三峽水庫蓄水對長江干流浮游植物群落物種組成的影響研究.pdf

1、舉世矚目的三峽大壩于2009年竣工，形成總庫容393億立方米的大型內(nèi)陸河流型水庫。水庫水體與原來長江自然河流型水體相比，在流速、水體滯留時間、氮磷營養(yǎng)鹽含量、水溫，光照環(huán)境條件方面都存在有較大差異。為保證完成防洪、發(fā)電、航運的綜合性任務(wù)，三峽水庫采取的是典型的“冬蓄夏排”的反季節(jié)的蓄水方式：即在冬季枯水期蓄水至175米.夏季豐水期(洪汛期)水位維持在145米左右，以保證基本航運需要。175米蓄水后，三峽水庫長江干流重慶段形成了有明顯差異

2、的三類型水體：1)未受蓄水影響的完全自然河流型水體(Naturalriverinezone)，其水位高于175米最高蓄水位，位于重慶江津至以上河段，是三峽水庫的主要入庫水流來源：2)過渡性水體(TransitionZone)，該水體在145米蓄水時為完全自然河流水體而在175米蓄水時為類湖泊性水體，位于長江重慶江津至涪陵段；3)常年趨于靜止的類湖泊型水體(Analogouslacustrinezone)，水位低于145米，其位于重慶涪陵

3、至大壩段。不同類型水體在流速，營養(yǎng)鹽濃度等理化條件方面存在顯著差異，而浮游植物作為水生生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)者對于環(huán)境的細微變化敏感。對整個生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和健康也發(fā)揮著重要作用。本研究分別于2009年9月、2010年1月、3月、9月、2011年1月先后5次對不同蓄水期的三峽庫區(qū)重慶段長江干流的浮游植物和水體理化環(huán)境情況進行調(diào)查研究，旨在探索三峽庫區(qū)長江干流重慶段浮游植物群落對水體理化環(huán)境變化的相應(yīng)，研究周期性蓄水對浮游植物群落結(jié)構(gòu)的影響，為

4、三峽水庫水資源保護和水體質(zhì)量安全預(yù)警提供科學(xué)依據(jù)。研究結(jié)果如下：
　　 1.調(diào)查期間三峽庫區(qū)長江干流共檢測出藻類476種(含變種)，其中硅藻種類和數(shù)量上均占優(yōu)勢，其次為綠藻、藍藻，最少為黃藻。各群落指標(biāo)仍呈現(xiàn)亞熱帶河流型水庫的季節(jié)變化趨勢：春季綠藻，隱藻占優(yōu)勢，夏季藍藻所占比例增加，冬季硅藻占絕對優(yōu)勢，但不同類型水體對季節(jié)的響應(yīng)程度不同。
　　 無論哪個季節(jié)，優(yōu)勢藻種均以硅藻門為主體，其次是藍藻和綠藻。從不同類型水體來看

5、，三類型水體在2009年9月三峽水庫蓄水前。均以硅藻為絕對優(yōu)勢藻種，其次是藍藻，并且隨著水體流速降低，水體類型的變化，有更多藍藻成為優(yōu)勢藻種。然而到2010年1月蓄水中期，三類型水體優(yōu)勢藻種中無藍藻，均以硅藻為優(yōu)勢種并且硅藻種數(shù)依次減少，進入2010年3月春季蓄水后期，類湖泊型水體中的優(yōu)勢藻綠藻門的藻種類數(shù)較前面兩次調(diào)查有所增加，綠藻藻密度及所占比例在類湖泊水體中也增加到最大，優(yōu)勢度也大于該水體硅藻門的藻類。到2010年9月三峽水庫蓄水

6、前，三類型水體均含有藍藻門的小顫藻(Oscillatoriatenuis)為優(yōu)勢藻種，藍藻的優(yōu)勢度較2009年9月蓄水前增加，類湖泊型水體中藍藻所占比例達到63.8％。2011年1月的情況與2010年1月的情況類似，三類型水體的優(yōu)勢種仍然無藍藻，綠藻優(yōu)勢種的優(yōu)勢度隨著水體類型的改變(由河流型向類湖泊型水體過渡)而逐漸增加。
　　 在多樣性指數(shù)方面，Shannon-Wiener多樣性指數(shù)類平均值2.43，Margalef多樣性指數(shù)

7、平均在2.22，均勻度數(shù)值，總平均0.74。多樣性指數(shù)總體呈現(xiàn)出河流型水體>過渡型水體>類湖泊型水體，類湖泊型水體多樣性指數(shù)夏秋季>冬季>春季，而自然河流型和過渡型水體冬季多樣性指數(shù)低于其他季節(jié)。
　　 2.對于調(diào)查期間，不同類型水體的的理化指標(biāo)變化以及與群落的相關(guān)性分析，結(jié)果顯示：流速河流型>過渡型>類湖泊型水體，并且由于蓄水原因存在周年變化。營養(yǎng)鹽方面，總氮含量各水體之間無顯著性差異，在1.09～3.78mg/L之但湖泊型水

8、體的TN含量是高于其他兩類型水體的。總磷含量介于0.09～1.41mg/L之間，均要高于國際富營養(yǎng)化標(biāo)準(zhǔn)0.2mg/L和0.02mg/L。通過PCA和逐步回歸分析可以得出相對于其他水質(zhì)參數(shù)來說，水體的流速、氮磷比和透明度的含量變化對于庫區(qū)干流浮游植物群落的影響比較大。
　　 3.通過指示生物法和多樣性指數(shù)評價方法對于調(diào)查期間不同類型水體的水質(zhì)評價進行評價，結(jié)果顯示調(diào)查結(jié)果表明.不論何種季節(jié)和何種水體，三峽庫區(qū)重慶段長江干流中作為

9、β-多污帶的指示藻類種類種類最多，表明所有采樣點的水體水質(zhì)大致屬于輕到中度污染。但是各取樣時間和不同類型同類型仍存在細微區(qū)別。從采樣時間上來說，2010年3月、2010年9月指示α-多污帶的藻種要明顯多于其他采樣時間，表明該時間內(nèi)水體污染程度更加嚴(yán)重。對比前人研究，三峽庫區(qū)干流重慶段的水質(zhì)也可能有污染加重的趨勢。
　　 蓄水導(dǎo)致了三類型水體在流速等水動力學(xué)條件上差異較大，在與季節(jié)因素的交互作用下(主要是事宜的光照和水溫條件)，使