發(fā)布時(shí)間：2017-03-18 05:00

  本文關(guān)鍵詞：洪澤湖浮游植物種群結(jié)構(gòu)變化的水環(huán)境驅(qū)動(dòng)因子分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：洪澤湖是全國(guó)第四大淡水湖,現(xiàn)作為南水北調(diào)東線工程最大的調(diào)蓄湖泊和重要過(guò)水通道,其水質(zhì)對(duì)南水北調(diào)東線的水質(zhì)優(yōu)劣有著重要影響。南水北調(diào)東線工程對(duì)于緩解我國(guó)北方水資源短缺、實(shí)現(xiàn)水資源的合理配置具有深遠(yuǎn)的意義,其中調(diào)水的水質(zhì)問(wèn)題是南水北調(diào)東線工程能否順利運(yùn)行和發(fā)揮作用的關(guān)鍵。在工程的實(shí)施過(guò)程中,各調(diào)蓄湖泊發(fā)生水華的可能性是迫切需要明確的問(wèn)題。浮游植物對(duì)環(huán)境變化非常敏感,掌握浮游植物的種群分布特征和演替規(guī)律,可以更好地改善水質(zhì)和預(yù)防藍(lán)藻水華的發(fā)生。隨著工程建設(shè)的逐步推進(jìn),南水北調(diào)東線工程江蘇段于2013年5月底、山東段于2013年6月底完成了第一次試通水。本研究在南水北調(diào)東線工程通水前,對(duì)洪澤湖的水質(zhì)狀況、浮游植物的種群結(jié)構(gòu)、分布特征進(jìn)行跟蹤研究,明確洪澤湖影響浮游植物、藍(lán)藻種群分布的環(huán)境因子,結(jié)合水文、氣象條件,研究洪澤湖典型藍(lán)藻形成水華的可能性,可為洪澤湖的水環(huán)境保護(hù)及藍(lán)藻水華預(yù)防提供理論參考和技術(shù)指導(dǎo)。另外,本研究為通水后長(zhǎng)江水的引入導(dǎo)致洪澤湖浮游植物種群特征變化提供重要的本底數(shù)據(jù),為正確評(píng)價(jià)工程的實(shí)施對(duì)湖泊水生態(tài)環(huán)境的影響提供理論依據(jù)。論文綜述了浮游植物、環(huán)境因子與浮游植物的關(guān)系和洪澤湖浮游植物的研究進(jìn)展,提出本論文的研究目的和方法。論文對(duì)洪澤湖浮游植物群落結(jié)構(gòu)、分布特征進(jìn)行了調(diào)查分析。2011年3月～2013年5月,洪澤湖水體浮游植物種群總體構(gòu)成如下：共檢出8門(mén)101屬201種(包括變種),包括綠藻門(mén)、硅藻門(mén)、藍(lán)藻門(mén)、裸藻門(mén)、隱藻門(mén)、黃藻門(mén)、甲藻門(mén)和金藻門(mén)。其中綠藻門(mén)所占比例最高為45.8%,其次為硅藻門(mén)(21.4%)和藍(lán)藻門(mén)(13.9%),其他種類(lèi)相對(duì)較少。洪澤湖浮游植物群落結(jié)構(gòu)季節(jié)變化明顯,演替模式為：綠藻-硅藻-隱藻(春季)一綠藻-藍(lán)藻-硅藻(夏季)—綠藻-隱藻-藍(lán)藻(秋季)—綠藻-硅藻-隱藻(冬季)。洪澤湖浮游植物細(xì)胞密度冬季低于其他季節(jié),在春季細(xì)胞密度有明顯的上升過(guò)程。各區(qū)域藻類(lèi)細(xì)胞密度在172.2×104-3633.3×104個(gè)/L之間。浮游植物細(xì)胞密度各區(qū)域差異明顯,成子湖(N區(qū))區(qū)域水體流動(dòng)性差,藻細(xì)胞密度最高(均值為1209.7×104個(gè)/L)。湖東區(qū)(E區(qū))包括過(guò)水通道及蔣壩閘灣,水體流動(dòng)性好,藻細(xì)胞密度最低(均值為981.7x104個(gè)/L)。綠藻檢出種類(lèi)和細(xì)胞密度都占有優(yōu)勢(shì),冬春季占總藻細(xì)胞密度比例高于夏秋季。研究期間優(yōu)勢(shì)明顯的種類(lèi)有：小球藻(Chlorella vulgaris)、扭曲小環(huán)藻(Cyclotella comtd),另外,尖尾藍(lán)隱藻(Chroomonas acuta)較為常見(jiàn),在多數(shù)月份占優(yōu)勢(shì)；惠氏微囊藻(Microcystis wesenbergii)僅在夏季個(gè)別月份保持優(yōu)勢(shì)。根據(jù)近年來(lái)國(guó)際上常用的Reynolds浮游植物功能組(Phytoplankton functional groups)理論,洪澤湖共鑒別出18個(gè)浮游植物功能組。由于洪澤湖湖水較渾濁,這些可以忍受低光照強(qiáng)度的功能組占優(yōu)勢(shì),包括：功能組D(Cyclotella spp.和Synedra acus),T (Planctonema lauterbornii), P (Fragilaria crotonensis), XI (Chlorella vulgaris和C. pyrenoidosa), C (Cyclotella meneghiniana和C. ocellata)和Y (Cryptomonas erosa)。在具有低的溫度和光照強(qiáng)度的冬春季,功能組C,D和X1在整個(gè)湖區(qū)中占優(yōu)勢(shì)。在低水位和低透明度的夏季,功能組T在湖北區(qū)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),功能組P在湖西區(qū)占優(yōu)勢(shì)。在低溶解性氮的秋季,功能組M在2012年湖北區(qū)占優(yōu)勢(shì)。修正的卡森營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法(TSIM)用于評(píng)價(jià)洪澤湖營(yíng)養(yǎng)狀態(tài),結(jié)果表明洪澤湖水體總體屬于輕度-中度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)；通過(guò)冗余分析(Redundancy analysis)等統(tǒng)計(jì)方法分析洪澤湖影響浮游植物種群結(jié)構(gòu)變化的環(huán)境因子,結(jié)果顯示水溫和水深是影響浮游植物變化的主要因素。降雨和人工調(diào)控改變的水位,影響了水體中可利用光和營(yíng)養(yǎng)鹽濃度,對(duì)洪澤湖浮游植物演替具有重要的驅(qū)動(dòng)作用。論文研究了洪澤湖藍(lán)藻種群結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律及影響其變化的主要環(huán)境因子,并基于水華產(chǎn)生的機(jī)理及物理、化學(xué)、生物等影響因素分析了洪澤湖藍(lán)藻水華暴發(fā)的可能性。2011年3月至2013年5月,洪澤湖共鑒定出藍(lán)藻16屬28種。各區(qū)域藍(lán)藻細(xì)胞密度變化范圍0～1254.3×104個(gè)/L,平均藻細(xì)胞密度分別為166.4×104(N區(qū))、118.1×104(W區(qū))、80.8x104(E區(qū))個(gè)/L。各區(qū)域藍(lán)藻細(xì)胞密度在夏秋季節(jié)高,冬春季節(jié)低,且2012年藍(lán)藻年均細(xì)胞密度比2011年偏低。微囊藻屬(Microcystis)為主要優(yōu)勢(shì)藍(lán)藻種屬,其細(xì)胞密度的月份變化趨勢(shì)與藍(lán)藻細(xì)胞密度變化一致。微囊藻屬細(xì)胞密度成子湖區(qū)N區(qū)(108.4x104個(gè)/L)明顯高于其他區(qū)域。微囊藻屬的惠氏微囊藻在夏季節(jié)成為洪澤湖水體的優(yōu)勢(shì)種群,在各區(qū)域均檢出,優(yōu)勢(shì)度范圍0.11-0.31。洪澤湖共檢出可產(chǎn)生毒素的藍(lán)藻藻屬9屬,分別為微囊藻屬,席藻屬(Phormidium),柱胞藻屬(Cylindrospermum),魚(yú)腥藻屬(Anabaena),偽魚(yú)腥藻屬(Pseudanabaena),隱球藻屬(Aphanocapsa),尖頭藻屬(Raphidiopsis),顫藻屬(Oscillatoria)和束絲藻屬(Aphanizomenon)。洪澤湖夏秋季節(jié)主要產(chǎn)毒藍(lán)藻為在水體中占優(yōu)勢(shì)的惠氏微囊藻,其所占藍(lán)藻細(xì)胞比例、檢出頻率和藻細(xì)胞密度均最大,2011年7月在西順河監(jiān)測(cè)點(diǎn)達(dá)最高值1293.9×104個(gè)幾；微囊藻屬的不定微囊藻(M. incerta)檢出次數(shù)較多,但藻細(xì)胞密度低,最大值為58.0×104個(gè)/L；其他有毒藍(lán)藻所占比例和檢出頻率均很低。分析結(jié)果表明,溫度、CODMn、水位、總磷和N：P是影響洪澤湖藍(lán)藻生長(zhǎng)的主要因子。其中溫度是影響洪澤湖藍(lán)藻密度變化的最重要的因素；在研究期間藍(lán)藻的密度趨勢(shì)隨CODMn的變化一致,表明這些藍(lán)藻屬易受到水體總體水質(zhì)好壞的影響；降雨和人工調(diào)控改變了洪澤湖水位,影響了水體中可利用光和營(yíng)養(yǎng)鹽濃度,從而改變了藍(lán)藻種群的構(gòu)成；磷仍然是限制洪澤湖藍(lán)藻生長(zhǎng)的重要營(yíng)養(yǎng)鹽。洪澤湖總磷水平為V類(lèi),總氮水平為劣V類(lèi),夏秋季節(jié)微囊藻屬為優(yōu)勢(shì)種群,在特定的氣象水文條件下,如水體流動(dòng)性降低、降水量持續(xù)偏少、溫度長(zhǎng)時(shí)間偏高或者風(fēng)力作用利于藍(lán)藻聚集時(shí),水流速度緩慢局部區(qū)域存在水華發(fā)生的可能性,尤其是成子湖區(qū)域和河閘區(qū)域。由于洪澤湖過(guò)水通道的特點(diǎn),湖泊換水頻率較高,湖水的交換系數(shù)約為11,目前暫不具備水華大面積暴發(fā)的條件,在水質(zhì)不斷改善的情況下,洪澤湖暴發(fā)大面積藍(lán)藻水華的可能性較低。
【關(guān)鍵詞】：藍(lán)藻 水華 冗余分析 水位波動(dòng)
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：X524;X173
【目錄】：

• 摘要8-11
• Abstract11-16
• 符號(hào)說(shuō)明16-17
• 第一章 緒論17-39
• 1.1 浮游植物概述17-31
• 1.1.1 浮游植物17-19
• 1.1.2 影響浮游植物種群結(jié)構(gòu)變化的環(huán)境因子19-31
• 1.2 洪澤湖浮游植物研究進(jìn)展31-35
• 1.3 本論文的研究意義35-36
• 1.4 主要內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)36-39
• 1.4.1 主要研究?jī)?nèi)容36-37
• 1.4.2 創(chuàng)新點(diǎn)37-39
• 第二章 洪澤湖浮游植物特征39-59
• 2.1 材料和方法39-43
• 2.1.1 研究區(qū)域39-40
• 2.1.2 監(jiān)測(cè)位點(diǎn)、采樣頻率40-42
• 2.1.3 水樣處理及測(cè)定42
• 2.1.4 分析方法42-43
• 2.2 研究結(jié)果43-57
• 2.2.1 浮游植物種群構(gòu)成43-49
• 2.2.2 浮游植物密度變化49-52
• 2.2.3 浮游植物功能組分析52-56
• 2.2.4 浮游植物多樣性、均勻度56-57
• 2.3 本章小結(jié)57-59
• 第三章 影響洪澤湖浮游植物群落結(jié)構(gòu)變化的環(huán)境驅(qū)動(dòng)因子59-77
• 3.1 材料和方法59-61
• 3.1.1 研究區(qū)域59
• 3.1.2 監(jiān)測(cè)位點(diǎn)、采樣頻率59
• 3.1.3 水樣處理及測(cè)定59-60
• 3.1.4 營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)評(píng)價(jià)方法60-61
• 3.1.5 多元統(tǒng)計(jì)分析61
• 3.2 研究結(jié)果61-75
• 3.2.1 水質(zhì)特征分析61-68
• 3.2.2 浮游植物群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境因子的相關(guān)性68-71
• 3.2.3 影響浮游植物生物量的環(huán)境因子分析71-75
• 3.3 本章小結(jié)75-77
• 第四章 洪澤湖藍(lán)藻種群變化及其影響其變化的環(huán)境因子77-103
• 4.1 材料和方法77
• 4.2 研究結(jié)果與討論77-101
• 4.2.1 藍(lán)藻種群結(jié)構(gòu)特征77-90
• 4.2.2 藍(lán)藻種群結(jié)構(gòu)變化與環(huán)境因子的相關(guān)性90-96
• 4.2.3 洪澤湖藍(lán)藻水華發(fā)生的可能性分析96-101
• 4.3 本章小結(jié)101-103
• 第五章 結(jié)論及展望103-108
• 5.1 結(jié)論103-106
• 5.2 展望106-108
• 參考文獻(xiàn)108-127
• 致謝127-128
• 攻讀博士期間科研情況128-131
• 附件131

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 葛緒廣;王國(guó)祥;;洪澤湖生態(tài)環(huán)境調(diào)查與改善對(duì)策研究[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2007年18期

2 劉建康,謝平;揭開(kāi)武漢東湖藍(lán)藻水華消失之謎[J];長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境;1999年03期

3 姚清晨;解靜芳;;引黃入晉前后汾河水庫(kù)水質(zhì)變化情況及趨勢(shì)[J];太原城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào);2008年03期

4 戴洪剛,楊志軍;洪澤湖濕地生態(tài)調(diào)查研究與保護(hù)對(duì)策[J];環(huán)境科學(xué)與技術(shù);2002年02期

5 楊清心;太湖水華成因及控制途徑初探[J];湖泊科學(xué);1996年01期

6 沈英嘉,陳德輝;不同光照周期對(duì)銅綠微囊藻和綠色微囊藻生長(zhǎng)的影響[J];湖泊科學(xué);2004年03期

7 孔繁翔;馬榮華;高俊峰;吳曉東;;太湖藍(lán)藻水華的預(yù)防、預(yù)測(cè)和預(yù)警的理論與實(shí)踐[J];湖泊科學(xué);2009年03期

8 韓愛(ài)民,楊廣利,張書(shū)海,劉斌;洪澤湖富營(yíng)養(yǎng)化和生態(tài)狀況調(diào)查與評(píng)價(jià)[J];環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù);2002年06期

9 ;Exploration of relationships between phytoplankton biomass and related environmental variables using multivariate statistic analysis in a eutrophic shallow lake:A 5-year study[J];Journal of Environmental Sciences;2007年08期

10 儲(chǔ)昭升;楊波;金相燦;閻峰;鄭朔方;龐燕;曾清如;;6株藍(lán)藻偽空胞的臨界破裂壓力研究[J];環(huán)境科學(xué);2007年12期

  本文關(guān)鍵詞：洪澤湖浮游植物種群結(jié)構(gòu)變化的水環(huán)境驅(qū)動(dòng)因子分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：253924