蓄水期间三峡水库葛洲坝水库上下游藻类分布规律
三峡水库156m蓄水前后澎溪河回水区藻类多样性变化特征

o eT reG re eevi T )t tew t vl f 5 tevr t no gecmm nt f egi ie h dbe b ft he ogsR sror( GR o h ae l e 6m,h ai i f la o u i o nx vr a eno — h re o1 ao a y P R
三 峡水 库 1 6m 蓄 水 前 后 澎 溪 河 回水 区藻 类 多样 性 变 化 特 征 5
李 哲 王 , 胜 郭 劲松 孙 志 禹 , , , 陈永柏 龙 曼 ,
(: 1 重庆大学城市建设与环境工程学院 , 重庆 40 4 ) 0 0 5
( 中 国 长 江 三 峡集 团 公 司ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ, 昌 4 30 ) 2: 宜 4 0 2
W e v r d v r i n e .Mo e v r h o n l si t r d a e d su b n e h p t e i wa p l d t n y e t ei a t n a g e a e i e t i d x H s y r o e ,t e C n el n e me i t it r a c y oh ss s a p i o a a z h mp c l a ’ e l o
摘
要 :为了解 16m蓄水前后 j峡水库 次级 河流藻类 多样性变化特征 , 2 0 5 对 0 7年 7月 至 2 0 0 8年 1月澎 溪河 回水 区的
藻 类 种 群 结 构 的 变 化 进 行 连 续 监 测 . 于 三 峡水 库 水位 调度 特 点 , 监 测 期 划 分 为 蓄 水 前 、 、 三 个 时 段 , 7 基 将 中 后 即 —9月 、0 1 月 、1月 至 翌 年 1 , 用 S annWevr 1 月 应 hn o - ae 多样 性 指 数 日 藻 类 多样 性 进 行 评 价 , 过 C n e 中度 扰 动假 说 理 论 结 合 优 对 通 o nl l
三峡水库干支流浮游植物群落演替规律及驱动机制研究进展

三峡水库干支流浮游植物群落演替规律及驱动机制研究进展作者:沈旭舟张佳磊曾一恒翁传松陈佳俊来源:《安徽农业科学》2021年第20期摘要从三峡水库干支流浮游植物群落演替机制角度开展水华形成机制研究具有重要的科学意义,系统凝练了国内外三峡水库干支流浮游植物群落演替规律及其驱动机制,总结了以下几点研究进展:干流浮游植物细胞密度显著低于支流浮游植物,受到干支流水动力特性影响,干流以“激流型”的硅藻门藻类为优势种,支流以“静水型”蓝藻和绿藻为优势种;干支流浮游植物细胞密度和群落结构主要受到生境扰动强度的影响,生境的扰动强度通过影响干支流水温、水体层化结构,光照强度、时间和频率,营养盐脉冲浓度和频率来驱动浮游植物群落结构的演替;浮游植物的演替过程更多的是“微生境”和浮游植物“细胞扩散”双重叠加的结果,“微生境”驱动强度强于“细胞扩散”过程。
关键词浮游植物;群落演替规律;驱动机制;三峡水库干支流中图分类号 Q 948.8 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2021)20-0018-04doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2021.20.005开放科学(资源服务)标识码(OSID):Research Progress of Phytoplankton Community Succession and Driving Mechanism in the Main and Tributary Streams of the Three Gorges ReservoirSHEN Xu-zhou,ZHANG Jia-lei,ZENG Yi-heng et al(School of Civil Engineering,Architecture and Environment of Hubei University of Technology, Key Laboratory of Hubei Province for Lake Restoration and Algae, Wuhan,Hubei 430068)Abstract It is of great scientific significance to study blooms from the mechanism of phytoplankton succession in the main and tributary streams of the Three Gorges Reservoir.This paper systematically condensed the succession rules and driving mechanisms of phytoplankton communities in the main and tributary streams of the Three Gorges Reservoir at home and abroad, and summarized the following research progress:Phytoplankton density of the main streams were significantly lower than that of tributaries, which were affected by the hydrodynamic characteristic parameters. Bacillariophyta dominated in the main streams, while Cyanophyta and Chlorophyta and the tributaries were in dominated in the tributaries.The disturbance intensity of the habitat conditions (including water temperature, under solar-thermal structure and nutrient pulse concentration)were the key regulatory factor for phytoplankton density and community structure in the main streams and tributaries of the Three Gorges Reservoir.The progress of phytoplankton succession were affected by the “aquatic-habits” and the mechanism of “frustule diffusion” ,the “aquatic-habits” were more impotant than the “frustule diffusion”.Key words Phytoplankton;Community succession law;Driving mechanism;Main and tributary streams of the Three Gorges Reservoir基金項目国家水体污染控制与治理科技重大专项(2017ZX07101003-008);三峡后续工作项目(2017HXXY-05);国家科技合作项目与交流专项(2014DFE70070)。
水源水库中藻类生长及分布特征

绿藻中的星球藻 、纤维藻 ,硅藻中的直链藻 、舟形藻 为主 ;夏季水温较高 、光照强烈时 ,藻种以蓝藻中的 微囊藻 、棒条藻 ,绿藻中的栅列藻 、卵囊藻为主 。
图 1 南郊水厂 2007年 3—5月原水含藻量 Fig. 1 A lgae of raw water from M arch to M ay
( 1. Key L abora tory of N orthw est W a ter R esou rce, Environm en t and Ecology, MO E, X i’an U n iversity of A rch itectu re & Technology, X i’an 710055, Ch ina; 2. W a ter
发 。大中型城市附近的水库污染普遍较为严重 ,优 势种多为耐有机污染的微囊藻等蓝藻类 [ 2 ] 。
黑河水库是西安市主要的供水水库 ,供水量为 60 ×104 m3 / d。近年来黑河水库水的 TN、TP等营养 盐浓度逐年增加 ,导致藻类数量显著增加 ,对以黑河 水库为主体的地表水源开展藻类监测已刻不容缓 。 笔者对西安市饮用水原水中的藻类进行了检测 ,并 结合水质特征对其分布规律进行了分析 。
2 12 藻类生长与原水水质的关系 21211 水温 、光照对藻类生长的影响
水温是影响湖泊富营养化的主要因素 ,水温在 9 ℃以上 ,硅藻繁殖活跃 , 10 ~17 ℃是硅藻生长最 为适宜 的 温 度 , 高 于 17 ℃以 上 , 其 繁 殖 速 度 减 慢 [ 4 ] ,而蓝藻形成的适宜温度在 25 ℃左右 。温度 对藻类生命活动的影响主要表现为通过控制光合作 用的酶促反应或呼吸作用强度 ,直接影响藻类的增 殖 ,并且可通过控制水体中的各类营养物的溶解度 、 离解度 或 分 解 率 等 理 化 过 程 间 接 影 响 藻 类 的 生 长 [ 5 ] 。藻类数量随水温的变化如图 3、图 4所示 。
三峡库区3条支流夏季浮游生物现状及多样性分析

三峡库区3条支流夏季浮游生物现状及多样性分析作者:但言沈子伟余凤琴李燕张燕来源:《南方农业·上旬》2021年第02期摘要为分析三峡库区长江支流浮游生物的群落结构特征及多样性,2015年6月对彭溪河、梅溪河、抱龙河3条支流共选取8个断面进行了浮游生物调查。
采集到浮游植物8门74属157种,其中硅藻门种类最多,为18属53种,占浮游植物种类总数的33.76%;浮游植物物种组成呈硅藻-绿藻型,自三峡水库三期蓄水以来未发生显著变化。
采集到浮游动物4门52属107种,其中轮虫最多,为23属53种,占浮游动物种类总数的49.53%。
通过对8个断面Shannon Wiener指数、Marglef 指数和Pielou指数分析可以得出,三峡库区支流水质处于轻度-中度污染。
关键词三峡库区;河流;浮游植物;浮游动物;群落结构;多样性指数2009年,三峡水库蓄水完成设计水位175 m,库区内各支流水文条件都发生了不同程度的变化,存在由自然河流向湖泊型转化的趋势。
库区水环境的改变将直接影响水生生物的结构。
本文根据在三峡库区3条支流的调查情况,分析该水域夏季的浮游生物群落结构特征及多样性,为三峡库区的环境治理提供依据。
1 调查范围及方法1.1 调查范围彭溪河设置渠口镇(P1:N31°07'56.86″,E108°30'10.98″),高阳(P2:N31°05'38.77″,E108°40'36.02″),高速公路桥(P3:N30°58'22.57″,E108°42'38.07″)3个采样断面;梅溪河设置桂花桥(M1:N31°07'40.01″,E109°19'41.96″),康乐镇(M2:N31°07'2.29″,E109°26'10.63″),唐家湾(M3:N31°3'59.47″,E109°30'38.85″)3个断面;抱龙河流程短,设置石花村(B1:N30°58'56.48″,E110°1'47.25″),候老拐(B2:N30°59'53.16,E110°2'44.26″)2个断面。
三峡库区低流速河段流速对蓝、绿、硅藻垂直分布的影响

E 赣 *
。 ∞ ∞∞m m m m
长 的 机理 , 是 等 待解 决 的问 题 。 而流 速 是 否 会 通 过 改 变 具 有 不 同特 这 性 的 藻类 沿 水 深 方 向 的分 布 状 况 而影 响其 生 长 的 呢 , 正 是本 文 要探 这
【 关键词】 三峡库 区; 流速 ; 藻类; 垂直分布
三 峡水 库 15 蓄 水 后 , 前 及 其 支 流 回 水 河 段 水 位 升 高 、 流 21 蓝 藻 垂直 分 布 变 化 规 律 7m 库 水 .
减 缓 , 得 大量 泥 沙 沉 积 , 明度 增 大 、 体 浊 度 变 小 , 进 藻 类 的生 使 透 水 促
8c 、2  ̄ 4 c 水深 范 围 内; 0m 10 10m 河流 型 流 速 下硅 藻 细胞 密 度 的峰 值 明显 上 升 至 4 ̄ 0m 水 深 处 , 着 流速 的加 快 , 藻在 各 个 水 深 均 呈 现 上 浮 08c 随 硅 趋势, 而蓝 藻 处 于 下 沉趋 势 。过 渡 型流 速 下 绿 藻 细胞 密度 沿 垂 直 方 向分 布 均 匀 , 藻 细胞 密度峰 值 在 4 ̄ 2c 水 深 范围 内均有 出现 。 绿 0 1 0m
供 一 定 参考 。
图 1 不 同流 速 下 蓝 藻 沿 深 度 方 向垂 直 变 化 规律
Fg1 Veria itiut sofCy o acer u d iern lw i. t ldsr c b i an b t i n erdf e tf on a o
单对 蓝 藻垂 直 方 向 的分 布 来 看 , 流 速 为 O /、. 5 /、.5 / 当 m s0O ms00 m s 0
三峡水库“藻类水华”成因条件研究

文就三峡水 库建库后多条支流水体及库湾发生“ 华” 营养化 水 富
的现象进行 深入 的探 讨 , 并对形成 主要原 因与机制 提出意见 。
状况 下平均 流速 2 /小得多 ; s m 对于支流 , 15 在 7 m水位 下 , 水流
速度减少很 多 , 如香溪河峡 口至江 口段 、 小江开县段 枯水期平均 流速分别 由建 库前 的 0 7 、.5r s降到 009 0 06m s而且 .30 6 d , r .0 、 .0 /, 岸边流速更小 , 基本处在不流动 , 其流速均接近湖泊 型水库的流
三 峡 水 库 “ 类 水 华 ’ 因 条件 研 究 藻 ’ 成
王 海 云 程 胜 高 黄 磊 2
(. 】 中国地质大 学 环境 学院, 湖北 武 汉 407 ; 2 三峡大 学 环境 工程系, 3 04 . 湖北 宜 昌 4 30 ) 4 02 摘要 : 在对三峡水库“ 华” 水 监测研究 的基础上 , 水库运行、 从 水文、 气象、 温度、 富氮、 富磷 、 生化 降解速率、 H环 p
三峡水库 的建 成 , 位抬升 1 0m, 水 0~3 形成 了很 长的回水区 ( 三峡大坝至重庆朝天 门码头 ) 及库湾 , 长江水面坡降减小 , 文 水
长江干流 , 枯水期 蓄水位 15m时 , 7 寸滩流量 370m I, 0 3s其 断面平均 流速 仅 02 /, 口断 面平均 流速 0 1 d , .5m s沱 .6r s 比天然 r
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第 2期
王海云等 : 三峡水库“ 藻类水华” 因条件 研究 成
三峡水库蓄水后的浮游植物特征变化及影响因素
第15卷 第2期2006年3月 长江流域资源与环境Resources and Environment in the Yangtze Basin Vol.15No.2 Mar.2006 文章编号:100428227(2006)022*******三峡水库蓄水后的浮游植物特征变化及影响因素张 远,郑丙辉,刘鸿亮(中国环境科学研究院河流与海岸带环境研究室,北京100012)摘 要:根据2003年10月和2004年4月的水生生物调查,对三峡库区二期蓄水后的浮游植物组成与分布变化进行研究,探讨水力学与营养盐条件变化对库区浮游植物结构与数量的影响。
结果表明,库区浮游植物以硅藻类为优势种,2003年10月数量介于2.02×104~31.6×104个/L之间,与未蓄水前相比无明显变化,2004年4月浮游植物种类与数量发生较大变化,部分断面浮游植物数量显著增加,总体介于3.18×104~16288×104个/L之间。
通过对浮游植物与水力学条件、营养盐水平的关系分析,发现蓄水前后水动力学条件的变化与所形成的空间差异是造成浮游植物变化的关键因素,而偏高的营养盐水平则为浮游植物的生长创造了有利条件。
为此,根据流速差异将库区水体划分为河流型水体、过渡型水体、湖泊型水体三种类型,对比分析表明过渡型水体和湖泊型水体的浮游植物数量在二期蓄水后增加较多,它们是三峡库区富营养化暴发的敏感区域。
关键词:三峡水库;蓄水;浮游植物;水力条件文献标识码:A 浮游植物是水生态系统的组分之一,是水体初级生产者,其群落结构与数量对水体生态系统的演替和发展影响较大[1]。
水库在兴建和形成过程中,由于水动力学条件的变化,浮游植物的种属和数量通常会发生改变,甚至会出现“疯长”,并导致水华爆发[2,3]。
因此,掌握其变化特征对于水库的富营养化防治以及实施生态管理都具有重要的意义。
三峡工程是我国在建的最大水利工程,于2003年6月开始二期蓄水,水位抬升60m以上,水位线达到135 m。
浅析三峡—葛洲坝两坝间近坝段汛期水位流量关系
第17卷 第8期 中 国 水 运 Vol.17 No.8 2017年 8月 China Water Transport August 2017收稿日期:2017-04-05作者简介:王海滨(1987-),男,山东省临沂市人、硕士,长江三峡通航管理局。
浅析三峡—葛洲坝两坝间近坝段汛期水位流量关系王海滨,张 红,余金燕(长江三峡通航管理局,湖北 宜昌 443001)摘 要:三峡工程建成后,三峡—葛洲坝枢纽之间的两坝间河段采取三峡梯级调度、葛洲坝水库反调节的联合梯调运行方式,改善两坝间及葛洲坝坝下的水流条件保障航运安全。
本文通过分析三峡—葛洲坝枢纽两坝间河段的自然条件、联合调度方式和实测水情资料等,对汛期两坝间近坝段主要断面水位、流量变化趋势进行比较。
根据分析成果找出汛期两坝间近坝段河段主要特征断面水位变化规律。
关键词:三峡—葛洲坝;联合梯调;近坝段;水位流量中图分类号:TV21 文献标识码:A 文章编号:1006-7973(2017)08-0254-02一、河段基本情况三峡至葛洲坝枢纽河段(简称两坝间,下同)位于湖北省宜昌市境内,属于长江干流上游河段,上起鹰子嘴,下至葛洲坝枢纽三江航道上游王家沟,长约38km。
两坝间河段是连接长江黄金水道中游、上游的咽喉,也是沟通西部和中部经济发展的重要水上通道,在长江航运中具有特殊的重要意义。
三峡工程正常蓄水后,实施两坝联合梯级调度运行,两坝间河段枯水期水流流速缓慢,航道条件较好,但由于葛洲坝水利枢纽属低水头径流式电站,调节库容很小,且河段内大部分位置横断面多呈“U”字型或“V”字型,中、洪水期过水断面面积增加有限,因此,在长江流量较大的中、洪水期(流量35,000m 3/s 以上),两坝间尤其是重点河段石牌、喜滩、水田角等处的水流流速和局部比降仍很大,流态紊乱,泡漩水密布,呈现出天然河流的特性,对船舶上水航行形成一定的困难。
两坝间河段水域范围如图1所示。
图1 两坝间河段水域范围图二、三峡—葛洲坝联合梯调特点分析三峡电站是一个具有一定调节库容的大型水电站,在电力系统中主要承担调峰、调频任务,而葛洲坝水电站是一座径流式水电站,没有调节能力。
三峡水库156m蓄水前后澎溪河回水区藻类多样性变化特征
三峡水库156m蓄水前后澎溪河回水区藻类多样性变化特征李哲;王胜;郭劲松;孙志禹;陈永柏;龙曼【期刊名称】《湖泊科学》【年(卷),期】2012(024)002【摘要】为了解156 m蓄水前后三峡水库次级河流藻类多样性变化特征,对2007年7月至2008年1月澎溪河回水区的藻类种群结构的变化进行连续监测.基于三峡水库水位调度特点,将监测期划分为蓄水前、中、后三个时段,即7-9月、10月、11月至翌年1月,应用Shannon-Weaver多样性指数H’对藻类多样性进行评价,通过Connell中度扰动假说理论结合优势藻种探讨蓄水过程水动力变化及藻类多样性的变化特征.结果表明:2007年7-9月蓄水前H’均值为3.466±0.317,10月蓄水期则降为3.246±0.338,而11月蓄水后高水位阶段H'均值上升为3.431±0.352.蓄水前澎溪河回水区具有河流型特征,流量与降雨作为主要的物理扰动因子影响水体扰动强度,进而引起多样性变化.10月蓄水期间水位突升、流量骤降导致水体扰动强度加剧,较蓄水前藻类多样性下降.自11月蓄水后的高水位阶段,降雨较小、流量趋于稳定,水体扰动降低,多样性回升并维持在相对稳定的状态.%In order to analyze the phytoplankton diversity in the backwater area of Pengxi River before and after the impoundment of the Three Gorges Reservoir ( TGR) to the water level of 156 m, the variation of algae community of Pengxi River had been ob-served from July 2007 to January 2008. According to the water level variation in TGR, the time was divided into three periods: July -September, October and November - January. The algae diversity of five sites in Pengxi River was assessed using Shannon-Weaver diversity index H'. Moreover, the Connell's intermediate disturbance hypothesis was applied to analyze the impact on algae diversity caused by hydrodynamic conditions' variation during the impoundment process. Before 156 m impoundment, the mean H' index was 3.466 ±0. 317, declined to 3.246 ±0.338 in October and recovered to 3.431 ±0.352 during the hig h water level period. Before impounding, the Pengxi River was of riverine-type, with flow and rainfall being the main physical disturbance factors affected the disturbance intensity and algae diversity. As a result of water level suddenly risen and the flow severely droppen, the disturbance intensity increased compared with the impounding period. After 156 m impounding, the Pengxi River was at the high water phase, the less rainfall and stable flow reduced the physical disturbance, so the H' index recovered and maintained at a relatively stable state.【总页数】5页(P227-231)【作者】李哲;王胜;郭劲松;孙志禹;陈永柏;龙曼【作者单位】重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆400045;重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆400045;重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆400045;中国长江三峡集团公司,宜昌443002;中国长江三峡集团公司,宜昌443002;重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆400045【正文语种】中文【相关文献】1.三峡澎溪河回水区流速对藻类原位生长速率的影响∗ [J], 李哲;张曾宇;杨中华;郭劲松;刘静;李丹;肖艳2.三峡水库澎溪河流域高阳回水区夏季水体CO2分压日变化特性 [J], 郭劲松;蒋滔;李哲;陈永柏;孙志禹3.三峡水库蓄水初期大宁河回水区流速与藻类生长关系的初步研究 [J], 黄程;钟成华;邓春光;幸治国;李永建;王德蕊;蒙万伦4.156m蓄水后三峡水库小江回水区春季浮游植物调查及多样性评价 [J], 郭劲松;陈杰;李哲;方芳;张超;田光5.三峡水库蓄水后澎溪河消落带植物群落格局及多样性 [J], 王强;刘红;袁兴中;孙荣;王建修因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
蓄水期间三峡水库-葛洲坝水库上下游藻类分布规律
蓄水期间三峡水库-葛洲坝水库上下游藻类分布规律陈文重;樊云;高千红;叶绿【摘要】2016年8~11月三峡水库蓄水期间,对三峡水库-葛洲坝水库上下游8个监测断面浮游植物密度的分布规律进行了初步研究和分析.主要对绿藻、蓝藻、隐藻、硅藻四大藻密度受水库蓄水过程的影响进行了分析.结果表明,随着三峡水库水位的升高,藻密度的极大值点逐步向上游移动,受水位变化影响较小的葛洲坝下游藻类分布的情况相对稳定;水质理化因子对藻类的影响相对较小.蓄水期间,硅藻密度在空间上(上游至下游)呈下降趋势,时间上占比从80%增至90%以上.【期刊名称】《水利水电快报》【年(卷),期】2019(040)002【总页数】6页(P73-78)【关键词】藻密度;藻类分布规律;蓄水期;三峡水库;葛洲坝水库【作者】陈文重;樊云;高千红;叶绿【作者单位】长江水利委员会水文局长江三峡水文水资源勘测局,湖北宜昌443000;长江水利委员会水文局长江三峡水文水资源勘测局,湖北宜昌 443000;长江水利委员会水文局长江三峡水文水资源勘测局,湖北宜昌 443000;长江水利委员会水文局长江三峡水文水资源勘测局,湖北宜昌 443000【正文语种】中文【中图分类】X524长江三峡工程具有防洪、发电、航运和发展库区经济等巨大经济效益和社会效益,但同时库区生态环境也受到了一定影响。
水库蓄水使库区水位抬升,水流逐渐减缓,水体扩散能力减弱,受大坝拦截回水顶托的作用,富营养化加剧,库湾和各支流水华风险逐步加大[1]。
有关三峡水库浮游植物群落结构的研究已有很多,但主要集中在典型支流[2],近年来对库区生态系统的研究也逐步从支流扩大到长江干流[3]。
本文仅对三峡水库蓄水过程中藻类分布进行了比较研究。
1 研究方法1.1 采样点从三峡水库上游培石断面至葛洲坝下游虎牙滩断面,共设置8个监测断面,各断面间距约30 km。
其中三峡水库设置培石(PS)、官渡口(GDK)、巴东(BD)、庙河(MH) 4个断面,葛洲坝下游设置宜昌(YC)、虎牙滩(HYT) 2个断面,两坝之间设置黄陵庙(HLM)、南津关(NJG) 2个断面。
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收稿日期:2018-12-10作者简介:陈文重ꎬ男ꎬ助理工程师ꎬ硕士ꎬ主要从事水环境监测分析工作ꎮE-mail:wenzh302@139.com㊀㊀文章编号:1006-0081(2019)02-0073-06蓄水期间三峡水库-葛洲坝水库上下游藻类分布规律陈文重ꎬ樊㊀云ꎬ高千红ꎬ叶㊀绿(长江水利委员会水文局长江三峡水文水资源勘测局ꎬ湖北宜昌㊀443000)㊀㊀摘要:2016年8~11月三峡水库蓄水期间ꎬ对三峡水库-葛洲坝水库上下游8个监测断面浮游植物密度的分布规律进行了初步研究和分析ꎮ主要对绿藻㊁蓝藻㊁隐藻㊁硅藻四大藻密度受水库蓄水过程的影响进行了分析ꎮ结果表明ꎬ随着三峡水库水位的升高ꎬ藻密度的极大值点逐步向上游移动ꎬ受水位变化影响较小的葛洲坝下游藻类分布的情况相对稳定ꎻ水质理化因子对藻类的影响相对较小ꎮ蓄水期间ꎬ硅藻密度在空间上(上游至下游)呈下降趋势ꎬ时间上占比从80%增至90%以上ꎮ关键词:藻密度ꎻ藻类分布规律ꎻ蓄水期ꎻ三峡水库ꎻ葛洲坝水库中图法分类号:X524㊀㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀㊀DOI:10.15974/j.cnki.slsdkb.2019.02.018㊀㊀长江三峡工程具有防洪㊁发电㊁航运和发展库区经济等巨大经济效益和社会效益ꎬ但同时库区生态环境也受到了一定影响ꎮ水库蓄水使库区水位抬升ꎬ水流逐渐减缓ꎬ水体扩散能力减弱ꎬ受大坝拦截回水顶托的作用ꎬ富营养化加剧ꎬ库湾和各支流水华风险逐步加大[1]ꎮ有关三峡水库浮游植物群落结构的研究已有很多ꎬ但主要集中在典型支流[2]ꎬ近年来对库区生态系统的研究也逐步从支流扩大到长江干流[3]ꎮ本文仅对三峡水库蓄水过程中藻类分布进行了比较研究ꎮ1㊀研究方法1.1㊀采样点从三峡水库上游培石断面至葛洲坝下游虎牙滩断面ꎬ共设置8个监测断面ꎬ各断面间距约30kmꎮ其中三峡水库设置培石(PS)㊁官渡口(GDK)㊁巴东(BD)㊁庙河(MH)4个断面ꎬ葛洲坝下游设置宜昌(YC)㊁虎牙滩(HYT)2个断面ꎬ两坝之间设置黄陵庙(HLM)㊁南津关(NJG)2个断面ꎮ葛洲坝以上各断面设3条采样垂线ꎬ每条垂线取上㊁中㊁下3层水样ꎬ将各断面所取水样进行等量混合作为一个断面样品ꎬ按需加保存剂封存保管ꎮ1.2㊀监测项目主要监测项目有:总氮(TN)㊁总磷(TP)㊁氨氮(NH4-N)㊁硝酸盐氮(NO3-N)㊁高锰酸盐指数(CODMn)㊁溶解氧(DO)㊁水温(T)㊁悬浮物(SS)㊁流量(Q)㊁藻密度ꎮ1.3㊀分析方法除现场测定水温和溶解氧以外ꎬ其他指标采取混合水样后带回实验室分析ꎮ水温用温度计测定ꎻDO用溶氧仪测定ꎻTN测定采用GB11894 89«水质总氮的测定»[4]中的碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法完成ꎻTP测定采用GB11893 89«水质总磷的测定»[5]中的钼酸铵分光光度法ꎻNO3-N测定采用SL86 1994«水中无机阴离子测定»[6]中的离子色谱法ꎻNH4-N测定采用GB7479 87«水质铵的测定»[7]的纳氏试剂比色法ꎻCODMn测定采用GB11892 89«高锰酸盐指数的测定»[8]中的高锰酸钾法ꎻSS测定采用GB11901 89«水质悬浮物的测37定»[9]中的重量法ꎮ在各采样点采集2~5L水样ꎬ加水样体积的1%鲁哥氏溶液固定ꎬ摇匀水样倒入沉淀器中ꎬ静置24h后用于藻类鉴定计数ꎮ充分沉淀后用虹吸管慢慢吸去上清液至留下含沉淀物的水样20~25mLꎬ放入50mL的定量样品瓶中ꎬ用吸出的少量上清液冲洗沉淀器2~3次ꎬ一并放入样品瓶中定容到50mLꎮ将定量样品摇匀用移液枪迅速吸出0.1mL置于0.1mL计数框内ꎮ具体分析方法参照SL167-2014«水库渔业资源调查规范»[10]以及«淡水浮游微生物研究方法»[11]ꎮ(a) 8月(b) 9月(c) 10月(d) 11月102030405060102030405060708012345610203040506070藻细胞密度/(cells藻细胞密度/(cells藻细胞密度/(cells藻细胞密度/(cells图1㊀2016年8~11月藻类在各断面的分布情况2㊀监测成果2.1㊀藻类时间分布规律图1为2016年8~11月藻类在各断面的分布情况ꎮ黄陵庙断面硅藻占总细胞密度比例最大ꎬ达到90%ꎬ官渡口最小为66%ꎮ绿藻占总细胞密度的比例相对均匀ꎬ黄陵庙最小为9%ꎬ巴东最大为25%ꎮ在庙河断面藻细胞总密度和硅藻密度有较为明显的变化ꎮ8~10月ꎬ总细胞密度和硅藻密度从上游培石至下游虎牙滩呈逐渐递减趋势ꎻ11月培石断面的总细胞密度和硅藻密度低于官渡口和巴东ꎬ除培石断面外其他各断面细胞总密度和硅藻密度依然保持逐渐降低的趋势ꎮ8~11月ꎬ各断面藻类出现的种类并不一致ꎬ硅藻和绿藻出现几率最高ꎬ隐藻出现较少ꎮ培石断面各月均有隐藻出现ꎬ三峡库区4个断面在11月也有隐藻出现ꎮ随着蓄水水位抬升ꎬ总藻细胞密度的极大值点由黄陵庙断面逐步向培石断面移动ꎮ硅藻占总细胞密度的百分比越来越大ꎬ占比由75%上升至95%ꎻ相反绿藻占比从20%以上降至5%以下ꎻ蓝藻㊁隐藻对总量的贡献非常有限ꎮ2.2㊀藻类空间分布规律图2为不同藻类在各断面的分布ꎮ由图可知ꎬ8个断面出现了3种比较典型的变化规律:①先减小后增大呈 V 型ꎬ如巴东㊁庙河㊁南津关㊁宜昌㊁虎牙滩5个断面ꎬ其中巴东变化的转折点发生在9月ꎬ其他断面则延迟到10月ꎻ②先增加后减小再增加呈47图2㊀2016年8~11月各断面不同藻类分布N 型ꎬ如官渡口和黄陵庙断面ꎬ9月和10月是两类藻细胞密度较大的月份ꎻ③先增大后减小呈 A 型ꎬ培石断面9月藻细胞密度较高ꎮ各月份硅藻的细胞密度都占有绝对优势ꎬ在11月均达到最大ꎬ在其他月份差异不大ꎮ培石断面绿藻细胞密度在10月份最大ꎬ其他各断面绿藻细胞密度均较低ꎮ上游培石和官渡口断面以及下游宜昌断面至少有两个月出现蓝藻ꎬ其他断面出现蓝藻不超过1个月ꎮ以巴东-庙河断面为界ꎬ上游3个断面平均藻细胞密度均超过400cells/mLꎬ范围在300~500cells/mLꎻ下游5个断面均低于400cells/mLꎬ范围在200~300cells/mLꎮ培石断面总细胞密度最大值出现在8~10月ꎬ官渡口断面最大总细胞密度出现在11月ꎮ巴东断面各月总细胞密度同时高于或同时低于相邻两个断面ꎬ成为一个明显的细胞总量转折点ꎮ2.3㊀理化因子变化规律图3为8~11月各监测项目的含量和指数分布ꎮ由图可知:(1)各月份水中氨氮的含量变化不大ꎬ均在0.08~0.11mg/Lꎬ其中宜昌和虎牙滩断面在9月出现一个较高值ꎬ明显高于其他月份ꎮ在7ꎬ8ꎬ10ꎬ11月中ꎬ除宜昌和虎牙滩外ꎬ其他断面水中氨氮含量最大值㊁最小值交替出现ꎬ存在一定的波动规律ꎮ(2)各断面水中硝酸盐氮含量在各月份均有明显差异ꎮ8月硝酸盐氮含量在庙河断面有明显的变化ꎬ各断面9月硝酸盐氮含量均为最低ꎮ以庙河为界ꎬ上游3个断面总体上硝酸盐含量8月>10月>11月>9月ꎬ庙河断面硝酸盐含量11月>8月>10月>57 陈文重等㊀蓄水期间三峡水库-葛洲坝水库上下游藻类分布规律(a) 氨氮含量(b) 硝酸盐氮含量 (c) 总氮含量(d) 总磷含量 (e) 溶解氧含量(f) 水温(h) 高锰酸盐指数分布 (i) 悬浮物含量 0.080.090.100.110.120.130.14PSGDKBDMHHLMNJGYCHYT1.01.21.41.61.82.02.21.41.51.61.71.81.92.02.10.070.080.090.100.116.66.87.07.27.47.67.821222324252627281.92.02.12.22.32.42.52.6253545556575858月9月10月11月PSGDKBDMHHLMNJGYCHYTPSGDKBDMHHLMNJGYCHYTPSGDKBDMHHLMNJGYCHYTPSGDKBDMHHLMNJGYCHYTPSGDKBDMHHLMNJGYCHYTPSGDKBDMHHLMNJGYCHYTPSGDKBDMHHLMNJGYCHYT温度/℃图3㊀2016年8~11月各监测项目的含量、指数分布9月ꎬ庙河以下各断面硝酸盐含量8月>11月>10月>9月ꎮ(3)总氮沿程变化与硝酸盐氮变化规律基本一致ꎮ10月总氮含量从培石到巴东经过缓慢地增长后ꎬ在庙河断面迅速下降并在三峡水库以下断面逐渐稳定ꎬ庙河以上断面总氮含量在1.80mg/L左右ꎬ庙河以下各断面则降至1.70mg/L以下ꎮ8月各断面总氮含量在2.00mg/L左右ꎬ9月降至1.60mg/L左右ꎬ10~11月总氮含量呈先上升后下降趋势ꎮ(4)总磷的变化最为明显ꎮ总磷含量在8月和11月维持在0.090mg/Lꎬ但三峡大坝和葛洲坝坝前的庙河与南津关两个断面在9月的总磷含量发生明显变化ꎬ庙河断面的总磷含量在10月也发生了变化ꎮ(5)10月和11月溶解氧含量呈相反的变化趋势ꎬ但在庙河断面溶解氧的含量水平变化最为明显ꎻ8月和9月庙河断面以上各断面溶解氧的变化规律基本一致ꎬ并在庙河断面达到相同的含量水平ꎬ庙河断面以下各断面则呈现相反的变化规律ꎮ(6)同一月内各断面间的水温变化不大ꎬ不同月之间各断面水温变化比较明显ꎬ最大温差在5ħ以上ꎮ8月和9月各断面水温在26ħ~27ħꎬ且9月水温高于8月ꎬ水温相差0.7ħ~1.0ħꎻ10月和11月水温在21ħ~24ħꎬ10月各断面水温高于11月各断面水温ꎬ同一断面10月和11月间水温有较大差距ꎬ水温相差1.2ħ~2ħꎮ庙河断面以上水温差异较小ꎬ庙河断面以下水温差异则较大ꎮ(7)高锰酸盐指数是反映水体有机及无机可氧化物污染的常用指标ꎮ在一定条件下ꎬ用高锰酸钾氧化水样中的某些有机物及无机还原性物质ꎬ由消耗的高锰酸钾量计算相当的氧含量ꎮ在规定条件67 ㊀2019年2月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀水利水电快报㊀EWRHI㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第40卷第2期㊀下ꎬ许多有机物只能部分被氧化ꎬ易挥发的有机物也不包含在测定值之内ꎮ各断面高锰酸盐指数在8~11月逐月降低ꎬ由2.5mg/L的最高值降至1.9mg/Lꎮ各月高锰酸盐指数在庙河断面有明显变化ꎬ南津关断面也有类似变化ꎮ(8)悬浮物含量各月都呈现从上游培石断面至下游虎牙滩断面逐渐减小的趋势ꎮ各断面在8月悬浮物含量最大ꎬ在庙河断面出现一次快速下降而后又上升的变化过程ꎬ该断面在其他月份也存在类似变化过程ꎮ2.4㊀水文要素变化规律各断面流量在8月最大ꎬ超过28000m3/sꎬ其他各月则降至14000m3/sꎮ由于三峡大坝在8月实施排洪泄水ꎬ庙河断面以下各断面流量逐渐增加ꎻ9~10月三峡大坝实施拦蓄洪水ꎬ庙河断面以下各断面流量减小ꎮ各断面在8~11月的流量变化详见图4ꎮ8 0013 018 023 028 033 0图4㊀2016年8~11月各断面流量变化曲线3㊀分析与讨论3.1㊀理化因子的影响溶解氧的含量变化与水温和水深都有一定关系ꎬ水深变化可以改变水体压强ꎬ对氧的溶解度造成影响ꎻ水深增加ꎬ水体压强增大ꎬ从而使得溶解氧含量增大[12]ꎮ水温也是影响水体氧溶解的因素之一ꎬ温度升高会使溶解氧浓度降低ꎮ水温是藻类生长的重要影响因子ꎬ通过光合作用㊁酶促反应或呼吸作用ꎬ直接影响藻类细胞生长增殖等过程ꎮ一般而言ꎬ藻类适宜的生长温度为15ħ~30ħꎬ温度过高或过低都不利于藻类的生长ꎮ该研究中水温满足藻类的一般生长条件ꎮ8~11月溶解氧与水温呈负相关ꎬ另外在此期间水位逐渐升高ꎬ水深增加ꎬ取表㊁中㊁底各层中的水ꎬ水体溶解氧含量也相应增加ꎮ同时ꎬ藻类光合作用也是增加水中溶解氧的一种途径ꎮ8~10月水体悬浮物含量逐渐减少ꎬ使水体透光性逐步增强ꎮ8月悬浮物含量最高ꎬ藻类光合作用强度最小ꎬ溶解氧含量最低ꎬ同时较低的光合作用也使藻类的生长繁殖受到抑制ꎬ藻细胞密度较低ꎮ3.2㊀营养盐的影响铵盐㊁硝酸盐㊁亚硝酸盐㊁磷酸盐㊁硫酸盐等多种营养盐的存在ꎬ一方面可作浮游植物和水生植物的营养素ꎬ有些还可供鱼类和其他水生动物及细菌直接吸收ꎻ另一方面还会对水质的pH值㊁硬度㊁碱度等产生一定影响[12]ꎮ铵盐㊁硝酸盐㊁亚硝酸盐属于氮素ꎬ是无机氮ꎮ一般浮游植物最先利用的是铵态氮ꎬ其次是硝态氮ꎬ最后是亚硝态氮ꎮ亚硝酸氮是不稳定的中间产物ꎬ在缺氧的条件下ꎬ其含量的增加对鱼类和其他水生动物有一定毒性ꎮ水库的营养盐主要来源为上游水流[13-14]ꎮ氮在库区或河流中的增加主要来源于农业用化肥和流域内的大气沉降[12]ꎮ磷是由沿岸流域土壤和水体中沉积物内源释放而来[14]ꎮ有机质来源于藻类的光合作用㊁上游水体的输入ꎬ动㊁植物碎屑等ꎮ氮㊁磷等营养盐也是影响浮游植物生长的重要因素ꎬ通常情况下ꎬ浮游植物会随着水体中氮㊁磷浓度的增加而快速增殖ꎮ三峡水库蓄水以后ꎬ库区干流水体总磷浓度从库尾到库首沿程下降ꎬ丰水期尤为突出ꎮ这种变化主要是由于库区水位抬高后ꎬ流速减小引起的泥沙沉降所致ꎮ因为磷容易被泥沙所吸附ꎬ随着泥沙的沉降ꎬ磷的含量也逐渐降低ꎮ8月和9月的水体温度有利于藻类的生长ꎬ藻类对磷的吸收使表层水体磷被转移到生物体内ꎮ分析发现ꎬ硝酸盐氮与藻类呈正相关性ꎬ与铵氮呈负相关性ꎬ总氮与藻类的负相关性较弱ꎬ与总磷的负相关性也较弱ꎮ总磷含量不是藻类生长的限制性因素ꎬ氮含量对藻类的影响要大于磷对藻类的影响ꎮ一般认为ꎬ大坝建成后水流变缓㊁透明度增加㊁有机质和营养盐含量增加ꎬ一系列条件的改变有利于浮游植物的生长繁殖ꎬ必定使得库区内藻类种属和数量有所增加[15]ꎮ研究发现ꎬ三峡库区的浮游植物种类和数量不算太多ꎬ也无明显的种类变化[2]ꎬ特别是在干流区域尚未发现浮游植物大量繁殖的现象ꎮ三峡水库是典型的峡谷型水库ꎬ由于干流水域狭窄㊁流量大㊁流速高和换77 陈文重等㊀蓄水期间三峡水库-葛洲坝水库上下游藻类分布规律水频率快等因素使得浮游藻类大量增殖的概率极小ꎮ同时ꎬ由于三峡水库对营养盐的滞留效应ꎬ使氨氮㊁硝酸盐氮㊁总氮㊁总磷等被水库拦截并截留在水库内部ꎬ随着泥沙沉入库底ꎬ在合适的条件下又成为内源释放ꎮ在大坝前的庙河断面ꎬ多项水质参数均出现明显变化ꎬ也是使庙河断面成为比较重要的水质监测断面之一ꎮ藻类密度变化的节点则在巴东-庙河断面之间ꎬ较水质节点向上游提前ꎬ可能是由于泥沙或藻类沉降引起ꎮ培石至巴东泥沙裹挟藻类开始沉降ꎬ在巴东断面降到一个较低的值ꎬ到了庙河断面ꎬ水体流速减小适合藻类增殖ꎬ同时在巴东至庙河断面的这段距离内各支流向干流水体提供了新藻源ꎬ使庙河断面藻细胞密度有所增加ꎻ另外较小的流速也利于硅藻类快速沉降ꎬ水体藻细胞密度又一次降低ꎮ在流量较为稳定的断面ꎬ藻细胞密度也较为稳定ꎮ随着流量㊁流速的减小ꎬ藻细胞密度的节点会继续向上游移动ꎬ而水质节点则不会有太大的变化ꎮ4㊀结㊀论通过对蓄水期藻类密度和水质参数的分析表明:①水文条件成为现阶段藻类密度的关键影响因素ꎬ水库营养盐对藻类的密度的贡献有限ꎮ②巴东和庙河断面分别成为藻细胞密度变化的节点和水质参数变化的节点ꎮ③硅藻占总藻细胞密度的绝大多数ꎬ空间上各断面藻细胞密度自上而下逐渐降低ꎬ时间上各断面在11月藻细胞密度相对较高ꎮ参考文献:[1]㊀蔡庆华ꎬ胡征宇.三峡水库富营养化问题与对策研究[J].水生生物学报ꎬ2006ꎬ30(1):7-11. [2]㊀王静雅ꎬ汪志聪ꎬ李翀ꎬ等.三峡水库坝前水域浮游植物群落时空动态研究[J].水生生物学报ꎬ2015ꎬ39(5):877-884.[3]㊀曹明ꎬ蔡庆华ꎬ刘瑞秋ꎬ等.三峡水库库首初期蓄水前后理化因子的比较研究[J].水生生物学报ꎬ2006ꎬ30(1):12-19.[4]㊀GB11894-89水质总氮的测定[S].[5]㊀GB11893-89水质总磷的测定[S].[6]㊀SL86-1994水中无机阴离子测定[S]. [7]㊀GB7479-87水质铵的测定[S].[8]㊀GB11892-89高锰酸盐指数的测定[S]. [9]㊀GB11901-89水质悬浮物的测定[S].[10]SL167-2014水库渔业资源调查规范[S].[11]章宗涉ꎬ黄祥飞.淡水浮游生物研究方法[M].北京:科学出版社ꎬ1991.[12]冉祥滨.三峡水库营养盐分布特征与滞留效应研究[D].青岛:中国海洋大学ꎬ2009.[13]张晟ꎬ郑坚ꎬ刘婷婷ꎬ等.三峡水库入库支流水体中营养盐季节变化及输出[J].环境科学ꎬ2009ꎬ30(1):58-63.[14]曹承进ꎬ秦延文ꎬ郑丙辉ꎬ等.三峡水库主要入库河流磷营养盐特征及其来源分析[J].环境科学ꎬ2008ꎬ29(2):2310-2315.[15]熊倩ꎬ黄立成ꎬ叶少文ꎬ等.三峡水库浮游植物初级生产力的季节变化与空间分布[J].水生生物学报ꎬ2015ꎬ39(5):853-860.(编辑:李晓濛) 87㊀2019年2月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀水利水电快报㊀EWRHI㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第40卷第2期㊀。