太湖浮游植物生物量的周期性变化
太湖浮游植物生物量的周期性变化

中国环境科学 2004,24(2):151~154 China Environmental Science 太湖浮游植物生物量的周期性变化吴生才1,2,3,陈伟民1*(1.中国科学院南京地理与湖泊研究所太湖生态系统研究站,江苏南京210008;2.中国科学院研究生院,北京100039;3.盐城师范学院,江苏盐城224002)摘要:于2002年定点观测了太湖梅梁湾水体5个层位上的悬浮质和叶绿素含量,同时比较了太湖近6年的叶绿素和悬浮质检测结果.将叶绿素及其与悬浮质的比值的平均数作为对生物量的衡量指标.结果表明,浮游植物生物量呈现相同的多峰型变化,2个峰之间平均间隔约为50d.在太湖水华优势种微囊藻(Microcystis spp.)室内分解试验的基础上,检测到的生物量波动周期与微囊藻细胞分解和生长过程所需的时间之和(43~50d)是一致的.讨论了生物量波动周期与多种环境因子的相关性.关键词:太湖;浮游植物;生物量;周期性中图分类号:X524 文献标识码:A 文章编号:1000-6923(2004)02-0151-04The periodic change of phytoplankton biomass in Taihu Lake. WU Sheng-cai1,2,3, CHEN Wei-min1 (1.Nanjing Institute of Geography and Limnology, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China;2.Graduate School, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039, China;3.Yancheng Normal College, Yancheng 224002, China). China Environmental Science, 2004,24(2):151~154Abstract:At year 2002, the contents of suspended substance (SS) and chlorophyl in 5 layers of waters in Meiliang Bay, Taihu Lake were observed at fixed point; meanwhile the detected results of SS and chlorophyl of late 6 years were compared. The averages of chlorophyl and its ratio with SS were used as the measure indices of biomass. The biomass of phytoplankton presented same variation in a pattern of multiple peaks; and the average time span between two peaks was about 50d. Based on the in-door decomposition experiment of the predominant species Microcystis spp., the fluctuation period of biomass detected was coincident with the sum of the time required for the decomposition and the growth process of Microcystis spp. cell (43~50d). The relationship between the fluctuation period of biomass and the various environmental factors was discussed.Key words:Taihu Lake;phytoplankton;biomass;periodicity自20世纪80年代以来,太湖水体富营养化进程加快,特别是水华爆发已成为其基本特征之一,从而引起了广泛关注[1-4].要研究太湖水华爆发的机制,除了研究物理、化学、气象、地质和社会等因子外,生物因子应是研究的重点.在湖泊生态系统中,浮游生物具有重要的指示作用,尤其是浮游植物历来都是研究的重点.浮游植物的变化不仅受外界因子的影响,而且受自身生理机制的制约,因此应从这两方面对太湖浮游植物生物量变化的周期性及其机理进行研究.国外在湖泊生态的年度或更长期的变化规律方面,已有相当多的报道[5-9].在前人研究的基础上,本实验定点观测了太湖水体垂直剖面上的物理、化学和生物指标的周年变化,结合以往的研究资料,在微囊藻室内降解试验的基础上,试图进一步探讨太湖浮游生物的变化规律,特别是生物量的峰值及其周期性.1 实验方法 1.1取样地点和时间取样点(T)位于太湖梅梁湾口东岸(图1),太湖生态系统研究站的试验区外侧,距离湖岸100m,年平均水深2m.从2002年3月26日~2003年1 月5 日进行了23次取样,在气温较高的夏季和水华严重的时候加大取样频率,在气候稳定、收稿日期:2003-07-09基金项目:中国科学院知识创新工程项目(KZCX1-SW-12)* 责任作者, 研究员, chenwm@152 中 国 环 境 科 学 24卷水体状况变化不大时取样频率适当降低.注意避开大的风浪过程,尽量减少底泥和湖流的影响.1.2 取样方法以真空泵为动力,分5层取样:第1层为沉积物表层上10cm;第2层为沉积物表层上50cm;第3层为当时水深的1/2处;第4层为水面下50cm;第5层为水面下10cm.由于太湖属于大型浅水型湖泊,分层现象不如深水湖泊明显或几乎没有,因此,5层样品足以反映出水体剖面上的变化. 1.3 水样处理与分析方法1.3.1 叶绿素样品的处理与分析 取水样250mL 过0.45ìm 混合纤维滤膜,将滤膜及其膜上物质一同放入5mL 离心管中,加5mL 90%酒精,加盖后在无光条件下浸泡萃取,取离心后的上清液进行叶绿素分析,具体方法和计算公式见文献[10].2002年度的叶绿素资料与1997~2002年的太湖常规监测数据*结合起来进行分析. 1.3.2 悬浮质样品的处理和分析 取250mL 水样过GF/C 玻璃纤维微孔滤膜,将膜在80℃烘干6h 后称重,计算悬浮质的净干重.每层水样用同样的方法进行处理和分析. 1.4 微囊藻降解试验在太湖水华爆发期间采集微囊藻(细胞纯度98%以上),用搅拌器中速搅动,直到群体变成单细胞(便于计数),过GF/C 微孔滤膜,用50mL 蒸馏 水清洗,重复3次.将膜上的细胞清洗到装有250mL 蒸馏水的三角瓶中,使其浓度为106cell/L.同时,将未过滤的藻液用过滤湖水稀释到同样的细胞浓度,取250mL 置于三角瓶中,加盖双层纱布.将以上2种藻液制成同样2份,1份置于常温(15~30℃)暗环境中,另一份置于室内常温(15~30℃)有光(0~3000lx,自然光周期,无太阳光直射)环境中.定期用血球计数器检查微囊藻细胞数,重复计数2次,误差不超过10%,否则取第3次,直到符合误差要求. 2 结果与讨论2.1 叶绿素a(Chl-a)和脱镁叶绿素(Pa)含量及其与悬浮质(SS)比值的变化叶绿素是通用的衡量浮游植物生物量的指标,将其作为藻类生物量的主要指标,垂直剖面上的Chl-a 检测结果如图2.从图2可见,Chl-a 在垂直剖面上不同层位的变化趋势非常相近(Pa 的变化与Chl-a 相似,故未列出),说明水体上下交流作用强烈.两个峰之间的平均距离约为50d.为了简化数据,并突出两者的年度变化趋势,将同一次取得的5层样品的数据按1~5层分别占15%, 22.5%,25%,22.5%,15%计算加权平均数.为了消除衰亡的藻类细胞和外源性植物残体细胞对浮游植物生物量估计的影响,以Chl-a/SS估计水体中浮游植物的现存量可能更具有代表* 中国科学院南京地理与湖泊研究所太湖生态系统研究站年报, 1997 ̄2002年.梅梁湾图1 采样点位置示意 Fig.1 The sampling points2期 吴生才等:太湖浮游植物生物量的周期性变化 153性.由于不同层位的SS 变化趋势相同,同样用平均数简化数据.计算Chl-a 和Pa 平均值与相应的SS 平均值的比值(图3),并在下文中以此参数来讨论生物量的变化.2.2 微囊藻细胞的生存和解体如图4所示,在2种光照条件下,蒸馏水和湖水中的微囊藻细胞的生存曲线非常相似,差异不显著.只是光照条件下分解的速率相对快一些.由于所用微囊藻细胞并非纯品,必然有大量的微生物(细菌、真菌、病毒)与之共生,在显微镜中可以直接观察到在藻细胞周围有大量的杆菌,这些微生物在微囊藻的解体过程中发挥主要作用,这与文献[11]的观点一致.而在常温下化学降解作用可以忽略.由于浅水湖泊水体内的条件(温度、光照、营养盐)均一性,可以推测,浮游植物优势种的生长具有一定的同步性,导致生物量峰值的出现,并能在大致相近的时间进入衰亡阶段,导致生物量波谷的出现.一个分解过程大约需要35~40d(15~30℃的室温).在实验室条件下,太湖水华微囊藻从接种到最大生物量需要大约8~ 10d.这两个过程加起来大约为43~50d,这个时间与实际得到的生物量波动周期相近.2.3 浮游植物生物量的周期性变化及原因探析为了探索太湖浮游植物生物量的普遍规律,作者将该样点的数据与太湖7个样点1997~2002年每个月的Chl-a 观测资料进行了比较,各参数的处理同2.1.同时,为了分析太湖梅梁湾与太湖湖心区的差异,将7个样点(图1)中1~5号样点(位于梅梁湾内,重富营养化)分为一组,7、8两样点(位于太湖中心,中~富营养化[12])分为另一组,分别求平均数.再制成年度变化曲线,结果见图5,图6.从图5,图6中可以看出,1~5点的峰型比较复杂,与T 点的变化(图3)相似.1~5点在1997,1998,2000,2002年出现3个Chl-a/SS 峰,在1999年和2001年出现了2个峰.而7~8点只在2002年出现2个峰,其他5年中都仅有1个明显的峰.T 点与1~5点在同一区域(图1),但T 点的峰更多(5个),原因是T 点的取样周期(7~17d)比其他7点的取样周期(~30d)短,如果缩短7个样点的取样周期,可能会得到更多的峰.根据Reynolds [9]的观点,154 中国环境科学 24卷营养水平越高,水越浅的湖泊,生物量的变化越复杂,出现的峰值越多.本研究得到的结果与对太湖常年监测资料的分析结果相同.在大型浅水型湖泊,风场和湖流作用强烈,导致各种颗粒物的沉积和再循环过程频繁发生,沉积到底泥中的颗粒物和有机大分子物质被微生物分解,释放出无机盐,而水体的上下交流加速了这种释放,有利于浮游植物吸收,为下一个生物量高峰提供条件.这必然加速湖泊营养的内循环过程.有研究[13,14]表明,内循环对浅水湖泊浮游植物有重要影响.这种内循环对生物量的多峰型变化起到了决定性作用[12].可以推测,湖水深度是影响浮游植物生物量的关键因子之一.同时,还发现在最浅的湖泊中Chl-a的最大值随磷的浓度增加达到一个非常高的水平,但在稍深一点的湖泊中,Chl-a浓度的变化趋于缓慢,而变成非磷浓度依赖性.可以推测,湖水的深度对湖泊的内循环有着决定性的作用.3结语湖泊生物量的周年变化与湖泊的深度和营养状况密切相关,营养状况决定了在物理因素达到最佳时所能得到的最大生物量.湖泊的深度影响营养盐内循环的速度和效率.同时,水体剖面的年度检测表明梅梁湾各层水体的生物量变化趋势一致,印证了风场的作用.参考文献:[1] 江耀慈,丁建清,张虎军.太湖藻类状况分析 [J]. 江苏环境科技,2001,14(1):30-31.[2] 蔡后建,陈宇炜,蔡启铭,等.太湖梅梁湾口浮游植物初级生产力及其相关因素关系的研究[J]. 湖泊科学,1994,6(4):340-347. 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The ecology of freshwater phytoplankton [M].Cambridge: Cambridge University Press, 1983.83-122.[10] 黄祥飞,陈伟民,蔡启铭.湖泊生态调查观测与分析[M]. 北京:中国标准出版社, 2000.77-79.[11] 赵以军,刘永定.有害藻类及其生物防治的基础-藻菌关系的研究动态[J]. 水生生物学报, 1996,20(2):173-181.[12] 孙顺才,黄漪平.太湖[M]. 北京:海洋出版社, 1993.165-168.[13] Marten S. Ecology of shallow lakes [M]. Kluwer AcademicPublisher, 1998.77-121.[14] Webster I T, Hutchinson P A. Effects of wind on the distributionof phytoplankton cells in lakes-revisited [J]. Limnol. Oceanogr., 1994,39:365-373.作者简介:吴生才(1963-),男,湖北公安人,盐城师范学院生物系副教授,博士,主要从事生物学和生态学教学和研究.发表论文10篇.致谢:本研究的现场采样工作得到中国科学院太湖湖泊生态系统研究站胡维平站长、季江副站长和钱荣树工程师的大力支持和协作.在此深表谢意.。
滆湖水生植物生物量、演替规律及合理利用

滆湖水生植物生物量、演替规律及合理利用
滆湖水生植物生物量是影响湖泊生态系统的主要因子,对湖泊水质、食物链及生物多样性产生重要影响。
在国内外的调研显示,滆湖水生植物的生物量随着湖泊的生态环境的改变而发生变化,可以分为演替期和稳定期。
演替期是水生植物迅速生长发育的一个历史时期,由初级演替群落演替到中级演替群落,再演替到成熟群落最后。
滆湖水生植物在演替过程中,其生物量也会随之变化,会先升高,然后又趋于平稳,形成一个循环往复的规律。
稳定期是湖泊环境稳定的一个时期,这个时期湖泊的生物量和群落结构都会趋于稳定。
在这一时期内,滆湖水生植物的生物量其实已经不再急剧增长,而是趋于稳定,直到遇到下一次变化后才会出现演替状态。
滆湖水生植物生物量的变化可以帮助我们更好地理解湖泊生态环境的关系,有利于保护滆湖资源,从而保护水环境,及时发现水体受到污染的趋势,便于采取有效的防护措施。
因此,在利用滆湖水生植物资源时,应该注意滆湖水生植物生物量的变化规律,避免滥用滆湖水生植物资源,做到合理利用,有效利用,实现可持续发展。
太湖浮游植物功能群季节演替特征及水质评价

太湖是我国最大的淡水湖泊之一,位于长江下游的平原地带,地处江苏省和浙江省交界处。
太湖水域广阔,水质良好,是我国重要的淡水资源之一。
然而,由于人类活动和环境污染的影响,太湖水质出现了一定程度的问题,特别是浮游植物过度生长引发的水华现象。
在太湖的水体中,浮游植物是一种重要的生物裙落,它们与水体的水质关系密切,对太湖水环境的演变具有重要的意义。
针对太湖浮游植物功能裙季节演替特征及水质评价,我们有必要对相关内容进行深入的研究和分析。
1. 浮游植物功能裙特征浮游植物功能裙是指在浮游植物裙落中具有相似生理特征和生态特性的一类植物。
根据其形态和生态习性,可以分为四大功能裙:绿藻、硅藻、蓝藻和裸藻。
这四大功能裙在太湖中各自占有一定比例,且随着季节不同呈现出明显的演替特征。
春季浮游植物以硅藻为主,夏季以蓝藻和裸藻居多,秋季则以绿藻为主,冬季则为硅藻和蓝藻。
2. 季节演替特征对水质的影响浮游植物裙落的季节演替特征直接影响着太湖水体的水质。
不同功能裙的浮游植物在生长繁殖过程中会消耗水中的氧气和营养盐,影响水体的透明度和氧化还原条件,从而对水生物的生存环境产生影响。
夏季大量的蓝藻和裸藻生长,消耗大量的氧气,导致水体缺氧,对水生物造成危害。
蓝藻会产生有毒物质,对水质产生不利影响。
3. 水质评价根据浮游植物的功能裙特征及季节演替特征,可以通过对太湖水体中浮游植物裙落的结构和数量进行分析,评价水质的优劣。
一般可以采用浮游植物数量指标、功能裙比例指标和特定功能裙指标等来评价水质。
在太湖水体中,如果绿藻功能裙的比例较高,且水华现象不明显,则可以认为水质良好;反之,如果蓝藻或裸藻功能裙的比例较高,且出现大面积的水华现象,则说明水质较差。
太湖浮游植物功能裙季节演替特征及水质评价是对太湖水体生态环境进行科学评估和监测的重要内容。
只有深入了解浮游植物的功能裙特征及其对水质的影响,才能更好地制定保护和治理太湖水质的对策,为太湖的生态环境保护和修复提供科学依据。
太湖浮游植物种类组成时空变化规律

太湖浮游植物种类组成时空变化规律
徐恒省;张咏;王亚超;李继影;孙艳;刘孟宇;景明
【期刊名称】《环境监控与预警》
【年(卷),期】2012(004)006
【摘要】从2010年的3月到2010年的10月,通过春、夏、秋3个季度的采样,对太湖东部的浮游植物种类组成及其变化进行调查,发现浮游植物92属279种,太湖东部五个采样点位的浮游植物常见种季节变化明显,而各湖区浮游植物种类组成空间变化较小.通过对太湖东部浮游植物种类组成的时空变化的规律的初步探索,为预警监测及水环境保护提供技术支持.
【总页数】4页(P38-41)
【作者】徐恒省;张咏;王亚超;李继影;孙艳;刘孟宇;景明
【作者单位】苏州市环境监测中心站,江苏苏州 215004
【正文语种】中文
【中图分类】X835
【相关文献】
1.北戴河养殖海域浮游植物的种类组成和时空分布特征 [J], 张建乐;陈海
2.2011年南黄海辐射沙脊群海域浮游植物种类组成和密度的时空变化 [J], 魏永杰;李伯康;曹维;蔡燕红;黄秀清;费岳军;
3.2011年南黄海辐射沙脊群海域浮游植物种类组成和密度的时空变化 [J], 魏永杰;李伯康;曹维;蔡燕红;黄秀清;费岳军
4.横岗水库浮游植物种类组成与时空分布 [J], 林娴;陈绵润;韩博平
5.太湖贡湖湾虾类种类组成与时空分布特征 [J], 温周瑞; 谢平; 徐军
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太湖夏季不同类型湖区浮游植物群落结构及环境解释_沈爱春

20 世纪 60 年代,太湖略呈贫营养状态,1981 年时仍属于中营养湖泊,80 年代后期,太湖北部的 梅梁湾开始频繁暴发蓝藻水华( Chen et al,2003) , 其生态状况逐渐受到重视。关于太湖浮游植物群落 结构的相关研究比较多,但更多的是关注局部湖湾 或湖区( 原 居 林 等,2009; 孟 顺 龙 等,2009; 李 钦 钦 等,2010; 王阳阳等,2011) ; 鲜有关于太湖不同类型 湖区浮游植物群落结构及蓝藻水华的比较分析( 刘 建萍等,2009; 朱广伟,2009) 。草型和藻型湖区水体 的某些理化性质存在一定差异( 张路等,2004b) ,而 且不同污染水平湖区沉积物中可溶性 N、P 也存在 季节性变化( 金相灿等,2006) ,这些特征反过来在 一定程度上又可以影响浮游植物群落结构的变化和 演替( 宋晓兰等,2007 ) 。本文在 2010 年 9 月太湖 31 个站点调查研究的基础上,分析了不同类型湖区 的浮游植物群落结构特点及与主要环境因子间的关 系,为已有研究成果进行补充,同时为太湖蓝藻治理 提供参考。
境因子关系的双序图( 第Ⅰ轴和第Ⅱ轴) 表示。
2 结果与分析
2. 1 浮游植物群落结构及空间变化 本次调查共采集到 120 种浮游植物,隶属于蓝
藻门、绿藻门、硅藻门、隐藻门、裸藻门和甲藻门共 6 大门类; 其中,蓝藻门、绿藻门和硅藻门物种占据了 相当大的比例( 图 2) 。
蓝藻门中的 微 囊 藻 ( Microcystis spp. ) 、硅 藻 门 中的小环藻( Cyclotella spp. ) 和隐藻门中的啮蚀隐 藻( Cryptomonas erosa) 在每个站点都出现且数量上 占据一定优势,说明现阶段太湖水环境状况仍较差。 草型湖区( 站点 S16 ~ S22) 的浮游植物物种数要明 显高于藻型湖区( 图 2) ; 位于东太湖的戗港( S19) 站点物种数最多,高达 64 种; 位于西部沿岸的大浦 口( S9) 站点物种数最低,仅为 7 种。
太湖浮游植物初级生产力的生态模拟及其时空分布-2019年文档资料

太湖浮游植物初级生产力的生态模拟及其时空分布随着经济的发展,进入水体氮、磷等营养盐增多,湖泊富营养化程度日益加剧。
而进入湖泊的氮、磷等营养盐,通过浮游植物吸收同化作用进入食物链,在一定程度上决定了湖泊渔业产量[1] 。
事实上,湖泊富营养化的最终表现是水体浮游植物生长旺盛,初级生产力大幅度增加。
因此,了解浮游植物初级生产力的变化规律,不仅有利于估算渔产潜力,而且可用于评价水体营养类型、指示湖泊环境特征[2-5] 。
目前,已有大量的关于湖泊等淡水水?w初级生产特征和影响因素的报道。
已有的研究表明,由于在不同区域的湖泊生态系统中,浮游植物初级生产力的大小既受生物量的影响,又与水环境中的光、营养盐、温度等多种因素密切相关[6-8] 。
以往用来估算浮游植物初级生产力的方法主要有黑白瓶测氧法、碳同位素示踪法等,这些估算结果虽然准确,但费时费力。
因此,近年来国内外学者相继提出计算浮游植物初级生产力的一些经验、半经验半理论或者解析模式的计算模型[9-13] 。
其中Behrenfeld 等的初级生产力(vertically generalized production model,简称VGPM、Cadee的简化模型以及Talling 的模型考虑水温、光合有效辐射、湖泊叶绿素浓度和真光层深度等因素,能较准确地模拟水柱初级生产力,最为广泛[12-应用14] 。
太湖是我国第3 大淡水湖泊,也是富营养化较为严重的湖泊[15-18] 。
近几十年来,越来越多的学者运用模型来模拟湖泊的浮游植物初级生产力[12 ,19] ,然而关于太湖浮游植物初级生产力的时空变化还有待于进一步的研究。
因此,本研究利用VGPM模型、Cade e模型及Tai ling 模型3种常用的估算浮游植物初级生产力的模型,分别对太湖梅梁湾浮游植物日光合生产力进行估同湖区的初级生产力,分析其变化规律,为深入了解太湖生态系统提供科学依据。
算,从中选用模拟效果最佳的模型来估算2001—2011年太湖不1数据来源及研究方法1.1 研究区域概况太湖是一个大型浅水湖泊,湖湾、沿岸及湖心等区域受地形影响,湖流结构及水土界面水力要素均有显著差异。
霍邱城东湖移植太湖新银鱼的效果研究
霍邱城东湖移植太湖新银鱼的效果研究摘要通过研究东湖银鱼食物链的主要结构,及东湖银鱼在整个湖区渔业生产中产量、产值所占比例,阐明发展东湖银导对东湖水圭生态系统利用的生态学效应。
研究表明,银鱼具有低消耗、快积累、快偿还的生态学效应,发展银鱼生产是把水域资源优势转化为经济优势的良好途径。
关键词银鱼;移植;太湖新银鱼太湖新银鱼(Neosalanx Taihuensis Chen,以下简称银鱼)原名太湖短吻银鱼,又名小银鱼、面条鱼,属鲑形目(salnoniformes)胡瓜鱼亚目(Osmeroidei)银鱼科(salangidae)新银鱼属鱼种。
全世界银鱼科鱼类有20种,其中我国有15种,在我国通过移植增殖已显示出具有较大渔业价值的银鱼种类有太湖新银鱼和大银鱼。
太湖新银鱼是湖泊、水库的重要经济鱼类之一,主要分布于长江、淮河中下游的附属湖泊、水库等水域中,是安徽省银鱼移植增殖的首选对象。
城东湖位于安徽省霍邱县东郊,是淮河水系大型淡水湖泊之一,正常年份水深3m,最深水位6m,湖面面积为338km2,南北长39 km,东西宽约5 km,城东湖共有鱼类11科40余种,其中鲤科鱼类21种,常见鱼类有鲢、鳙、鲤、鲫、青、草、鳊、黑鱼等,凶猛鱼类主要有蒙古红鲌和翘嘴红鲐、黑鱼、鳜鱼等,其他渔产有银鱼、河蟹、青虾等,正常年份城东湖水位控制在19m高程,水面1.27万hm2,可养鱼面积1万hm2。
通过研究东湖银鱼食物链的主要结构、银鱼生物生产以及有机偿还速度,以期说明东湖银鱼对东湖水生生态系统利用的生态学效应;通过对东湖银鱼在东湖渔业生产中的产量产值结合饵料生物的转换及其自身的渔业特点分析,以期阐明东湖银鱼的经济效应。
1材料与方法1.1仪器供试仪器有采水器(2000ml烧杯)、浮游生物网等。
1.2方法1.2.1浮游生物采样。
分季节在全湖选取8个采样点,使用采水器于水下50cm处取水样,再用浮游生物网对水样进行过滤浓缩,按《内陆水域渔业自然资源调查试行规范》对浮游生物进行定性定量处理。
太湖3个抑藻放流区鲢、鳙食性的时空特征
刘 栋,徐雪英,沈振华,等.太湖3个抑藻放流区鲢、鳙食性的时空特征[J].江苏农业科学,2018,46(20):191-196.doi:10.15889/j.issn.1002-1302.2018.20.049太湖3个抑藻放流区鲢、鳙食性的时空特征刘 栋1,徐雪英2,沈振华3,蒋兆林3,景 丽4,陈永进4,徐东坡4(1.南京农业大学无锡渔业学院,江苏无锡214081;2.江苏省苏州市水产技术推广站,江苏苏州215006;3.江苏省太湖渔业管理委员会办公室,江苏苏州215004;4.中国水产科学研究院淡水渔业研究中心/农业部长江下游渔业资源环境科学观测实验站,江苏无锡214081) 摘要:为查明鲢、鳙在抑藻区的摄食情况及抑藻效果,于2015年8—11月期间在太湖中3个抑藻放流区(乌龟山、月亮湾、竺山湖)采集鲢、鳙肠含物样品,运用镜检法定量分析其食性特征。
结果表明,在鲢、鳙的肠含物中分别观察到119、89种浮游植物,11、16种浮游动物。
其中蓝藻门占了浮游生物总数量的95%以上,相比浮游植物,浮游动物所占比重更大。
在食性的时间变化方面,随着水温的降低,鲢、鳙的摄食强度和食物的多样性都逐渐下降;空间变化则与水域的生物量有关,乌龟山水域鲢、鳙的摄食强度和食物多样性指数最高。
通过对比观察发现,前肠中微囊藻大多以具被膜的群体形式出现,后肠中则通常以分散的单个小细胞存在。
试验得出太湖3个抑藻放流区鲢、鳙的食性时空特征,说明鲢、鳙肠道的消化可以破坏微囊藻的存在形式,放养鲢、鳙对于蓝藻的治理具有一定作用。
关键词:太湖;鲢;鳙;食性;时空变化 中图分类号:S931.1 文献标志码:A 文章编号:1002-1302(2018)20-0191-06收稿日期:2017-05-13基金项目:太湖治理专项省级统筹项目(编号:苏财建[2015]162-2)。
作者简介:刘 栋(1994—),男,贵州六盘水人,硕士研究生,主要从事水产健康养殖研究。
太湖湖滨带浮游植物群落特征及指示种筛选
太湖湖滨带浮游植物群落特征及指示种筛选陈桥;陆茸;徐东炯;张咏;汤云【摘要】To explore the characteristic of phytoplankton communities and their response to ecological changes in the littoral zone of Lake Taihu, we carried out an investigation on phytoplankton and water quality among December 2009, April 2010 and July 2010. The density of Cyanobacteria was much higher than that of other taxa, with the dominance of Mycrocystis sp. gradually significant from dry season to wet season. In spatial, the algae density of Zhushan Bay, Meiliang Bay and west lake side zone was obviously higher than East Taihu Lake, east and south lake side zone, but the diversity was low throughout the whole littoral zone of Lake Taihu. Compared with other studies, the community structure in the littoral zone was similar to that of major body of Lake Taihu, as well as spatial and temporal distribution characteristics. However, due to the effects of wind, water flow and aquatic vegetation, algae accumulation was more likely to occur in the littoral zone of Lake Taihu. Multivariate analysis was used to study the stress response between algae and water quality. The maximum gradient length was 1.88, calculated by detrended correspondence analysis(DCA), and the linear ordination model was acceptable. Redundancy analysis(RDA) indicated that the minimum combination including TN, CODMn, SS, pH, SD can significantly explain the variations of the phytoplankton communities. The result of variance partitioning showed that TN was the most important variable affecting phytoplanktoncommunity in the littoral zone of Lake Taihu. Under a species fit range from 50% to 100%, Scenedesmus quadricauda and Schroederia sp. were finally selected as the indicator species. The abundance of Scenedesmus quadricauda decreased as the TN increased, and the abundance of Schroederia sp. increased as the TN increased. They still had a good stress response to phosphorus and trophic state index( TSI) , but the quantitative dose-response was not as yet fully understood.%针对太湖湖滨带,均匀布设49个点位,分别于2009年12月、2010年4、8月开展浮游植物及水质监测。
太湖4_10月不同气象天气型蓝藻变化规律研究
崔铁良 刘培宁 陈再新 朱炎 沈建
江苏省苏州度数据和气象资料,研究了温度、降水和风速在不同天气型下与藻密度变化规律。 得出蓝藻生物量增多存在昼夜变化现象; 风速小于 3m/s,是发生蓝藻水华的必要条件; 在中等风速下 (3.0~ 5.4m/s 之间) ,藻生物量变化有随风速变化的趋同趋势;当降温和降水结合时,蓝藻密度下降明显。蓝藻 密度变化有周期性,短期内和天气周期基本同步,尤其与温度吻合;气温高于 20℃时,上层藻密度开始变 得比底层高。在 4~10 月期间,温度不是蓝藻迅速生长的限制因子,蓝藻的持续和快速生长,且藻密度迅 速增多时(超 300 万个/L/日) ,都同时伴有外来藻源移入。
表1 4 月~10 月蓝藻密度与气象因子的相关关系 Table1 correlationg between cyanobacteria density and meteorological factor from April to Oct.
年份 2009 年 测站 上山 金墅 上山 2010 年 金墅 -0.094 -0.121 0.140 -0.200** -0.044 **.在 0.01(双侧)上显著相关以上;蓝绿藻密度为 0.5m 处测值 日均气温 0.304** 0.05 0.195** 5 日滑动均温 0.354** 0.064 0.226** 湿度 0.314** 0.208** -0.040 气压 -0.155** -0.235** 0.104 10 日滑动均压 -0.304** -0.260** -0.107
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结果与分析
3.1 蓝藻水华概念 蓝藻,又称蓝细菌(cyanobactria)是最古老、最原始的藻类植物,距今大概 33~35 亿年前, 是在地球上几乎还是绝对无氧的还原环境下, 第一个利用太阳能将二氧化碳制造成 有机物并释放游离氧气的先驱生物,又称放氧细菌(oxyphotobacteria) 。有学者认为, “蓝 [1] 藻”既不是典型的细菌,也不是典型的藻类,实际上是细菌和绿色植物之间的连接者 。 水华(Algal bloom)一词并没有严格的定义,通常是指在适宜的环境条件下,水体中 浮游植物大量繁殖,高度密集,并在水面形成或薄或厚的漂浮物,使水体呈现优势种的蓝绿 色或其他颜色。我们通常所指的水华仅指侠义的表层水华。我国学者将天然水体中 Chla 含 -3 -1 量高于 30mg·m 或藻细胞达到 20000 个·mL 时,看作发生水华,可以理解为能发生蓝藻 水华的生物量阈值。 本文蓝藻评价采用太湖流域资源保护局制定的 《太湖蓝藻评价暂行规定》 [2] ,具体使用采样点评价中蓝藻密度标准。
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中国环境科学 2004,24(2):151~154 China Environmental Science 太湖浮游植物生物量的周期性变化吴生才1,2,3,陈伟民1*(1.中国科学院南京地理与湖泊研究所太湖生态系统研究站,江苏南京210008;2.中国科学院研究生院,北京100039;3.盐城师范学院,江苏盐城224002)摘要:于2002年定点观测了太湖梅梁湾水体5个层位上的悬浮质和叶绿素含量,同时比较了太湖近6年的叶绿素和悬浮质检测结果.将叶绿素及其与悬浮质的比值的平均数作为对生物量的衡量指标.结果表明,浮游植物生物量呈现相同的多峰型变化,2个峰之间平均间隔约为50d.在太湖水华优势种微囊藻(Microcystis spp.)室内分解试验的基础上,检测到的生物量波动周期与微囊藻细胞分解和生长过程所需的时间之和(43~50d)是一致的.讨论了生物量波动周期与多种环境因子的相关性.关键词:太湖;浮游植物;生物量;周期性中图分类号:X524 文献标识码:A 文章编号:1000-6923(2004)02-0151-04The periodic change of phytoplankton biomass in Taihu Lake. WU Sheng-cai1,2,3, CHEN Wei-min1 (1.Nanjing Institute of Geography and Limnology, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China;2.Graduate School, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039, China;3.Yancheng Normal College, Yancheng 224002, China). China Environmental Science, 2004,24(2):151~154Abstract:At year 2002, the contents of suspended substance (SS) and chlorophyl in 5 layers of waters in Meiliang Bay, Taihu Lake were observed at fixed point; meanwhile the detected results of SS and chlorophyl of late 6 years were compared. The averages of chlorophyl and its ratio with SS were used as the measure indices of biomass. The biomass of phytoplankton presented same variation in a pattern of multiple peaks; and the average time span between two peaks was about 50d. Based on the in-door decomposition experiment of the predominant species Microcystis spp., the fluctuation period of biomass detected was coincident with the sum of the time required for the decomposition and the growth process of Microcystis spp. cell (43~50d). The relationship between the fluctuation period of biomass and the various environmental factors was discussed.Key words:Taihu Lake;phytoplankton;biomass;periodicity自20世纪80年代以来,太湖水体富营养化进程加快,特别是水华爆发已成为其基本特征之一,从而引起了广泛关注[1-4].要研究太湖水华爆发的机制,除了研究物理、化学、气象、地质和社会等因子外,生物因子应是研究的重点.在湖泊生态系统中,浮游生物具有重要的指示作用,尤其是浮游植物历来都是研究的重点.浮游植物的变化不仅受外界因子的影响,而且受自身生理机制的制约,因此应从这两方面对太湖浮游植物生物量变化的周期性及其机理进行研究.国外在湖泊生态的年度或更长期的变化规律方面,已有相当多的报道[5-9].在前人研究的基础上,本实验定点观测了太湖水体垂直剖面上的物理、化学和生物指标的周年变化,结合以往的研究资料,在微囊藻室内降解试验的基础上,试图进一步探讨太湖浮游生物的变化规律,特别是生物量的峰值及其周期性.1 实验方法 1.1取样地点和时间取样点(T)位于太湖梅梁湾口东岸(图1),太湖生态系统研究站的试验区外侧,距离湖岸100m,年平均水深2m.从2002年3月26日~2003年1 月5 日进行了23次取样,在气温较高的夏季和水华严重的时候加大取样频率,在气候稳定、收稿日期:2003-07-09基金项目:中国科学院知识创新工程项目(KZCX1-SW-12)* 责任作者, 研究员, chenwm@152 中 国 环 境 科 学 24卷水体状况变化不大时取样频率适当降低.注意避开大的风浪过程,尽量减少底泥和湖流的影响.1.2 取样方法以真空泵为动力,分5层取样:第1层为沉积物表层上10cm;第2层为沉积物表层上50cm;第3层为当时水深的1/2处;第4层为水面下50cm;第5层为水面下10cm.由于太湖属于大型浅水型湖泊,分层现象不如深水湖泊明显或几乎没有,因此,5层样品足以反映出水体剖面上的变化. 1.3 水样处理与分析方法1.3.1 叶绿素样品的处理与分析 取水样250mL 过0.45ìm 混合纤维滤膜,将滤膜及其膜上物质一同放入5mL 离心管中,加5mL 90%酒精,加盖后在无光条件下浸泡萃取,取离心后的上清液进行叶绿素分析,具体方法和计算公式见文献[10].2002年度的叶绿素资料与1997~2002年的太湖常规监测数据*结合起来进行分析. 1.3.2 悬浮质样品的处理和分析 取250mL 水样过GF/C 玻璃纤维微孔滤膜,将膜在80℃烘干6h 后称重,计算悬浮质的净干重.每层水样用同样的方法进行处理和分析. 1.4 微囊藻降解试验在太湖水华爆发期间采集微囊藻(细胞纯度98%以上),用搅拌器中速搅动,直到群体变成单细胞(便于计数),过GF/C 微孔滤膜,用50mL 蒸馏 水清洗,重复3次.将膜上的细胞清洗到装有250mL 蒸馏水的三角瓶中,使其浓度为106cell/L.同时,将未过滤的藻液用过滤湖水稀释到同样的细胞浓度,取250mL 置于三角瓶中,加盖双层纱布.将以上2种藻液制成同样2份,1份置于常温(15~30℃)暗环境中,另一份置于室内常温(15~30℃)有光(0~3000lx,自然光周期,无太阳光直射)环境中.定期用血球计数器检查微囊藻细胞数,重复计数2次,误差不超过10%,否则取第3次,直到符合误差要求. 2 结果与讨论2.1 叶绿素a(Chl-a)和脱镁叶绿素(Pa)含量及其与悬浮质(SS)比值的变化叶绿素是通用的衡量浮游植物生物量的指标,将其作为藻类生物量的主要指标,垂直剖面上的Chl-a 检测结果如图2.从图2可见,Chl-a 在垂直剖面上不同层位的变化趋势非常相近(Pa 的变化与Chl-a 相似,故未列出),说明水体上下交流作用强烈.两个峰之间的平均距离约为50d.为了简化数据,并突出两者的年度变化趋势,将同一次取得的5层样品的数据按1~5层分别占15%, 22.5%,25%,22.5%,15%计算加权平均数.为了消除衰亡的藻类细胞和外源性植物残体细胞对浮游植物生物量估计的影响,以Chl-a/SS估计水体中浮游植物的现存量可能更具有代表* 中国科学院南京地理与湖泊研究所太湖生态系统研究站年报, 1997 ̄2002年.梅梁湾图1 采样点位置示意 Fig.1 The sampling points2期 吴生才等:太湖浮游植物生物量的周期性变化 153性.由于不同层位的SS 变化趋势相同,同样用平均数简化数据.计算Chl-a 和Pa 平均值与相应的SS 平均值的比值(图3),并在下文中以此参数来讨论生物量的变化.2.2 微囊藻细胞的生存和解体如图4所示,在2种光照条件下,蒸馏水和湖水中的微囊藻细胞的生存曲线非常相似,差异不显著.只是光照条件下分解的速率相对快一些.由于所用微囊藻细胞并非纯品,必然有大量的微生物(细菌、真菌、病毒)与之共生,在显微镜中可以直接观察到在藻细胞周围有大量的杆菌,这些微生物在微囊藻的解体过程中发挥主要作用,这与文献[11]的观点一致.而在常温下化学降解作用可以忽略.由于浅水湖泊水体内的条件(温度、光照、营养盐)均一性,可以推测,浮游植物优势种的生长具有一定的同步性,导致生物量峰值的出现,并能在大致相近的时间进入衰亡阶段,导致生物量波谷的出现.一个分解过程大约需要35~40d(15~30℃的室温).在实验室条件下,太湖水华微囊藻从接种到最大生物量需要大约8~ 10d.这两个过程加起来大约为43~50d,这个时间与实际得到的生物量波动周期相近.2.3 浮游植物生物量的周期性变化及原因探析为了探索太湖浮游植物生物量的普遍规律,作者将该样点的数据与太湖7个样点1997~2002年每个月的Chl-a 观测资料进行了比较,各参数的处理同2.1.同时,为了分析太湖梅梁湾与太湖湖心区的差异,将7个样点(图1)中1~5号样点(位于梅梁湾内,重富营养化)分为一组,7、8两样点(位于太湖中心,中~富营养化[12])分为另一组,分别求平均数.再制成年度变化曲线,结果见图5,图6.从图5,图6中可以看出,1~5点的峰型比较复杂,与T 点的变化(图3)相似.1~5点在1997,1998,2000,2002年出现3个Chl-a/SS 峰,在1999年和2001年出现了2个峰.而7~8点只在2002年出现2个峰,其他5年中都仅有1个明显的峰.T 点与1~5点在同一区域(图1),但T 点的峰更多(5个),原因是T 点的取样周期(7~17d)比其他7点的取样周期(~30d)短,如果缩短7个样点的取样周期,可能会得到更多的峰.根据Reynolds [9]的观点,154 中国环境科学 24卷营养水平越高,水越浅的湖泊,生物量的变化越复杂,出现的峰值越多.本研究得到的结果与对太湖常年监测资料的分析结果相同.在大型浅水型湖泊,风场和湖流作用强烈,导致各种颗粒物的沉积和再循环过程频繁发生,沉积到底泥中的颗粒物和有机大分子物质被微生物分解,释放出无机盐,而水体的上下交流加速了这种释放,有利于浮游植物吸收,为下一个生物量高峰提供条件.这必然加速湖泊营养的内循环过程.有研究[13,14]表明,内循环对浅水湖泊浮游植物有重要影响.这种内循环对生物量的多峰型变化起到了决定性作用[12].可以推测,湖水深度是影响浮游植物生物量的关键因子之一.同时,还发现在最浅的湖泊中Chl-a的最大值随磷的浓度增加达到一个非常高的水平,但在稍深一点的湖泊中,Chl-a浓度的变化趋于缓慢,而变成非磷浓度依赖性.可以推测,湖水的深度对湖泊的内循环有着决定性的作用.3结语湖泊生物量的周年变化与湖泊的深度和营养状况密切相关,营养状况决定了在物理因素达到最佳时所能得到的最大生物量.湖泊的深度影响营养盐内循环的速度和效率.同时,水体剖面的年度检测表明梅梁湾各层水体的生物量变化趋势一致,印证了风场的作用.参考文献:[1] 江耀慈,丁建清,张虎军.太湖藻类状况分析 [J]. 江苏环境科技,2001,14(1):30-31.[2] 蔡后建,陈宇炜,蔡启铭,等.太湖梅梁湾口浮游植物初级生产力及其相关因素关系的研究[J]. 湖泊科学,1994,6(4):340-347. 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