L；吸收水体中P043--P量为0.0025mg/L。