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南海湖浮游植物功能群季节演替特征及其影响因子分析

潘彤  
【摘要】:南海湖是包头南海湿地的一部分,是比较典型的城市湖泊,近年来,南海湖水质变差,透明度降低,环境问题较为严重。为了解水质恶化导致的浮游植物功能群变化及浮游植物功能群与水环境因子的关系,从而为南海湖水体的富营养化防治、生态功能恢复和生态保护提供依据。本研究根据南海湖的水域面积和周围环境特征共设置了12个采样点并划分为四个区域,于2017年5月至2019年2月每月采集样品1次,在鉴定浮游植物的同时对各采样点的水质理化指标进行监测。通过分析浮游植物的种类组成,确定南海湖浮游植物的优势功能群,探讨浮游植物功能群在不同季节的分布特征。采用主成分分析(PCA)的方法探究湖泊水质变化的主要影响因素。同时通过冗余分析(RDA),探讨影响浮游植物功能群分布的主要原因。主要结论如下:南海湖各水质因子在时间上具有显著差异,但是空间差异不明显。卡尔森营养状态指数和综合营养状态指数均显示南海湖水体已达到了富营养化水平。主成分分析显示,总氮、总磷和pH是影响南海湖水质变化的主要因子。研究期间共鉴定出浮游植物7门84属209种。绿藻门种类数最多。季节上主要呈现夏季的种类数最多,冬季最少的变化趋势。空间上,湖心区的浮游植物种类最多,旅游区的种类最少。浮游植物密度的变化范围在7.17×10~6~88.40×10~6cells/L之间。2017~2018年浮游植物密度总体相差不大。春季绿藻门和硅藻门主导,夏季和秋季蓝藻门占优,冬季则主要以绿藻门为主要优势门类。空间上,湖心区整体密度较高,而旅游区、芦苇区密度相对较低。经优势度分析,共鉴定出南海湖浮游植物优势种19种。研究期间共鉴定出浮游植物功能群28个,优势功能群9个。综合分析可知2017年各功能群密度的季节变化如下:春季为X3和D功能群,夏季为功能群Lo、H1和X3,秋季为D、X3和H1,冬季为D和X3功能群。2018年功能群密度的季节变化为春季以H1、F和X3功能群为主,夏季主要为H1功能群,秋季主要是功能群F和X3,冬季则为D、X3和W1功能群。空间上各功能区的功能群组成差异不大。RDA排序结果表明,影响浮游植物功能群分布的主要水质因子为水温、TN、TP和pH。功能群J、NA、X3和K与TN呈正相关关系;功能群H1、Lo、W1和M与TP显著相关;功能群H1和Lo与水温也有较强的相关性;功能群D与pH相关性较显著;功能群Y和G与NH_3-N相关性较显著。


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