坝式水电站蓄水前后浮游植物的变化研究

-54-坝式水电站蓄水前后浮游植物的变化研究1(1.5300222.530021【摘要】528663【关键词】【中图分类号】TV74【文献标识码】A【文章编号】1008-1151(2014)07-0054-02ChangesofphytoplanktonbetweenbeforeandafterImpoundmentwithDamHydroelectric坝式水电站的建设，改变了河流的形态，使水域由河流型向湖泊型(即水库)转化。浮游植物是水生生态系统的初级生产者，它对水体营养状态和形态的变化能迅速做出响应。藤县金鸡水利枢纽位于广西壮族自治区北流河下游，坝址以上控制集水面积8720km2，校核洪水位以下库容为1750万m3，是一座发电、航运为主，兼顾防洪、灌溉等综合利用的大型水利工程。枢纽于2005年10月开始动工，2008年10月投入使用。本研究于2012年8月对金鸡水利枢纽水生生物现场踏勘及调查采样，对比水电站蓄水前后浮游藻类群落结构的变化及水电站开发对它们的影响进行分析，旨在为合理的水电开发和管理提供技术依据。1研究地区1.1采样断面采样断面按照《水库渔业资源调查规范》[1]和《内陆水域渔业自然资源调查手册》[2]中所规定的采样断面选择，在本次水生生物调查的采样断面为金鸡水利枢纽坝址上游1km处回水区域和金鸡水利枢纽发电厂房下游1km处。监测时间为2012年8月25日。1.2研究方法定性标本用25#浮游植物网采集，用鲁哥氏液和福尔马林溶液固定保存，室内用显微镜进行检测。定量样品用2500ml有机玻璃采水器分别在左、中、右、取上、中、下层水样，混合后取1000ml用鲁哥氏液固定，室内沉淀24小时，浓缩后保存待检。室内先将样品定量为30ml，摇刀后吸取0.1ml样品置于0.1ml计数框内，在显微镜下按视野法计数，数量特别少时全片计数，每个样品计数2次，取其平均值，每次计数结果与平均值之差应在15%以内，否则增加计数次数。每升水样中浮游植物数量的计算公式如下：nnSSPvVFFCN×××=式中：N——一升水样中浮游植物的数量（ind./L）；Cs——计数框的面积（mm2）；Fs——视野面积（mm2）；Fn——每片计数过的视野数；V——一升水样经浓缩后的体积（ml）；v——计数框的容积（ml）；Pn——计数所得个数（ind.）。【收稿日期】2014-06-11【作者简介】谢鸿（1982－），女，广西壮族自治区环境保护科学研究院工程师，广西大学化学化工学院应用化学专业在读博士，研究方向为生态环境。-55-2调查结果2.1群落结构本次调查结果，坝上采样点有6门62属，坝下采样点有6门50属。评价区浮游植物有6门63属，其中：蓝藻门10属，占15.9%；绿藻门26属，占41.3%；硅藻门18属，占28.6%；裸藻门3属，占4.7%；甲藻门4属，占6.3%；金藻门2属，占3.2%。其排列顺序，由多到少为：蓝藻门绿藻门硅藻门裸藻门甲藻门金藻门。坝上缓流区浮游植物的种类比坝下流水区多，差异显著。绿藻、硅藻、蓝藻种类较多，微囊藻、颤藻、衣藻、小球藻、栅藻、新月鼓藻、直链藻、脆杆藻、异极藻、舟形藻、裸藻、隐藻、角甲藻、锥囊藻出现频率较高。坝上缓流区域水域宽阔，水深流缓，适应静水环境的小型浮游植物增多，蓝藻的微囊藻、颤藻，绿藻的衣藻、小球藻、空球藻、栅藻，硅藻的直链藻、脆杆藻、异极藻、舟形藻，甲藻的隐藻、角甲藻，裸藻和锥囊藻等种类常见。表1浮游植物种类组成表建库后金鸡坝上金鸡坝下合计类别种类（属）种类（属）种类（属）比例（%）蓝藻门1081015.9绿藻门26192641.3硅藻门17161828.6裸藻门3334.7甲藻门4346.3金藻门2123.2合计6250631002.2密度和生物量根据镜检浮游植物的种类、数量和大小，计算出浮游植物的密度和生物量。见表2，表3。评价区的浮游植物平均密度为66.9301×104ind./L，各个门类占密度的比例为：蓝藻门9.20%；绿藻门25.79%；硅藻门23.78%；裸藻门2.26%；甲藻门38.16%；金藻门1.21%。坝上、坝下浮游植物密度的水平分布相差一倍，各门类之间差别也很大。金鸡坝上浮游植物密度高，达到90.2493×104ind./L；金鸡坝下浮游植物密度低，仅为43.6109×104ind./L。评价区浮游植物的优势种群为甲藻、绿藻和硅藻，优势种类是隐藻、栅藻、舟形藻、小球藻和小环藻。裸藻、金藻密度很少。表2浮游植物密度表（单位：×104ind./L）类别金鸡坝上金鸡坝下平均蓝藻门8.07604.23996.1580绿藻门17.363417.161517.2624硅藻门16.353914.940615.6473裸藻门1.21141.81711.5142甲藻门45.83135.249925.5406金藻门1.41330.20190.8076合计90.249343.610966.9301表3结果显示，评价区的浮游植物平均生物量为0.7981mg/L，各个门类占生物量的比例为：蓝藻门1.38%；绿藻门6.90%；硅藻门40.48%；裸藻门6.45%；甲藻门42.75%；金藻门2.03%。坝上浮游植物生物量比坝下高一倍多，各门类之间差别也很大。金鸡坝上浮游植物生物量达到1.1236mg./L；金鸡坝下浮游植物生物量为0.4726mg./L。甲藻、硅藻占优势，硅藻、甲藻分别占生物量的40.48%和42.75%，蓝藻和金生物量很少。表4浮游植物生物量表（单位：mg/L）类别金鸡坝上金鸡坝下平均蓝藻门0.01390.00800.0110绿藻门0.07290.03740.0551硅藻门0.38060.26570.3231裸藻门0.03630.06660.0515甲藻门0.59160.09090.3412金藻门0.02830.00400.0162合计1.12360.47260.79812.3生物多样性浮游藻类的评价采用指示生物法，并结合Shannon-Weiner多样性指数进行综合评价。Shannon-Weiner多样性指数⎟⎠⎞⎜⎝⎛−=′∑=niiinnNNNCH1lglg式中：N-总个体数，C-常数值3.322ni-ni种的个体数。浮游植物生物多样性与水质存在一定的关系。用Shannon-Weiner藻类生物多样性指数评价水质的标准见下表4。表4浮游植物多样性指数与水质评价多样性指数00＜H≤11＜H≤22＜H≤33＜H污染程度严重污染重污染中污染轻污染清洁调查区域各断面采样点的Shannon-Wiener浮游植物生物多样性指数见表5。表5浮游植物生物多样性指数金鸡坝上金鸡坝下多样性指数3.03974.0179种类数（属）6250污染程度清洁清洁由表5可知，评价江段各个采样断面的浮游植物生物多样性指数都比较高，在4.01～3.03之间，评价区水质状况为清洁。2.4水库渔业营养类型评估浮游植物生物量大小可以评价水库渔业营养类型。用“水库渔业营养类型划分标准”（SL218-98）的浮游植物生物量指标，金鸡水利枢纽坝上浮游植物生物量为1.1236mg./L，评估结果，金鸡水利枢纽库区水质渔业营养类型为中营养型。-62-‐ö2.5工程对浮游植物的影响分析金鸡水利枢纽于2005年10月开始动工，2008年10月投入使用。2004年，库区河段水生生物有浮游植物5门28种。其中硅藻门13种，绿藻门7种，蓝藻门6种，黄藻门1种，甲藻门1种，分别占比例为46.6%，38.1%，14.2%，3.6%，3.6%。库区河段浮游植物优势种类和组成以硅藻和绿藻占优势。水电站蓄水后，库区具有向湖泊化演化的趋势，浮游植物的种类数量和种类组成发生较大变化。主要是库区水面增大，水流变缓，水体交换慢，加上库区淹没后土壤中的营养元素溶出，水中氮、磷营养盐增加，浮游植物中适应静水生活的小型种类增加，适于缓流水的甲藻、绿藻数量增加，物种数量由建设前的5门28种增加到6门63属。常见种类既有蓝藻的微囊藻、鱼腥藻，绿藻的衣藻、小球藻和栅藻，裸藻，甲藻的隐藻和多甲藻等喜欢富营养水质的种类，也有硅藻门的小环藻、脆杆藻、舟形藻和异极藻等河流型种类。水电站蓄水后，优势种群也发生变化，一般来说，中营养湖泊以硅藻为主，富营养湖泊以绿、蓝藻为主。水电站蓄水前后，库区浮游植物由建坝前的硅藻、绿藻转变为适于富营养水质的绿藻、硅藻、蓝藻，库区的水质呈富营养化趋势。3结论北流河已进行梯级开发，金鸡水利枢纽为倒数第二梯级，为日调节型水库，来水受上游梯级的制约。上游梯级水库均为日调节水库，对下游来水的调控能力弱。金鸡水利枢纽库区水流缓慢，水质主要受上游和库区生产、生活污水影响。北流河沿岸人口密度大，工业、农牧业发达，污水排放量逐渐增加，加上库区淹没造成土壤中的营养物质溶出，水中氮、磷营养元素积累增加，水质富营养化进程加快。浮游植物对库区水质的影响将逐渐显现，在高温季节，库区缓流水域可能出现水华。就目前而言，北流河金鸡水利枢纽段水质尚好，处于中营养状态，但在水资源的大力开发利用的同时，应做到可持续发展。防止河流的水生生态系统恶化。【参考文献】